Đề cương Thực tập Hóa học Đại cương

MỘT SỐ KỸ THUẬT TÁCH CHẤT VÀ PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH CÁC ION TRONG CÙNG DUNG DỊCH MẪU BẰNG PHƯƠNG CÂU HỎI BÀI 4.. Trả lời Điểm mà tại đó hai chất trong hai dung dịch phản ứng vừa đủ với nh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - ĐHQGHN

-

VŨ HẢI DƯƠNG K64 Sinh học

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN THỰC TẬP HÓA ĐẠI CƯƠNG

Mã học phần : CHE1069

Mã học kỳ: HK201 - Học kỳ 1 năm 2020 - 2021

Tháng 12/2020

MỤC LỤC

CÂU HỎI BÀI 2 PHA DUNG DỊCH VÀ CHUẨN ĐỘ 3 CÂU HỎI BÀI 3 MỘT SỐ KỸ THUẬT TÁCH CHẤT VÀ PHÂN TÍCH

ĐỊNH TÍNH CÁC ION TRONG CÙNG DUNG DỊCH MẪU BẰNG PHƯƠNG

CÂU HỎI BÀI 4 PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH MỘT SỐ ION TRONG CÙNG

CÂU HỎI BÀI 5 XÁC ĐỊNH NHIỆT HÒA TAN VÀ SỨC ĐIỆN ĐỘNG

CÂU HỎI BÀI 7 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG

CÂU HỎI BÀI 8 ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG BẬC 2 - PHẢN ỨNG THỦY

CÂU HỎI BÀI 10 ĐIỀU CHẾ VÀ XÁC ĐỊNH ĐỘ TINH KHIẾT CỦA

CÂU HỎI BÀI 2 PHA DUNG DỊCH VÀ CHUẨN ĐỘ

Câu 1 Trong quá trình chuẩn độ H 2 C 2 O 4 bằng NaOH và KMnO 4 hãy cho biết điểm tương đương; viết phương trình phản ứng từ đó suy ra các tính nồng độ NaOH và KMnO 4 theo H 2 C 2 O 4 Ở đầu buret thường có bọt khí, làm như nào để khắc phục ?

Trả lời

Điểm mà tại đó hai chất trong hai dung dịch phản ứng vừa đủ với nhau được gọi là điểm tương đương của phép chuẩn độ và được nhận biết nhờ sự đổi màu của chất chỉ thị

Trong quá trình chuẩn độ NaOH, KMnO 4 bằng H 2 C 2 O 4 điểm tương đương xuất hiện khi ta thấy trong bình nón chuẩn độ xuất hiện dung dịch màu hồng tím nhạt bền trong 30 giây

Ở đầu buret thường có bọt khí, ta sẽ khắc phục bằng các thêm dung dịch vào buret và mở van, xả bọt khí và dung dịch thừa ra ngoài cho đến vạch định mức

Câu 2

a Trình bày cách pha 250mL dung dịch chuẩn H 2 C 2 O 4 0,025 M từ tinh thể axit oxalic H 2 C 2 O 4 .2H 2 O (M = 126,066 g/mol) và nước cất Cân phân tích và các dụng

cụ thủy tinh dùng để pha chế được cung cấp đầy đủ

Trả lời

Pha 250 mL dung dịch H 2 C 2 O 4 0,025 M từ tinh thể axit oxalic H 2 C 2 O 4 .2H 2 O

- Bước 1 Tính toán ban đầu

250 mL H 2 C 2 O 4 0,025 M → n H2C2O4 = 0,25.0,025 = 0,00625 mol

→ m H2C2O4.2H2O = 0,00625.126,066 = 0,7879 g

- Bước 2 Dùng cân phân tích cân chính xác 0,7879 g H 2 C 2 O 4 .2H 2 O tinh thể chuyển qua phễu vào bình định mức 250 mL

- Bước 3 Tráng tất cả các dụng cụ 3 lần (thuyền cân, phễu) bằng nước cất vào bình định mức với thể tích 2/3 bình, lắc kỹ cho hoàn tan

- Bước 4 Thêm nước cất đến vạch định mức của bình, lắc kỹ

b Trình bày cách pha 500 mL dung dịch chuẩn NaOH có nồng độ khoảng 0,05 M từ NaOH rắn ( M = 39,997 g/mol) và nước cất

Trả lời

- Bước 1 Tính toán ban đầu

500 mL H 2 C 2 O 4 0,05 M → n H2C2O4 = 0,5.0,05 = 0,025 mol

→ m H2C2O4.2H2O = 0,025.39,997 = 0,9999 g

- Bước 2 Dùng cân phân tích cân chính xác 0,9999 g NaOH rắn chuyển qua phễu vào bình định mức 500 mL Chú ý cân nhanh vì NaOH có thể phản ứng với CO 2 trong không khí

- Bước 3 Tráng tất cả các dụng cụ 3 lần (thuyền cân, phễu) bằng nước cất vào bình định mức với thể tích 2/3 bình, lắc kỹ cho hoàn tan

- Bước 4 Thêm nước cất đến vạch định mức của bình, lắc kỹ

c Nồng độ chính xác dung dịch NaOH được xác định như sau: chuyển dung dịch NaOH ở ý b lên buret; lấy chính xác 10,0 mL dung dịch chuẩn H 2 C 2 O 4 0,025 M vừa pha chế được ở ý a vào bình nón, thêm 5 giọt chỉ thị phenolphtalein; tiến hành chuẩn độ đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền thì tiêu tốn 9,75 mL dung dịch NaOH Viết phương trình phản ứng chuẩn độ, thiết lập công thức và tính nồng độ chính xác của dung dịch NaOH

Trả lời

Phương trình phản ứng chuẩn độ NaOH bằng H 2 C 2 O 4 0,025 M:

H 2 C 2 O 4 + NaOH → Na 2 C 2 O 4 + 2H 2 O

Tại điểm tương đương, khi kết thúc quá trình chuẩn độ thì

n NaOH đã dùng = 2n NaOH ban đầu → C NaOH V NaOH = 2C H2C2O4 V H2C2O4

→ C NaOH = (2C H2C2O4 V H2C2O4 )/V NaOH = (2.0,025.10)/9.75 = 0,0513 M

Câu 3 Trong thí nghiệm xác định nồng độ của dung dịch KMnO 4 bằng dung dịch chuẩn H 2 C 2 O 4 , các nhận định sau đây là đúng hay sai, giải thích ngắn gọn? Sửa lại phát biểu sai

a Phép chuẩn độ này không cần dùng thêm chất chỉ thị

Trả lời

Đúng Ta dựa vào màu của KMnO 4 để nhận biết điểm tương đương trong chuẩn độ Màu của lượng dư KMnO 4 tím hồng, phản ứng tự chỉ thị

b Phản ứng xảy ra trong môi trường axit mạnh, có thể dùng H 2 SO 4 hoặc HCl

Trả lời

Đúng Đây là phản ứng xảy ra trong môi trường axit và cần được cung cấp lượng proton cho phản ứng Cả H 2 SO 4 và HCl đều có thể cung cấp proton cho phản ứng xảy

ra

c Phải đun dung dịch đến nhiệt độ 60 - 70 o C rồi mới chuẩn độ

Trả lời

Đúng Đây là phản ứng xảy ra chậm trong môi trường ở nhiệt độ phòng Đun nóng sẽ đẩy nhanh tốc độ của phản ứng, đảm bảo xác định chính xác lượng KMnO 4 để phản ứng vừa đủ với H 2 C 2 O 4

d Công thức tính nồng độ dung dịch KMnO 4 : C KMnO4 = (5.C H2C2O4 V H2C2O4 ) : (2.V KMnO4 )

Trả lời

Sai Theo phương trình phản ứng:

5H 2 C 2 O 4 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 10CO 2 + 8H 2 O Tại điểm tương đương thì 5n KMnO4 thêm vào = 2n H2C2O4 ban đầu

→ 5.C KMnO4 .V KMnO4 = 2.C H2C2O4 V H2C2O4 → C KMnO4 = (2.C H2C2O4 V H2C2O4 ) : (5.V KMnO4 )

CÂU HỎI BÀI 3 MỘT SỐ KỸ THUẬT TÁCH CHẤT VÀ PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH CÁC ION TRONG CÙNG DUNG DỊCH MẪU BẰNG PHƯƠNG PHÁP

GIẤY SẮC KÝ Câu 1 Nêu tên và nguyên tắc cơ bản của phép tách các chất trong hỗn hợp sau đây ?

CÂU HỎI BÀI 4 PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH MỘT SỐ ION TRONG CÙNG

DỊCH MẪU

Câu 1 Chọn 1 thuốc thử phù hợp để phân tích định tính mỗi anion sau đây trong cùng hỗn hợp Nêu rõ hiện tượng và giải thích bằng phương trình phản ứng (nếu có) ?

TT Hỗn hợp Tên phép tách chất Nguyên tắc cơ bản

VD CaCO 3 ; CuSO 4 Hòa tan vào nước và

lọc Tách chất dựa trên sự khác biệt về độ tan chất

1 Fe 3+ ; Ni 2+ ; Co 2+ ;

Cu 2+

Sắc ký giấy Tách chất dựa trên sự khác biệt

về ái lực của mỗi chất với cả pha động và pha tĩnh

2 NaCl; BaSO 4 Hòa tan vào nước và

lọc Tách chất dựa trên sự khác biệt về độ tan chất

3 KBr; NH 4 Cl Thăng hoa Dựa vào bản chất của chất mà

một số sẽ thăng hoa khi được gia nhiệt, một số thì không

4 Hỗn hợp các sắc

tố thực vật

Sắc ký giấy Tách chất dựa trên sự khác biệt

về ái lực của mỗi chất với cả pha động và pha tĩnh

TT Anion Thuốc thử Hiện tượng Giải thích

VD SO 4 2- Ba 2+ Kết tủa trắng Ba 2+ + SO 4 2- → BaSO 4

1 CO 3 2- H + Có khí bay lên 2H + + CO 3 2- → CO 2 ↑ + H 2 O

2 Cl - Ag + Kết tủa trắng Ag + + Cl - → AgCl↓

3 S 2- Cu 2+ Kết tủa đen Cu + + S 2- → CuS↓

4 NO 3 - Fe 2+ /H 2 SO 4đ Xuất hiện lớp

màu vàng nâu

NO 3 - + 3Fe 3+ + 4H + → 3Fe 3+

+ NO + H 2 O

Câu 2 Đề xuất quy trình phân tích định tính từng anion trong dung dịch hỗn hợp CO 3 - ,

SO 4 2- và Cl - ? Nêu các bước tiến hành, hiện tượng, giải thích bằng phương trình phản ứng ?

Trả lời

Sơ đồ tiến hành:

Fe 2+ + NO → FeNO 2+ (vàng nâu)

5 CH 3 COO - H 2 SO 4 đ Có mùi dấm CH 3 COO - + H + ⇄ CH 3 COOH

Bước Tiến hành Hiện tượng Giải thích

1 Thêm HNO 3 vào dung

dịch

Có khí bay lên 2H + + CO 3 - → CO 2 ↑ + H 2 O

2 Cho đũa có Ca(OH) 2 vào

ống nghiệm sao cho

không chạm thành ống

Tạo huyền phù trên đầu đũa

CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓

3 Thêm Ba(NO 3 ) 2 vào

dung dịch Xuất hiện kết tủa trắng Ba

2+ + SO 4 2- → BaSO 4 ↓

CÂU HỎI BÀI 5 XÁC ĐỊNH NHIỆT HÒA TAN VÀ SỨC ĐIỆN ĐỘNG CỦA

PIN ĐIỆN HÓA

Câu 1 Viết cấu tạo của pin nồng độ gồm hai điện điện cực Cu kim loại nhúng vào hai dung dịch CuSO 4 có nồng độ lần lượt là 1N và 0,01 N ? Cho biết vai trò của cầu muối

? Trong trường hợp này tính sức điện động của pin Biết thế điện cực tiêu chuẩn của cặp E o

Cu/Cu2+ = 0,34 V

Trả lời

Cấu tạo của pin : (-) Cu|CuSO 4 0,01N || CuSO 4 1N|Cu (+)

Cầu muối trong pin có vai trò cho phép các electron di chuyển từ dung dịch này sang dung dịch khác, giống như một chiếc dây dẫn để đóng kín mạch điện

Sức điện động của pin: E = φ + - φ -

→ E = E o

Cu/Cu2+ + log [Cu 2+ ] + - (E o

Cu/Cu2+ + log [Cu 2+ ] - ) 2

0,059

2 0,059

= 0,0592 log = log = 0,059

[Cu ]2+ −

[Cu ]2+ +

2

0,059 1

0,01

Câu 2 Trình bày công thức xác định nhiệt hòa tan của muối KCl trong nước, nêu tên

và đơn vị các đại lượng trong công thức ? Quá trình hòa tan KCl tỏa nhiệt hay thu nhiệt ?

Trả lời

Công thức xác định nhiệt hòa tan của muối KCl trong nước: H Δ KCl = - g

KCl

C Δt.M K KCl

Trong đó: H Δ KCl : Nhiệt hòa tan của muối KCl trong nước (kcal/mol)

C K : Nhiệt dung của hệ nhiệt lượng kế (kcal/độ)

t : Biến thiên nhiệt độ của hệ nhiệt lượng kế (độ) Δ

M KCl : Phân tử khối của KCl ( đvC)

g KCl : Khối lượng muối KCl hòa tan (g) Quá trình hòa tan KCl là quá trình thu nhiệt

Câu 3 Viết sơ đồ pin và phản ứng xảy ra trong pin Danien - Jacobi Viết phương trình tính giá trị sức điện động và so sánh giá trị x và y của pin Ganvani nồng độ sau:

(+) Cu|CuSO 4 (C = x mol/l) || CuSO 4 (C = y mol/l)|Cu (-)

4 Ly tâm loại bỏ kết tủa

BaSO 4

5 Thêm AgNO 3 vào dung

dịch Xuất hiện kết tủa trắng Ag

+ + Cl - → AgCl↓

Trả lời

Sơ đồ pin Daniel - Jacobi:

(-) Zn|ZnSO 4 || CuSO 4 |Cu (+)

phản ứng xảy ra trong pin là: Cu 2+ + Zn → Cu + Zn 2+

Giá trị sức điện động của pin Ganvani nồng độ: E = 0,0592 log x y

Vì E luôn dương (>0) → log > 0 → log x - log y > 0 x y

→ log x > log y → x > y

Câu 4 : Trong thí nghiệm xác định nhiệt hòa tan của KCl trong nước, tại sao phải làm 3 giai

đoạn khi xác định nhiệt hòa tan ?

Trả lời

Trong thí nghiệm xác định nhiệt hòa tan KCl trong nước, ta cần làm qua 3 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Ổn định nhiệt độ Ban đầu khi bắt đầu khuấy, nhiệt độ của nước chưa ổn định và có thể trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài Vì vậy, cần thời gian khoảng

3 phút để nhiệt độ nước trong bình khuấy được ổn định

- Giai đoạn 2: Giảm nhiệt Sau khi đổ KCl vào bình khuấy, nhiệt độ lúc này trong bình bắt đầu giảm, do có hiệu ứng nhiệt của quá trình hòa tan nên nhiệt độ nhanh chóng thay đổi

- Giai đoạn 3: Tăng chậm Khi muối đã tan hết, nhiệt độ không thay đổi nữa Lúc này, dung dịch trong bình khuấy sẽ hấp thụ nhiệt từ môi trường và bắt đầu tăng lên chậm

CÂU HỎI BÀI 7 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA

HỌC

Câu 1 Viết phương trình phản ứng xảy ra giữa natri thiosunfat và axit sunfuric ? Nếu

tăng nồng độ natri thiosunfat lên gấp đôi thì thời gian phản ứng (đến khi xuất hiện kết

tủa trắng) nhanh hay chậm hơn ? Vì sao ?

Trả lời

Phương trình phản ứng: Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + S↓ + H 2 O + SO 2 ↑

Nếu tăng nồng độ của Na 2 S 2 O 3 lên gấp đôi thì thời gian phản ứng sẽ nhanh hơn vì khi

đó, mật độ của Na 2 S 2 O 3 tăng cao hơn, như vậy, khả năng xảy ra va chạm hoạt động của

sẽ cao hơn

Câu 2 Hãy trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học ? Trong thí

nghiệm H 2 C 2 O 4 + KMnO 4 vẽ dạng của đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lg(1/∆t) vào

1/T (trong đó ∆t là thời gian mất màu, T là nhiệt độ phản ứng) Từ đồ thị này có thể

thu được thông tin gì ?

Trả lời

*Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học bao gồm:

- Bản chất của chất: Tùy các chất có tính chất vật lý và tính chất hóa học khác nhau sẽ có tốc độ phản ứng khác nhau

- Nồng độ của các chất: tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng

- Áp suất: Đối với phản ứng có chất khí, khi tăng áp suất, tốc độ phản ứng tăng

- Nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng

- Diện tích bề mặt: Khi tăng diện tích bề mặt chất phản ứng, tốc độ phản ứng

tăng

- Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng giữ nguyên sau khi phản

ứng kết thúc

*Thí nghiệm H 2 C 2 O 4 + KMnO 4 :

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lg(1/∆t) vào 1/T

Từ đồ thị, ta có thể tìm ra các mối liên hệ tuyến tính giữa nhiệt độ và tốc độ của phản

ứng H 2 C 2 O 4 + KMnO 4

Câu 3 : Viết phương trình phản ứng Na 2 S 2 O 3 và H 2 SO 4 , cho biết hiện tượng ? Tại sao kết tủa đục sữa lại chuyển sang vàng nhạt rồi vàng ?

Trả lời

Phương trình phản ứng: Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + S↓ + H 2 O + SO 2 ↑

Hiện tượng: Xuất hiện sủi bọt khí, xuất hiện kết tủa trắng sữa, sau một thời gian, ống nghiệm chuyển thành vẩn đục vàng nhạt, rồi vàng

Ban đầu dung dịch của màu trắng sữa đặc trưng bởi dd Na 2 SO 4 Sau đó, phản ứng tạo

ra S và hình thành lên các cầu nối disulfua -S-S- sẽ khiến dung dịch có vẩn đục vàng

nhạt và lượng S tạo ra nhiều hơn sẽ khiến dd chuyển vàng đậm hơn

CÂU HỎI BÀI 8 ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG BẬC 2 - PHẢN ỨNG THỦY PHÂN

ESTE

Câu 1 Trình bày quy trình và công thức xác định năng lượng hoạt hóa của phản ứng

thủy phân este etyl axetat trong môi trường kiềm

Trả lời

Quy trình xác định năng lượng hoạt động hóa:

Thí nghiệm 1: Sử dụng phương pháp chuẩn độ ngược để xác định lượng NaOH đã phản ứng thủy phân etyl axetat tại các thời gian khác nhau Ta sẽ xác định được hằng

số tốc độ phản ứng tại nhiệt độ T 1

Thí nghiệm 2: Lặp lại thí nghiệm 1 nhưng ở nhiệt độ +10 o C Ta sẽ xác định được hằng

số tốc độ phản ứng tại nhiệt độ T 2 = T 1 + 10 o C

Tính toán: Từ k 1 ; k 2 ; T 1 ; T 2 , ta xác định được năng lượng hoạt hóa E:

Ta sẽ có: ln k = ( - ) → E = (R.ln ) : ( - )

1

k2 R

T1 T12

Trong đó: E : năng lượng hoạt hóa : J/mol

R: hằng số khí lý tưởng = 8,314 J/mol.K

Câu 2 Viết phương trình phản ứng thủy phân etyl axetat trong môi trường kiềm của

NaOH Làm thế nào để dừng phản ứng này khi nó đang xảy ra ? Giải thích ?

Trả lời

Phương trình thủy phân etyl axetat trong môi trường kiềm:

CH 3 COOC 2 H 5 + NaOH → CH 3 COONa + C 2 H 5 OH

Để dừng phản ứng lại, ta sẽ trung hòa hết kiềm và kìm hãm phản ứng lại Ta cho hỗn hợp vào lượng dư axit để phản ứng hoàn toàn với NaOH Khi đó CH 3 COOC 2 H 5 sẽ không bị thủy phân nữa

CÂU HỎI BÀI 10 ĐIỀU CHẾ VÀ XÁC ĐỊNH ĐỘ TINH KHIẾT CỦA

ASPIRIN

Câu 1: Viết phương trình phản ứng điều chế aspirin từ axit salicylic và acetic

anhydride Nêu vai trò của H 2 SO 4 trong quá trình điều chế aspirin?

Trả lời