Chapter 6 [PDF]

Zitiervorschau

Ch6: 6, 10, 26, 29, 31, 39, 43

-

Xác định các chất/ion được cho (cái nào phân ly hoàn toàn thì phân ly ra) Xác định chất nào kết tủa, kết tủa theo Ksp (Kspa) nào, ion nào tham gia trực tiếp vào kết tủa Nồng độ các ion kết tủa có phụ thuộc vào quá trình nào khác không (pH, tạo phức), từ các quá trình đó, xác định lại nồng độ ion tham gia kết tủa

1. Ksp (1-6, 7-12, 13, 14-17, 28-33, 34-44) 2. Phức (18-25, 45) 3. Kspa (26, 27, 46, 47)

CHAPTER 6. SOLUBILITY AND SOLUBILITY EQUILIBRIA / CHƯƠNG 6. ĐỘ TAN VÀ CÂN BẰNG HÒA TAN 1.

(EX 18-1A) Write the solubility product constant expression for (a) (one of the components of dolomite, a form of limestone) and (b) (used in photographic emulsions). Viết công thức biểu diễn tích số tan của các chất sau: a. MgCO3 (một trong các thành phần của thạch vân, là một dạng của đá vôi) b. Ag3PO4 (dung dịch dạng nhũ làm hiện màu ảnh) 2. (EX 18-1B) A handbook lists for calcium hydrogen phosphate, a substance used in dentifrices and as an animal feed supplement. Write (a) the equation for the solubility equilibrium and (b) the solubility product constant expression for this slightly soluble solute. Giá trị tích số tan (Ksp) trong sổ tay tra cứu của Ca(HPO4) là 1×107, một hợp chất sử dụng trong kem đánh răng và cũng như trong thức ăn của gia súc. a. Hãy viết phương trình biểu diễn cân bằng hòa tan của Ca(HPO4) b. Hãy viết công thức biểu diễn tích số tan, biết rằng Ca(HPO4) tan rất ít trong nước 3. (EX 18-2A) A handbook lists the aqueous solubility of AgOCN as 7 mg/100 mL at 20 oC. What is the Ksp of AgOCN at 20 oC. Sổ tay tra cứu cho biết độ tan của AgOCN trong nước là 7 mg/100 ml ở 20oC. Hãy tính tích số tan hay hằng số cân bằng hòa tan (Ksp) ở 20oC của AgOCN.

4. (EX 18-2B) A handbook lists the aqueous solubility of lithium phosphate at 18 oC as 0.034 g Li3PO4/100 mL soln. What is the Ksp of Li3PO4 at 18 °C?

Sổ tay tra cứu cho biết độ tan của Li3PO4 trong nước ở 18oC là 0,034 g/100 ml H2O. Tính tích số tan Ksp của Li3PO4 trong nước ở 18oC. ➔ 2.0 x 10-9

5. (EX 18-3A) The Ksp of Cu3(AsO4)2 at 25 oC is 7.6×10–36. What is the molar solubility of Cu3(AsO4)2 in H2O at 25oC. Tích số tan Ksp của Cu3(AsO4)2 ở 25oC là 7,6×10–36. Xác định độ hòa tan tính theo nồng độ mol của Cu3(AsO4)2 trong nước ở 25oC. ➔ 3.7 x 10-8 M

6. (EX 18-3B) How many milligrams of are dissolved in a 225 mL sample of saturated BaSO4 (aq)? Ksp = 1.1×10–10. Hỏi có bao nhiêu milligram (mg) chất tan BaSO4 hòa tan trong 225 ml dung dịch BaSO4 bão hòa trong nước? Biết tích số tan Ksp là 1,1×10–10 ➔ BaSO4 → Ba2+ + SO42➔ s s ➔ Ksp = s2 = 1.1 x 10-10 → s = 1.05 x 10-5 M ➔ C=n/V= m/(MV) mà M = 233 g/mol → m = 0.55 mg

7. (EX 18-4A) What is the molar solubility of PbI2 in 0.10 M Pb(NO3)2 (aq). [Hint: To which ion concentration should the solubility be related?] Độ tan tính theo nồng độ mol của PbI2 trong 0,10 M Pb(NO3)2 (aq) sẽ như thế nào? Nồng độ của ion nào trong dung dịch có thể ảnh hưởng đến độ tan của PbI2. − PbI2 (s)  Pb2+ + 2I(aq) Ban đầu 0,1 Từ Pb(NOO3 )2 s 2s

Cân bằng

0,1+s

2s

K sp = [ Pb2+ ]. [I − ]2 = (0,1 + s ). (2𝑠)2 = 7,1. 10−9 → Độ tan = s = 1,33. 10−4 M

8. (EX 18-4B) What is the molar solubility of in a buffered solution with pH = 8.20? Độ tan tính theo nồng độ mol của Fe(OH)3 trong dung dịch đệm có pH = 8,20. ➔ 1.0 x 10-20 M

9. (EX 18-5A) Three drops of 0.20 M KI are added to 100.0 mL of a 0.010 M solution of AgNO3. Will a precipitate of silver iodide form? Nhỏ từ từ dung dịch 0,20 M KI vào 100 ml dung dịch 0,010 M AgNO3. Hỏi rằng có thể có kết tủa AgI hình thành trong dung dịch không? ➔ đề thiếu thế tích KI thêm vào: 3 giọt dung dịch 0.20 M KI, mỗi giọt khoảng 0.05 mL ➔ Từ AgNO3, [Ag+] = 0.01 M ➔ Từ KI, [I-] = 3 x 10-4 M ➔ Qsp = [Ag+][I-] = 3 x 10-6 > Ksp → có kết tủa

10. (EX 18-5B) We saw in Example 18-5 that a 3-drop volume of 0.01 M KI is insufficient to cause precipitation in 100.0 mL of 0,010 M Pb(NO3)2. What minimum number of drops would be required to produce the first precipitate? Khi nhỏ 3 giọt (1 giọt ~ 0,05 ml) dung dịch 0.010 M KI thì không có kết tủa xuất hiện trong 100 ml dung dịch 0,010 M Pb(NO3)2. Hãy xác định số giọt KI tối thiểu để có thể làm xuất hiện kết tủa trong dung dịch. ➔ K+, I-, Pb2+, NO3- → kết tủa PbI2 ➔ PbI2 → Pb2+ + 2 I➔ Ksp = [Pb2+][I-]2 = 0.010 x [I-]2 = 7.1 x 10-9 → [I-] = 8.4 x 10-4 M = [KI] ➔ C1V1 = C2V2 → 0.010 x V1 = (8.4 x 10-4) x 100 mL → V1 = 0.42 mL → ~ 9 giọt

11. (EX 18-6A) A typical Ca2+ concentration in seawater is 0.010 M. Will the precipitation of Ca(OH)2 be complete from a seawater sample in which [OH–] is maintained at 0.040 M. Nồng độ Ca2+ phổ biến trong nước biển là 0,010 M. Hỏi có thể tạo thành kết tủa Ca(OH)2 trong nước biển khi nồng độ ion [OH–] được giữ ở 0,040 M.

12. (EX 18-6B) What [OH–] should be maintained in a solution if, after precipitation of Mg2+ as the Mg(OH)2(s) remaining Mg2+ is to be at a level of 1 µg Mg2+/L? Nồng độ ion [OH–] cần là bao nhiêu nếu sau khi ion Mg2+ được kết tủa ở dạng Mg(OH)2 và nồng độ Mg2+ là ở mức 1 µg Mg2+/L.

13. (EX 18-7A) AgNO3(aq) is slowly added to a solution with [Cl–]= 0,115 M and [Br–]=0,264 M. What percent of the Br– remains unprecipitated at the point at which AgCl(s) begins to precipitate? AgCl, Ksp = 1.8×10–10 AgBr, Ksp= 5.0×10–13 AgNO3(aq) được nhỏ từ từ vào dung dịch có ion [Cl–] có nồng độ 0,115 M và ion [Br–] có nồng độ 0,264 M. Nồng độ phần trăm của ion Br– cần giữ bao nhiêu để không kết tủa mà ở điểm đó AgCl(r) bắt đầu kết tủa? ➔ 0.12 %

14. (EX 18-8A) Should Mg(OH)2(s) precipitate from a solution that is 0.010 M MgCl2(aq) and also 0,10M NaC2H3O2? Ksp[Mg(OH)2]= 1.8×10–11, Ka(HC2H3O2) = 1.8×10–5 [Hint: What equilibrium expression establishes in the solution?] Mg(OH)2 có thể kết tủa từ dung dịch 0.010 M MgCl2(aq) và có chứa 0,10M NaC2H3O2? Biết tích số tan Ksp [Mg(OH)2] là 1,8×10–11, Ka(HC2H3O2) là 1,8×10–5. Xác định biểu thức cân bằng để tính nồng độ [OH– ] trong dung dịch? ➔ Qsp = 5.6 x 10-13 → không kết tủa

15. (EX 18-8B) Will a precipitate of Fe(OH)3 form from a solution that is 0.013 M Fe3+ in a buffer solution that is 0,150 M HC2H3O2 and 0.250 M NaC2H3O2. Hỏi kết tủa Fe(OH)3 có thể hình thành trong dung dịch chứa 0,013 M Fe3+ trong dung dịch đệm với 0,150 M HC2H3O2 và 0,250 M NaC2H3O2? ➔ Qsp = 1.0 x 10-29 → có kết tủa

16. (EX 18-9A) What minimum [NH4+] must be present to prevent precipitation of Mn(OH)2(s) from a solution that is 0,0050 M MnCl2 and 0,025 M NH3? Ksp= 1.9×1013. Nồng độ [NH4+] cần phải bao nhiêu để ngăn không có sự xuất hiện kết tủa Mn(OH)2(r) từ dung dịch chứa 0,0050 M MnCl2 và 0,025 M NH3. Với Mn(OH)2, Ksp= 1,9×1013. ➔ 0.073 M

17. (EX 18-9B) What is the molar solubility of Mg(OH)2 (s) in a solution that is 0.250 M NH3 and 0.100 M NH4Cl [Hint: Use equation (18.4)]

Độ tan tính theo mol của Mg(OH)2 (r) trong dung dịch có chứa 0,250 M NH3 và 0,100 M NH4Cl? ➔ 1.5 x 10-4 M

18. (EX 18-10A) Copper(II) ion forms both an insoluble hydroxide and the complex ion [Cu(NH3)4]2+ Write equations to represent the expected reaction when (a) CuSO4 and NaOH(aq) are mixed; (b) an excess of NH3(aq) is added to the product of part (a); and (c) an excess of HNO3(aq) is added to the product of part (b) Ion Cu2+ có thể hình thành kết tủa hydroxit không tan hoặc tạo dung dịch phức [Cu(NH3)4]2+. Hãy viết phương trình để biểu diễn phản ứng hóa học có thể xảy ra khi: a. Dung dịch CuSO4 trộn với dung dịch NaOH b. Một lượng dư dung dịch NH3 được cho vào sản phẩm hình thành từ (a) c. Một lượng dư HNO3 được cho vào sản phẩm hình thành từ (b) 19. (EX 18-10B) Zinc(II) ion forms both an insoluble hydroxide and the complex ions and [Zn(OH)4]2–. Write four equations to represent the reactions of (a) with followed by (b) enough to make the product of part (a) acidic; (c) enough NaOH(aq) to make the product of part (b) slightly basic; (d) enough NaOH(aq) to make the product of part (c) strongly basic. Ion Zn2+ có thể hình thành kết tủa không tan và dung dịch phức ion [Zn(OH)4]2- và [Zn(NH3)4]2+. Hãy viết bốn phương trình biểu diễn các phản ứng hóa học có thể xảy ra khi: a. Dung dịch NH3 và dung dịch ZnSO4 b. Một lượng dung dịch HNO3 vừa đủ để dung dịch từ (a) có tính acid c. Một lượng dung dịch NaOH vừa đủ để sản phẩm từ (b) có tính baz yếu d. Một lượng dung dịch NaOH vừa đủ để sản phẩm từ (b) có tính baz mạnh 20. (EX 18-11A) Will AgCl(s) precipitate from 1.50 L of a solution that is 0,100 M AgNO3 and 0.225 M NH3 if 1.00 mL of 3.50 M NaCl is added? [Hint: What are [Ag+] and [Cl–] immediately after the addition of the 1.00 mL of 3.50 M NaCl? Take into account the dilution of the NaCl(aq), but assume the total volume remains at 1.50 L. Hỏi AgCl(r) có thể kết tủa trong 1,5 L dung dịch có chứa 0,100 M AgNO3 và 0.225 M NH3 khi thêm vào 1,00 mL của 3.50 M NaCl. Biết Kf của [Ag(NH3)2]+ là 1,6×107. (Gợi ý: ion [Ag+] và [Cl–] tại thời điểm là bao nhiêu sau khi thêm 1,00 mL của 3,5 M NaCl. Cần chú ý đến sự pha loãng của dung dịch NaCl, nhưng giả thiết rằng thể tích của dung dịch không đổi là 1,5 L) ➔ Qsp = 2.33 x 10-8 → có kết tủa

21. (EX 18-11B) A solution is prepared that is 0.100 M in Pb(NO3)2 and 0.250 M in the ethylenediaminetetraacetate anion, EDTA4–. Together, Pb2+ and EDTA4– form the complex ion [Pb(EDTA)]2–. If the solution is also made 0.10 M in I–, will PbI2(s) precipitate? For PbI2, Ksp=7.1×10–9, for [Pb(EDTA)]2– Kf= 2×1018. Một dung dịch chứa 0,100 M Pb(NO3)2 và 0,250 M ethylenediaminetetraacetate anion EDTA4–. Trong cùng dung dịch, ion Pb2+ và EDTA4– tạo thành dung dịch phức ion [PbEDTA]2–. Nếu dung dịch có chứa 0,10 M I–, hỏi rằng PbI2(r) có thể kết tủa hay không? Biết rằng tích số tan của PbI2, Ksp = 7,1×10–9; hằng số tạo phức ủa [PbEDTA]2– là Kf = 2×1018.

22. (EX 18-12A) What [NH3]tot is necessary to keep AgCl from precipitating from a solution that is 0.15 M AgNO3 and 0.0075 M NaCl? Hỏi nồng độ [NH3] tổng cần thiết để giữ cho sự tạo thành kết tủa AgCl từ dung dịch chứa 0,15 M AgNO3 và 0,0075 M NaCl? ➔ 0.935 M

23. (EX 18-12B) What minimum concentration of thiosulfate ion, S2O32–, should be present in 0.10 M AgNO3 so that AgCl(s) does not precipitate when the solution is also made 0.010 M in Cl–. For AgCl, Ksp= 1.8×10–10, for [Ag(S2O3)2]3–, Kf= 1.7×1013 Hỏi nồng độ tối thiểu của ion thiosulfate, S2O32–, cần thiết trong dung dịch để kết tủa AgCl không xuất hiện khi có sự hiện diện đồng thời của 0,010 M Cl–? Biết rằng kết tủa AgCl có tích số tan Ksp = 1,8×10– 10 và [Ag(S2O3)2]3– có hằng số tạo phức Kf = 1,7×1013. ➔ 0.2 M

24. (EX 18-13A) What is the molar solubility of in a solution containing 0.100 M C2O42–? For [Fe(C2O4)3]3–, Kf = 2×1020

Hãy tính độ tan theo nồng độ mol của Fe(OH)3 trong dung dịch chứa 0,100 M C2O42–? Biết rằng [Fe(C2O4)3]3–, Kf = 2×1020. ➔ 4.15 x 10-6 M

25. (EX 18-13B) Without doing detailed calculations, show that the order of decreasing solubility in 0.100 M NH3 should be AgCl > AgBr > AgI. Không cần tính toán chi tiết, hãy thể hiện rằng độ giảm độ tan trong dung dịch 0,100 M NH3 phải là AgCl > AgBr > AgI 26. (EX 18–14A) Show that Ag2S (Kspa = 6×10–30) should precipitate and that FeS (Kspa = 6×102) should not precipitate from a solution that is 0,010 M Ag+ and 0,020 M Fe2+ but otherwise under the same conditions as in Example 18-14. Hãy cho thấy Ag2S (Kspa = 6×10–30) sẽ kết tủa và FeS (Kspa = 6×102) sẽ không kết tủa từ trong dung dịch chứa 0,010 M Ag+ và 0,020 M Fe2+ và bão hòa H2S (0,10 M H2S) và có nồng độ [H3O+] không đổi là 0,30 M. ➔ Ag2S (s) + 2 H3O+ → 2 Ag+ + H2S + 2 H2O Kspa của Ag2S 2 2 Ag2S: Qspa = ([Ag+] [H2S])/[H3O+] = 1.1 x 10-4 > Kspa → có kết tủa ➔ FeS (s) + 2 H3O+ → Fe2+ + H2S + 2 H2O Kspa của Ag2S Qspa = 0.022 < Kasp → không kết tủa

27. (EX 18-14B) What is the minimum pH of a solution that is 0.015 M Fe2+ and saturated in H2S (0,01 M) from which FeS(s) (Kspa= 6×102) can be precipitated? Hãy tính pH tối thiểu của dung dịch chứa 0,015 M Fe2+ và bão hòa nồng độ H2S (0,01 M) để có kết tủa FeS (Kspa = 6×102). ➔ 3.3

28. (E2) Calculate the aqueous solubility, in moles per liter, of each of the following Hãy tính độ tan trong nước (tính theo mol/L) của các chất sau đây: a. BaCrO4, Ksp = 1,2×10–10 b. PbBr2, Ksp = 4,0×10–5 c. CeF3, Ksp = 8×10–16 d. Mg3(AsO4)2, Ksp = 2,1×10–10 ➔ Đề bài hỏi độ tan nên nhớ trả lời độ tan. Độ tan chính là ẩn số x trong bài của bạn ➔ câu c đáp án là 7.4 x 10-5 M

29. (E5) Arrange the following solutes in order of increasing molar solubility in water: AgCN, AgIO3, AgI, AgNO2, Ag2SO4. Explain your reasoning Hãy sắp xếp các muối sau đây theo thứ tự tăng dần độ tan trong nước: AgCN, AgIO3, AgI, AgNO2, Ag2SO4. Hãy giải thích lý do. ➔ Tính độ tan từ Ksp ➔ AgI