Dung Dich On Olympic 2019 1 [PDF]
CHỦ ĐỀ 5: DUNG DỊCH OLYMPIC 2021 Câu 1: Quy trình chuẩn độ dung dịch A gồm Na2CO3 0,040 M và NaHCO3 0,040 M như sau: Lấy
38 1 2MB
Papiere empfehlen
![Dung Dich On Olympic 2019 1 [PDF]](https://vdoc.tips/img/200x200/dung-dich-on-olympic-2019-1.jpg)
- Author / Uploaded
- bảo nguyễn
Datei wird geladen, bitte warten...
Zitiervorschau
CHỦ ĐỀ 5: DUNG DỊCH OLYMPIC 2021 Câu 1: Quy trình chuẩn độ dung dịch A gồm Na2CO3 0,040 M và NaHCO3 0,040 M như sau: Lấy 10,0 mL dung dịch trên cho vào bình nón, thêm vài giọt chất chỉ thị X và chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,040 M đến khi dung dịch đổi màu thì dừng lại. Thêm tiếp vài giọt chất chỉ thị Y vào dung dịch thu được ở trên. Chuẩn độ tiếp bằng dung dịch HCl 0,040 M đến khi dung dịch đổi màu. 1. Hãy tính pH tại điểm tương đương thứ nhất và thứ hai, từ đó chọn chất chỉ thị X, Y thích hợp từ những chất chỉ thị cho dưới đây. Cho biết CO2 tạo thành tan hoàn toàn trong dung dịch; Hỗn hợp H2O + CO2 có pKa1 = 6,35; pKa2 = 10,33. Độ tan của CO2 là LCO2 = 0,03 M. Chất chỉ thị Khoảng pH đổi màu Chất chỉ thị Khoảng pH đổi màu Metyl lục 0,1-2,0 Bromthymol xanh 6,0-7,6 Metyl da cam 3,1-4,4 Phenolphtalein 8,0-10,0 Metyl đỏ 4,2-6,2 Alizarin vàng 10,1-12,1 2. Trong thực tế, khi chuẩn độ đến gần điểm tương đương thứ 2, người ta thường đun sôi dung dịch khoảng 2 phút, sau đó để nguội và chuẩn độ tiếp. Hãy cho biết mục đích của việc làm này? 3. Với mỗi trường hợp sau đây, hãy cho biết nồng độ Na2CO3 xác định được là cao hơn hay thấp hơn so với giá trị thực? Giải thích. a) Pipet dùng để lấy 10,0 mL dung dịch A chỉ lấy được 9,95 mL dung dịch. b) Dùng bromphenol đỏ (khoảng pH đổi màu: 5,0 – 6,8) để xác định điểm tương đương thứ nhất. c) Có bóng khí xuất hiện ở đầu buret trước khi tiến hành chuẩn độ, nhưng biến mất trong quá trình chuẩn độ nấc thứ nhất. d) Buret không được tráng bằng dung dịch HCl 0,040 M sau khi được rửa bằng nước cất. e) Sau khi tráng bình chuẩn độ bằng nước cất thì tráng lại bằng dung dịch Na2CO3 rồi mới hút 10,0 mL dung dịch Na2CO3 cho vào bình chuẩn độ. Câu 2: Sục từ từ đến hết 0,058 mol khis NH3 vào 100 ml dung dich A gồm HCOOH 0,22M và CH3COOH 0,10M thu được 100 ml dung dịch B. a. Tính pH của dung dịch B. b. Trộn 10,0 ml dung dịch B với 10,0 ml dung dịch chứa MgCl2 0,20M và FeCl2 0,10M thu được dung dịch hỗn hợp C. Có kết tủa tách ra từ dung dịch hỗn hợp C hay không? Nếu có, hãy cho biết thành phần của kết tủa? Biết không có oxi hòa tan trong các dung dịch A và B. Quá trình trộn không tiếp xúc với oxi không khí. Bỏ qua sự tạo phức hidroxo của ion Mg2+ và Fe2+. c. Trộn 20,0 ml dung dịch H2O2 0,025M với 20 ml dung dịch hỗn hợp C nói trên, lắc đến khi trạng thái cân bằng thu được dung dịch D và m gam kết tủa. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho H2O2 vào dung dịch hỗn hợp C, tính hằng số cân bằng của phản ứng. d. Tính nồng độ cân bằng của các ion Fe3+, Mg2+. Cho biết:
pK s,Mg(OH )2 10,9; pK s,Fe(OH )2 15,1; pK s,Fe(OH )3 37; *Fe(OH )2 102,17 ; E 0Fe3 / Fe2 0,771V; E0H
2O2 /2OH
0,947V; pK a : HCOOH 3,75; CH3COOH 4,76; NH 4 9, 24
Câu 3: Hãy tính: 1. pH của dung dịch A gồm KCN: 0,120M; NH4Cl: 0,150M và KOH: 0,155M. 2. Độ điện li của KCN trong dung dịch A. 3. Thể tích dung dịch HCl 0,210M cần cho vào 50,00ml dung dịch A để pH của hỗn hợp thu được bằng 9,24. Cho biết pKa của HCN là 9,35 ; của NH+4 là 9,24. Câu 4: Thêm 5 ml dung dịch HCl 0,1M vào 10 ml dung dịch NH 3 có pH = 11,12 thu được dung dịch A. Trộn 1 ml Mg 2+ 0,04M với 2 ml dung dịch A và 1 ml dung dịch HPO 42- 0,04M. 1. Cho biết kết tủa Mg(OH)2, MgNH4PO4 tách ra hay không ? 2. Viết phương trình ion của các phản ứng xảy ra theo 2 sơ đồ sau. Rút ra nhận xét ?
Cho biết: pKa(NH4+) = 9,24; pKa(H3PO4) = 2,15; 7,12; 12,32; pKs(Mg(OH)2) = 10,95; pKs(MgNH4PO4) = 12,6. Câu 5: Dung dịch A gồm Na2S và CH3COONa có pHA = 12,50. 1. Thêm một lượng Na3PO4 vào dung dịch A sao cho độ điện li của ion S2- giảm 20% (coi thể tích dung dịch không đổi). Tính nồng độ của Na3PO4 trong dung dịch A. 2. Chuẩn độ 20,00 ml dung dịch A bằng dung dịch HCl 0,10 M: a. Khi chỉ thị metyl da cam đổi màu (pH = 4,00) thì dùng hết 19,40 ml dung dịch HCl. Tính nồng độ CH3COONa trong dung dịch A. b. Nếu chỉ dùng hết 17,68 ml HCl thì hệ thu được có pH là bao nhiêu?
3. Để lâu dung dịch A trong không khí, một phần Na2S bị oxi hóa thành S. Tính hằng số cân bằng của phản ứng xảy ra. 4. Hãy tìm một thuốc thử để nhận biết được 3 dung dịch riêng biệt: H3PO4, Na3PO4, NaH2PO4. Giải thích các hiện tượng xảy ra. Cho: pK a1(H2 S) 7,02; pK a2(H2S) 12,9; pK a1(H3PO4 ) 2,15;
pK a2(H3PO4 ) 7,21; pK a3(H3PO4 ) 12,32;
0 0 pK a(CH3COOH) 4,76; ES/H = 0,14 V; E O2 /H2O =1,23 V; ở 25 oC: 2,303 2S
RT l n = 0,0592lg. F
Câu 6: Cho dung dịch X chứa HCN 0,1M và KI 0,01M 1. Tính pH của dung dịch X 2. Cho AgNO3 vào dung dịch X cho đến khi nồng độ [NO3-] = 0,01M thu được dung dịch Y và kết tủa Z (đều thuộc trong bình phản ứng). Xác định thành phần của kết tủa Z và pH của dung dịch Y cùng nồng độ các ion trong dung dịch A. 3. Tính số mol NaOH cho vào bình phản ứng chứa 1 lít dung dịch Y để kết tủa Z tan vừa hết (thu được dung dịch A). Tính pH của dung dịch A.(coi sự thay đổi thể tích là không đáng kể). Cho
HCN pKa = 9,3
Ag (CN ) 2 , lg = 21,1; AgCN , pKs = 16; AgI, pKs = 16
Câu 7: Chì chromate được sử dụng rộng rãi trong phẩm màu mặc dù việc sử dụng này được giảm bớt trong vài thập kỉ trở lại đây. Cả hai thành phần của hợp chất này đều gây hại đến sức khỏe con ngườiChromate được quan tâm đến vì nó dễ dàng đi theo nước ngầm. Do vậy, nước ngầm lấy từ các giếng gần khu vực có crom cần được phơi trước khi uống. Độ tan của chì cromat không chỉ phụ thuộc pH mà còn phụ thuộc vào các cấu tử có mặt trong dung dịch. a) Để xác định tích số tan của PbCrO4, người ta tiến hành hoà tan PbCrO4 trong dung dịch axit axetic 1 M, bằng phương pháp phân tích khác, người ta đo được độ tan của PbCrO4 trong trường hợp này là S = 2.9×10−5 M. Hãy tính tích số tan Ksp của PbCrO4. b) Giả sử rằng PbCrO4 trong đất tan và đạt trạng thái cân bằng vào trong nước ngầm có pH = 6,00. Hãy tính các nồng độ cân bằng của các cấu tử: Pb2+; CrO42–; HCrO4− và Cr2O72–. c) Một nhà nghiên cứu độc học muốn biết rằng tổng nồng độ crom hòa tan (CrT) trong dạ dày người là bao nhiêu, để ở trạng thái cân bằng thì nồng độ HCrO4– bằng nồng độ Cr2O72–. Giả sử rằng dịch dạ dày là một dung dịch có pH = 3,0, tính toán tổng nồng độ crom hòa tan (CrT).
Câu 8: 1.Axit xyanhydric là một axit yếu có hằng số phân ly Ka = 4.9310–10 a. Tìm pH của dung dịch HCN 1.00 M. b. 10 L nước tinh khiết bị lẫn NaCN do tai nạn. pH dung dịch được xác định là 7.40. Xác định nồng độ của các tiểu phân Na+, H+, OH–, CN–, HCN và từ đó tính khối lượng NaCN thêm vào. 2. Một trong các phương pháp để tách loại Cr( VI) trong nước tahir của quá trình mạ điện là khử Cr(VI) về Cr(III) trong môi trường axit, sau đó điều chỉnh pH bằng kiềm để kết tủa Cr(OH)3 . Nếu nồng độ ban đầu Cr3+ trong nước thải ( sau khi đã khử Cr(VI) về Cr(III) là 10-3M . Khi tăng pH của dung dịch ( coi thể tích dung dịch không đổi ) , ban đầu sẽ tạo thành kết tủa Cr(OH)3 có tích số tan bằng 10-30., sau đó kết tủa Cr(OH)3 sẽ tan ra do tạo thành ion Cr(OH)4- theo phản ứng sau : Cr(OH)3 + OH-⇄ [Cr(OH)4]- có pK = 0,4 Giả thiết Cr(III) chỉ tồn tại ở 3 dạng: dạng tan là Cr3+ và Cr(OH)4-; dạng kết tủa là Cr(OH)3 . Hãy xác định: a. pH của dung dịch khi kết tủa Cr(OH)3 tan hoàn toàn thành Cr(OH)4b. pH của dung dịch mà tại đó độ tan của Cr(III) là nhỏ nhất. Tính độ tan của Cr(III) tại pH này. Câu 9: Có 2 dung dịch axit HX và HY có cùng trị số pH. Trộn 2 dung dịch này thu được 1,5 lit dung dịch có cùng pH giống như hai dung dịch ban đầu; dung dịch thu được chứa 0,3 mol mỗi axit. 1. Tính pH của hỗn hợp các axit. Biết hằng số axit của HX và HY lần lượt là 1,77.10-4 và 1,34.10-5. 2. Xác định nồng độ gốc của hai axit. 3. Xác định độ phân li của các axit trong các dung dịch ban đầu và trong hỗn hợp. Giải thích kết quả này. 4. Xác định thể tích nước cần thêm vào hỗn hợp axit để tăng gấp đôi độ phân li của HX. Câu 10: Trị số pH của dung dịch bão hoà magie hidroxit trong nước tại 250C = 10,5. a) Tính độ tan của magie hidroxit trong nước theo mol/l và theo g/100 ml. b) Tính tích số tan của magie hidroxit. c) Tính độ tan của magie hidroxit trong dung dịch NaOH 0,01 M tại 250C. d) Trộn hỗn hợp gồm 10 gam magie hidroxit và 100 ml dung dịch HCl 0,10M trong một thời gian tại 250C. Tính pH của pha lỏng khi hệ đạt tới cân bằng hoá học.
Câu 11: Dung dịch A chứa H2C2O4 (0,05M); HCl (0,1M), NH3 (0,1M) 1. Tính pH của dung dịch A? 2. Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch chứa CaCl2 (0,05M) và HCl (0,01M). Có kết tủa CaC2O4 tách ra không? Nếu có, hãy tính độ tan của CaC2O4. Cho pKa: NH4+ (9,24); H2C2O4 (1,25; 4,27); pKs: CaC2O4 (8,75) Câu 12: 1. Người ta chuẩn độ 10,00 ml dung dịch hòa tan m gam hợp chất X (Na2B4O7.10H2O) bằng ba cách: a) Dung dịch chuẩn là HCl 0,02274M. Vtương đương = 11,06ml. b) Dung dịch chuẩn là NaOH 0,02171M. Vtương đương = V1 ml. c) Dung dịch chuẩn là manitol ( ancol hai chức) 0,5M. Vtương đương = V2 ml. - Viết các p ư xảy ra trong các cách chuẩn độ nói trên? Tính m; V 1; V2? Tính pH của dung dịch đầu? a = 9,18. Na2B4O7 - Tính pH của dung dịch hàn the 0,1M trong nước. 2
2. a) Thiết lập sự phụ thuộc thế E theo pH của cặp CrO4 / CrOH b) Tính giá trị pH để độ tan của Cr(OH)3 là cực tiểu (Smin) và tính Smin Cho:
E0
Cr2 O72 ,H /2Cr 3
0 1,33V ; Ở 25 C :
2,303.RT
2
0, 0592
F *
β
Cr3+ + H2O CrOH2+ + H+ = 10- 3,80 2 2 CrO 4 + 2H+ K1 = 10-14,36 Cr2O72 + H2O Cr(OH)3 + OHK2 = 1 CrO2 + 2H2O pKs(Cr(OH) ) 29,8 ; Coi [ CrO24 ] = [CrOH2+] 3 Câu 13: 1. Dung dịch X gồm H3PO4 C (M) và HA 0,01M có pHX = 2,05. Tính nồng độ của H3PO4 và hằng số cân bằng của HA biết độ điện li của axit HA trong dung dịch X là 1,95.10-3%. Cho pKa của H3PO4 lần lượt là 2,15; 7,21; 12,32. 2. Dung dịch A gồm Ba(NO3)2 0,060 M và AgNO3 0,012 M. a) Thêm từng giọt K2CrO4 vào dung dịch A cho đến dư. Có hiện tượng gì xảy ra? b) Thêm 50,0 ml K2CrO4 0,270 M vào 100,0 ml dung dịch A. Tính nồng độ các ion trong hỗn hợp thu được. Cho: BaCrO4 + H2O Ba2+ + HCrO4- + OH - ; K = 10-17,43 Ag2CrO4 + H2O 2Ag+ + HCrO4- + OH - ; K = 10-19,50 pKa của HCrO4 bằng 6,50. Câu 14: Nồng độ canxi trong dung dịch được xác định bằng cách kết tủa Ca2+ ở dạng CaC2O4, kết tủa sinh ra được lọc rửa và hòa tan bằng dung dịch H2SO4. H2C2O4 sinh ra được chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn KMnO4. Trong một thí nghiệm dung dịch C2O42được thêm từ từ vào dung dịch Ca2+ cho đến khi lượng kết tủa đạt cực đại thì dừng lại, các quá trình xảy ra như sau: Ca2+ + C2O42CaC2O4 (r) Ks = 1,3 .10-8 2+ 2Ca + C2O4 CaC2O4 (aq) K1 = 1,0 .103 22CaC2O4 (aq) + C2O4 Ca(C2O4)2 K2 = 10,0 (CaC2O4 (r) là kết tủa, CaC2O4 (aq) là phức tan) Hãy tính nồng độ cân bằng của các ion Ca2+ và C2O42- trong dung dịch tại thời điểm lượng kết tủa đạt cực đại. Câu 15: Một trong các phương pháp tách loại asen khỏi nước ngầm là dùng oxi không khí đồng thời oxi hóa As(III) thành As(V) và Fe(II) thành kết tủa Fe(OH)3. Khi đó As(V) sẽ bị hấp phụ trên bề mặt của Fe(OH)3 và tách khỏi dung dịch nước. Biết rằng trên bề mặt Fe(OH)3 sẽ tích điện dương khi pH < 7 và tích điện âm khi pH > 7. Axit asenic H3AsO4 có pK1 = 2,2 ; pK2 = 6,9 ; pK3 = 11,5 . a) Nếu coi tổng nồng độ mol các dạng tồn tại của axit asenic trong dung dịch là 100%. Hãy tính xem các dạng H3AsO4 và H2AsO4ở pH = pK1, các dạng H2AsO4- và HAsO42- ở pH = pK2, các dạng HAsO42- và AsO43- ở pH = pK3 chiếm bao nhiêu phần trăm (về số mol)? b) Cho biết As(V) sẽ được tách loại khỏi nước tốt nhất ở pH = pK1, pH = pK2 hay pH = pK3? Giải thích. Câu 16: 1. Thêm KOH vào dung dịch K2Cr2O7 để nồng độ K2Cr2O7 và KOH bằng 0,1M. Tính pH của dung dịch thu được. Cho biết:
Cr2O7 2
+ H 2O
2 HCrO4
pK = 1,36
HCrO4 + H2O 2. Cho:
CrO42 + H3O+ pK = 6,5.
EoMnO ,H /Mn 2 = 1,51 V; EoMnO2 ,H /MnO 4
a) Tính
4
EoMnO ,H 4
2 O/MnO2
và
= 2,26 V; 2
EoMnO
2 ,H
/Mn 2
= 1,23 V.
EoMnO /MnO2 .
b) Nhận xét về khả năng oxi hóa của ion
4
MnO4
4
trong môi trường axit, trung tính và bazơ. Giải thích.
c) Viết phương trình ion của các phản ứng để minh họa khả năng oxi hóa của ion
MnO4 phụ thuộc vào pH của môi trường.
Câu 17: 1. Trộn lẫn 100mL dung dịch KOH 0,050M; 200mL dung dịch HCl 0,075M, 50mL dung dịch Na 3PO4, và 50 mL dung dịch NaCN 0,150M tạo dung dịch X. Tính thể tích dung dich HNO 3 0,100M cần thêm vào X để được dung dịch Y có pH bằng 7,21. Biết H3PO4 có Ka1 = 7,5x10-3; Ka2= 6,2x10-8; và Ka3 =4,2x10-13; HCN có Ka = 4,9x10-10. 2. (a) Thiết lập phương trình liên hệ giữa độ tan (S) của Al(OH) 3 với nồng độ ion [H3O+] , tích số tan (T), và hằng số cân bằng (K) phản ứng hòa tan Al(OH)3 trong OH− (giả thiết ngoài Al(OH)4− không tồn tại các phức hidroxo khác). (b) Biết T = 2x10-32 và K=40,0, tính độ tan của Al(OH) 3 tại các giá trị pH bằng 4, 6, 8; nhận xét sự thay đổi độ tan phụ thuộc vào môi trường, giải thích. Câu 18: 1. Một phần dung dịch thể tích 25 mL của axit một lần axit HX được chuẩn độ bởi dung dịch NaOH 0,064M thì đã dùng hết 18,22 mL để đạt tới điểm cuối. Giá trị pH của dung dịch thay đổi theo phần trăm của HX được chuẩn độ như sau: % HX được chuẩn độ 0% 33,3% 66,7% pHdd 3,39 5,14 5,74 Xác định nồng độ ban đầu của axit HX và giá trị hằng số Ka của nó. 2. Hydrazin(N2H4), một chất lỏng có mùi tương tự amoniac, thường được sử dụng làm nhiên liệu đẩy tên lửa. Trong nước, hydrazin là một bazơ yếu hai nấc. a. Tính các hằng số bazơ Kb1, Kb2 của hydrazin. b. Trộn 10,00 mL dung dịch H2SO4 0,400 M với 40,00 mL dung dịch N2H4 0,100 M rồi thêm vào vài giọt chỉ thị phenolphtalein. Tính thể tích NaOH 0,200 M cần để chuẩn độ hỗn hợp đến vừa xuất hiện màu đỏ tía (pH ~ 10). Cho biết: N2H62+ có pKa1 = 0,27, pKa2 = 7,94; HSO4- có pKa = 2,00; Kw = 1 1014. Câu 19: Cho dung dịch A gồm có HCOONa 0,1M và Na2SO3 xM. pHA= 10,4 1. Tính x 2. Thêm 14,2ml dung dich HCl 0,6M vào 20ml dung dịch A được dung dịch B. Tính pHB. 3. Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch MgCl2 0,001M a. Có Mg(OH)2 tách ra không? b. Nếu có Mg(OH)2 tách ra, hãy tính pH và độ tan của Mg(OH)2 trong hỗn hợp thu được. Cho: pKaHCOOH = 3,75; của H2SO3 là 1,76 và 7,21; *MgOH+ = 10-12,6; pKs Mg(OH)2 = 10,95. Câu 20: Dung dịch A là hỗn hợp của Na2S và Na2SO3 có pH = 12,25. 1. Tính độ điện li của ion S2 trong dung dịch A. 2. Tính thể tích dung dịch HCl 0,04352 M phải dùng để khi thêm (rất chậm) vào 25,00 ml dung dịch A thì dung dịch thu được có pH bằng 9,54. Cho: pKa: H2S 7,00 ; 12,90. pK a: H2SO3 1,76; 7,21
Câu 1: Quy trình chuẩn độ dung dịch A gồm Na2CO3 0,040 M và NaHCO3 0,040 M như sau: Lấy 10,0 mL dung dịch trên cho vào bình nón, thêm vài giọt chất chỉ thị X và chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,040 M đến khi dung dịch đổi màu thì dừng lại. Thêm tiếp vài giọt chất chỉ thị Y vào dung dịch thu được ở trên. Chuẩn độ tiếp bằng dung dịch HCl 0,040 M đến khi dung dịch đổi màu. 1. Hãy tính pH tại điểm tương đương thứ nhất và thứ hai, từ đó chọn chất chỉ thị X, Y thích hợp từ những chất chỉ thị cho dưới đây. Cho biết CO2 tạo thành tan hoàn toàn trong dung dịch; Hỗn hợp H2O + CO2 có pKa1 = 6,35; pKa2 = 10,33. Độ tan của CO2 là LCO2 = 0,03 M. Chất chỉ thị Khoảng pH đổi màu Chất chỉ thị Khoảng pH đổi màu Metyl lục 0,1-2,0 Bromthymol xanh 6,0-7,6 Metyl da cam 3,1-4,4 Phenolphtalein 8,0-10,0 Metyl đỏ 4,2-6,2 Alizarin vàng 10,1-12,1 2. Trong thực tế, khi chuẩn độ đến gần điểm tương đương thứ 2, người ta thường đun sôi dung dịch khoảng 2 phút, sau đó để nguội và chuẩn độ tiếp. Hãy cho biết mục đích của việc làm này? 3. Với mỗi trường hợp sau đây, hãy cho biết nồng độ Na2CO3 xác định được là cao hơn hay thấp hơn so với giá trị thực? Giải thích. a) Pipet dùng để lấy 10,0 mL dung dịch A chỉ lấy được 9,95 mL dung dịch. b) Dùng bromphenol đỏ (khoảng pH đổi màu: 5,0 – 6,8) để xác định điểm tương đương thứ nhất. c) Có bóng khí xuất hiện ở đầu buret trước khi tiến hành chuẩn độ, nhưng biến mất trong quá trình chuẩn độ nấc thứ nhất. d) Buret không được tráng bằng dung dịch HCl 0,040 M sau khi được rửa bằng nước cất. e) Sau khi tráng bình chuẩn độ bằng nước cất thì tráng lại bằng dung dịch Na2CO3 rồi mới hút 10,0 mL dung dịch Na2CO3 cho vào bình chuẩn độ. Hướng dẫn chấm: Ý Nội dung chấm - Tại điểm TĐ1 dung dịch có HCO3- nên pHtđ1 = (6,35 + 10,33)/2 = 8,34 1 → chọn chất chỉ thị phenolphtalein (X) để xác định điểm tương đương thứ nhất. - Tại điểm TĐ2, dung dịch có CO2 với độ tan là 0,03M, tính được pHtđ2 = 3,95 → chọn chất chỉ thị metyl da cam (Y) để xác định điểm tương đương thứ hai. 2
Ngay trước điểm tương đương thứ hai, người ta thường đun sôi dung dịch để đuổi CO2, phá hệ đệm CO2 + H2O/ HCO3- do đó kéo dài bước nhảy, tạo thuận lợi cho việc quan sát sự đổi màu của metyl da cam.
3 Công
thức
tính
C Na 2CO3
0, 040.V1 , 10, 0
do
đó
a) CNa2CO3 xác định được sẽ thấp hơn giá trị thực do thể tích dung dịch HCl cần dùng để đạt đến điểm tương đương thứ nhất ít hơn. b) CNa2CO3 xác định được sẽ cao hơn giá trị thực do chất chỉ thị đổi màu sau điểm tương đương. c) CNa2CO3 xác định được sẽ cao hơn giá trị thực do thể tích dung dịch HCl cần dùng để đạt đến điểm tương đương thứ nhất nhiều hơn. d) CNa2CO3 xác định được sẽ cao hơn giá trị thực do dung dịch HCl bị pha loãng nên thể tích dung dịch HCl cần dùng để đạt đến điểm tương đương thứ nhất nhiều hơn. e) CNa2CO3 xác định được sẽ cao hơn giá trị thực do cần thêm 1 lượng chất chuẩn để chuẩn độ mẫu dính ở thành bình do tráng dụng cụ → thể tích dung dịch HCl cần dùng nhiều hơn.
Điểm 0,25 0,25 0,5 Mỗi ý 0,2 điểm
Câu 2: Sục từ từ đến hết 0,058 mol khis NH3 vào 100 ml dung dich A gồm HCOOH 0,22M và CH3COOH 0,10M thu được 100 ml dung dịch B. a. Tính pH của dung dịch B. b. Trộn 10,0 ml dung dịch B với 10,0 ml dung dịch chứa MgCl2 0,20M và FeCl2 0,10M thu được dung dịch hỗn hợp C. Có kết tủa tách ra từ dung dịch hỗn hợp C hay không? Nếu có, hãy cho biết thành phần của kết tủa? Biết không có oxi hòa tan trong các dung dịch A và B. Quá trình trộn không tiếp xúc với oxi không khí. Bỏ qua sự tạo phức hidroxo của ion Mg2+ và Fe2+. c. Trộn 20,0 ml dung dịch H2O2 0,025M với 20 ml dung dịch hỗn hợp C nói trên, lắc đến khi trạng thái cân bằng thu được dung dịch D và m gam kết tủa. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho H2O2 vào dung dịch hỗn hợp C, tính hằng số cân bằng của phản ứng. d. Tính nồng độ cân bằng của các ion Fe3+, Mg2+. Cho biết:
pK s,Mg(OH )2 10,9; pK s,Fe(OH )2 15,1; pK s,Fe(OH )3 37; *Fe(OH )2 102,17 ; E 0Fe3 / Fe2 0,771V; E0H
2O2 /2OH
0,947V; pK a : HCOOH 3,75; CH3COOH 4,76; NH 4 9, 24
Hướng dẫn chấm: a. Phản ứng: NH3 C0 0,58 C 0,36 0
C C
0,36 0,26
-
+ NH4+
K1 = 105,49
0,22 0,22 0,22 NH3 + CH3COOH CH3COO- + NH4+ 0,10 0,22 0,10 :
K2 = 104,48
0,32 TPGH của dung dịch B: NH3 0,26M; HCOO- 0,22M; CH3COO- 0,10M; NH4+ 0,32M. (0,25 đ) Các quá trình xảy ra trong dung dịch: + NH3 + H2 (1) Kb1 =10-4,76 4 + OH -10,25 HCOO + H2 (2) Kb2 = 10 CH3COO- + H2 (3) Kb3 = 10-9,24 3COOH + OH + H2 + OH (4) Kw Nhận xét: Kb1.C1 >> Kb2.C2 ≈ Kb3.C3 >> Kw nên cân bằng (1) là chủ yếu: pH của dung dịch B được quyết định bởi hệ đệm NH4+/NH3
pH pK a lg
Cb 0, 26 9, 24 lg 9,15 (thỏa mãn điều kiện)……………..0,25 đ Ca 0,32
b. Trộn 10,0 ml dung dịch B với 10,0 ml dung dịch chứa MgCl2 0,20M và FeCl2 0,10M:
C 0Mg2 0,10M; C 0Fe2 0,05M; C 0NH3 0,13M; C 0NH 0,16M 4
Kiểm tra điều kiện ban đầu: [Fe2+].[OH-]2=0,05.(10-4,85)2 = 10-11 > Ks1 nên có kết tủa Fe(OH)2. [Mg2+].[OH-]2=0,10.(10-4,85)2 = 10-10,7 ≈ Ks2 2+ + Phản ứng: Fe + 2NH3 + 2H2 K = 105,58 2 + 2NH4 0 C 0,05 0,13 0,16 C 0,03 0,26 + NH3 + H2 + OHKb = 10-4,76 4 [] 0,03-x 0,26+x x
Kb
x.(x 0,26) 104,76 x = [OH ] 105,7 M 0,03 x
pH = 8,3. Kiểm tra: [Mg ].[OH ] = 0,10.(10-5,7)2 = 10-12,4 < Ks2 nên không có kết tủa Mg(OH)2. Vậy có kết tủa Fe(OH)2 tách ra từ dung dịch C. …………………0,5đ c. Trộn H2O2 vào dung dịch C: 2+
- 2
H2O2 Fe
3+
Fe3+
K1 10
-
K 2 10
2+
+ 3OH-
3
K s,1III
2 E10 0,0592
E02 0,0592
Fe2+ + 2OH-
Fe(OH)2
K s,II
---------------------------------------------------------------------------H2O2 + 2Fe(OH)2 phản ứng hoàn toàn: H2O2 + mmol ban đầu 20.0,025 sau -
2Fe(OH)2 0,05.20 -
3
Fe(OH)3 10-3mol
m mFe(OH)3 103.107 0,107gam d.
3+
- 3
3+
Ks,III = [Fe ].[OH ] = [Fe ].(10 [Fe3+] = 1,26.10-20M [Mg2+] = 0,10M
K K1.K 22 .Ks,2III .Ks2,II 1049,75
-5,7 3
) = 10
…………………..0,5 đ
-37
………………………………………0,5đ
Câu 3: Hãy tính: 1. pH của dung dịch A gồm KCN: 0,120M; NH4Cl: 0,150M và KOH: 0,155M. 2. Độ điện li của KCN trong dung dịch A. 3. Thể tích dung dịch HCl 0,210M cần cho vào 50,00ml dung dịch A để pH của hỗn hợp thu được bằng 9,24. Cho biết pKa của HCN là 9,35 ; của NH+4 là 9,24. Hướng dẫn 1. NH+4 + OH- NH3 + H2O 0,15 0,155 0,005 0,15 TPGH (A): KCN : 0,120M; NH3 : 0,150M; KOH : 0,005M
Vì KW pH(Na 2HPO4 )
pK a3 pK a2 = 9,765 dung dịch Na3PO4 làm chỉ thị metyl đỏ chuyển 2
màu vàng.
pH(NaH2PO4 )
pK a1 pK a2 = 4,68 5,00 chỉ thị metyl đỏ có màu hồng da cam trong dung dịch 2
NaH2PO4. Vậy có thể dung metyl đỏ để phân biệt 3 dung dịch trên.
Câu 6: Cho dung dịch X chứa HCN 0,1M và KI 0,01M 1. Tính pH của dung dịch X 2. Cho AgNO3 vào dung dịch X cho đến khi nồng độ [NO3-] = 0,01M thu được dung dịch Y và kết tủa Z (đều thuộc trong bình phản ứng). Xác định thành phần của kết tủa Z và pH của dung dịch Y cùng nồng độ các ion trong dung dịch A. 3. Tính số mol NaOH cho vào bình phản ứng chứa 1 lít dung dịch Y để kết tủa Z tan vừa hết (thu được dung dịch A). Tính pH của dung dịch A.(coi sự thay đổi thể tích là không đáng kể). Cho Câu 2
Ag (CN ) 2 , lg = 21,1; AgCN , pKs = 16; AgI, pKs = 16
HCN pKa = 9,3
Nội dung
Điểm
a) Tính pH KI K+ + I0,01 0,01 0,01 H2O H+ + OHKw = 10-14 + HCN H + CN Ka= 10-9,3 => cân bằng của HCN sẽ quyết định pH của dung dịch
Ý. 1 => Ta có Ka >> Kw
H+ + CN0,1 0,1 - x x x
HCN C [ ]
H CN
HCN
Ka = +
=> [H ] = 10
Ý. 2
-5,15
Ka= 10-9,3 0,5 2
x 10 9,3 (giả thiết x pH = 5,15
Khi cho AgNO3 vào dung dịch X. AgNO3 Ag+ + NO-3 0,01 0,01 0,01 + Ag + I AgI (1) K1 = 1016 Ag+ + HCN AgCN + H+ (2) K2 = 10+6,7 + + 2,5 Ag + 2HCN Ag(CN)2 + 2H (3) K3 = 10 Nhận xét : K1 >> K2 >> K3 => Do vậy kết tủa AgI sẽ tạo ra trước Ag+ + I- AgI (1) K1 = 1016 K rất lớn, phản ứng coi như xảy ra hoàn toàn và số mol AgI trong 1 lít dung dịch A là 0,01mol . Quá trình hoà tan AgI AgI + 2HCN Ag(CN)-2 + I- + 2H+ K = K-11 . K32 = 10-13,5 C 0,1 0 0 0 [] 0,1 – x x x 2x Ta có : K =
0,25
2
2
2
0,25
0,5
2
[ Ag (CN ) ] [ I ] [ H ] x ( 2 x) 10 13,5 2 [ HCN ] (0,1 2 x) 2
Giả thiết x x = 9,43.10-3 2 x 2 0,1
=> [Ag(CN)-2] = [I-] = 9,43.10-5 (M) [H+] = 2x = 1,886 . 10-4(M) => pH = 3,72 => [HCN] = 0,1(M)
Ka 10 9,3 0,1. 3,72 2,63.10 7 ( M ) => [CN ] = [HCN] . [H ] 10 -
[Ag+] =
Ks 10 16 1,1.10 12 ( M ) [ I ] 10 4,03
=> [Ag+] [CN-= = 2,9.10-19 < Ks = 10-16 => không có kết tủa AgCN
0,25
Khi cho NaOH vào dung dịch : NaOH Na+ + OHPhản ứng : AgI + 2HCN + 2OH- Ag(CN)-2 + I- + 2H2O K = K1-1.K32.K-2w = 1014,5 K rất lớn, phản ứng coi như xảy ra hoàn toàn. Khi hoà tan vừa hết : [Ag(CN)-2] = [I-] = 10-2(M) [HCN] = 0,1 - 2.10-2 = 8.10-2 (M) Ý. 3
0,5
Ks 10 16 2 10 14 ( M ) [Ag ] = ( I ) 10 +
-
[CN ] =
1
[ Ag (CN ) 2 ] 2,82.10 5 ( M ) [ Ag ]
[Ag+] [CN- = 2,82 . 10-19 không có kết tủa AgCN Tính pH : =>
HCN
H+ + CN-
Ka = 10-9,3
[ H ] [CN ] Ka = [ HCN ]
=> [H+] = Ka
2 . 10 2 [ HCN ] 9 , 3 10 . 10 5,85 ( M ) 5 [CN ] 2,82 . 10
=> pH = 5,85 Số mol OH- đã dùng = 2nAgI = 0,02 (mol)
0,25
Câu 7: Chì chromate được sử dụng rộng rãi trong phẩm màu mặc dù việc sử dụng này được giảm bớt trong vài thập kỉ trở lại đây. Cả hai thành phần của hợp chất này đều gây hại đến sức khỏe con ngườiChromate được quan tâm đến vì nó dễ dàng đi theo nước ngầm. Do vậy, nước ngầm lấy từ các giếng gần khu vực có crom cần được phơi trước khi uống. Độ tan của chì cromat không chỉ phụ thuộc pH mà còn phụ thuộc vào các cấu tử có mặt trong dung dịch. d) Để xác định tích số tan của PbCrO4, người ta tiến hành hoà tan PbCrO4 trong dung dịch axit axetic 1 M, bằng phương pháp phân tích khác, người ta đo được độ tan của PbCrO4 trong trường hợp này là S = 2.9×10−5 M. Hãy tính tích số tan Ksp của PbCrO4. e) Giả sử rằng PbCrO4 trong đất tan và đạt trạng thái cân bằng vào trong nước ngầm có pH = 6,00. Hãy tính các nồng độ cân bằng của các cấu tử: Pb2+; CrO42–; HCrO4− và Cr2O72–. f) Một nhà nghiên cứu độc học muốn biết rằng tổng nồng độ crom hòa tan (CrT) trong dạ dày người là bao nhiêu, để ở trạng thái cân bằng thì nồng độ HCrO4– bằng nồng độ Cr2O72–. Giả sử rằng dịch dạ dày là một dung dịch có pH = 3,0, tính toán tổng nồng độ crom hòa tan (CrT).
a)
b)
c)
Câu 8: 1.Axit xyanhydric là một axit yếu có hằng số phân ly Ka = 4.9310–10 a. Tìm pH của dung dịch HCN 1.00 M. b. 10 L nước tinh khiết bị lẫn NaCN do tai nạn. pH dung dịch được xác định là 7.40. Xác định nồng độ của các tiểu phân Na+, H+, OH–, CN–, HCN và từ đó tính khối lượng NaCN thêm vào. 2. Một trong các phương pháp để tách loại Cr( VI) trong nước tahir của quá trình mạ điện là khử Cr(VI) về Cr(III) trong môi trường axit, sau đó điều chỉnh pH bằng kiềm để kết tủa Cr(OH)3 . Nếu nồng độ ban đầu Cr3+ trong nước thải ( sau khi đã khử Cr(VI) về Cr(III) là 10-3M . Khi tăng pH của dung dịch ( coi thể tích dung dịch không đổi ) , ban đầu sẽ tạo thành kết tủa Cr(OH)3 có tích số tan bằng 10-30., sau đó kết tủa Cr(OH)3 sẽ tan ra do tạo thành ion Cr(OH)4- theo phản ứng sau : Cr(OH)3 + OH-⇄ [Cr(OH)4]- có pK = 0,4 Giả thiết Cr(III) chỉ tồn tại ở 3 dạng: dạng tan là Cr3+ và Cr(OH)4-; dạng kết tủa là Cr(OH)3 . Hãy xác định: a. pH của dung dịch khi kết tủa Cr(OH)3 tan hoàn toàn thành Cr(OH)4b. pH của dung dịch mà tại đó độ tan của Cr(III) là nhỏ nhất. Tính độ tan của Cr(III) tại pH này.
Ka
1 a)
cx 2 cx 2 K a x K a 0 (1 x)
x
0,25
Ka K 4Kac 2 a
2c
[H ] = cx = 2.22 x 10-5 M pH = 4.65 b)(1) [H+][CN-] = Ka[HCN] (2) [H+][OH-] = Kw (3) [H+] + [Na+] = [CN-] + [OH-] (4) [Na+] = [CN-] + [HCN] (5) [H+] = 3.98 x 10-8 M Từ (2) ta có [OH-] = 2.51 x 10-7 M +
Từ (1) ta có
2
[HCN ]
Chấp nhận bỏ qua [OH-]
0,25
[H ][CN ] 80.8[CN ] Ka
Từ (3) ta có; [Na+] = [CN-] + 2.11 x 10-7 M Như vậy [CN-] = 2.62 x 10-9M , [Na+] = 2.14 x 10-7 M Tức 10 L chứa 2.14 x 10-6 mol = 0.105 mg a) pH2 khi kết tủa Cr(OH)3 tan hoàn toàn thành Cr(OH)4Khi đó có thể xem [Cr(OH)4-] = [ Cr3+] = 10-3 M
0,25
[OH-] =
[Cr(OH ) 4 ] 10 3 0, 4 10 2,6 K 10
[H+] = 10-11,4 pH2 = 11,4
0,25
b)
S (Cr ( III) [Cr3 ][Cr(OH ) 4 ] 3+
Thay [Cr ] =
TCr (OH )3 [OH ]
Và [Cr(OH)4-] = K[OH-] =
TCr (OH )3 [H ] K H 2O
K K H 2O [H ] 3
S Cr ( III) Smin khi
3TCr (OH )3 [H ] K
3 H 2O
0,25
K K H 2O [H ]
dS 0 d[H ]
3TCr (OH )3 [H ]2 K K H 2O dS d[H ] K 3H 2O [H ] 2
0,25
K K 4H 2O 3TCr (OH )3 [H ]2 K K H 2O dS 4 0 [H ]min Khi [H ] 2 d[H ] K 3H 2O [H ] 2 4 lg[H+] = lg K 4 lg K H 2O lg TCr (OH )3 lg 3 lg[H+] =
1 1 1 lg K lg K H 2O lg TCr (OH )3 lg 3 4 4 4
pHmin
1 1 1 1 1 1 pK pH H 2O lg TCr (OH )3 lg 3 0,4 14 lg 10 30 0,477 6,72 4 4 4 4 4 4 30 6, 72 3 0, 4 14 10 (10 ) 10 10 2,78 10 8 (M) Smin = 14 3 6, 72 (10 ) 10
0,25 = 0,25
Câu 9: Có 2 dung dịch axit HX và HY có cùng trị số pH. Trộn 2 dung dịch này thu được 1,5 lit dung dịch có cùng pH giống như hai dung dịch ban đầu; dung dịch thu được chứa 0,3 mol mỗi axit. 1. Tính pH của hỗn hợp các axit. Biết hằng số axit của HX và HY lần lượt là 1,77.10-4 và 1,34.10-5. 2. Xác định nồng độ gốc của hai axit. 3. Xác định độ phân li của các axit trong các dung dịch ban đầu và trong hỗn hợp. Giải thích kết quả này. 4. Xác định thể tích nước cần thêm vào hỗn hợp axit để tăng gấp đôi độ phân li của HX. Câu 2: (2,0 điểm): Mỗi ý 0,5 điểm 1. (0,5 điểm) Nồng độ đầu của 2 axit : C = 0,3/1,5 = 0,2M HX⇌ H+ + XK1 =1,77.10-4 HY ⇌ H+ + YK2= 1,34.10-5 Vì K1.C và K2.C >> Kw, nên ta bỏ qua sự phân li ra H+ của nước. ĐKP: [H+] = [X-] + [Y-] [H+] = K1[HX]/[H+] + K2[HY]/[H+] [H+]2 = K1. [HX] + K2. [HY] (*) Theo bài: nồng độ mỗi axit là C = 0,2 M Gần đúng: chấp nhận [HX], [HY] = C = 0,2 M => [H+]2 = K . C + K .C 1
2
do đó [H+]2 = 0,2(K1 + K2) => [H+] = 6,17·10-3 M. Tính lặp:
[HX] = C. [H+]/(K1 + [H+]) = 0,1944M [HY] = C. [H+]/(K + [H+]) = 0,1996 M 2
Thay hai nồng độ trên vào (*) ta được: [H+] = 6,1.10-3 (kết quả lặp) Vậy pH = -lg[H+] = 2,21. 2. (0,5 điểm) Theo định luật Ostwald: [H+] = (K·C0)1/2 Trong trường hợp HX: C0 HX = [H+]2 /K1 = 0,21 M Trong trường hợp HY: C0 HY = 2,777 M 3. (0,5 điểm) + Trước khi trộn: α = (K/C)1/2 Thay số ta được α HX = 0,0290 hay 2,9 % α HY = 0.0022 hay 0,22 % + Sau khi trộn, độ phân li có thể xác định theo α = [A-]/C, trong đó [A-] là nồng độ anion Mà [A-]/[HA] = Ka/[H+] Do đó α = [A-]/C = [A-]/([A-]+[HA]) = Ka/(Ka + H+) + α HX = K1/(K1 + [H ]) = 0,0282 hay 2,82% + α HY = K2/(K2 + [H ]) = 0,0022 hay 0,22% 4. (0,5 điểm) Độ phân li mới (tăng gấp đôi) là α HX = 2,82.2 = 5,64 % + + -3 α = Ka/(Ka + [H ]) => [H ] = 2,96.10 do [H+]2 = C.(K + K ) 1
2
C = [H+]2 /(K1 + K2) = 0,046 M nên V = n/C = 6,5 L Thể tích nước thêm vào là 6,52 – 1,5 = 5 L
Câu 10: Trị số pH của dung dịch bão hoà magie hidroxit trong nước tại 250C = 10,5. a) Tính độ tan của magie hidroxit trong nước theo mol/l và theo g/100 ml. b) Tính tích số tan của magie hidroxit. c) Tính độ tan của magie hidroxit trong dung dịch NaOH 0,01 M tại 250C. d) Trộn hỗn hợp gồm 10 gam magie hidroxit và 100 ml dung dịch HCl 0,10M trong một thời gian tại 250C. Tính pH của pha lỏng khi hệ đạt tới cân bằng hoá học. HƯỚNG DẪN CHẤM Ý a.
b. c.
d.
Nội dung a) Mg(OH)2 ⇌ Mg + 2 OH . với pOH = 3,5 [OH ] = 3,2. 10-4 M Suy ra: [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1,6. 10-4 M và Độ tan của Mg(OH)2 = 9,2. 10-4 g/100 ml. b) Tích số tan Ksp = [Mg2+].[ OH ]2 = 1,64. 10-11 M3. c) Mg(OH)2 (r) ⇌ Mg2+(dd) + 2OH (dd). Gọi x là độ tan [ ] x x 0,01 + 2x Ksp = [Mg2+].[ OH ]2 = x(0,01 + 2x) = 1,64. 10-11 2+
x = 1,64. 10-7 M Vậy độ tan trong dd NaOH = 1,64. 10-7 M hay 9,5. 10-7 g/100 ml. d) số mol Mg(OH)2 = 0,1725 > 0,01 nên HCl bị trung hoà hết theo phản ứng Mg(OH)2 (r) + 2H+(dd) Mg2+(dd) + 2H2O (l). nếu coi thể tích không đổi = 100 ml thì nồng độ Mg2+ = 0,05 M Khi đó: Mg(OH)2 (r) ⇌ Mg2+(dd) + 2 OH (dd). Gọi y là độ tan [ ] y y + 0,05 2y ( Coi y + 0,05 0,05 ) Ksp = [Mg ].[ OH ]2 [OH ] = 2+
pOH = 4,74 pH = 9,26.
K sp 1,64 1011 y 0,05 Mg 2+
= 1,8. 10-5 M
Điểm 0.5đ
0.5đ 0.5 đ
0.5 đ
Câu 11: Dung dịch A chứa H2C2O4 (0,05M); HCl (0,1M), NH3 (0,1M) 1. Tính pH của dung dịch A? 2. Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch chứa CaCl2 (0,05M) và HCl (0,01M). Có kết tủa CaC2O4 tách ra không? Nếu có, hãy tính độ tan của CaC2O4. Cho pKa: NH4+ (9,24); H2C2O4 (1,25; 4,27); pKs: CaC2O4 (8,75) CÂU 2 ĐÁP ÁN Phản ứng xảy ra: NH3 + H+ ⇌ NH4+ Ka-1 = 109,24>> 0,1 0,1 0,1 TPGH: NH4+ (0,1); H2C2O4 (0,05) Các cân bằng: H2C2O4 ⇌ H+ + HC2O4Ka1 = 10-1,25 a HC2O4- ⇌ H+ + C2O42Ka2 = 10-4,27 + + NH4 ⇌ NH3 + H Ka = 10-9,24 So sánh: Ka1 >> Ka2 >> Ka cân bằng (1) là chủ yếu H2C2O4 ⇌ H+ + HC2O4Ka1 = 10-1,25 [] 0,05 – x x x
Điểm
0,25 (1) (2) (3) (1)
x2 = 10-1,25 x = 0,0319 pH =1,50 0, 05 x
0,25
Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch chứa CaCl2 (0,05M) và HCl (0,01M) Sau khi trộn tính lại nồng độ:
CNH = 0,05M
CCa2 = 0,025M
CH 2C2O4 = 0,025M
CH = 0,005M
4
Tính CC O2 để xét điều kiện kết tủa? 2 4
H2C2O4 ⇌ H+ + 0,025 0,005 0,025 – x 0,005+x
HC2O4-
Ka1 = 10-1,25
(1)
Ka2 = 10-4,27
(2)
x
x.(0, 005 x) = 10-1,25 x = 0,0178 0, 025 x HC2O4- ⇌ H+ 0,0178 0,0228 0,0178-y 0,0228+y
+
C2O42y
0,25
y.(0, 0228 y ) = 10-4,27 y = 4,175.10-5 0, 0178 y b
Xét
CCa2 . CC O2 > Ks xuất hiện CaC2O4
0,25
2 4
Phản ứng: Ca2+ + H2C2O4 ⇌ CaC2O4 + 2H+ K=103,23>> 0,025 0,025 0,005 0,055 TPGH: CaC2O4, H+ (0,055), NH4+ (0,05M) Tính
0,25
SCaC2O4 ?
CaC2O4 ⇌ Ca2+ + C2O42S S Các quá trình phụ: Ca2+ + H2O ⇌ CaOH+ + H+
Ks1 = 10-8,75
(4)
*(CaOH ) = 10-12,6 (5)
C2O42- + H+ ⇌ HC2O4Ka2-1 = 104,27 (6) + HC2O4 + H ⇌ H2C2O4 Ka1-1 = 101,25 (7) Nhận xét: do môi trường axit (H+ 0,055M) nên cân bằng tạo phức hiđroxo của Ca2+ có thể bỏ qua. Ta có: S = [Ca2+] S = [C2O42-] + [HC2O4-] + [H2C2O4]
0,25
2
1
1
1
= [C2O4 ]. 1 Ka 2 .h K a1 .K a 2 .h Vậy
[C2O42 ]=
Ks=[Ca2+].[C2O42-]=
2
S 1 K .h K a11.K a21.h 2 1 a2
S2 1 K a21.h K a11.K a21.h2
Thay h = 0,055 S = 1,9.10-3 (M)
0,50
Câu 12: 1. Người ta chuẩn độ 10,00 ml dung dịch hòa tan m gam hợp chất X ( Na 2B4O7.10H2O) bằng ba cách: a) Dung dịch chuẩn là HCl 0,02274M. Vtương đương = 11,06ml. b) Dung dịch chuẩn là NaOH 0,02171M. Vtương đương = V1 ml. c) Dung dịch chuẩn là manitol ( ancol hai chức) 0,5M. Vtương đương = V2 ml. - Viết các p ư xảy ra trong các cách chuẩn độ nói trên? Tính m; V 1; V2? Tính pH của dung dịch đầu? a = 9,18. Na2B4O7 - Tính pH của dung dịch hàn the 0,1M trong nước. 2
2. a) Thiết lập sự phụ thuộc thế E theo pH của cặp CrO4 / CrOH b) Tính giá trị pH để độ tan của Cr(OH)3 là cực tiểu (Smin) và tính Smin Cho:
E0
Cr2 O72 ,H /2Cr 3
0 1,33V ; Ở 25 C :
2,303.RT
2
0, 0592
F *
β
Cr3+ + H2O CrOH2+ + H+ = 10- 3,80 2 2 CrO 4 + 2H+ K1 = 10-14,36 Cr2O72 + H2O Cr(OH)3 + OHK2 = 1 CrO2 + 2H2O pKs(Cr(OH) ) 29,8 ; Coi [ CrO24 ] = [CrOH2+] 3 Hướng dẫn gi i 2.1. T ô :A
3BO3 -
H3BO3 + H2O B(OH)4- + H+ 2T 4O7 the).
hay HBO2.H2O hay B(OH)3 : ô B 2 4O 7
Khi hòa tan hàn the vào nước: B4O72- + 7H2O 2 H3BO3 + 2 B(OH)4Nếu chuẩn độ bằng HCl thì : H+ + B(OH)4- H3BO3 + H2O Nếu chuẩn độ bằng NaOH thì: B(OH)3 + OH- B(OH)4Nếu chuẩn độ bằng manitol thì: H3BO3 + 2 R(OH)2 [B(-O-R-O-)2]- + 3 H2O + H+ 1. Vậy m = ½ . 381,4 . 0,01106. 0,02274 = 0,048g. V1 = 11,06.0,02274 : 0,02171 = 11,585 ml V2 = 4. 11,06. 0,02274 : 0,5 = 2,012 ml 2. [H+ ] = Ka.[H3BO3]: [B(OH)4-] = Ka; pH = pKa = 9,18. 2.2. a) Tổ hợp cân bằng: + 2 CrO2 Cr2O72 + H2O 4 + 2H
Cr2O72 + 14 H+ + 6e 2x 14 x
3+
Cr + H2O H2O
2 Cr + 7 H2O
CrOH
+ H
+
10- 3,80
OH- + H+
2 2 CrO 4 + 8 H2O + 6e
2 CrOH2+ + 14 OH-
E0
1014,36 1,336 10 0,0592
3+
2+
a
CrO24 /CrOH 2
10- 14 6E0x 10 0,0592
E0x = - 0,54 V
Theo phương trình Nest:
E
CrO24 /CrOH 2
E0
CrO24 /CrOH 2
0,0592 [CrO24 ] 0,0592 log log[OH ]7 2 3 3 [CrOH ]
3BO3
E
E
CrO24 /CrOH2
CrO24 /CrOH 2
E0
CrO24 /CrOH2
0,0592 7pOH 3
1,39 0,138 pH . Vậy khi pH tăng thì E
CrO24 /CrOH 2
giảm.
2/ Các quá trình: Cr3+ + 3OH-
Cr(OH)3 3+
Cr + H2O -
OH + H
CrOH
+
2+
Ks1 = 10-29,8
+ H
+
10
10 14
H2O
CrOH2++ 2OHCr(OH)3 + OHCrO2 + 2H2O Từ (10), (11), (12) ta có:
Ks2 = 10-19,6
Cr(OH)3
S [Cr 3 ] [CrOH 2 ] [CrO2 ] Để đạt Smin thì:
S'OH
3Ks1
4
[OH ]
2K s2
(10)
- 3,80
Ks1
3
[OH ]
[OH ]3
K2 = 1
Ks2
2
(11) (12)
[OH ]
[OH ]
1 0
[OH-]4 – 2Ks2.[OH-] – 3Ks1 = 0 [OH-]min = 3,69.10-7 (M) pHmin = 7,57 và Smin = 5,53.10-7 (M)
Câu 13: 1. Dung dịch X gồm H3PO4 C (M) và HA 0,01M có pHX = 2,05. Tính nồng độ của H3PO4 và hằng số cân bằng của HA biết độ điện li của axit HA trong dung dịch X là 1,95.10-3%. Cho pKa của H3PO4 lần lượt là 2,15; 7,21; 12,32. 2. Dung dịch A gồm Ba(NO3)2 0,060 M và AgNO3 0,012 M. a) Thêm từng giọt K2CrO4 vào dung dịch A cho đến dư. Có hiện tượng gì xảy ra? b) Thêm 50,0 ml K2CrO4 0,270 M vào 100,0 ml dung dịch A. Tính nồng độ các ion trong hỗn hợp thu được. Cho: BaCrO4 + H2O Ba2+ + HCrO4- + OH - ; K = 10-17,43 Ag2CrO4 + H2O 2Ag+ + HCrO4- + OH - ; K = 10-19,50 pKa của HCrO4 bằng 6,50. Hướng dẫn: Câu
Ý 1
Đáp án
Điểm
Do HA
[A] [A] CHA
CHA nên HA phân li không đáng kể, không ảnh hưởng đến pH của dung
dịch X và pH của dung dịch X do H3PO4 quyết định. Vì H3PO4 có K1 >> K2 >> K3 nên tính theo sự phân li nấc 1 của H3PO4 2
H2 PO4 +
H3PO4 C - 10-2,05
Cân bằng
K a1
102,05.102,05 C 102,05
K HA 2
10-2,05
H+
0,5
Ka1 = 10-2,15
10-2,05
C = 0,02M.
[H ][A ] 2.105.1,95.10 7 -6,76 1,73.10 7 = 10 [HA] 0,01
a) Hiện tượng: Có kết tủa BaCrO4 và Ag2CrO4. Xét thứ tự xuất hiện các kết tủa: Để bắt đầu có BaCrO4 :
C
CrO24
Để bắt đầu có Ag2CrO4 : C
CrO24
K s ( BaCrO4 ) CBa2
Suy ra
2-
H + + OH + H HCrO4-
Ag2CrO4 + H2O
Từ (2) C
CrO24
+ CrO42-
+
CrO4
CrO24
Ks1 Kw Ka-1
Ba2+ + HCrO4- + OH -
2 Ag +
H 2O
C
(2)
C2 Ag
K= Ks1 . Kw . Ka-1 = 10-17,43
K.K a 10 17, 43.10 6,50 10 9,93 14 Kw 10
K s1
Ag2CrO4
Từ (1)
0,25
K s ( Ag2CrO4 )
Để tính tích số tan Ks cần tổ hợp cân bằng : BaCrO4 Ba2+ + CrO42H2O H + + OH CrO42- + H+ HCrO4BaCrO4 + H2O
(1)
2 Ag +
+
K s2
0,25
10
1012 6,94.109 M 2 (0,012)
.10 10 14
6, 50
Kw Ka-1
HCrO4- + OH –
109,93 1,96.109 M 0,060
19, 50
K = 10-19,50
10 12
Câu
Ý
Đáp án
C
CrO42 ( BaCrO4 )
C
CrO42 ( Ag2CrO4 )
nhưng không nhiều, vì vậy sẽ có hiện tượng kết tủa vàng của
Điểm 0,25
BaCrO4 xuất hiện trước một ít, sau đó đến kết tủa vàng nâu của Ag2CrO4 (đỏ gạch) và BaCrO4 vàng cùng xuất hiện. b) Sau khi thêm K2CrO4:
C
CrO24
C
Ag2
0,270x50,00 0,090M ; 150,000 0,0120x100,00 0,0080M 150,000
C
Ba
2
0,060x100,00 0,040M 150,000
0,25
Các phản ứng: Ba2+ + CrO42BaCrO4 0,046 0,090 0,050 2 Ag + + CrO42Ag2CrO4 0,0080 0,050 0,046 Thành phần sau phản ứng: BaCrO4 ; Ag2CrO4 ; CrO42- (0,046 M ). Ag2CrO4 2 Ag + + CrO4210-12 2+ 2BaCrO4 Ba + CrO4 10-9,93 22Nồng độ CrO4 dư khá lớn, có thể coi nồng độ CrO4 do 2 kết tủa tan ra là không đáng kể. CrO42+ H2O HCrO4- + OH Kb = 10-7,5 C 0,046
(0,046 – x )
x
x2 10 7,5 0,046 x
x = 3,8.10-5
[Ca2+] = Ks / [C2O42-] = 1,3 .10-6 M
Câu 15: Một trong các phương pháp tách loại asen khỏi nước ngầm là dùng oxi không khí đồng thời oxi hóa As(III) thành As(V) và Fe(II) thành kết tủa Fe(OH)3. Khi đó As(V) sẽ bị hấp phụ trên bề mặt của Fe(OH)3 và tách khỏi dung dịch nước. Biết rằng trên bề mặt Fe(OH)3 sẽ tích điện dương khi pH < 7 và tích điện âm khi pH > 7. Axit asenic H3AsO4 có pK1 = 2,2 ; pK2 = 6,9 ; pK3 = 11,5 . a) Nếu coi tổng nồng độ mol các dạng tồn tại của axit asenic trong dung dịch là 100%. Hãy tính xem các dạng H3AsO4 và H2AsO4ở pH = pK1, các dạng H2AsO4- và HAsO42- ở pH = pK2, các dạng HAsO42- và AsO43- ở pH = pK3 chiếm bao nhiêu phần trăm (về số mol)? b) Cho biết As(V) sẽ được tách loại khỏi nước tốt nhất ở pH = pK1, pH = pK2 hay pH = pK3? Giải thích. Câu 2 a)
Đáp án Gọi C là nồng độ mol tổng cộng của các dạng As(V) trong dung dịch. Ta có:
h3 h 3 K1h 2 K1K 2 h K1K 2 K 3
(1)
K1h 2 [H 2 AsO ] C. 3 h K1h 2 K1K 2 h K1K 2 K 3
(2)
K1K 2 h h K1h K1K 2 h K1K 2 K 3
(3)
[H3 AsO 4 ] C. 4
[HAsO 24 ] C. [AsO34 ] C.
3
2
K1 K 2 K 3 h K1h K1K 2 h K1K 2 K 3 3
2
Điểm 1,0
(4)
- Tại pH = pK1 hay h = K1, bỏ qua các số hạng K1K1h và K1K2K3 trong (1) và (2), ta được:
[H3AsO4 ] [H 2 AsO4 ]
C (mỗi dạng chiếm 50% về số mol) 2
- Tại pH = pK2 hay h = K2, bằng cách tính gần đúng tương tự ta được:
[H 2 AsO4 ] [HAsO42 ]
C (mỗi dạng chiếm 50% về số mol) 2
- Tại pH = pK3 hay h = K3, ta được:
[HAsO24 ] [AsO34 ] b)
C (mỗi dạng chiếm 50% về số mol) 2
Tại pH = pK1 = 2,2; lượng Fe(OH)3 hầu như không đáng kể nên việc tách loại As(V) không hiệu quả. Tại pH = pK3 = 11,5 > 7; bề mặt Fe(OH)3 tích điện âm nhưng As(V) cũng chủ yếu tồn tại dạng ion âm nên việc tách loại As(V) không hiệu quả. Trong khi đó, tại pH = pK2 = 6,9 < 7; bề mặt Fe(OH)3 tích điện dương và As(V) chủ yếu tồn tại dạng ion âm nên việc tách loại As(V) là tốt nhất.
1,0
Câu 16: 1. Thêm KOH vào dung dịch K2Cr2O7 để nồng độ K2Cr2O7 và KOH bằng 0,1M. Tính pH của dung dịch thu được. Cho biết: 2 HCrO4 pK = 1,36 Cr2O7 2 + H2O HCrO4 + H2O CrO42 + H3O+ pK = 6,5. o o o 2. Cho: E = 1,51 V; E = 2,26 V; E = 1,23 V. MnO4 ,H /Mn 2 MnO24 ,H /MnO2 MnO2 ,H /Mn 2 a) Tính
EoMnO ,H 4
2 O/MnO2
và
EoMnO /MnO2 . 4
b) Nhận xét về khả năng oxi hóa của ion
4
MnO4
trong môi trường axit, trung tính và bazơ. Giải thích.
c) Viết phương trình ion của các phản ứng để minh họa khả năng oxi hóa của ion Câu 2. (2,0 điểm)
MnO4 phụ thuộc vào pH của môi trường.
Cân bằng và phản ứng trong dung dịch
1. (0,5 điểm) K2Cr2O7 + 2KOH (0,25đ) 2K2CrO4 + H2O Co 0,1 0,1 [] 0,05 0,1 1,36 2 2 HCrO4 K1 = 10 Cr2O7 + H2O 2 HCrO4 + H2O CrO42 + H3O+ K2 = 106,5 14,36 2 2 CrO4 + 2H3O+ K = K1.(K2)2 =10 Cr2O7 2 + 3H2O Co 0,05 0,1 [ ] 0,05 – x 0,1 + 2x 2x 2 2 (0,1 2x) .(2x) 14,36 = 10 K=
(0,25đ)
0,05 x
Vì K vô cùng bé nên x EoMnO ,H 4
4
Khả năng oxi hóa của MnO4
=
2 O/MnO2
2 O/MnO2
>
MnO 4 / MnO2
0,0592
K5 = 10
5.1,51 - 2.1,23 - 14.4.0,0592 = 0,59 V. 3
EoMnO /MnO2 4
(0,25đ)
4
mạnh nhất trong môi trường axit và yếu nhất trong môi trường bazơ, bởi vì:
E MnO ,H /Mn 2 = EoMnO ,H /Mn2 4
4
0, 0592 [MnO-4 ].[H + ]8 lg 5 [Mn 2+ ]
Do đó khi pH tăng, [H+] giảm, tính oxi hóa của MnO4 giảm. c)
MnO4 + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O to
MnO4 + 3Mn2+ + 2H2O 5MnO2 2 MnO4 +
SO32
+ 2 OH
(0,25đ)
+ 4H+
2 MnO24
+
SO24
+ H2O.
Câu 17: 1. Trộn lẫn 100mL dung dịch KOH 0,050M; 200mL dung dịch HCl 0,075M, 50mL dung dịch Na 3PO4, và 50 mL dung dịch NaCN 0,150M tạo dung dịch X. Tính thể tích dung dich HNO 3 0,100M cần thêm vào X để được dung dịch Y có pH bằng 7,21. Biết H3PO4 có Ka1 = 7,5x10-3; Ka2= 6,2x10-8; và Ka3 =4,2x10-13; HCN có Ka = 4,9x10-10. 2. (a) Thiết lập phương trình liên hệ giữa độ tan (S) của Al(OH)3 với nồng độ ion [H3O+] , tích số tan (T), và hằng số cân bằng (K) phản ứng hòa tan Al(OH)3 trong OH− (giả thiết ngoài Al(OH)4− không tồn tại các phức hidroxo khác). (b) Biết T = 2x10-32 và K=40,0, tính độ tan của Al(OH) 3 tại các giá trị pH bằng 4, 6, 8; nhận xét sự thay đổi độ tan phụ thuộc vào môi trường, giải thích. Câu 2.1
Nội dung Số mol các ion ban đầu: = 5 mmol; = 5 mmol;
= 15 mmol;
= 7,5 mmol;
Nhận xét: pH = 7,21 = pKa2 (H3PO4) = -lg(6,2x10-8) => Dung dịch Y là dung dịch đệm trong đó [H2PO4-]= [HPO42-] Như vậy cần thêm HNO3 đến khi = Xét các hằng số base: có
= 2,38 . 10-2; Kb2 =
Kb1 =
= 1,61 . 10-7 ;
= 1,33 . 10-12
Kb3 =
= 2 . 10-5
CN- có Kb =
Xét các quá trình theo trật tự OH- + H+ → H2O + H+ → H CN- + H+ → HCN + H+ → H2 = 15 + x = 5 + 5 + 7,5 + . 5 => x = V= 2.2
(thêm) = 5 mmol
= 0,05L =50mL
(a) Al(OH)3
Al3+ + 3OH-
T = [Al3+][OH-]3
Al(OH)3 + OH- → Al(OH)4S= [Al3+] + [Al(OH)4-]=
K=
+ K[OH-] =
(b) pH = 4, S =
+
= 0,02;
pH = 6, S =
+
= 4,2. 10-7
pH = 8, S =
+
= 0,004
+
Nhận xét Độ tan của Al(OH)3 tăng lên trong dung dịch acid mạnh cũng nhưng trong dung dịch base mạnh do: Al(OH)3 + OH- → Al(OH)4Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O
Câu 18: 1. Một phần dung dịch thể tích 25 mL của axit một lần axit HX được chuẩn độ bởi dung dịch NaOH 0,064M thì đã dùng hết 18,22 mL để đạt tới điểm cuối. Giá trị pH của dung dịch thay đổi theo phần trăm của HX được chuẩn độ như sau: % HX được chuẩn độ 0% 33,3% 66,7% pHdd 3,39 5,14 5,74 Xác định nồng độ ban đầu của axit HX và giá trị hằng số Ka của nó. 2. Hydrazin(N2H4), một chất lỏng có mùi tương tự amoniac, thường được sử dụng làm nhiên liệu đẩy tên lửa. Trong nước, hydrazin là một bazơ yếu hai nấc. a. Tính các hằng số bazơ Kb1, Kb2 của hydrazin. b. Trộn 10,00 mL dung dịch H2SO4 0,400 M với 40,00 mL dung dịch N2H4 0,100 M rồi thêm vào vài giọt chỉ thị phenolphtalein. Tính thể tích NaOH 0,200 M cần để chuẩn độ hỗn hợp đến vừa xuất hiện màu đỏ tía (pH ~ 10). Cho biết: N2H62+ có pKa1 = 0,27, pKa2 = 7,94; HSO4- có pKa = 2,00; Kw = 1 1014. Điểm Ý 0,125 1 PTHH cho phản ứng chuẩn độ: HX + NaOH NaX + H2O C0HX =
18, 22 0,064 25
= 4,66 10-2 M 0,25
Coi lượng H+ phân li là không đáng kể so với lượng HX ban đầu. - Khi HX chưa được chuẩn độ: HX H+ + X Ka 0 [ ], M: C HX x x x Ta có: Ka =
x2 C0HX x
(10 pH )2 103,392 C0HX 4,66 102
= 3,56 10-6
0,25
- Khi 1 3 lượng axit được chuẩn độ: [H+] = 10pH = 105,14 = 7,24 106 M. +
Ka =
(7, 24 106 )(4,66 10 2 )
-
[H ][X ] [HX]
=
1 3
2 (4,66 102 ) 3
= 3,62 10-6
0,25
- Khi 2 3 lượng axit được chuẩn độ: [H+] = 105,74 = 1,82 106M +
Ka =
[H ][X ] [HX]
_
2
(1,82 106 )(4,66 10 2 )
-
Ka
=
(4,66 102 )
1 3
2 3
0,125
= 3,64 106
= 3,61 106
Khi không bỏ qua s phân li cho H+ so v i nồ u c a HA k t qu Ka = 3,59 10-6 ; Ka= 3,61 10-6 ; Ka = 3,66 10-6. a. Tính các hằng số bazơ của N2H4. N2H4 + H2O N2H5+ + OH Kb1
K b1
Kw Ka
2 ( N 2 H6
)
Kw Ka ( N H ) 1
2
0,25
14
110 106,06 7,94 10
N2H6+ + OH
N2H5+ + H2O
K b2
:
0,25
Kb2 14
110 1013,73 0,27 10
6
b. Trộn dung dịch N2H4 và dung dịch H2SO4 được dung dịch mới có nồng độ đầu của các chất như sau: co(H2SO4) = 0,08 M; co(N2H4) = 0,08 M. - Phản ứng xảy ra: N2H4 + H2SO4 → N2H5+ + HSO4mol/L: 0,08 0,08 0,08 0,08
0,25
0,25
- Dung dịch thu được có chứa N2H5+ 0,08 M và HSO4- 0,08 M * Chuẩn độ hỗn hợp đến pH = 10 nghĩa là dung dịch đó phải chứa N2H4. HSO4 + OH → H2O + SO42 N2H5+ + OH → N2H4 + H2O V(ddNaOH) =
(0,08 0,08) 50 0, 2
= 40 mL
Câu 19: Cho dung dịch A gồm có HCOONa 0,1M và Na2SO3 xM. pHA= 10,4 4. Tính x 5. Thêm 14,2ml dung dich HCl 0,6M vào 20ml dung dịch A được dung dịch B. Tính pHB. 6. Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch MgCl2 0,001M c. Có Mg(OH)2 tách ra không? d. Nếu có Mg(OH)2 tách ra, hãy tính pH và độ tan của Mg(OH)2 trong hỗn hợp thu được. Cho: pKaHCOOH = 3,75; của H2SO3 là 1,76 và 7,21; *MgOH+ = 10-12,6; pKs Mg(OH)2 = 10,95. Có các cân bằng sau: SO32- + H2O HSO3- + OH- Kb1 = 10-6,79 (1) HCOO + H2O HCOOH + OH- Kb = 10-10,25 (2) HSO3 + H2O H2SO3 + OH- Kb2 = 10-12,24 (3) + H2O H + OH Kw = 10-14 (4) Thấy Kb2 [OH-] >>[H+] => bỏ qua cân bằng (4) [HCOOH]/[HCOO-] = [H+]/ Ka = 10-10,4/10-3,75 x= 0,389M 2. SO32+ H+ -> HSO30,2275 0,249 0,0215 0,2275 M HCOO- + H+ -> HCOOH 0,0585 0,0215 0,037 0,0215M TPGH B ( HCOOH HCOOHSO3-) 0,0215 0,037 0,2275M Coi HCOOH là một axit độc lập, HCOO là một bazo độc lập Các phân li axit: HCOOH HCOO- + H+ Ka= 10-3,75(5) 2+ HSO3 SO3 + H Ka2= 10-7,21 (6) + H2O H + OH Kw = 10-14 (7) Bỏ qua phân li (6), (7) Các cân bằng phân li bazo: HCOO- + H2O HCOOH + OH- Kb = 10-10,25 (8) HSO3 + H2O H2SO3 + OH- Kb2 = 10-12,24 (9) Kb.C(HCOO ) = 3,7.10-12,25 > Kb2.C(HSO3-) = 2,275.10-13,24 Chấp nhận bỏ qua cân bằng (9) => pH tại dung dịch là pH đệm = 3,75 + lg 0,037/0,0215 = 4,0 Thấy pH = 4,0 => [OH-] Bắt đầu có Mg(OH)2 kết tủa. Mg2+ + 2SO32- + 2H2O -4 C 5.10 M 0,1945M C’ 5.10-4-x 0,1945-2x x= 9,47.10-5 Hỗn hợp (Mg(OH)2 SO32C 0,1945M
2HSO3- +
Mg(OH)2 K= 10-2,63
2x HSO31,894. 10-4M
Mg2+ 4,05.10-4M
HCOO- ) 0,05M
Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH- Ks -4 C 4,05.10 +S 2+ Mg + H2O MgOH+ + H+ ; *MgOH+ = 10-12,6 Tìm pH của dung dịch thu được Tính pH theo 2 cân bằng: Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH- Ks SO32- + H2O HSO3- + OH- Kb1 = 10-6,79 Điều kiện OH [OH ] = [HSO3-] -0,1894. 10-4 + 2([Mg2+]- 4,05.10-4) 2= [SO3 ].Kb1/[OH-] + 2Ks/[OH-]2 - 10-3 - 3 -3. - 2 2=> [OH ] + 10 [OH ] - Kb1. [SO3 ].[OH ] – 2.Ks =0 Chấp nhận [SO32-] = C0 = 0,1945M [OH-] = 1,54. 10-4M => pH = 10,19 Kiểm tra SO32- [SO32-]= C.Ka2/(Ka2+h) = C. 10-7,21/ (10-7,21+ 10-10,19) C thoả mãn. pH = 10,19 => Cân bằng Mg2+ + H2O MgOH+ + H+ ; *MgOH+ = 10-12,6 + 2+ * [MgOH ] / [ Mg ] = /h [ Mg2+] chỉ phụ thuộc vào cân bằng Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH- Ks 2+ -4 -10,95 -4 2 [ Mg ] = 4,05.10 +S = 10 /(1,54.10 ) => S = 6,811.10-5M
Câu 20: Dung dịch A là hỗn hợp của Na2S và Na2SO3 có pH = 12,25. 1. Tính độ điện li của ion S2 trong dung dịch A. 2. Tính thể tích dung dịch HCl 0,04352 M phải dùng để khi thêm (rất chậm) vào 25,00 ml dung dịch A thì dung dịch thu được có pH bằng 9,54. Cho: pKa: H2S 7,00 ; 12,90. pK a: H2SO3 1,76; 7,21 Câu7
Hướng dẫn 1 Gọi C1, C2 là nồng độ ban đầu của S2- và SO32- . Na2S 2Na+ + S22C1 C1 + Na2SO3 2Na + SO2-3 2C2 C2 Ta có các cân bằng : S2- + H2O HS- + OHKb1 = 10-1,1 HS + H2O H2S + OH Kb2 = 10-7 2SO 3 + H2O HSO 3 + OH K’b1 = 10-7 (3) HSO-3 + H2O H2SO3 + OH- K’b2 = 10-12 (4) H2O H+ + OHKw = 10-14 Nhận xét, pH = 12,25, môi trường kiềm => bỏ qua sự phân ly của nước. Áp dụng định luật bảo toàn nồng độ đầu đối với S2- và SO32- ta có. C1 = [ S2- ] + [ HS- ] + [H2S ]
Điểm
(1) (2)
(5)
K [ HS ] a1 = 105,25 => [HS-] >> [H2S ] bỏ qua nồng độ [H2S] so với HS- . Mặt khác, ta có: [H 2 S ] [H ] => C1 = [ S2- ] + [ HS- ] = [S2-] ( 1 + Ka2-1 . [H+ ] ) = [S2-] ( 1 + 100,65 ) . 2C2 = [ SO 3 ] + [ HSO-3 ] + [H2SO3 ] = [SO2-3] ( 1 + K’a2-1. [H+] + (K’a1.K’a2)-1.[H+]2 ) = [SO2-3] ( 1 + 10-5,25 + 10-15,5 ) [SO2-3 ] SO2-3 không điện ly. 2S + H2O HS- + OHKb1 = 10-1,1 0 C C1 [] C1 - x x x Với x = [OH- ] = 10-1,75 M
(1)
x2 Kb1 = = 10-1,1 => C1 - 10-1,75 = 10-2,4 C1 x
0,5
=> C1 = 2,176.10-2 M Gọi là độ điện ly của S2-. Ta có : 1
[ S 2 ]. K a 2 .10 12, 25 [ HS ] = = = 81,7%. 1 C1 [ S 2 ](1 K a 2 .10 12, 25 ) 2 Tại pH = 9,54. =>
K [ HS ] a1 = 102,54 [H 2 S ] [H ]
K [ S 2 ] a2 = 10 -3,36 [ HS ] [ H ] Dạng tồn tại chính trong dung dịch là HS Có thể bỏ qua nồng độ [S2-] và [H2S] so với nồng độ của [HS-] . C2 = [ SO2-3 ] + [ HSO-3 ] + [H2SO3 ] = [SO2-3] ( 1 + K’a2-1. [H+] + (K’a1.K’a2)-1.[H+]2 ) = [SO2-3] ( 1 + 10-2,54 + 10-10,08 ) [SO2-3 ] 2 SO3 chưa phản ứng . Vậy khi thêm dung dịch HCl vào dung dịch X đã xảy ra phản ứng sau: H+ + S2- HS 25. 2,176.10-2 = V. 0,04352 V = 12,5 ml
0,5