Chương trình bồi dưỡng HS giỏi Quốc gia (Tỉnh KonTum)
Câu 1: Ion Fe(SCN)2+ có màu đỏ ở nồng độ bằng hoặc lớn hơn 10-5M. Hằng số điện li của
nó là 10-2.
Câu 2: Dung dịch X gồm Na2S 0,010M, KI 0,060M,
Na2SO4 0,050M. (a) Tính pH của dung dịch X.
(b) Thêm dần Pb(NO3)2 vào dung dịch X cho đến nồng độ 0,090M thì thu
được kết tủa A và dung dịch B.
1.Cho biết thành phần hoá học của kết tủa A và dung dịch B.
2.Tính nồng độ các ion trong dung dịch B (khơng kể sự thuỷ phân của các ion,
coi thể tích dung dịch không thay đổi khi thêm Pb(NO3)2).
3.Nhận biết các chất có trong kết tủa A bằng phương pháp hố học, viết các
phương trình phản ứng (nếu có).
1
Câu3:
2
Câu 4:
Bài giải:
3
4
5
6
Câu 5:
Bằng dung dịch NH3, người ta có thể làm kết tủa hoàn toàn ion Al3+ trong
dung dịch nước ở dạng hydroxit, nhưng chỉ làm kết tủa được một phần ion Mg2+
trong dung dịch nước ở dạng hydroxit.
Hãy làm sáng tỏ điều nói trên bằng các phép tính cụ thể.
Câu 6:
7
8
Câu 7:
Brom lỏng tác dụng được với H3PO3 theo phản ứng:
H3PO3 + Br2 + H2O → H3PO4 + 2H+ + 2Br1) Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 298K
2) Tính thế điện cực chuẩn Eo(H3PO4/H3PO3) nếu biết Eo(Br2/2Br-) = 1,087V
9
3) Tính thế điện cực chuẩn Eo(H3PO3/H3PO2) nếu biết Eo(H3PO4/H3PO2) =
1,087V
Cho biết các số liệu sau ở 298K:
H+(dd) H3PO4(dd) Br-(dd) H3PO3(dd)
Br2(l)
H2O(l)
o
∆H tt(kJ/mol)
0
-1308
-141
-965
0
-286
∆So(J/mol.K)
0
-108
83
167
152
70
BÀI GIẢI:
1) ∆Hopư = -339kJ
∆Sopư = -331JK-1.
∆Gopư = -240,362kJ ⇒ lgK 42,125 ⇒ K = 1,33.1042.
2) ∆Gopư = -nFEopư ⇒ Eopư = 1,245V
Eo(Br2/2Br-) - Eo(H3PO4/H3PO3) = Eopư = 1,245V
⇒ Eo(H3PO4/H3PO3) = -0,158V ≈ - 0,16V
3) H3PO4 + 4H+ + 4e → H3PO2 + 2H2O
Eo1 = - 0,39V (1)
H3PO4 + 2H+ + 2e → H3PO3 + H2O
Eo1 = - 0,16V (2)
Lấy phương trình (1) – (2) ta được: H3PO2 + 2H+ + 2e → H3PO2 + H2O
Eo3 = ?
∆Go3 = ∆Go1 - ∆Go2 ⇒ -2FEo3 = -4FEo1 – (-2FEo2) ⇒ Eo3 = -0,62V
Câu 8:
Cho biết các thế điện cực chuẩn: Eo(Cu2+/Cu) = 0,34V; Eo(Cu2+/Cu+) =
0,15V; Eo(I2/2I-) = 0,54V.
1) Hỏi tại sao người ta có thể định lượng Cu2+ trong dung dịch nước thông qua
dung dịch KI? Cho biết thêm rằng dung dịch bão hoà của CuI trong nước ở
nhiệt độ thường (25oC) có nồng độ là 10-6M
2) Sử dụng tính tốn để xác định xem Cu có tác dụng được với HI để giải phóng
khí H2 hay khơng?
3) Muối Cu2SO4 có bền trong nước hay khơng? Giải thích.
BÀI GIẢI:
1)
Cu2+ + e → Cu+
Eo1 = 0,15V
Cu2+ + I- + e → CuI
Eo2 = ?
[Cu ][I ]
[Cu ]
K
[Cu2+] = [I-] = 1M ⇒ [Cu ] =
[I ] = 10
2+
E 2o = E1o + 0,059 lg
−
+
+
2)
s
−
−12
M
Eo2 = 0,15 + 0,059lg1012 = 0,86 > Eo(I2/I-)
Vậy có phản ứng: Cu2+ + 3I- → CuI + I2.
Định lượng I2 theo phản ứng: I2 + Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI
Cu2+ + 2e → Cu
Eo1 = 0,34V
Cu2+ + e → Cu+
Eo2 = 0,15V
⇒ Cu+ + e → Cu
Eo3 = 0,34.2 – 0,15 = 0,53V
CuI + e → Cu + IEo4 = Eo3 + 0,059lg10-12 = -0,17V
10
Vậy có phản ứng: 2Cu + 2HI → 2CuI + H2
3)
Cu+ + e → Cu
Eo1 = 0,53V
2+
+
Cu + e → Cu
Eo2 = 0,15V
2Cu+ → Cu + Cu2+
Eo = 0,53 – 0,15 = 0,38V
Vậy Cu2SO4 là muối tan trong nước, không bền trong dung dịch:
Cu2SO4 → Cu + CuSO4
Câu 9:
Để loại trừ các ion NO3- trong nước (các ion NO3- có mặt trong nước xuất
phát từ phân bón) có thể khử nó thành NO2- bằng cách cho đi qua lưới có chứa bột
Cd.
1) Viết nửa phản ứng của hai cặp NO3-/HNO2 và HNO2/NO trong môi trường
axit. Chứng minh rằng HNO2 bị phân hủy trong môi trường pH = 0 đến 6.
2) Ở pH = 7, nồng độ NO3- là 10-2M. Viết phản ứng giữa Cd và NO3-. Hỏi NO3có bị khử hồn tồn ở 25oC trong điều kiện này khơng? Tính nồng độ NO3cịn lại trong nước khi cân bằng.
3) Tính thế khử (thế oxy hóa - khử) chuẩn của cặp NO3-/NO2- ở pH = 14 và
25oC
Cho biết các số liệu sau ở 25oC: Eo(NO3-/HNO2) = 0,94V; Eo(HNO2/NO) =
0,98V; Eo(Cd2+/Cd) = -0,40V; Ka(HNO2) = 5.10-4; Ks(Cd(OH)2) = 1,2.10-14.
BÀI GIẢI:
1)
NO3- + 3H+ + 2e → HNO2 + H2O;
Eo = 0,94V
HNO2 + H+ + e → NO + H2O;
Eo = 0,98V
Ở pH = 0 thì Eo(HNO2/NO) > Eo(NO3-/HNO2) nên HNO2 bị phân hủy theo
phản ứng:
3HNO2 → NO3- + 2NO + H+ + H2O
Ở pH = 6 thì:
Eo(NO3-/HNO2) = 0,94 + 0,059/2(lg10-6) =
Eo(HNO2/NO) = 0,98 + 0,059lg10-6 = 0,626V
Eo(HNO2/NO) vẫn lớn hơn Eo(NO3-/HNO2) nên HNO2 vẫn không bền
Cd + NO3- + H2O ⇌ Cd2++ NO2- + 2OHGiả thiết phản ứng là hồn tồn thì [Cd2+] = [NO3-]bđ = 10-2M
Ở pH = 7 thì [Cd2+] = Ks/[OH-]2 = 1,2M. Nồng độ Cd2+ sau phản ứng nhỏ
hơn nhiều so với 1,2M nên khơng có kết tủa Cd(OH)2.
Để tính [NO3-] khi cân bằng cân tính hằng số cân bằng K của phản ứng trên:
K
Cd + NO3- + H2O + 3H+ →
Cd2+ + NO2- + 2OH- + 3H+
2)
K1
K1
K
Cd2+ + HNO2 + 2H2O →
Cd2+ + H+ + NO2- + 2H2O
K = K1.K2.K3.
2
lg K 1 =
2(0,94 + 0,40)
= 45,42 ⇒ K 1 = 2,65.10 45
0,059
K = 2,65.10 45.5.10 − 4.(10 −14 ) 2 = 1,325.1014
11
Hằng số K rẩt lớn nên phản ứng gần như hồn tồn. Ở pH = 7 ta có:
Cd
+
Nđcb:
10-7
NO3- +
(10-2 – x) = ε
H2 O
⇌
Cd2+ +
x = 10-2
[
]
NO2-
+ 2OHx = 10-2
Như vậy ta có:
1,325.1014 =
3)
lg K 1 =
10 −2.10 −2.(10 −7 ) 2
ε
o
2( E NO
+ 0,40)
−
/ NO −
3
2
0,059
⇒ ε = NO3− = 7,55.10 −33 M
o
⇒ E NO
= 0,017V
−
/ NO −
3
2
Câu 10:
Có thể hoà tan hoàn toàn 100mg bạc kim loại trong 100ml dung dịch amoniac
nồng độ 0,1M khi tiếp xúc với khơng khí được khơng?
Cho biết ngun tử khối của Ag = 107,88; hằng số điện li bazơ của amoniac
là Kb = 1,74.10-5; các hằng số bền của phức [Ag(NH3)i]+ tương ứng là: lgβ1 = 3,32(i
= 1) và lgβ2 = 6,23(i = 2).
Các thế khử (thế oxy hóa - khử) chuẩn ở 25oC: Eo(Ag+/Ag) = 0,799V;
Eo(O2/OH-) = 0,401V. Áp suất riêng phần của oxy trong khơng khí là 0,2095atm.
Phản ứng được thực hiện ở 25oC.
BÀI GIẢI:
NAg = 0,100 : 107,88 = 9,27.10-4mol
Số mol cực đại của NH3 cần để tạo phức là: 9,27.10-4 . 2 = 1,854.10-3M nghĩa
là nhỏ hơn nhiều so với số mol NH3 có trong dung dịch (10-2M). Vậy NH3 rất dư để
hoà tan lượng Ag nếu xảy ra phản ứng.
Chúng ta sẽ kiểm tra khả năng hoà tan theo quan điểm điện hóa và nhiệt
động:
Ag+ + e → Ag
E1 = Eo1 + 0,059lg[Ag+]
O2 + 4e + H2O → 4OH
-
E 2 = E 2o +
PO2
0,059
lg
4
OH −
[
]
4
Khi cân bằng E1 = E2. Trong dung dịch NH3 = 0,1M (lượng NH3 đã phản ứng
khơng đáng kể) ta có: [OH-] = (Kb.C)1/2 = 1,32.10-3M
⇒ E2 = 0,5607V.
Vì E2 = E1 nên từ tính tốn ta có thể suy ra được [Ag+] = 9,12.10-5M
Nồng độ tổng cộng của Ag+ trong dung dịch:
[Ag+]o = [Ag+] + [Ag(NH3)+] + [Ag(NH3)2+]
= [Ag+](1 + β1[NH3] + β1β2[NH3]2) = 15,5M
Giá trị này lớn hơn nhiều so với lượng Ag dùng cho phản ứng. Vì vậy các điều
kiện điện hóa và nhiệt động thuận lợi cho việc hồ tan 0,100g Ag
Câu 11:
12
1) Trộn hai thể tích bằng nhau của hai dung dịch SnCl2 0,100M và FeCl3
0,100M. Xác định nồng độ các ion thiếc và sắt khi cân bằng ở 25oC. Tính thế
của các cặp oxy hóa - khử khi cân bằng.
2) Nhúng một sợi Ag vào dung dịch Fe2(SO4)3 2,5.10-2M. Xác định nồng độ của
Fe3+; Fe2+ và Ag+ khi cân bằng ở 25oC. Tính thế của các cặp oxy hóa - khử
khi cân bằng.
Cho biết Eo(Sn4+/Sn2+) = 0,15V; Eo(Fe3+/Fe2+) = 0,77V; Eo(Ag+/Ag) = 0,80V
BÀI GIẢI:
1) Sn2+
+ 2Fe3+ →
Sn4+
+
2Fe2+
Nđcb: 0,05- x
0,05 – 2x
x
2x
21
lgK = 2(0,77 – 015)/0,059 = 21 ⇒ K = 10 .
K rất lớn và nồng độ Fe3+ cho phản ứng nhỏ hơn nhiều so với Sn2+ ⇒ phản
ứng gần như hoàn toàn: 2x ≈ 0,05
[Fe2+] = 0,05M; [Sn4+] = 0,025M; [Sn2+] = 0,025M; [Fe3+] = εM
0,025.(0,05) 2
0,0025
⇒ 1.10 21 =
⇒ ε = Fe 3+ = 1,58.10 −12 M
2
2
0,025.ε
ε
1,58.10 −12
0,059 0,025
= 0,15 +
lg
= 0,15M
Khi cân bằng Ecb = 0,77 + 0,059lg
0,05
2
0,025
[
K=
]
2)
Ag
+
Fe3+
⇌
Ag+
+
Fe2+
nđcb:
0,05 – x
x
x
lgK = (0,77 – 0,80)/0,059 = -0,51 ⇒ K = 0,31
Ta có:
x2
= 0,31 ⇒ x = Ag + = Fe 2+ = 4,38.10 − 2 M
0,05 − x
[
[Fe ] = 6.10
3+
−3
] [
]
M
6.10 −3
Ecb = 0,77 + 0,059 lg
= 0,80 + 0,059 lg 4,38.10 − 2 = 0,72V
−2
4,38.10
Câu 12:
1. Biết thế oxi hóa-khử tiêu chuẩn :
EoCu2+/Cu+ = +0,16V, EoCu+/Cu = +0,52V, Eo Fe3+/Fe2+ = +0,77V, EoFe2+/Fe = 0,44V
Hãy cho biết hiện tượng gì xảy ra trong các trường hợp sau:
(a) Cho bột sắt vào dung dịch Fe2(SO4)3 0,5M.
(b) Cho bột đồng vào dung dịch CuSO4 1M.
2. Dung dịch X gồm Na2S 0,010M, KI 0,060M, Na2SO4 0,050M.
Axit hoá chậm dung dịch X đến pH = 0. Thêm FeCl3 cho đến nồng độ 0,10M.
a. Tính thế của cực platin nhúng trong dung dịch thu được so với cực
calomen bão hoà (Hg2Cl2/2Hg,2Cl-).
b. Biểu diễn sơ đồ pin, viết phương trình phản ứng xảy ra tại các điện cực và
phản ứng tổng quát khi pin hoạt động.
13
Cho : axit có H2S pK1 = 7,00, pK2 = 12,90; HSO4- có pK = 2,00; Tích số tan
của PbS = 10-26 ; PbSO4 = 10-7,8 ; PbI2 = 10-7,6.
Eo Fe3+/Fe2+ = 0,77 V ; Eo S/H2S = 0,14V ; Eo I2/2I- = 0,54V ; Ecal b·o hoµ =
0,244V
BÀI GIẢI:
1. a) Eo Fe3+/Fe2+ = +0,77 V
>
Eo Fe2+/Fe = -0,44 V nªn:
3+
2+
Tính oxi hố: Fe mạnh hơn Fe
Tính khử:
Fe mạnh hơn Fe2+
Do đó phản ứng tự phát xảy ra giữa 2 cặp là: 2 Fe3+ + Fe → 3 Fe2+
Như vậy Fe tan trong dung dịch Fe(SO4)3 tạo thành muối FeSO4, làm nhạt màu vàng
( hoặc đỏ nâu) của ion Fe3+ và cuối cùng làm mất màu (hoặc tạo màu xanh nhạt)
dung dịch.
b) Eo Cu+/Cu = + 0,52 V > Eo Cu2+/Cu+ = + 0,16 V nên:
Tính oxi hố: Cu+ mạnh hơn Cu2+
Tính khử:
Cu+ mạnh hơn Cu
Do đó phản ứng tự phát xảy ra giữaa 2 cặp là: Cu+ + Cu+ → Cu2+ + Cu
Phản ứng nghịch (Cu2+ phản ứng với Cu tạo thành ion Cu+) khơng xảy ra. Do đó khi
bỏ bột đồng vào dung dịch CuSO4 không xảy ra phản ứng và quan sát khơng thấy
hiện tượng gì.
2. Axit hoá dung dịch X:
S2- + 2H+ → H2S (C H2S = 0,010 < S H2S nên H2S chưa bão hoà, khơng thốt ra
khỏi dung dịch)
Phản ứng: 2 Fe3+ + H2S → 2 Fe2+ + S + 2 H+
K=1021
0,1
0,01
0,08
−
0,02
0,02
3+
2+
2 Fe + 2I → 2 Fe
+
I2
K=107,8
0,08
0,06
0,02
0,02
−
0,08
0,030
3+
2+
Thành phần trong dung dịch: Fe 0,020 ; Fe 0,080 ;I2 0,030M ;H+ 0,02M
E Fe3+/Fe2+ = 0,77 + 0,059 lg 0,02/0,08 = 0,743V (cực dương)
Ecal = 0,244V ( cực âm)
Epin = E+ − E− = 0,743 − 0,244 = 0,499V
Sơ đồ pin:
+
Hg | Hg2Cl2 | KCl bh || Fe3+, Fe2+ | Pt
Phản ứng: −
2 Hg + 2 Cl- = Hg2Cl2 + 2 e
+ 2x Fe3+ + e
= Fe2+
2 Hg + 2 Fe3+ + 2 Cl- = Hg2Cl2↓
Câu 13:
Cho dòng điện 0,5A đi qua dung dịch muối của một axit hữu cơ trong 2 giờ.
Kết quả sau quá trình điện phân là trên catot tạo ra 3,865 gam một kim loại và trên
anot có khí etan và khí cacbonic thoát ra.
14
1. Cho biết muối của kim loại nào bị điện phân? Biết rằng 5,18 gam của kim loại đó
đẩy được 1,59 gam Cu từ dung dịch đồng sunfat.
2. Cho biết muối của axit hữu cơ nào bị điện phân?
3. Viết các phương trình phản ứng xảy ra trên các điện cực.
BÀI GIẢI:
1. Điện lượng Q = It = 0,5 x 2 x 3600 = 3600 coulomb dùng để tạo ra 3,865 g kim
loại. Từ định luật Faraday, đương lượng
A
3.865 × 9650
=∋=
= 103,6
n
3600
Khối lượng mol của kim loại: A = n. ∋. Vì kim loại này đẩy đồng ra khỏi dung
dịch nên đương lượng của Cu:
∋Cu = A/2 = 63,6/2 = 31,8 và từ phản ứng:
2 ∋ + Cu2+ = Cu + 2 ∋+
ta có: ∋: 31,8 = 5,18 : 1,59, suy ra ∋ = 103,6
Trong phản ứng đẩy Cu, kim loại chỉ có thể có mức oxi hố từ 1 đến 3, do đó sẽ
chọn khối lượng mol nguyên tử từ 3 khả năng sau:
A1 = 103,6 x 1 = 103,6
A2 = 103,6 x 2 = 207,2
A3 = 103,6 x 3 = 310,8
Vì khơng có ngun tử với A > 240 và bằng 104 có tính kim loại và có mức oxi
hố là +1. Do đó kim loại phải tìm chỉ có thể là Pb (A = 207,6).
2. Tại anot khi điện phân có C2H6 và CO2 thốt ra là sản phẩm của sự oxi hoá anion
hữu cơ, muối này có cơng thức Pb(RCOO)2. Sự tạo ra etan.
(CH3 - CH3) và CO2 từ nhóm COO- chứng tỏ muối điện phân là Pb(CH3COO)2 .
R
R
3. Các phản ứng xảy ra trên các điện cực:
Tại catot:
Pb2+ + 2 e = Pb
Tại anot:
CH3COO- - e = CH3COO•
CH3COO•
= CH3• + CO2
2 CH3•
= C 2 H6
Tổng quát: 2 CH3COO − 2e = C2H6 + CO2.
Câu 14:
Có thể hoà tan hoàn toàn 100mg bạc kim loại trong 100ml dung dịch amoniac
nồng độ 0,1M khi tiếp xúc với khơng khí được khơng?
Cho biết ngun tử khối của Ag = 107,88; hằng số điện li bazơ của amoniac
là Kb = 1,74.10-5; các hằng số bền của phức [Ag(NH3)i]+ tương ứng là: lgβ1 = 3,32(i
= 1) và lgβ2 = 6,23(i = 2).
15
Các thế khử (thế oxy hóa - khử) chuẩn ở 25oC: Eo(Ag+/Ag) = 0,799V;
Eo(O2/OH-) = 0,401V. Áp suất riêng phần của oxy trong khơng khí là 0,2095atm.
Phản ứng được thực hiện ở 25oC.
BÀI GIẢI:
NAg = 0,100 : 107,88 = 9,27.10-4mol
Số mol cực đại của NH3 cần để tạo phức là: 9,27.10-4 . 2 = 1,854.10-3M nghĩa
là nhỏ hơn nhiều so với số mol NH3 có trong dung dịch (10-2M). Vậy NH3 rất dư để
hoà tan lượng Ag nếu xảy ra phản ứng.
Chúng ta sẽ kiểm tra khả năng hoà tan theo quan điểm điện hóa và nhiệt
động:
Ag+ + e → Ag
E1 = Eo1 + 0,059lg[Ag+]
O2 + 4e + H2O → 4OH
-
E 2 = E 2o +
PO2
0,059
lg
4
OH −
[
]
4
Khi cân bằng E1 = E2. Trong dung dịch NH3 = 0,1M (lượng NH3 đã phản ứng
khơng đáng kể) ta có: [OH-] = (Kb.C)1/2 = 1,32.10-3M
⇒ E2 = 0,5607V.
Vì E2 = E1 nên từ tính tốn ta có thể suy ra được [Ag+] = 9,12.10-5M
Nồng độ tổng cộng của Ag+ trong dung dịch:
[Ag+]o = [Ag+] + [Ag(NH3)+] + [Ag(NH3)2+]
= [Ag+](1 + β1[NH3] + β1β2[NH3]2) = 15,5M
Giá trị này lớn hơn nhiều so với lượng Ag dùng cho phản ứng. Vì vậy các điều
kiện điện hóa và nhiệt động thuận lợi cho việc hồ tan 0,100g Ag
Câu 15:
Một dung dịch ceri (IV) sunfat cần được chuẩn hóa, Cho các dung dịch và các
chất sau đây:
Natri oxalat rắn, dung dịch kali pemanganat và dung dịch sắt (II) sunfat, cả
hai đều không biết nồng độ.
Người ta tiến hành ba lần chuẩn độ trong dung dịch axit (mỗi lần đều đối với
một lượng dư axit sunfuric) và thu được những kết qủa sau đây:
+ 0,2228g natri oxalat dùng hết 28,74cm3 dung dịch kali pemanganat.
+ 25,00cm3 dung dịch sắt (II) sunfat dùng hết 24,03cm3 dung dịch kali
pemanganat.
+ 25,00cm3 dung dịch sắt (II) sunfat dùng hết 22,17cm3 dung dịch ceri (IV)
sunfat.
1. Viết các phương trình phản ứng của ba lần chuẩn độ.
2. Hãy tính nồng độ của dung dịch ceri (IV) sunfat.
Người ta áp dụng các thế điện cực tiêu chuẩn sau đây:
Fe3+ + e = Fe2+
Eo = 0,77V
Ce4+ + e = Ce3+
Eo = 1,61V
3. Hãy tính KC của phản ứng: Fe2+ + Ce4+ = Fe3+ + Ce3+.
16
(Đối với phần còn lại của bài tập cần giả thiết các điều kiện là tiêu
chuẩn)
4. Hãy tính tỉ số:
[Fe ] tại điểm tương đương.
[Fe ]
3+
2+
5. Hãy tính thế của dung dịch tại điểm tương đương.
Nếu như người ta sử dụng một chất chỉ thị oxi hóa - khử (In) với Eo = thế của
dung dịch tại điểm tương đương để nhận biết điểm kết thúc của việc chuẩn độ đó thì
sẽ khơng có vấn đề gì về độ chính xác của việc nhận biết điểm kết thúc.
Nhưng đối với chất chỉ thị sau đây thì:
InOx + 2e = In2-kh
Eo = 0,80V
Sự chuyển màu sẽ thể hiện rõ khi:
6. Hãy tính
[InOx ]
[In ]
2−
kh
=
10
1
[Fe ] tại điểm chuyển màu của chất chỉ thị này và cho biết sai
[Fe ]
3+
2+
số phần trăm trong lần chuẩn độ đã tiến hành.
BÀI GIẢI:
1.
2MnO4- + 5C2O42- + 16H3O+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 24H2O
5Fe2+ + MnO4- + 8H3O+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 12H2O
Fe2+ + Ce4+ = Fe3+ + Ce3+.
2.
Chuẩn độ 1: 0,2228g Na2C2O4 tương đương 1,66.10-3 mol C2O42-.
(2/5).1,66.10-3 = [MnO4-].V(MnO4-)
[MnO4-] = 0,0023M
Chuẩn độ 2: [MnO4-].V(MnO4-) = (1/5)[Fe2+]V(Fe2+)
[Fe2+] = 0,111M
Chuẩn độ 3: [Ce4+] = [Fe2+].V(Fe2+)/V(Ce4+) = 0,125M
3.
Ta có:
lg K =
4.
o
( E Ce
− E Feo 3 + / Fe 2 + ).F
4+
/ Ce 3 +
RT
Tại điểm tương đương thì lượng chất đã cho vào n(Ce4+) = no(Fe2+). Với mỗi
ion Ce3+ mới hình thành thì cũng hình thành một ion Fe3+, tức là [Ce3+] =
[Fe3+] và cả [Ce4+] = [Fe3+]
Ta có:
[Ce ][Fe ] ; K
[Ce ][Fe ]
3+
KC =
5.
6.
⇒ K = 1,61.10 −14
4+
2+
[Fe ]
[Fe ]
3+ 2
3+
C
=
2+ 2
[Fe ] = 1,27.10
[Fe ]
3+
⇒
7
2+
Đưa gía trị mới tìm được vào phương trình Nernst đối với thế của sắt người
ta thu được: E = 1,19V
(Cũng tương tự như vậy người ta có thể đưa gía trị [Ce4+]/[Ce3+] = (1,27.107 -1
) vào phương trình Nernst đối với thế của ceri).
Thế của dung dịch tại điểm chuyển màu là:
E = 0,80 + RT/2F(ln10) = 0,83V
Đưa gía trị này vào phương trình Nernst đối với sắt:
17
0,83 = 0,77 +
[
[
] [
] [
]
]
RT
Fe 3+
Fe 3+ 10,2
ln
⇒
=
F
1
Fe 2 +
Fe 2 +
Như vậy sai số sẽ là: (11,2)-1.100% = 8,95%
Câu 16:
Cho các thế chuẩn sau đây:
AgBr(r) + e → Ag + BrAg+ + e → Ag
a) Trên cơ sở đó hãy tính TAgBr ở 25oC.
Eo1 = 0,0713V
Eo2 = 0,7996V
b) Từ đó hãy tính ∆Go đối với qúa trình: AgCl(r) ⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq). Biết
SAgCl(25oC) = 1,274.10-5M.
BÀI GIẢI:
a) Eo1 có liên quan đến một bán tế bào, trong đó ở trên một lớp kết tủa bạc
bromua nồng độ ion bromua là 1,00M. Nhờ có Eo2 người ta có thể theo
phương trình Nernst tính được nồng độ ion bạc trong tế bào và từ đó nhờ có
[Br-] = 1,00M có thể tính được tích số hồ tan.
E1o = E2o +
RT
ln C1 ⇒ C1 = 4,81.10−13 M ⇒ TAgBr = 4,81.10−13 M 2
F
b) Từ độ hồ tan ta có: [Ag+] = [Cl-] = 1,274.10-5M và như vậy là tích số hồ tan
T = (1,274.10-5)2. T cũng là hằng số cân bằng KC đối với phản ứng: AgCl(r)
⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq)
KC ngoài ra cũng là hằng sô cân bằng nhiệt động lực học. Điều này có nghĩa
là:
∆Go = -RTlnT = -55,8kJ/mol.
Câu 17:
Bài giải:
18
Câu 18:
19
Câu 19:
Câu 20:
20
Câu 21:
21
Câu 22:
22
Bài giải
Câu 23:
23
Câu 24:
Câu 25:
1. Xác định nồng độ ion hiđro và giá trị pH của dung dịch tạo thành khi cho
0,82 g natri axetat vào một lít axít axetic 0,1 M.
2. Phải thêm bao nhiêu gam natri hiđroxit rắn vào dung dịch này để làm pH
24
tăng 1 đơn vị.
3. So với nồng độ của phân tử CH3COOH trong dung dịch CH3COOH 0,1 M thì
nồng độ phân tử CH3COOH trong dung dịch thứ nhất và thứ hai đã thay đổi theo
những tỷ số nào? (Có thể tính gần đúng). Cho Ka(CH3COOH)= 1,8.10-5.
Giải :
CH3COO- + H+
CH3COOH
Ka =
CH3COO- + Na+
CH3COONa
CH3COOH + NaOH
CH3COONa + H2O
Đối với dung dịch axít axetic tinh khiết ban đầu :
[CH3COO-] = [H+] ; [CH3COOH] ≈ Caxít axetic ban dầu = 0,1 M.
1,34.10-3 M.
⇒
1. Giả sử q trình cho muối vào thì thể tích dung dịch không thay đổi. Dung
dịch thu được là hỗn hợp axít yếu và muối của nó (dung dịch đệm)
Cmuối =
= 0,01 M.
⇒[H+] = Ka
≈ Ka
= 1,8.10-4 M.
⇒pH= 3,74.
Ta có pH = pKa - lg
2. Ứng với câu 1 thì tỉ số lg
= 10.
• Theo giả thiết thì pH tăng 1 đơn vị tương ứng với tỉ số lg
10 lần tức là =1 hay [CH3COOH]= [CH3COO-] =
giảm đi
= 0,055 M.
⇒ Số mol của NaOH cho vào trong 1 lít là 0,055-0.01=0,045 mol
⇒ Khối lượng NaOH cho vào là : 0,045.40=1,8 g.
3. Nồng độ phân tử CH3COOH trong dung dịch ban đầu và khi thêm CH3COO25