Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.61 MB, 44 trang )
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
Em xin chân thành cám ơ
n thầ y Ngô V ă n T ứ đ
ã tậ n tình
giúp
đỡ và tạ o đ iều kiệ n cho em hoàn thành tố t đề tài tiể u luậ n
này.
Em xin chân thành cả m ơ
n các thầ y cơ giáo đ
ã tham gia
giả ng d ạ y, góp ý trong suố
t thờ i gian họ c tậ p và thự
c hiệ n tiể u
luậ n củ a em tại khoa Hóa họ c.
Xin chân thành cám ơ
n các bạ n sinh viên khoa Hóa họ c đ
ã
quan tâm, giúp đỡ tơi trong q trình hồn thành ti ể u luậ n này.
Huế
, tháng 5 nă m 2015
Sinh viên:
Đỗ Th ị Phươ ng
/>1/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
8/20/2019
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
MỤC LỤC
A.MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 3
I.
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨ U
III. ĐỐI TƯỢ NG NGHIÊN CỨ U
IV. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨ U
V. PHƯƠ NG PHÁP NGHIÊN CỨ U
VI. PHẠM VI NGHIÊN CỨ U
B. NỘI DUNG ......................................................................................................................... 4
Bài 1: ĐỀ THI OLYMPIC HÓA HỌC BUNGARI NĂM 1998
Bài 2 :ĐỀ THI OLYMPIC HÓA HỌC BUNGARI NĂM 1998
Bài 3 :ĐỀ THI OLYMPIC HOÁ HỌC MĨ NĂM 2005
Bài 4:ĐỀ THI OLYMPIC HOÁ HỌC MĨ NĂM 2005
Bài 5 :ĐỀ THI OLYMPIC HOÁ HỌC MĨ NĂM 2012
Bài 6 :ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005
Bài 7 : ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006
Bài 8 : ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006
Bài 9 : ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011
Bài 10 :ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011
Bài 11 :ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011
Bài 12 :ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014
Bài 13 :ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bài 14 :ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000
Bài 15 :ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000
Bài 16 :ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2001
Bài 17 :ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002
Bài 18 :ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005
Bài 19 :ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006
Bài 20 :ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011
Bài 21 :ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011
Bài 22 : ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014
C.KẾT LUẬN .........................................................................................................................44
D.TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................44
/>2/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
A.M Ở ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hóa học phân tích là mơn khoa học có vai trị to lớ n, chiếm một vị trí quan trọng
trong q trình giảng dạy mơn hóa học ở trườ ng trung học phổ thông, đặc biệt đối vớ i
trườ ng chuyên và luyện thi học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế. Trong những năm gần đây
đã có một số cơng trình nghiên cứu việc vận dụng lý thuyết hóa học phân tích về phản
ứng oxi hóa – khử, phản ứng axit – bazơ , phản ứng tạo thành hợ p chất ít tan trong giảng
dạy học sinh trườ ng chuyên và bồi dưỡ ng học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế.
Thực trạng đặt ra lúc này là nhiều học sinh và sinh viên gặp khó khăn trong vấn đề tự
tìm tài liệu, chọn giáo trình phù hợ p, tốn nhiều thờ i gian trong việc tìm kiếm, phải tự
xoay sở để chiếm l ĩ nh kiến thức và k ĩ năng giải bài tập hóa học nói chung và đặc biệt là
chun đề hóa học phân tích định tính trong q trình học tập.
Xuất phát từ những vấn đề cấp bách trên, vớ i cươ ng vị là một sinh viên khoa hóa, em
rất mong mỏi có đượ c một nguồn tài liệu có giá trị và phù hợ p trong các kì thi Quốc gia,
Quốc tế. Bên cạnh đó có thể cung cấp đượ c tài liệu tham khảo học tập cho bản thân cũng
như các bạn học sinh, sinh viên. Tất cả lí do đó, em lựa chọn đề tài : “ Tìm hiể u bài t ậ p
ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia, quố c t ế ” để nghiên
hóa học phân tích định tính ở các k
cứu.
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨ U
Xây dựng nguồn tài liệu về bài tập hóa học phân tích cho các kì thi Olympic cấp
Quốc gia, Quốc tế.
III.
IV.
V.
VI.
ĐỐ
I TƯỢ
NGtậpNGHIÊN
CỨ Utích dùng trong học tập hóa học phân tích định tính
Hệ thống
bài
hóa học phân
và cho các kì thi học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế.
NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨ U
Nghiên cứu chươ ng trình hóa học phổ thơng nâng cao, chun hóa học và
chươ ng trình ở bậc đại học chun ngành hóa học. Phân tích các đề thi học sinh
giỏi cấp quốc gia, quốc tế và đi sâu nội dung hóa học phân tích định tính.
Xây dựng hệ thống bài tập hóa học phân tích dùng cho học sinh chun
hóa, sinh viên chun ngành hóa.
Đề xuất phươ ng pháp sử dụng hệ thống bài tập thích hợ p.
PHƯƠ NG PHÁP NGHIÊN CỨ U
- Đọc, thu thập tài liệu
- Tham khảo ý kiến giảng viên hướ ng dẫn
- Xử lý, tổng hợ p.
PHẠM VI NGHIÊN CỨ U
Bài tập phần hóa học phân tích định tính.
/>3/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
8/20/2019
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
B. NỘI DUNG
BÀI 1 :
Bạc clorua dễ dàng hòa tan trong dung dịch amoniac trong nướ c vì tạo ion phứ c:
+
AgCl(r)
NH3
-
+ 2
+ Cl
a) Một lít dung dịch amoniac 1M hòa tan đượ c bao nhiêu gam AgCl? Biết:
AgCl(r)
Ag+ + Cl-
T = 1,8.10-10
Ag(NH3)2+
Ag+ + 2 NH3
K = 1,7.10-7
b) Xác định tích số tan T của AgBr. Biết rằng 0,33 g AgBr có thể tan đượ c trong
dung dịch amoniac 1M.
Ag(NH3)2
(ĐỀ THI OLYMPIC HĨA HỌC BUNGARI NĂM 1998)
Bài giải
a) Ta có :
K = = 1,7.10-7
+
-
T = [Ag ][Cl ] = 1,8.10-10
Vì [Ag+] << [Cl-] ; [Ag(NH3)2+] = [Cl-] ; [NH3] = 1- 2[Cl-]
[Ag+] = nên thay tất cả các đẳng thức trên vào phươ ng trình của K ta tính
-
đượ c : [Cl ] = 0,0305M
,
b) [Br-] = = 1,75.10-3M
= 1,7.10-7
.
mAgCl = 4,38 g
T = 5,3.10
-13
BÀI 2 :
a) Xác định nồng độ ion H+ và giá trị pH của dung dịch tạo thành khi cho 0,82
g CH3COONa vào 1 L dung d ịch CH3COOH 0,1M
b) Phải thêm vào bao nhiêu gam NaOH rắn vào dung dịch này để làm pH tăng
một đơ n vị.
c) So vớ i nồng độ của phân tử CH3COOH trong dung dịch CH3COOH 0,1M
thì nồng độ phần tử CH3COOH trong các dung dịch thứ nhất và thứ hai đã
thay đổi theo nhữ ng tỉ số nào? (Có thể tính gần đúng).
Biết Ka(CH3COOH) = 1,8.10-5
(ĐỀ THI OLYMPIC HĨA HỌC BUNGARI NĂM 1998)
Bài giải
CH3COOH
CH COO
3
-
+ H+
/>4/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
Ka =
= 1,8.10-5
CH3COO- + Na+
CH3COONa
-
+
CH3COOH
CH3COO + H
CH3COOH + NaOH
CH3COONa + H2O
Đối vớ i dung dịch axit axetic (tinh khiết) ban đầu :
[CH3COO-] = [H+] ; [CH3COOH] l = Caxit ≈ 0,1M
[H+] = (0,1.Ka)1/2 = 1,34.10-3
a) Hỗn hợ p axit yếu và muối của nó là dung dịch đệm nên :
pH = pKa +
= 3,74
b) Khi thêm bazơ mạnh vào nồng độ Cb thì
C’muối = Cmuối + Cb’ ; C’axit = C’axit - Cb
pH tăng một đơ n vị tươ ng ứng vớ i [H+] giảm 10 lần:
= .
.-5
H = 1,8.10 M; Cb = 0,045M
mNaOH = 1,8 g
c) [CH3COOH]l = 0,1M
.
[CH3COOH]2 = 0,1M
hoặc chính xác hơ n [CH3COOH]2 = Caxit - H = 0,0986M
. = 0,055M
[CH3COOH]3 =
1
0,55
BÀI 3 :
Một pin điện hoạt động dự a trên phản ứ ng
M + Cu2+ (aq)
M2+ + Cu (r) E0 = 1,52 V
đượ c thiết lập theo nhữ ng thể tích bằng nhau các dung dịch vớ i tất cả các chất ở
trạng thái chuẩn.
a. Dùng giá trị thế điện cự c chuẩn của Cu2+ aq (E0 = 0,34 V) xác định thế khử
chuẩn của phản ứ ng M2+(aq) + 2e
M (r).
/>5/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
8/20/2019
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
b. Pin đượ c tích điện sao cho [Cu2+] = 0,1M. Tính:
i.
Nồng độ [M2+]?
ii. Suất điện động của pin?
c. Thêm 50 mL nướ c cất vào mỗi ngăn của pin. So sánh suất điện động của pin
trướ c và sau khi thêm nướ c. Giải thích?
(ĐỀ THI OLYMPIC HỐ HỌC MĨ NĂM 2005)
Bài giải
0
0
0
0
a. E pin = E oxh + E k và E k = 1,52 - 0,34 =1,18 V
0
E k (M2+ + 2e
M) = -1,18 V
b. i. Nếu [Cu2+ ] giảm xuống 0,10 M thì [M2+ ] phải tăng lên 1,90 M
, , =1,52 - 0,01285ln(19) = 1,48 V
ii.
E = 1,52 –
,
c. E của pin khi dung dịch pha loãng sẽ bằng E0 pin ban đầu. Dung dịch đượ c pha
loãng bở i những lượ ng nướ c như nhau, các ion có hệ số như nhau (từ phươ ng
trìnhđã đượ c cân bằng). Epin không đổi.
ln
BÀI 4:
Dung môi pyridin (C5H5N) là một bazơ yếu [Kb = 1,78.10-9] .
a. Tính [OH-] và pH của dung dịch 0,240M pyridin .
b. Một phần 20,0 ml dung dịch pyridin 0,240M đượ c chuẩn độ vớ i 0,120M HCl.
i . Tính pH sau 20,0 ml dung dịch HCl đã đượ c thêm vào.
ii . Tính pH ở điểm tươ ng đươ ng.
c . Nếu MgCl2 đượ c thêm vào 0,240M pyridin, tính [Mg2+] tối thiểu mà tại đó
Mg(OH)2 sẽ kết tủa ?[Ksp = 5,6.10-12]
d . Vớ i [Mg2+] = 0,10M và [C5H5N] = 0,240M, tính [C5H5NH+] dùng để ngăn chặn sự
kết tủa của Mg(OH)2 ?
(ĐỀ THI OLYMPIC HOÁ HỌC MĨ NĂM 2005)
a.
Kb =
-9
Bài giải
OH
1,78.10 =
= 2,07.10-5
pOH = 4,68
pH = 9,32
b. i. (0,240M pyridin).(0,0200L) = 0,0048 mol pyridin
,
(0,120M HCl).(0,0200L)
= 0,0024 mol HCl
Kb =
Kb =
1,78.10-9
pOH = 8,75
pH = 5,25
ii.
(20,00mL pyridin).(0,240M) + (40,00mL).(0,120M HCl) = 0,0800M pyH+
OH
/>6/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
,
.
Ka = = ,. = = , = 5,62.10-6
-4
c.H K =6,7.10
pH = 3,17
2+
-5
sp [Mg ]OH OH 2,07.10 M
,. = 1,3.10-2 (M)
[Mg2+] =
,
.
2+
OH ,., = 7,48.10-6 (M)
d. [Mg ] = 0,1M
;
1,78.10 ,,. phH = 5,71.10-5
BÀI 5 :
Cu(OH)2
Cu2+ + 4NH3
Cu2+ + 2OH-
Ks = 2,2.10-20
Kb = 2,1.10-13
Cu(NH3)42+
Sử dụng phươ ng trình và giá tr ị K cho ở trên để trả lờ i nhữ ng câu hỏi sau:
1. Xác định nồng độ mol của Cu(OH)2 ở pH = 8,00.
2. Nếu 20,00 ml của 0,0010M CuSO4 trộn vớ i 50,0 ml của 0,0010M NaOH, xác
định liệu Cu(OH)2 có kết tủa khơng?
3. Viết phươ ng trình khi cho Cu(OH) 2 tác dụng vớ i NH3 và tính giá tr ị K cho
phản ứ ng.
4. Tính nồng độ NH3 cần cho sự hịa tan 0,100 g Cu(OH)2 trong 1,00 lít nướ c.
5. Mơ tả khi quan sát nếu 5,0M NH3 đượ c khi cho từ từ vào 0,10M dung dịch
2+
chứ a ion Cu .
(ĐỀ THI OLYMPIC HOÁ HỌC MĨ NĂM 2012)
Bài giải
pH = 8 pOH = 6
K = [Cu ].[OH ]
Cu2+ + 2OH-
1. Ta có Cu(OH)2
s
2+
Ks = 2,2.10-20
[OH-] = 10-6M.
- 2
[Cu2+] =
= ,. = 2,2.10-8 (M)
2. Nồng độ của Cu2+ và OH- sau khi trộn là :
=
= 2,86.10-4 (M)
C ,,.,
C = ,,., = 7,14.10 (M)
C. (C) = (2,86.10 ) .(7,14.10 ) = 1,46.10
-4
2
-4
-4 2
-10
>> Ks
Vậy có kết tủa Cu(OH)2 tạo thành.
/>7/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
8/20/2019
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
3. Cu(OH)2
Cu2+ + 4NH3
Cu(OH)2 + 4NH3
Cu2+ + 2OH-
Ks = 2,2.10-20
Kb = 2,1.10-13
Cu(NH3)42+
Cu(NH3)42+ +
2OH-
K
K = Ks.Kb = (2,2.10-20).(2,1.10-13) = 4,6.10-7
4.
= = 0,00103 (mol)
n =
,
Nồng độ CuOH trong 1 lít nướ c là 0,00102 M.
Nồng độ OH là 0,00206M và nồng độ Cu(NH ) là 0,00103M.
NH =
Ta có K =
-
=
2+
3 4
,., = 0,00950
,.
[NH3] = 0,312 (M)
Khi thêm dung dịch NH3 vào thì ban đầu tạo thành chất kết tủa màu xanh. Sau đó
kết tủa dần hịa tan và tạo thành phức màu xanh đậm.
BÀI 6 :
Lượ ng canxi trong mẫu có thể đượ c xác định bở i cách sau:
Bướ c 1 : Thêm một vài giọt chỉ thị metyl đỏ vào dung dịch mẫu đã đượ c axit hóa và
sau đó là trộn vớ i dung dịch Na2C2O4.
Bướ c 2 : Thêm ure (NH2)2CO và đun sôi dung dịch đến chỉ thị chuyển sang màu
vàng ( việc này mất 15 phút). Kết tủa CaC2O4 xuất hiện.
Bướ c 3 :Dung dịch nóng đượ c lọc và kết tủa CaC2O4 đượ c rử a bằng nướ c lạnh để
loại bỏ lượ ng dư ion C2O42-.
Bướ c 4 : Chất rắn khơng tan CaC2O4 đượ c hịa tan vào dung dịch H2SO4 0,1M để
sinh ra ion Ca2+ và H2C2O4. Dung dịch H2C2O4 đượ c chuẩn độ vớ i dung dịch
KMnO4 đến khi dung dịch có màu hồng thì ngừ ng.
Các phản ứ ng xảy ra và các hằng số cân bằng:
CaC2O4 (s)
Ca2+(aq) + C2O42- (aq)
Ca(OH)2 (s)
H2C2O4 (aq)
Ca2+(aq) +
2 OH- (aq)
HC2O4- (aq) +
H+(aq)
= 1,3.10
= 6,5.10
-8
-6
Ka1 = 5,6.10-2
/>8/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
HC2O4- (aq) C2O42- (aq) +
H2O
H+(aq) +
H+(aq)
Ka2 = 5,42.10-5
OH- (aq)
Kw = 1,00.10-14
1. Viết và cân bằng các phươ ng trình phản ứ ng xảy ra ở bướ c 2.
2. 25,00 ml dung dịch mẫu canxi đượ c xác định bằ-3ng phươ ng pháp trên và đã
sử dụng hết 27,41 ml dung dịch KMnO4 2,50.10 M ở bướ c cuối cùng. Xác
định nồng độ Ca2+ trong mẫu.
3. Tính T của CaC2O4 trong một dung dịch đệm có pH = 4. (bỏ qua hệ số hoạt
độ)
Trong phép phân tích trên thì ta đã bỏ qua một nguyên nhân quan trọng gây
nên sai số. Sự kết tủa CaC2O4 ở bướ c 1 sẽ khơng hồn tồn nếu ta thêm một
lượ ng dư C2O42- do phản ứ ng sau:
Ca2+(aq) + C2O42- (aq)
CaC2O4 (aq)
Kf1 = 1,00.103
CaC2O4 (aq) + C2O42- (aq)
Ca(C2O4)22- (aq)
Kf2 = 10
4. Tính nồng độ cân bằng của Ca2+ và C2O42- trong dung dịch sau khi tạo thành
lượ ng kết tủa tối đa của CaC2O4.
5. Tính nồng độ ion H+ và Ca2+ trong dung dịch bão hòa CaC2O4 (bỏ qua hệ số
hoạt độ)
(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bài giải
1. (NH ) CO + H O 2NH +
2 2
2+
2
-3
3
CO2
2. [Ca ] = 6,85.10 M
3. [Ca2+] = [C2O42-] + [HC2O4-] + [H2C2O4]
1 .
= [C2O42-].
Vậy [C2O42-] =
.
(1)
Thay vào (1) vào biểu thức tích số tan: T = [Ca2+][C2O42-] ta tính đượ c
[C2O42-] = 1,92.10-4M
4. Ta có :
2+
2-
CCa = [Ca ] + [CaC2O4 (aq)] + [Ca(C2O4)2 ]
=T
K K.K. CO
= -T. + T.K.K = 0
[C O ] = 1,00.10 M
[Ca ] = 1,3.10 M
5. Cân bằng điện tích : 2[Ca ] + H = 2C O
+ [HC O ] + [OH ] (1)
2 4
2-
-2
2+
2+
-6
2 4
-
-
/>9/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
8/20/2019
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
6. Cân bằng khối lượ ng : [Ca2+] = [C2O42-] + [HC2O4-] + [H2C2O4]
7. Vì Kb2 rất nhỏ nên nồng độ của H2C2O4 có thể bỏ qua.
8. Kết hợ p (1) và (2) ta có : [HC2O4-] =
. -
= =K.
[C2O42-] =
[Ca2+]
H
(3)
(4)
(5)
Thay (3), (4), (5) vào (2) và giải phươ ng trình ta đượ c
[Ca2+] = 1,04.10-4M
Bài 7 :
Ag+(aq) + e– → Ag(s)
AgBr(s) + e– → Ag(s) + Br–(aq)
∆Gf °(NH3(aq)) = –26,50 kJ/mol
∆Gf °(Ag(NH3)2+(aq)) = –17,12 kJ/mol
(2)
H = 5,5.10 M
-8
E° = 0,7996 V
E° = 0,0713 V
BrO3–(aq)
+1.491 V
→
HOBr +1.584 V→ Br2(aq)
?
→
Br–(aq)
1. Tính ∆Gf °(Ag+(aq)).
2. Tính hằng số cân bằng của phản ứ ng sau ở 25°C.
Ag+(aq) + 2NH3(aq) → Ag(NH3)2+(aq)
3. Tính KSP của AgBr(s) ở 25°C.
4 . Tính độ tan của tươ ng tự trong một dung dịch nướ c 0,100 M amoniac ở 25°C .
5 . Một tế bào mạ bằng cách sử dụng các điện cự c hydro tiêu chuẩn làm anot có phản
ứ ng chung là Br2(l) + H2(g) + 2 H2O(l) → 2 Br–(aq) + 2 H3O+(aq).
Ion bạc đượ c thêm vào cho đến t ươ ng t ự kết tủa ở cự c âm và [ Ag + ] đạt 0,0600 M.
sau đó áp di động đượ c đo đượ c 1,721 V. Tính ∆E ° cho các tế bào mạ .
6 . Xác định độ tan của brom ở dạng Br2 (aq) trong nướ c ở 25°C .
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006)
Bài giải
+
–
1.
Ag (aq) + e → Ag(s)
E° = 0,7996 V
∆G° = ∆Gf °(Ag(s)) + ∆Gf °(e–) – ∆Gf °(Ag+(aq)) = – ∆Gf °(Ag+(aq)) = – F∆E°
Do đó, ∆Gf °(Ag+(aq)) = F∆E° = 77,15 kJ/mol
2. Ag+(aq) + 2 NH3(aq) → Ag(NH3)2+(aq)
∆G° = ∆Gf °(Ag(NH3)2+(aq)) – ∆Gf °(Ag+(aq)) – 2 ∆Gf °(NH3(aq))
= –17,12 kJ – 77,15 kJ – (2)(–26,50) kJ = – 41,27 kJ
/>10/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
8/20/2019
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
/>
11/44
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
8/20/2019
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
∆G°?
Br2(l) → Br2(aq)
Br2(l) + 2 e– → 2 Br–(aq)
E1° = 1,065 V, ∆G1° = –2FE1° = –2,130F V
TínhBr
E2(aq)
° cho+các
ứng của tế bào
2 e–bán
→ 2phản
Br–(aq)
E2°,: ∆G2° = –2FE2°
2
Từ sơ đồ Latimer ,
BrO3–(aq) + 6 H3O+(aq) + 6 e– → Br–(aq) + 9 H2O(l)
E3° = 1,441 V
BrO3–(aq) + 5 H3O+(aq) + 4 e– → HOBr + 7 H 2O(l)
E4° = 1,491 V
2 HOBr + 2 H 3O+(aq) + 2 e– → Br2(aq) + 4 H2O(l)
E5° = 1,584 V
2 BrO3–(aq) + 12 H3O+(aq) + 10 e– → Br2(aq) + 18 H2O(l) E6°
E6° = (2.4E4° +–2E5°)/10– = 1,5096 V
Tươ ng tự, Br2(aq) + 2 e → 2 Br (aq)
E2° = (2.6E3° – 10E6°)/2 = 1,098 V
(Chú ý 6E3° = 4E4° + 1E5° + 1E2°)
Sau đó, ∆G2° = –2∆E2° = –2,196F V
Cuối cùng , ∆G° = ∆G1° – ∆G2° = 0.066F V = 6368 J/mol
Do đó , [Br2(aq)] = K =
−∆ G
e
o
RT
= e–2,569 = 0,77(M)
BÀI 8 :
Giá trị Ks của AgCl và AgBr lần lượ t là 1,8.10-10 và 3,3.10-13.
1. Dư AgCl đượ c thêm vào nướ c khử ion. Tính nồng độ của Cl- trong trạng thái cân
bằng vớ i AgCl. Lặp lại các tính tốn cho Br- giả sử tươ ng tự thay vì AgCl.
2. Giả sử rằng 0,100 L chứ a ion Ag+ 1,00.10-3 M đượ c thêm vào Cl- của khối lượ ng và
nồng độ tươ ng tự . Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiêu khi đạt trạng thái
cân bằng ? Bao nhiêu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch?
3. Giả sử rằng 0,100 L chứ a ion Ag+ 1,00.10-3 M đượ c thêm vào Br- của khối lượ ng
và nồng độ tươ ng tự . Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiêu khi đạt trạng thái
cân bằng ? Bao nhiêu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch?
4. Lặp lại các phép tính trong câu 1 và câu 2 gi ả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
là 1,01.10-3 M.
5. Lặp lại các phép tính trong câu 2 và câu 3 gi ả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
là 1,01.10-3 M.
Giả định rằng 1,0.10-3M Ag+ thêm từ từ khuấy liên tục đến một 0,100 L chứ a cả
Cl- và Br- tại 1,00.10-3 M.
/>12/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006)
Bài giải
1. AgCl(s) → Ag+(aq) + Cl-(aq)
Ksp = [Ag+][Cl-] = x2 = 1,8.10-10 [Ag+] = [Cl-] = 1,34.10-5 M
AgBr(s) → Ag+(aq) + Br-(aq)
+
-
2
Ksp = [Ag ][Br ] = x = 3,3.10
[Ag ] = [Br ] = 5,74.10 M
-13
+
-
-7
2. Trong trườ ng hợ p giả định này
[Ag+] = [Cl-] = 1,34.10-5 M tươ ng tự câu 1.
= = ,. , = 0,027 = 2,7%
,.
3. Tươ ng tự như [Ag+] = [Br-] = 5,74.10-7 M ở câu 1.
=
= ,,.. , = 1,1.10-3 = 0,11%
4. Giả sử rằng 1,00.10-4 mol AgCl kết tủa , và 1,00.10-6 mol Ag+ ion vẫn cịn trong dung
dịch. Sau đó, AgCl tan một phần.
[Ag+] = 5,0.10-6 + x , [Cl-] = x
Ksp = [Ag+][Cl-] = (5,0.10-6 + x).x = 1,8.10-10
[Cl[Ag] ]==1,1.10
M ( giảm nhẹ )
1,6.10 M ( tăng nhẹ )
-
-5
+
-5
=
,,.. , = 0,022 = 2,2%
,. ,
= ,. = 0,022 = 2,2%
Tươ ng tự :
[Ag+] = 5,0.10-6 + x , [Br-] = x
Ks = [Ag+][Br-] = (5,0.10-6 + x).x = 3,3.10-13
x < 5,0.10-6 vì vậy (5,0.10-6).x = 3,3.10-13
[Br-] = 6,6.10-8 M
(giảm đáng kể từ 5,7.10-7 M)
[Ag+] = 5,1.10-6 M (tăng đáng kể từ 5,7.10-7 M)
= = ,. ., = 1,3.10-4 = 0,013%
,.
/>13/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
8/20/2019
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
5. Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c. Về mặt lý thuyết, AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3,3.10-10 M. Ở nồng độ này của ion Ag+, AgCl sẽ không kết tủa.
AgBr: [Ag+] =
= ,.
-10
=
3,3.10
M
,.
Điều này tươ ng ứng vớ i 3,3.10-8 L của Ag+ trong dung dịch đó là ít hơ n nhiều so vớ i
khối lượ ng nhỏ nhất có thể cung cấp vớ i một micropipet.
BÀI 9 :
1. Khi cho từ từ một bazơ mạnh vào dung dịch chứ a ion Zn2+ thì thu đượ c kết
tủa keo trắng của Zn(OH)2. (Ks(Zn(OH)2 ) = 1,2.10-17). Tính pH c ủa 1 lít dung
dịch chứ a 5.10-2 mol Zn2+ và 0,1 mol OH-.
2. Khi cho thêm tiếp bazơ vào dung dịch thì kết tủa trắng keo của bị hòa tan
tạo thành dạng phứ c Zn(OH)42-. Cho biết hằng số phứ c bền là 4,6.1017 . Tính
pH của dung dịch trong ở câu (1) khi cho 0,10 mol OH- vào dung dịch trên
( giảCHU
sử thẨể tích
thay đổi khơng
).ĂM 2011)
(ĐỀ THI
N BỊ OLYMPIC
QUđỐáng
C TkẾể N
Bài giải
1. Zn(OH)2
S
Zn2+ +
S
2 OH2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 1,2.10-17
S = 1,44.10 M
[OH ] = 2S = 2,88.10 M pOH = 5,54 pH = 8,46
2. Zn(OH)
Zn + 2 OH
K (Zn(OH) ) = 1,2.10
Zn +
4OH Zn(OH)
K = 4,6.10
Zn(OH) + 2 OH Zn(OH) K = K .K =5,52
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1,2.10-17
-
-6
2+
2+
-6
2
-
-
4
-
2
s
2-
b
4
-6
2
17
2-
s
-17
b
0,1+ 2,88.10
0
2x
½ .(0,1+ 2,88.10-6) – x
.,,.
K = =
= 5,52
x = 0,03 M
[OH ] = 0,06 M
pOH = 1,22 pH = 12,78
BÀI 10 :
Trong dung dịch nướ c, ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO, là một oxit lưỡ ng
tính. Trong axit, tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ là chủ yếu vớ i pH tăng dần. PbO và
Pb(OH)3- đượ c hình thành trong lượ ng thấy rõ. Cân bằng quan trọng cho PbO
trong nướ c đượ c đư a ra sau đây:
PbO + H2O
Pb2+ + OH-
Ksp = 8,0.10-16
(1)
/>14/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
PbO + 3H2O
Pb(OH)3- + H3O+
Ka = 1,0.10-15
(2)
1.
PbO hịa tan hồn tồn khi ở pH đủ thấp. Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ là
1,00.10-2 mol/l. Tính pH mà kết tủa PbO bắt đầu hình thành.
2.
Dùng giá trị đã cho ở câu a, khi pH tăng lên đến giá tị nào đó thì kết tủa tan
trở lại. Ở pH bằng bao nhiêu thì kết tủa tan hết?
3.
Viết biểu thứ c tính độ tan S của PbO?
4.
Theo lí thuyết, PbO tan hết ở pH = 9,4. Tính nồng độ các ion trong dung dịch
và độ tan của PbO ở pH đó.
Tính khoảng pH khi mà nồng độ dung dịch là 1,0.10-3 mol/l hay thấp hơ n.
5.
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bài giải
1. Ta có: [Pb2+] = 1,00.10-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu hình thành khi: [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8,0.10-16
[OH ] =
-
K sp
8,0.10-16
-7
=
2+
-2 = 2,83.10 M
[Pb ]
1,00.10
pOH = 6,55
pH = 7,45
Ở pH tươ
2. Pb(OH)
.ng đối cao thì phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n, tươ ng ứng vớ i ion
3
-
Ta có: [Pb(OH)3-] = 1,00.10-2 mol/l. Ta dung cơng thức Ka để tính pH.
PbO + 3H2O
Pb(OH)3- + H3O+
Ka = [Pb(OH)3-][H3O+]
Ka = 1,0.10-15
K
1,0.10
[H O ] = [Pb(OH)
=
] 1,00.10
3
+
-15
a
3
-
-2
= 1,0.10-13M
pH = 13
Dùng Ksp thì [Pb2+] = 8,00.10-14 M (rất bé) nên bỏ qua.
3. Ta có: S = C Pb2+ = [Pb2+ ] + [Pb(OH)3- ]
4. Ta có: pH = 9,4
[H O ] = 10
3
+
-9,4
= 4.10-10 M
/>15/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
8/20/2019
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
[OH - ] =
K H 2O
10 -14
-5
=
+
-10 = 2,5.10 M
[H 3O ] 4.10
K sp
[Pb 2+ ] =
- 2
8,0.10-16
=
-5 2
= 1,28.10-6 M
(2,5.10 )
-15
Ka
1,0.10
-6
[Pb(OH)3- ] =
+ =
-10 = 2,5.10 M
[H3 O ]
4.10
[OH ]
Suy ra: S = [Pb2+ ] + [Pb(OH)3- ] = 1,28.10-6 + 2,5.10-6 = 3,78.10-6 M
5. pH tươ ng đối thấp thì Pb2+ sẽ chiếm ưu thế.
[Pb2+] = 1,0.10-3 M.
Ksp = [Pb2+].[OH-]2
Ksp
8,0.10-16
-7
[OH ] =
2+ =
-3 = 8,94.10 M
[Pb ]
1,0.10
K
10
[H O ] = [OH
=
] 8,94.10
-
3
-14
H2 O
-
+
[Pb(OH)3- ] =
Ka
-7
=
= 1,12.10-8M
1,0.10-15
pH = 7,95
= 8,93.10-8M
[H3O+ ] 1,12.10-8
Do đó, trong mơi trườ ng axit thì [Pb(OH)3-] khơng đáng kể và [Pb2+] chiếm ưu thế.
Trong mơi trườ ng bazơ thì [Pb(OH)3-] chiếm ưu thế.
[Pb(OH)3-] = 1,00.10-3 M từ Ka
Ka
1,0.10-15
-12
[H3O ] =
- =
-3 = 1,00.10 M
[Pb(OH)3 ] 1,00.10
+
pH = 12 và [OH-] = 1,00.10-2M.
[Pb 2+ ] =
Ta thấy: [Pb2+]
K sp
8,0.10-16
-12
=
- 2
-2 2 = 8,00.10 M
[OH ]
(1,00.10 )
[Pb(OH) ] nên trong môi trườ ng bazơ , [Pb ] không đáng kể.
3
-
2+
/>16/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
Vậy pH có giá trị từ 7,95 đến 12.
BÀI 11 :
Dung dịch A chứ a axit photphoric có pH = 1,46.
1.
Tính nồng độ của các cấu tử trong dung dịch A. Cho biết các giá trị Ka của
H3PO4 lần lượ t là 7,5.10-3; 6,2.10-8 và 4,8.10-13.
2.
Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 0,4 M. Kết quả thu đượ c
100 ml dung dịch B. Tính pH của dung dịch B, biết
.
,
3.
Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung d ịch Mg(NO3)2 0,2M. Có kết tủa
xuất hiện khơng? Tính khối lượ ng kết tủa (nếu có)? Biết sự thủy phân của Mg2+
đượ c bỏ qua và kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận là chủ yếu, biết KS = 2,5.10-13.
-25
4.
Tính nồng độ các cấu tử trong dung dịch
rằng sự thủy phân của Ca2+ không đáng kể.
Ca3(PO4)2 biết
KS =
2,22.10 . Cho
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bài giải
H PO
1. H3PO4
H+ + H2PO4-
4
H+ + HPO42-
2
2-
+
HPO4
H2O
H +
H+ +
Ka1 = 7,5.10-3
Ka2 = 6,2.10-8
3-
PO4
OH-
(1)
(2)
-13
Ka3 = 4,8.10
KW = 10-14
(3)
(4)
Nếu K .C K thì bỏ qua cân bằng (4).
Ta thấy: Ka1 Ka2, Ka3 nên bỏ qua cân bằng (2) và (3).
a1
a
W
Vậy ta xét cân bằng (1):
H3PO4
C
C a
[ ] Ca – x
H+ + H2PO4-
Ka1 = 7,5.10-3
x
x
x2
= K a1 = 7,5.10-3
Ca - x
(*)
/>17/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
8/20/2019
hiểu
bài tập phi
hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
Ket-noi.com
kho
lieu
mien
Ket-noi.com
kho tai
tai Tìm
lieu
mien
phi
/>
18/44
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
HPO42-
H+ +
HPO42- +
H2 O
H2PO4- +
H2 O
PO43-
Ka3 = 4,8.10-13
H2PO4- +
OH-
(3)
Kb1 = 1,6.10-7
OH- Kb2 = 1,3.10-12
H3PO4 +
(4)
(5)
.K .K .K dung dịch có tính bazơ
K K Cân bằng (4) là chủ yếu:
HPO + H O H PO + OH
K = 1,6.10
Ta có:
b1
b1
a3
b2
4
2-
2
C
0,1
[]
0,1 – x
Ta có:
1,6.10
,
2
4
-
-
x
b1
-7
x
x = 1,3.10-4
pOH = 3,9 pH = 10,1
Mg + NH + PO MgNH PO
[OH-] = x = 1,3.10-4 M
3.
a
2+
+
4
4
3-
Từ cân bằng (3) ta có: [PO3-4 ] =
4
4
K a3 .C HPO 2-4
4,8.10-13 .0,1
=
= 6,04.10-4
+
-10,1
[H ]
10
Nồng độ các cấu tử sau khi trộn là:
CNH+4 =
0,2
= 0,1M
2
CMg2+ =
0,2
= 0,1M
2
C PO3-4
6,04.10-4
=
= 3,02.10-4 M
2
.
Có kết tủa MgNH4PO4
C .C .C 3,02.10 K 2,5.10
Ta có:
xuất hiện.
Khối lượ ng kết tủa là: mMgNH4PO4 = 3,02.10-6 .200.10-3 .137 = 8,3.10-5 (g)
4.
Ca3(PO4)2
3Ca3+ + 2PO43-
Ks = 2,22.10-25
(1)
/>19/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
8/20/2019
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
H2O
H+ +
PO43- + H2O
HPO42- +
H2 O
H2PO4- +
H 2O
OH-
HPO42- + OH-
H2PO4- +
H3PO4 +
KW = 10-14
(2)
Kb1 = 10-1,68
(3)
OH-
Kb1 = 1,6.10-7
(4)
OH-
Kb2 = 1,3.10-12
(5)
S = 5 KS = 1,17.10-5M
Nếu K .C K Bỏ qua cân bằng (2)
PO + H O HPO +
Ta thấy: Kb1 Kb2, Kb3 Bỏ qua cân bằng (4) và (5)
b1
b
34
C
2S
[]
2S – x
W
2
4
2-
x
OH-
Kb1 = 10-1,68
x
x2
= K b1 = 10-1,68
2S - x
x = 2,34.10
-5
Vậy [OH-] = 2,34.10-5 M
[H+] = 4,27.10-10 M
K K.α .α ;
α 1 ; α 1 . .. 8,97.10
Xét cân bằng (1), ta có:
KS' = 2,22.10-25.(8,97.102 )2 = 1,79.10-19
'
5
'
S
-4
S = K = 1,78.10 M
[Ca2+] = 3S’ = 5,34.10-4 M ; [PO43-] = 2S’ = 3,56.10-4 M.
BÀI 12 :
/>20/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thêm từ từ vào 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4
0,020M, Na2C2O4 5,0.10-3M; KI 9,7.10-3M; KCl 0,05M; KIO3 0,0010M. Khi kết tủa
màu vàng PbI2 bắt đầu xuất hiện thì 21,60 ml dung d ịch Pb(NO3)2 đượ c dùng hết.
1.Xác định thứ tự xuất hiện kết tủa.
2.Tính nồng độ còn lại dung dịch Pb(NO3)2. Biết = 7,66 ;
12,62 ; = 7,86 ; = 10,05 ; = 4,77
=
Các ion khác đượ c bỏ qua.
3.Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phát hiện ion Pb2+ là K2CrO4, xuất hiện kết
tủa màu vàng tan tr ở lại trong NaOH. Tính tan của PbCrO4 khơng nhữ ng phụ
thuộc vào pH mà còn phụ thuộc vào sự tạo phứ c. Cho biết độ tan của PbCrO4 trong
dung dịch CH3COOH 1M là S = 2,9.10-5M. Tính tích số tan của PbCrO4.Cho biết
: = 4,76 ;
= 2,68 ; = 4,08 ; = 7,8 ;
= 6,5.
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)
Bài giải
1. Để tạo thành kết tủa PbSO4:
K S(PbSO4 ) 10 -7,66
[Pb ] >
=
= 1,09.10-6 M
2[SO 4 ]
0,02
2+
-10,05
Để tạo thành kết tủa PbC2O4:
[Pb ] > K
= 10 -3 = 1,78.10-8 M
[C O ]
5.10
Để tạo thành kết tủa PbI2:
KS(PbI2 )
10-7,86
-4
[Pb ] > - 2 =
-3 2 = 1,47.10 M
[I ]
(9,7.10 )
Để tạo thành kết tủa PbCl2:
KS(PbCl2 )
10-4,77
-3
[Pb ] >
- 2 =
2 = 6,34.10 M
[Cl ]
(0,05)
Để tạo thành kết tủa
Pb(IO3)2:
2+
S(PbC2 O4 )
22 4
2+
2+
-12,61
K
3 )2 )
S(Pb(IO
2 = 2,45.10 -7 M
[Pb ] > [IO3- ]2 = (0,001)
10
2+
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa là: PbC2O4, Pb(IO3)2, PbSO4, PbI2, PbCl2
9,7.10-3.20.10-3
-3
2. Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thì: CI- =
-3 = 4,66.10 M
(20 + 21,60).10
/>21/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
8/20/2019
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
Lúc đó để bắt đầu kết tủa PbI2 thì: CPb2+ =
KS(PbSO4 )
[SO2-4 ] =
10-7,66
=
CPb2+
-4
KS(PbI2 )
10-7,86
-4
=
2
-3 2 = 6,36.10 M
CI(4,66.10 )
= 3,44.10-5M
6,36.10
Độ tan của PbSO4 trong dung dịch bão hòa là:
S = K S(PbSO4 ) = 1,48.10-4 M
PbSO đã kết tủa.
[SO42-] <
4
Phươ ng trình phản ứng:
2+
Pb +
Pb2+ +
22
4
CO
2IO3-
Pb2+ + SO42Pb2+ + 2I-
PbC2O4
Pb(IO3)2
PbSO4
PbI2
Vì vừa bắt đầu kết tủa PbI2 nên coi như không đáng kể nên:
1
n Pb2+ = n C O2- + n IO3- + n SO22 4
4
2
C Pb(N O3 )2 .41,6.10 -3 = 20.10 -3 .(5.10 -3 +
CPb(NO3 )2 = 0,035M
1
.0,001 + 0,02)
2
3. Trong dung dịch có các cân bằng:
PbC2O4 Pb2+ + C2O42-
CH3COOH
CH3COO- +
H2 O
CrO42-
H + OH
+ H HCrO
+
+
H+
KS
Ka1 = 10-4,76
-
4
-
KW = 10-14
(
) =10
′ -1
6,5
/>22/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
Pb2+ +
OH-
β* =107,8
PbOH+
Pb(CH COO)
β =10
Pb + 2CH COO
Pb(CH COO)
[Pb ] = [Pb ] + [PbOH ] + [Pb(CH COO) ] + [Pb(CH COO) ]
2+
-
Pb +
CH3COO
2+
3
3
+
β1 =102,68
2
2
4,08
2+ '
2+
-
3
+
+
3
= [Pb2+ ]. 1 +
3
2
10-14 .β*
+ β1.[CH 3COO - ] + β 2 .[CH3COO- ]2
+
[H ]
-14
10 .β*
+ β1.[CH3COO- ] + β2 .[CH3COO- ]2
αPb2+ = 1 +
+
[H ]
(1)
[H + ]
[CrO 4 ] = [CrO ] + [HCrO ] = [CrO ]. 1+ K 'a
2- '
24
α CrO2-4 = 1 +
4
24
[H + ]
K 'a
Trong đó [CH3COO-] và [H+] đượ c tính:
CH3COOH
C
0,1
[]
0,1 – x
Ta có:
CH COO
3
-
x
+
H+
x
10, x =1,31.10-3
,
Mặt khác: K S(PbCrO4 )
'
K S(PbCrO
S2
4)
=
=
α Pb2+ .α CrO2-4
α Pb2+ .α CrO2-4
(3)
Thay số: [H+] = [CH3COO-] = 1,31.10-3M; S = 2,9.10-5 vào (1), (2), (3) ta suy ra
KS = 1,23.10-13.
BÀI 13 :
Hoà tan 1,00 g NH4Cl và 1,00g Ba(OH)2.8H2O vào 80 mL nướ c. Pha loãng
dung dịch thu đượ c bằng nướ c đến 100 mL tại 25oC.
/>23/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
8/20/2019
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
a) Tính pH của dung dịch
= 9,24
b) Hãy tính nồng độ của tất cả các ion trong dung dịch.
c) Hãy tính pH sau khi thêm 10,0mL dung dịch HCl 1,00M vào dung dịch trên.
d) Hãy tính [NH3] của dung dịch mớ i.
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bài giải
a) NH4+ (aq) + OH-(aq)
NH
3(aq) +
H2O(aq)
0,0187 mol NH4Cl và 3,17.10-3 mol Ba(OH)2.8H2O (6,34.10-3 mol OH-) tạo ra 6,34.10-3
mol NH3 và 12,4.10-3 mol NH4+ cịn lại khơng đổi.
[
] = K = 1,13.10 M pH = 8,95
a
-9
b) [NH4+] = 0,124M ; [Ba2+] = 0,0317M ; [H+] = 1,13.10-9 M ;
[Cl-] = 0,187M ; [OH-] = 8,85.10-6 M
c) Thêm 0,01 mol HCl, trong đó có 6,34.10-3 mol đượ c NH3 trung hồ. Giả thiết rằng thể
tích bằng 110mL, và bỏ qua axit yếu NH4+ ta có:
[H+] = 0,0333M
pH = 1,48
d) Trong dung dịch axit mạnh [NH3] sẽ rất nhỏ: [NH4+] = 0,170M
[
NH] = K = 2,9.10 M
a
-9
BÀI 14 :
Một học sinh điều chế dung dịch bão hoà magie hydroxit trong nướ c tinh
khiết tại 25oC. Trị số pH của dung dịch bão hồ đó đượ c tính bằng 10,5.
a) Dùng kết qủa này để tính độ tan của magie hydroxit trong n ướ c. Phải tính độ tan
theo mol.L-1 cũng như g/100mL.
b) Hãy tính tích số tan của magie hiđroxit.
c) Hãy tính độ tan của magie hiđroxit trong dung dịch NaOH 0,010M tại 25oC.
/>24/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 và 100mL dung dịch HCl 0,100M
bằng máy khuấy từ tính trong một thờ i gian tại 25oC. Hãy tính pH của pha lỏng khi
hệ đạt trạng thái cân bằng.
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bài giải
a) Mg(OH)2
Mg
2+
pOH = 14,0 – 10,5 = 3,5
+ 2OH-
[OH ] = 3,2.10 M
-
-4
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1,6.10-4 M hay
9,2.10-4 g/100mL.
b) Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1,6.10-11
c) Mg(OH)2(r)
2+
Mg2+(aq) + 2OH-(aq)
[Mg ] = x; [OH-] = 0,010 + 2x ≈ 0,010M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = x.[OH-]2 = 1,6.10-11 x =
,. = 1,6.10-7
,
Độ tan bằng 1,6.10-7 M hay 9.10-7 g/100mL
c) Mg(OH)2 có rất dư và HCl bị trung hịa hồn tồn theo phản ứng:
Mg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) → Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tích khơng đổi và bằng 100mL, phản ứng này tạo ra Mg2+ có nồng độ 0,050M.
Rồi Mg(OH)2 hoà tan trong dung dịch : [Mg2+] = 0,010 + x ≈ 0,050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1,6.10-11 [OH-] = 1,8.10-5
pH = 14 − pOH = 14 + lg(1,8.10 ) = 9,3
-5
BÀI 15 :
Cađimi là một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tìm thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm, mạ điện và xử lý nướ c thải. Hít phải cađimi dạng
hạt nhỏ sẽ nhanh chóng ảnh hưở ng đến hệ hơ hấp rồi sau đó là thận. Cadimi cho
thấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại các vùng hoạt động của enzym. Cađimi tạo thành
hiđroxit hơ i khó tan là Cd(OH)2.
a) Hãy tính độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyên chất (bỏ qua cân bằng tự
proton hóa )
/>25/44
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT
