Bài tập bồi dưỡng HSG quốc gia và quốc tế phần hóa phân tích
May 2, 2017 | Author: Dạy Kèm Quy Nhơn Official | Category: N/A
Short Description
LINK DOCS.GOOGLE: https://drive.google.com/file/d/0B-aanuOGvhweOE9SWDNqNUlyX2s/view?usp=sharing...
Description
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
I. QUỐC GIA: I.1. NHẬN BIẾT, TÁCH, TINH CHẾ:
H Ơ
Chỉ dùng thêm phương pháp đun nóng, hãy nêu cách phân biệt các dung dịch
N
Bài 1:
TP .Q
U
Y
N
mất nhãn chứa từng chất sau: NaHSO4, KHCO3, Mg(HCO3)2, Na2SO3, Ba(HCO3)2. Giải:
ẠO
- Lấy mẫu thí nghiệm.
Đ
- Đun nóng các mẫu thí nghiệm thì thấy:
Ư N
G
+ Một mẫu chỉ có khí không màu thoát ra là KHCO3.
H
t0 2KHCO3 → K2CO3 + CO2↑ + H2O
TR ẦN
+ Hai mẫu vừa có khí thoát ra vừa có kết tủa trắng là dung dịch Mg(HCO3)2, dung dịch Ba(HCO3)2.(Nhóm I)
00
B
t0 Mg(HCO3)2 → MgCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O
10
t0 Ba(HCO3)2 → BaCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O
2+
3
+ Hai mẫu không có hiện tượng gì là dung dịch NaHSO4, dung dịch
ẤP
Na2SO3. (Nhóm II).
C
- Lần lượt cho dung dịch KHCO3 đã biết vào 2 dung dịch ở nhóm II.
Ó
A
+ Dung dịch có sủi bọt khí là NaHSO4:
H
2NaHSO4 + 2KHCO3 → Na2SO4 + K2SO4 + CO2 ↑ + 2H2O
-L
Í-
+ Dung dịch không có hiện tượng là Na2SO3.
G
TO
ÁN
- Lần lượt cho dung dịch NaHSO4 vào 2 dung dịch ở nhóm I. + Dung dịch vừa có sủi bọt khí, vừa có kết tủa trắng là Ba(HCO3)2:
2NaHSO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 ↓ + Na2SO4 + 2CO2↑ + 2H2O
Ỡ N
+ Dung dịch chỉ có sủi bọt khí là Mg(HCO3)2.
BỒ
ID Ư
2NaHSO4 + Mg(HCO3)2 → MgSO4 + Na2SO4 + 2CO2↑ + 2H2O
Bài 2: Trình bày sơ đồ nhận biết và phương trình ion của các phản ứng đã xảy ra khi nhận biết các cation trong dung dịch X gồm Ba2+, Fe2+, Pb2+, Cr3+, NO3-.
1 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
Ba2+ + HCrO4- + OH - ; K = 10-17,43
Cho: BaCrO4↓ + H2O
2Ag+ + HCrO4- + OH - ; K = 10-19,50
Ag2CrO4 + H2O
pKa của HCrO4- bằng 6,50.
N
Giải:
N
H Ơ
Sơ đồ:
TP .Q
U
Y
Dung dịch X (Ba2+, Fe2+, Pb2+, Cr3+, NO3-
G
Đ
ẠO
H2SO4
Ư N
Cr3+ , Fe2+
H
BaSO4↓, PbSO4↓
NaOH + H2O2
00
B
TR ẦN
NaOH
ẤP
2+
3
10
PbO2-, SO42- ,OH-
C
HNO3 PbSO4↓ (trắng) (hoặc + H2S cho PbS↓ (đen)
Fe(OH)3↓ (đỏ nâu)
CrO42(dung dịch màu vàng)
-L
Í-
H
Ó
A
BaSO4↓ (trắng)
ÁN
Phương trình ion của các phản ứng: -
TO
Ba2+ + HSO4 ⇋ BaSO4 + H+
BỒ
ID Ư
Ỡ N
G
(trắng)
Pb2+ + HSO4
-
⇋ PbSO4 + H+ (trắng)
H+ + OH - ⇋ H2O PbSO4↓ + 4 OH- ⇋ PbO22- + SO42- + H20 PbO22- + SO42- + 4 H+ ⇋ PbSO4↓ + 2 H2O
2 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
(trắng) ( PbO22- + 2 H2S ⇋ PbS↓ + 2 H2O ) (đen)
H Ơ
N
Cr3+ + 3 OH - ⇋ Cr(OH)3↓
Y
N
Cr(OH)3↓ + OH - ⇋ CrO2- + 2 H2O
TP .Q
Fe2+ + 2 OH -
U
2 CrO2- + 3H2O2 + 2 OH- ⇋ 2 CrO42- + 4 H2O
ẠO
⇋ Fe(OH)2↓
Đ
(trắng xanh)
Ư N
G
2 Fe(OH)2 + H2O2 ⇋ Fe(OH)3↓
TR ẦN
H
(nâu đỏ) Bài 3:
00
B
Trong phòng thí nghiệm có các dung dịch bị mất nhãn: AlCl3, NaCl, KOH,
10
Mg(NO3)2, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3. Dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết mỗi
3
dung dịch. Viết các phương trình phản ứng (nếu có).
ẤP
2+
Giải:
C
Có thể dùng thêm phenolphtalein nhận biết các dung dịch AlCl3, NaCl, KOH,
Ó
A
Mg(NO3)2, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3.
H
Lần lượt nhỏ vài giọt phenolphtalein vào từng dung dịch.
-L
Í-
- Nhận ra dung dịch KOH do xuất hiện màu đỏ tía.
ÁN
Lần lượt cho dung dịch KOH vào mỗi dung dịch còn lại:
BỒ
ID Ư
Ỡ N
G
TO
- Dung dịch AgNO3 có kết tủa màu nâu Ag+ + OH– → AgOH ↓ ; (hoặc 2Ag+ + 2OH– → Ag2O + H2O)
- Dung dịch Mg(NO3)2 có kết tủa trắng, keo Mg2+ + 2OH– → Mg(OH)2 ↓ - Các dung dịch AlCl3, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2 đều có chung hiện tượng tạo ra kết
tủa trắng, tan trong dung dịch KOH (dư). Al3+ + 3OH– → Al(OH)3 ↓ ; Al(OH)3 ↓ + OH– AlO2– + 2H2O Pb2+ + 2OH– → Pb(OH)2 ↓ ; Pb(OH)2↓ + OH– PbO2– + 2H2O
3 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
Zn2+ + 2OH– → Zn(OH)2 ↓ ; Zn(OH)2↓ + OH– ZnO2– + 2H2O - Dung dịch NaCl không có hiện tượng gì - Dùng dung dịch AgNO3 nhận ra dung dịch AlCl3 do tạo ra kết tủa trắng
Y
N
Pb2+ + 2 Cl – PbCl2 ↓
H Ơ
- Dùng dung dịch NaCl nhận ra dung dịch Pb(NO3)2 do tạo ra kết tủa trắng
N
Ag+ + Cl – AgCl ↓
TP .Q
U
- Còn lại là dung dịch Zn(NO3)2.
ẠO
Bài 4:
Đ
1. Khi phân tích nguyên tố các tinh thể ngậm nước của một muối tan A của kim
oxi
0,00
57,38
nitơ
hiđro
14,38
0,00
3,62
lưu huỳnh
H
% khối lượng trong muối
Ư N
cacbon
TR ẦN
Nguyên tố
G
loại X, người ta thu được các số liệu sau:
00
B
Theo dõi sự thay đổi khối lượng của A khi nung nóng dần lên nhiệt độ cao,
10
người ta thấy rằng, trước khi bị phân hủy hoàn toàn, A đã mất 32% khối lượng.
2+
3
Trong dung dịch nước, A phản ứng được với hỗn hợp gồm PbO2 và HNO3
ẤP
(nóng), với dung dịch BaCl2 tạo thành kết tủa trắng không tan trong HCl.
C
Hãy xác định kim loại X, muối A và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Biết
Ó
A
X không thuộc họ Lantan và không phóng xạ.
Í-
H
2. Có một túi bột màu là hỗn hợp của 2 muối không tan trong nước. Để xác định
BỒ
ID Ư
Ỡ N
G
TO
ÁN
-L
thành phần của bột màu này, người ta tiến hành các thí nghiệm sau: Bột màu + HCl đặc, to Dung dịch B
Cặn bột trắng
Chia B thành 3 phần
Cặn bột trắng + Na2CO3 (bão hoà)
khuấy kĩ, to
Phần 1 + Na2S → Kết tủa trắng C
Dung dịch F + kết tủa trắng G
Phần 2 + K4[Fe(CN)6] → Kết tủa trắng
F + BaCl2, HCl → Kết tủa trắng H
Phần 3 + giấy tẩm Pb(CH3COO)2
G + CH3COOH (đặc) → Dung dịch I
→ Kết tủa đen E
Chia I thành 2 phần Phần 1 + CaSO4(bão hoà), HCl → Kết tủa trắng H Phần 2 + K2CrO4, NaOH (dư) → Kết tủa 4
Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
vàng K Cho biết thành phần của bột màu và viết phương trình ion thu gọn của các phản ứng
H Ơ
N
xảy ra.
N
Giải:
TP .Q
U
Y
1. Ta có:
3,62 57,38 14,38 : : = 3,59 : 3,59 : 0,448 → n H : n O : n S = 8 : 8 : 1 1,008 16 32,06
ẠO
n H : nO : nS =
Đ
Vậy công thức đơn giản nhất cho biết tương quan số nguyên tử của các nguyên
G
tố H, O, S trong A là (H8O8S)n.
Ư N
% khối lượng X trong A bằng 100% - (3,62 + 57,38 + 14,38)% = 24,62%
H
24, 62 = 54,95 (g/mol) → X là mangan (Mn). 0, 448
TR ẦN
Với n = 1 → MX =
Với n = 2 → MX = 109,9 (g/mol) → Không có kim loại nào có nguyên tử khối như ≥
3 → MX
≥
164,9 (g/mol) → X thuộc họ Lantan hoặc phóng xạ (loại).
10
Với n
00
B
vậy.
2+
3
Vậy công thức đơn giản nhất của A là MnH8O8S.
ẤP
Mặt khác, X phản ứng với BaCl2 tạo thành kết tủa không tan trong HCl, mà trong
C
A có 1 nguyên tử S, do đó A là muối sunfat hoặc muối hiđrosunfat: MnH8O4SO4.
Ó
A
Khi đun nóng (A chưa bị phân hủy), 32% khối lượng A mất đi, trong đó MA =
ÁN
-L
mol H2O.
Í-
H
223,074 (g/mol) → 32%.MA = 32%. 223,074 = 71,38 (g) ≈ 72 (g), tương đương với 4
BỒ
1, 008.8 .100 = 3, 61% ≅ 3, 62% . 223, 074
Vậy A là muối mangan(II) sunfat ngậm 4 phân tử nước: MnSO4.4H2O. Phương trình phản ứng: 1/ MnSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + MnCl2
ID Ư
Ỡ N
G
TO
→ % H (trong 4 mol H2O) =
2/ 2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 → 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 2PbSO4↓ + 2H2O 2. Bột màu là hỗn hợp của ZnS và BaSO4 (Litopon). Các phản ứng: ZnS
+ 2H+
→ Zn2+ (B)
Zn2+
+ S2-
→ ZnS↓(C)
+ H2S (B)
5 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
3Zn2+ + 2K+ + 2Fe(CN) 64− → K2Zn3[Fe(CN)6]2↓ (D) + Pb2+ + 2CH3COO- → 2CH3COOH + PbS↓ (E) → SO 24− (F)
+ Ba2+
→ BaSO4↓ (H)
SO 24−
+ BaCO3↓ (G)
N
BaSO4 + CO 32−
→ Ba2+ (I) + 2CH3COO- + H2O + CO2↑
Ba2+
+ CaSO4(bão hòa)
→ Ca2+ + BaSO4↓ (H)
Ba2+
+ CrO 24−
→ BaCrO4↓ (K)
ẠO
TP .Q
U
Y
N
BaCO3 + 2CH3COOH
H Ơ
H2S
Đ
I.2. CÂN BẰNG AXIT – BAZƠ:
G
Bài 1:
Ư N
Dung dịch bão hòa H2S có nồng độ 0,100 M. Hằng số axit của H2S: K1 = 1,0.10-7 và
TR ẦN
H
K2 = 1,3.10-13. Tính nồng độ ion sunfua trong dung dịch H2S 0,100 M khi điều chỉnh
10
00
B
pH = 2,0.
3
Giải:
ẤP
2+
Trong dung dịch có các cân bằng:
C
H2S (k) ⇋ H2S (aq)
–
⇋ H+ + S2-
-L
Í-
HS
H
Ó
A
H2S (aq) ⇋ H+ + HS
ÁN
H2S (aq) ⇋ 2H+ + S2-
K1 = 1,0 x 10-7 K2 = 1,3 x 10-13 K = K l. K 2
G
TO
[ H + ]2 [ S 2 − ] K= [H 2 S ]
BỒ
ID Ư
Ỡ N
Theo đề bài ta có: CH2S = [H2S] = 0,1 M [H2S] = 10-1 [H+] = 10-2 2-
[S ] = 1,3.10
-20 [ H 2 S ]
[ H + ]2
-20
= 1,3.10
10 −1 = 1,3.10-17 (M) −2 2 (10 )
6 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
Bài 2: 1. Tính độ điện li của ion CO32− trong dung dịch Na2CO3 có pH =11,60 (dung dịch A).
N
2. Thêm 10,00 ml HCl 0,160 M vào 10,00 ml dung dịch A. Tính pH của hỗn hợp
N
Ka2 = 10−10,33
Y
⇌ H + + CO32− ;
TP .Q
HCO3−
Ka1 = 10−6,35
U
Cho: CO2 + H2O ⇌ HCO3− + H+ ;
H Ơ
thu được.
G
Đ
ẠO
Độ tan của CO2 trong nước bằng 3,0.10−2 M.
Ư N
Giải:
+ H2O
HCO3
+ OH
10 −14 −3,67 Kb1 = −10 , 33 = 10 10
−
B
⇌
−
TR ẦN
CO32−
H
1. Các cân bằng xảy ra trong dung dịch:
10
00
(1)
2+
3
+ H2O ⇌ H2O + CO2 + OH
−
10 −14 Kb2 = − 6,35 = 10−7,65 10
(2)
ẤP
HCO3
−
C
Do Kb1 >> Kb2 nên cân bằng (1) là chủ yếu. CO32− + H2O ⇌ C
[ ]
C − 10−2,4
Í-
H
C
10−2,4
-L ÁN
TO G Ỡ N ID Ư
BỒ
Kb1 = 10−3,67
Ó
A
HCO3− + OH−
(10 )
10−2,4
−2,4 2
Kb1 =
⇒ C = 10
−2,4
C −10
−2,4
= 10−3,67
10 −4,8 + = 0,0781 M 10 −3, 76
Độ điện li của ion CO32- trong dung dịch: αCO32−
10−2,4.102 = 0,0781
= 5,1 %
7 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
0,0781 = 0,03905 M 2 + 2H+ →
+
H2
0,08
N
0,03905
CO2
N
CO32−
H Ơ
=
1,9.10−3
[]
0,03905
Y
CNa2CO3
C
0,16 = 0,08 M ; 2
CHCl =
U
2.
TP .Q
⇒ CCO2 > LCO2 nên chấp nhận nồng độ của ion CO32- bằng 3,0.10-2 M
H2O
H+
⇌
x
TR ẦN
1,9. 10−3 + x
Ư N
1,9.10−3
[ ] 3,0.10−2 − x
Ka1 = 10−6,35
H
3,0.10−2
C
HCO3−
+
Đ
+
G
CO2
ẠO
Do Ka1 >> Ka2 nên cân bằng chủ yếu là:
x( x + 1,9.10 −3 ) Ka1 = = 10−6,35 −2 3,0.10 − x
⇒ [H+] = 1,9.10−3
00
B
⇒ x = 7,05.10−6 > Ka3 > Kw nên chỉ xét cân bằng (1)
Ư N
G
⇒ x2 + 5,89.10-3x – 2,94.10-4 = 0
H
Giải phương trình ta được: x = 0,0145 hoặc x = -0,023 < 0 (loại)
TR ẦN
⇒ [H+] = [H2PO4-] = 1,45.10-2 (M)
3H+ + P O43−
K = Ka1.Ka2.Ka3
2+
3
⇌
10
H3PO4
00
Tổ hợp 3 cân bằng (1), (2), (3) ta có:
3
B
⇒ [H3PO4]= 0,0500 – 0,0145 = 0,0355 (M)
= 10-21,76 = 1,74.10-22
A
C
ẤP
H + PO43− 0, 0355 K= ⇒ PO43− = 1, 74.10 −22 = 2, 03.10 −18 3 [ H 3 PO4 ] ( 0, 0145 )
Í-
H
3
Ó
3 ⇒ [Ag + ] [PO43− ] = (0,015) .2,03.10 −18 = 6.85.10 −24 < K sp
-L
⇒ Không tạo kết tủa Ag3PO4 ⇌
3Ag+ + PO43−
Ksp= 10-19,9
TO
ÁN
Ag3PO4
[H+] = 0,0145 (M)
⇒ pH = -lg [H+] = -lg(1,45.10-2) = 2 - lg1,45 = 1,84 pH = 1,84
BỒ
ID Ư
Ỡ N
G
Vậy PO43- tự do ⇒ [H+] không thay đổi so với tính toán ở trên
Bài 7:
13 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
1. Viết phương trình phản ứng và xác định thành phần giới hạn của hỗn hợp khi trộn H2SO4 C1M với Na3PO4 C2M trong trường hợp sau: 2C1 > C2 > C1
2.Tính pH của dung dịch H3PO4 0,1M
N
3. Cần cho vào 100ml dung dịch H3PO4 0,1M bao nhiêu gam NaOH để thu được
H Ơ
dung dịch có pH= 4,72.
TP .Q
U
Y
N
Cho: H2SO4 : pKa2 = 2 ; H3PO4 : pKa1 = 2,23 , pKa2 = 7,21 , pKa3 = 12,32
Giải:
ẠO
1. 2C1 > C2 > C1
_
C2 – C1
HSO −4
+
C1
C2 – C1
G
C2 – C1
C1 C2
10
_
K1 = 1010,32
2+
3
2C1 – C2
HPO 24−
+
B
PO 34− ⇌ SO 24 −
00
C1
Ư N
C2
Ka3-1 = 1012,32
H
C1
HPO42-
⇌
TR ẦN
H+ + PO43-
Đ
Các cân bằng trong dung dịch:
HPO 24−
C A
C2
H
2(C2 – C1)
SO 24 −
+
H2PO 4−
K2 = 105,26
C2 - C1 C1
2C1 – C2
-L
Í-
_
⇌
Ó
2C1 – C2
ẤP
HSO −4 +
TO
ÁN
Vậy TPGH : HPO 24− : 2(C2 – C1) ; H2PO 4− : 2C1 – C2 ; SO 24 − : C1 ; Na+ : 3C1
ID Ư
Ỡ N
G
2.
H3PO4 ⇌ H+ + H2PO4H2PO4- ⇌ H+ + HPO42-
K2 = 10-7,21 (2)
HPO42- ⇌ H+ + PO43-
K3 = 10-12,32 3)
H2O
BỒ
K1 = 10-2,23 (1)
⇌ H+ + OH-
Kw =10-14
(4)
K3 > CCN . 201
Ó
A
CHg2+ =
C
CHCN
9,901.10 −5.101 -5 = = 4,975 . 10 M; 201
Í-
H
Vậy CN- tạo phức hết với Hg2+
TO
C
+
CN-
⇌
HgCN+
β = 1018
4,929 .10-3
0,1493
ÁN
C0
-L
Hg2+
4,929.10-3
0,1443
BỒ
ID Ư
Ỡ N
G
Hg2+ dư phản ứng tiếp với HCN Hg2+
C0
0,1443
C
0,14425
+
HCN 4,975 .10-5
⇌
HgCN+
+
H+
Ka = 108,65
4,929.10-3 4,975.10-3
4,975.10-5
18 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
Sự phân ly của HgCN+ không đáng kể (K = 10-18) lại còn dư Hg2+ , nồng độ
CN- phân ly ra vô cùng bé không ảnh hưởng đến pH của dung dịch vì vậy [H+] = 4,975.10-5
N
→ pH = 4,3 < 6,0. Do đó sau khi thêm Hg(ClO4)2 dung dịch chuyển sang màu
H Ơ
vàng.
HS-
U Ka1 = 10-7
ẠO
+
TP .Q
H+
⇌
1,493.10-5
4,975 .10-5
C
1,493.10-5 - x
4,975.10-5 + x
x
H
Ư N
C0
Đ
H 2S
0,03.0,1 -5 = 1,493.10 M 201
G
hợp coi như không đổi. CH2S = =
Y
N
2. Thêm một giọt (0,03 ml) dung dịch H2S bão hào vào hỗn hợp (3) thể tích hỗn
4,975.10 −5 + x = 10-7 → x = 3.10-8 > Ks
ÁN
→
-L
Í-
Vì sự phân ly của HgCN+ không đáng kể có thể coi CHg2+ = 0,14425 M.
TO
Vậy có kết tủa HgS màu đen xuất hiện H2S + Hg2+ -> HgS↓ + 2H+ .
G
Do sự kết tủa này làm tăng nồng độ của ion H+ trong dung dịch nên dung dịch vẫn có
BỒ
ID Ư
Ỡ N
màu vàng.
Bài 4: Dung dịch A được tạo thành bởi CoCl2 0,0100 M ; NH3 0,3600 M và H2O2 3,00.10−3 M.
a. Tìm thành phần giới hạn của dung dịch A ? b. Tìm pH của dung dịch A ?
19 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
Cho: pKa: NH4+ 9,24 Eo: ECo3+/Co2+ = 1,84V; EH2O2/2OH− = 0,94V; EAg+/Ag = 0,799V. Co3+ + 6NH3 ⇌
Co(NH3)63+ ; β1 = 10 35,16
Co2+ + 6NH3 ⇌
Co(NH3)62+ ;
H Ơ
N
β2 = 104,39
Y
N
RT ln = 0,0592lg F
TP .Q
U
Giải: a. Các cân bằng trong dung dịch: 2Cl–
+
_
G
[ ]
Đ
0,0100 0,0100
Ư N
C
Co2+
→
ẠO
CoCl2
0,0100M
6 NH3
TR ẦN
+
Co(NH3)62+
⇌
0,3600M
0,0100 M
00
0,3000M
10
-----
β2 = 104,39
B
Co2+
\
H
Tạo phức của ion coban với NH3
2+
Co(NH3)63+ + e (E2)
ẤP
2 × Co(NH3)62+ ⇌
3
Oxi hóa Co(NH3)62+ bởi H2O2.
Ó
+ H2O2 ⇌ 2
H
2 Co(NH3)6
2+
2OH−
⇌
A
C
H2O2 + 2e
Co(NH3)63+
(EH2O2/2OH− = 0,94V) + 2OH
−
K = 10
2 ( 0 , 94 − E2 ) 0 , 0592
(1)
BỒ
ID Ư
Ỡ N
G
TO
ÁN
-L
Í-
Thế khử chuẩn của cặp Co(NH3)63+/Co(NH3)62+ : Co(NH3)63+
⇌
Co3+ + 6 NH3
Co3+ + e ⇌
Co2+
β1–1 = 10-35,16 K1 = 101,84/0,0592
Co2+ + 6 NH3 ⇌ Co(NH3)62+
β2 = 104,39
Co(NH3)63+ + e
K2
K2 = K1 × β1–1 × β2
Co(NH3)62+
⇌
E2 = E1 + 0,0592lgβ1–1 + 0,0592lgβ2
→
E2 = 1,84 + 0,0592 (4,39 − 35,16) = 0,0184 (V)
→K =
2 (0,94 – E2o) 10 0,0592
= 1031
20 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
2 Co(NH3)62+ +
H2O2
0,0100M
0,0030M
0,0040M
-----
⇌ 2 Co(NH3)63+ + 2OH− 0,0060M
K = 1031
(1)
0,0060 M OH−
0,0040 M
0,0060 M
0,3000 M
0,0060 M
N
NH3
Y
Co(NH3)63+
U
Co(NH3)62+
H Ơ
N
Thành phần giới hạn hỗn hợp A
TP .Q
Tìm pH của dung dịch:
Sự phân li của các phức chất trong dung dịch không lớn vì β lớn và có NH3 dư.
C
NH4+
⇌
OH−
+
(2)
6.10-3
0,3000
H
(0,3000 - x) x (6.10-3 + x) x(0,0060 + x) −4,76 → x = 7,682.10−4 TCoS = 4,0 x 10-21 → tạo kết tủa CoS [Ag+]2[S2-] = (10-2)2.1,3.10-17 = 1,3.10–21 > TAg2S = 6,3 x 10-50 → tạo kết tủa Ag2S
Bài 2: Dung dịch A gồm Ba(NO3)2 0,060 M và AgNO3 0,012 M.
21 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
a)Thêm từng giọt K2CrO4 vào dung dịch A cho đến dư. Có hiện tương 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.
Ag2CrO4 + H2O
2Ag+ + HCrO4- + OH -
K1 = 10-17,43
N
Ba2+ + HCrO4- + OH -
K2 = 10-19,50
H Ơ
Cho: BaCrO4↓ + H2O
Y
N
pKa của HCrO4- bằng 6,50.
TP .Q
U
Giải: a) Hiện tượng: Có kết tủa BaCrO4 và Ag2CrO4.
Ư N
G
(1)
C Ba 2+
K s ( Ag2CrO4 )
H
Để bắt đầu có Ag2CrO4 ↓ : C CrO2− > 4
Đ
K s ( BaCrO4 )
C 2 Ag+
TR ẦN
Để bắt đầu có BaCrO4 ↓ : C CrO24− >
ẠO
Xét thứ tự xuất hiện các kết tủa:
(2)
B
Để tính tích số tan Ks cần tổ hợp cân bằng : BaCrO4 ↓ ⇋ Ba2+ +
00
10
Ks1
+ OH -
Kw
3 2+
H 2O ⇋ H +
CrO42-
Ka-1
C
ẤP
CrO42- + H+ ⇋ HCrO4-
Ó
A
BaCrO4 ↓ + H2O ⇋ Ba2+ + HCrO4- + OH - K1 = 10-17,43 K1 = Ks1.Kw .Ka-1
Í-
H
Có:
Ag2CrO4 ↓ ⇋ 2 Ag + +
BỒ
ID Ư
Ỡ N
G
TO
ÁN
-L
K.K a 10 −17 , 43.10 −6,50 Suy ra: K s1 = = = 10 −9,93 −14 Kw 10
CrO42-
CrO42-
H2O ⇋ H + + OH + H+ ⇋ HCrO4-
Ag2CrO4 ↓ + H2O ⇋ 2 Ag + +
Ks2 Kw Ka-1
HCrO4- + OH – K2 = 10-19,50
Có K2 = Ks2.Kw .Ka-1 Suy ra: K s 2
10 −19,50.10 −6,50 = = 10 −12 −14 10
22 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
Từ (1) CCrO2− > 4
10−9,93 = 1,96.10−9 M 0,060
Từ (2) C CrO2− >
CCrO2-4 (Ag2CrO4)
nhưng không nhiều, vì vậy sẽ có hiện tượng kết tủa vàng
Y
<
N
CCrO2-4 (BaCrO4)
H Ơ
N
4
10 −12 = 6,94.10 −9 M 2 (0,012)
TP .Q
U
của BaCrO4 xuất hiện trước một ít, sau đó đến kết tủa vàng nâu của Ag2CrO4 (đỏ gạch) và BaCrO4 vàng cùng xuất hiện.
Ag
0,0120 x100,00 = 0,0080 M 150,000
0,090
-
→ BaCrO4 ↓
Đ
G
00
0,046
0,060 x100,00 = 0,040M 150,000
10
CrO42-
=
B
Các phản ứng: Ba2+ +
Ba
2+
Ư N
=
2
C
;
H
C
0,270 x 50,00 = 0,090 M 150,000
=
− CrO 24
TR ẦN
C
ẠO
b) Sau khi thêm K2CrO4:
2+
3
0,050
CrO42- → Ag2CrO4 ↓
0,0080
0,050
Ó
A
0,046
C
-
ẤP
2Ag + +
Í-
H
Thành phần sau phản ứng :
-L
BaCrO4 ↓ ; Ag2CrO4 ↓ ; CrO42- (0,046 M ).
TO
ÁN
Ag2CrO4 ↓ ⇋ 2 Ag + +
BỒ
ID Ư
Ỡ N
G
BaCrO4 ↓ ⇋ Ba2+
+
CrO42-
10-12
CrO42-
10-9,93
Nồng độ CrO42- dư khá lớn, có thể coi nồng độ CrO42- do 2 kết tủa tan ra là
không đáng kể. CrO42C
+ H2O ⇋ HCrO4- + OH -
Kb = 10-7,5
0,046
[ ] (0,046 – x ) Kb =
x2 = 10-7,5 0,046 − x
x
x x = 3,8.10-5 Ka2(H2C2O4 ) = 10-4,27 nên nồng độ các cấu tử được
G
Do
BỒ
ID Ư
Ỡ N
tính theo cân bằng: H2C2O4
⇋ HC2O4- +
C
0,020
[ ]
0,020 – x
H+
Ka1 = 10-1,25 0,094
x
0,094 + x
Bài 9: Một lít dung dịch chứa 0,2mol Fe2+ và 0,2mol Fe3+. Dung dịch được chỉnh đến 28 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com
Bai tap boi duong hs gioi quoc gia va quoc te
pH =1. Xác định thế của dung dịch. Nếu thêm vào dung dịch các ion OH- cho đến khi
đạt pH = 5 ( thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể ) thì thế của dung dịch đo được bằng 0,152V. Chất nào đã kết tủa và khối lượng là bao nhiêu? Tính tích số tan
3+
/ Fe
= 0,771V
H Ơ
Biết E Feo
N
Fe(OH)3.
Y
N
Giải:
TP .Q
U
Thế của điện cực Fe3+/Fe2+: o 0,059 [Fe 3+ ] E E= lg 2+ Fe3 + / Fe +
ẠO
[Fe ]
1
Ư N
G
Đ
o
= E Fe3+ / Fe = 0,771V ( do Fe3+ = Fe2+ )
H
Khi pH = 5, thế dung dịch giảm xuống tới 0,152V, điều này có nghĩa là ion Fe3+
TR ẦN
đã bắt đầu giảm trong phản ứng:
10
00
B
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 Fe3+ ⇒ Fe3+ ≈ 10-11 TAg S = 6,3.10-50 tạo kết tủa Ag2S
C
ẤP
Bài 11:
Ó
A
AgCl dễ hòa tan trong dung dịch NH3 do tạo phức:
Í-
H
AgCl(r) + 2NH3 ⇌[Ag(NH3)2] + + Cl-
-L
a) 1 lít dung dịch NH3 1M hòa tan bao nhiêu gam AgCl biết TAgCl = 1,8.10-10
ÁN
[Ag(NH3)2]+ ⇌ Ag+ +
2NH3
Kp = 1,7.10-7
TO
b) Xác định tích số tan của AgBr biết 0,33g AgBr có thể hòa tan trong 1 lít dung
BỒ
ID Ư
Ỡ N
G
dịch NH3 1M.
Giải: a. [Ag(NH3)2]+ ⇌ Ta có K p; =
Ag+ +
2NH3
[ Ag + ].[ NH 3 ]2 + = 1,7.10 −7 và TAgCl = [Ag ].[Cl ] + [[ Ag ( NH 3 ) 2 ] ]
Vì [Ag+]
View more...
Comments
