Bài tập đội tuyển Học sinh giỏi Hóa học Lớp 12 - Buổi 8: Cân bằng ion trong dung dịch

Nội dung text: Bài tập đội tuyển Học sinh giỏi Hóa học Lớp 12 - Buổi 8: Cân bằng ion trong dung dịch

1. BÀI TẬP ĐỘI TUYỂN HSG BUỔI 8: CÂN BẰNG ION TRONG DUNG DỊCH Bài 1. Cho một mẫu thử forrmic acid HCOOH có nồng độ 0.10M. a. Tính pH của dung dịch HCOOH ứng với nồng độ trên. b. Cho vào mẫu thử trên một lượng sulfuric aicd có cùng thể tích., thấy độ pH giảm 0.344 so với pH khi chưa cho vào. Giả thiết dung dịch sau khi trộn bằng tổng thể tích hai dung dịch đã trộn. -1 + Bài 2. Cho dung dịch X gồm HA 3% (d = 1,005 g.mL ) , NH4 0,1M, HCN 0,2M. Biết pHX=1,97. a. Tính số lần pha loãng của dung dịch X để độ điện li của HA thay đổi 5 lần. b. Thêm NaOH để thể tích không đổi cho đến khi CNaOH = 0,15M. Tính độ phân li của HA. c. Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5M cần để trung hòa 10mL dung dịch X đến pH = 9,00. + Biết MHA = 46g.mol-1; NH4 pKa= 9,24; HCN pKa= 9,35. -3 Bài 3. Cho dung dịch A gồm KCN 0,120M; NH3 0,150M và KOH 5.10 M. Tính pH của dung dịch A. Tính thể tích dung dịch HCl 0,21M cần cho vào 100mL dung dịch A để pH của dung dịch là 9,24. -5 -10 Biết rằng KNH3 = 1,8.10 , KHCN =6,2.10 . 3+ Bài 4. Cho dung dịch A chứa FeCl3 0,01M. Giả thiết rằng, Fe(H2O)6 (viết gọn là Fe3+) là axit một nấc với hằng số phân li là Ka=6,3.10-3. a. Tính pH của dung dịch A. -38 b. Tính pH cần thiết để bắt đầu xảy ra sự kết tủa Fe(OH)3 từ dd A. Biết Fe(OH)3 có Ks= 6,3.10 . Bài 5. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn 10ml dung dịch axit axetic có pH = 3 với 10ml dung dịch axit fomic có pH=3. Biết Ka của axit axetic và axit fomic lần lượt là 10-4,76 và 10-3,75. Bài 6. Thêm 10mL NaOH 0,030M vào dung dịch A chứa 20mL Na3PO4 0,105M và 10mL HCl 0,210M. a. Viết phương trình phản ứng xảy ra. b. Xác định thành phần giới hạn. Cho pKa của H3PO4 là 2,23; 7,21; 12,32
2. Bài 7. Dung dịch A gồm Na2S và CH3COONa có pHA = 12,5. 2- a) Thêm một lượng Na3PO4 vào dung dịch A sao cho độ điện li của ion S giảm 20% coi thể tích dung dịch không đổi. Tính nồng độ của Na3PO4 trong dung dịch A. b) Chuẩn độ 20mL dung dịch A bằng dung dịch HCl 0,10M: • Khi chỉ thị metyl da cam đổi màu (pH = 4,00) thì dùng hết 19,40mL dung dịch HCl. Tính nồng độ CH3COONa có trong dung dịch A. • Nếu dùng hết 17,68mL HCl thì pH của dung dịch A là bao nhiêu? c) Để lâu trong không khí một phần Na2S bị oxi hóa thành S. Tính hằng số cân bằng của phản ứng. d) Tìm một thuốc thử để nhận biết 3 dung dịch riêng biệt sau: H3PO4, Na3PO4, NaH2PO4. Biết rằng: H2S có pKa1 = 7,02 và pKa2 = 12,92; H3PO4 có pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,21 và pKa3 = 12,32 0 0 CH3COOH có pKa = 4,76; E S/H2S = 0,14V; E O2/H2O = 1,23V 2+ Bài 8. Tính pH để bắt đầu kết tủa Mg(OH)2 từ dung dịch Mg 0,010M và pH để kết tủa hoàn toàn nó. Biết 2+ -6 -10 rằng Mg(OH)2 được coi là kết tủa hoàn toàn khi nồng độ Mg còn 10 M và Ks = 6.10 . Bài 7. Dung dịch A là hỗn hợp của H3PO4 và NaHSO4 0,010M, có pHA = 2,03. a. Tính nồng độ của H3PO4 trong dung dịch A. b. Tính nồng độ HCOOH phải thêm vào A sao cho độ điện li củ H3PO4 giả 25% (coi thể tích dung dịch không thay đổi). c. Thêm dần ZnCl2 vào dung dịch A đến khi nồng độ 0,010M (coi thể tích không thay đổi khi thêm ZnCl2 vào). Có Zn3(PO4)2 tách ra không ? - Biết rằng: H3PO4 có pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,32; pKa (HSO4 ) = 2 và pKs Zn3(PO4)2 = 35,42 Bài 9. Trộn 2 dung dịch Na3PO4 x (M) và HCl 0,20M theo tỉ lệ 1:1 thu được dung dịch A có pH là 1,5. a. Xác định giá trị của x. - b. Cho AgNO3 vào dung dịch A đến nồng độ cân bằng [NO3 ] = 0,20M thì thu được chất rắn B và dung dịch C. Chứng minh chất rắn B chỉ chứa 1 kêt tủa duy nhất và tính pH của dung dịch C. c. Thêm 1 lượng Na3PO4 rắn vào 1,00 Lít dung dịch C, tính khối lượng tối thiểu của Na3PO4 thêm vào để xuất hiện kết tủa. Cho H3PO4 có pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,32, AgCl có pKs = 10, Ag3PO4 có pKs = 17,59 và AgOH có pKs = 7,7. + + -11,7 Cân bằng : Ag + H2O ↔ AgOH + H  = 10
3. Bài 11. Hỗn hợp B gồm 100,00mL dung dịch HCl 0,120M và 50,00mL dung dịch Na3PO4 C0M. a. Tính nồng độ dung dịch Na3PO4, biết rằng hỗn hợp B có pH = 1,5. b. Tính thể tích NaOH 0,10M cần để trung hòa 100mL hỗn hợp B đến pH = 7,26. Cho pKa của H3PO4 là 2,23; 7,21; 12,32 Bài 12. Trộn dung dịch X chứa BaCl2 0,01M và SrCl2 0,1M với K2Cr2O7 1M có các quá trình sau: 2- 2- + -15 Cr2O7 + H2O ↔ 2CrO4 + 2H Ka = 2,3.10 2+ 2- 4 -1 9,93 Ba + CrO4 ↔ BaCrO Ks1 = 10 2+ 2- -1 4,65 Sr + CrO4 ↔ SrCrO4 Ks2 = 10 2+ Tính pH của dung dịch để có kết tủa hoàn toàn Ba và không có kết tủa SrCrO4. Bài 13. Hòa tan hết 0,66 gam một axit hữu cơ X vào nước thu được 50,00mL dung dịch A. Chuẩn độ dung dịch A bằng NaOH 0,125M, biết rằng khi thêm 25,00mL dung dịch A thì pH = 4,68. Khi thêm 60mL dung dịch A thì đạt điểm tương đương. a. Tính khối lượng mol X và Ka của X. b. Tính pH tại thời điểm tương đương . + 2+ 2+ Bài 14. Sục từ từ H2S vào dung dịch chứa Ag 0,1M, Zn 0,1M và Ni 0,1M cho đến khi dung dịch bão hòa (X). 2- a. Tính pH của dung dịch X và [S ] của dung dịch H2S bão hòa trong nước. Biết [H2S] = 0,10M. b. Thứ tự kết tủa xảy ra thế nào ? Biết pKs Ag2S là 49,2; ZnS là 21,6 và NiS là 18,5