18 bài tập về Tích số tan - Độ pH của dung dịch - Tài liệu bồi dưỡng HSG - Có lời giải chi tiết

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Phần I : TÍCH SỐ TAN - pH CỦA DUNG DỊCH Câu 1) (Đồng Nai / (2013 – 2014)

Ơ

N

Cho một mẫu thử axit fomic HCOOH có nồng độ 0,1M. Cho KHCOOH = 1,77.10-4

H

1/ Tính pH của dung dịch HCOOH nói trên

U Y

khi chưa cho H2SO4 vào. Biết rằng hằng số axit đối với nấc phân li thứ hai của axit sunfuric là K2 = 1,2.10-2.

H+

HCOO-

+

0,1-a M

aM

aM

H Ư

N

Cân bằng

G

Đ

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

HCOOH

ẠO

Giải

Ta có: a2/ (1-a) = 1,77.10-4 => a = 0,00412 (M) => pH = 2,385

TR ẦN

Giả sử lấy 1 lít dung dịch H2SO4 x mol/lít trộn với 1 lít dung dịch HCOOH được dung dịch mới có pH = 2,385 – 0,385 = 2,00 .

B

Nồng độ các chất trong dung dịch mới sau khi trộn: [HCOOH] = 0,05(M); [H2SO4] = 0,5x (M)

10 00

Vì pH = 2 => [H+] = 0,01 (M)

Áp dụng định luật bảo toàn proton cho các quá trình phân li (bỏ qua sự điện li của nước) ta có:

A

[H+] = [HCOO-] + [HSO4-] + 2[SO42-]

H

Ó

(1)

[HCOO-] = 8,696 .10-4

(2)

ÁN

-L

Í-

KHCOOH = [H+]. [HCOO-] / HCOOH = 1,77.10-4 => [H+]. [HCOO-] / 0,05 - [HCOO-] = 1,77.10-4

TO

Ta có: Ka2 = [H+][SO42-] / [HSO4-] = 1,2.10-2 2-

-3

(3) -

Từ (1), (2), (3) => [SO4 ] = 4,965.10 ; [HSO4 ] = 4,138.10

-3

Đ

ÀN

Vì 0,5x = [HSO4-] + [SO42-] => x = 0,0182 (M)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

.Q

Không có sự hao hụt khi pha trộn. Tính giá trị của x ?

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

2/ Cho vào mẫu thử trên 1 lượng axit H2SO4 x M có cùng thể tích, thấy độ pH giảm 0,385 đơn vị so với pH

D

IỄ N

Câu 2) (Tuyên Quang / 2010 – 2011) Một dung dịch A chứa đồng thời hai muối MgCl2 0,004M và FeCl3 0,001M. Cho KOH vào dung dịch A .

Kết tủa nào tạo ra trước ? Tìm pH thích hợp để tách 1 trong 2 ion Mg2+ hoặc Fe3+ ra khỏi dung dịch. Cho

T

Mg(OH)2 = 10-11 ; TFe(OH)3 = 10-39. Biết rằng nếu nồng độ 10-6M thì coi như đã hết.

Giải Trang 1

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Mg2+ +

2OH-

Mg(OH)2

Fe3+

3OH-

Fe(OH)3

+

10-11

Để Mg(OH)2 xuất hiện thì [OH-] ≥

= 5.10-5

3 10-39

= 10-12

Ơ U Y

N

H

10-3

G

Đ

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Vậy để Fe(OH)3 tách khỏi dung dịch thì 3 < pH < 9,699

N

Câu 3) (Quảng Ngãi / 2010 – 2011)

H Ư

Có dung dịch [Cu(NH3)4]SO4 0,9M ; ion phức [Cu(NH3)4]2+ bị phân hủy trong môi trường axit theo phản ứng : Cu2+ + 4NH4+

TR ẦN

[Cu(NH3)4]2+ + 4H+

Tính pH cần thiết để 95% ion phức bị phân hủy. Cho hằng số bền của ion phức Kb[Cu(NH3)4]2+ = 1012 ; hằng

B

số axit Ka(NH4+) = 10-9

10 00

Giải

Ta có :

A

+ 4H+

+ 4NH3

NH4+

K1 = [Cu2+][NH3]4 / [Cu(NH3)4]2+ = 1 / (1012) K2 = [NH4+] / [NH3].[H+] = 1/ (10-9)

Cu2+ + 4NH4+

ÁN

-L

[Cu(NH3)4]2+

Ó

H+

+

Í-

NH3

Cu2+

H

[Cu(NH3)4]2+

TO

K = [Cu2+].[NH4+] / (Cu(NH3)4]2+[H+]4 = 1 / (1012. (10-9)4) = 1024 Khi phức bị phá hủy 95% thì

ÀN

[Cu(NH3)4]2+ còn lại = 0,9.5% = 0,045M

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

Để Fe(OH)3 kết tủa hoàn toàn thì [Fe3+] > 10-6 => [OH-]3 < 10-33 => pH > 3

TP

Để Mg(OH)2 kết tủa thì [OH-] = 5.10-5 => [H+] = 2.10-10 => pH = 9,699

.Q

Dễ thấy Fe(OH)3 tạo thành trước

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Để Fe(OH)3 xuất hiện thì [OH-] ≥

N

4.10-3

[NH4+] còn lại = 0,855.4 = 3,42M Vậy 0,855(3,42)4 / (0,045. [H+]4) = 1024 => [H+] = 7,14.10-6 => pH = 5,15

D

IỄ N

Đ

[Cu2+] = 0,9.0,95 = 0,855M

Câu 4) (Đồng Nai / 1999 – 2000) Xác định nồng độ NH4Cl cần thiết để ngăn chặn kết tủa Mg(OH)2 trong 1 lít dung dịch chứa 0,01 mol Trang 2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

NH3 và 0,001 mol Mg2+. Hằng số Kb(NH3) = 1,75.10-5 ; Tích số tan Mg(OH)2 = 7,1.10-12 Giải Để kết tủa không tạo thành thì : [Mg2+].[OH-]2 < 7,1.10-12

N

=> [OH-] < 8,43.10-5

H

NH4+ + OH-

ẠO

Câu 5) (Bà Rịa – Vũng Tàu [Vòng 2] (2010 – 2011)

Đ

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Tính số ml dung dịch H2C2O4 0,1M cần thêm vào 10,0 ml dung dịch A chứa CaCl2 0,0100 M và HCl

G

10-3 M để bắt đầu xuất hiện kết tủa CaC2O4. Có thể dùng dung dịch H2C2O4 0,1M thêm vào dung dịch

TR ẦN

Bài giải

H Ư

N

A để kết tủa hoàn toàn CaC2O4 (nồng độ Ca2+ trong dung dịch còn lại < 10-6 M) được không ?

Các cân bằng :

10 00

B

HCl → H+ + Cl-

A

 → H+ + HC2O4H2C2O4 ← 

H

Ó

 → H+ + C2O42HC2O4- ← 

Í-

 → CaC2O4 Ca2+ + C2O42- ← 

-L

Vì KS không quá lớn, mặt khác nồng độ dung dịch H2C2O4 >> nồng độ Ca2+ nên giả sử V1 thêm vào

ÁN

không thay đổi đáng kể thể tích; và nồng độ H+ trong dung dịch do HCl quyết định, môi trương axit

TO

nên bỏ qua sự tạo phức hiđroxo của Ca2+ .

ÀN

Điều kiện để có CaC2O4 bắt đầu kết tủa :

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

Để cho [OH-] < 8,43.10-5 => [NH4+] > (1,75.10-5.0,01)/ (8,43.10-5) = 2,08.10-3 M

U Y

K = [NH4+].[OH-] / [NH3] = 1,75.10-5

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

+ H2O

N

NH3

Ơ

Mặt khác, OH- tham gia phản ứng cân bằng

D

IỄ N

Đ

-4 K 1 .K 2 10.0, 01 V1 .0,1 K S =  Ca 2 +   C 2 O 24 −  = . . 2 = 10 − 8,75 ⇒ V1 = 3,5.10 ml V1 + 10 V1 + 10 h + K 1 h + K 1 .K 2

Nồng độ H2C2O4 = 3,5.10-6 << CHCl nên giả thiết là hợp lí. Để kết tủa hoàn toàn thì nồng độ Ca2+ còn lại không vượt quá 10-6M :

Trang 3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

V .0,1 K 1 .K 2 K S =  Ca 2 +   C 2 O 24 −  = 10 − 6 . 2 . 2 = 10 − 8,75 V2 + 10 h + K 1 h + K 1 .K 2

(

)

( V2 + 10 )

N N

H

Giả sử V2 = 10.0,01/0,1 = 1 ml; khi đó : [H+] = 0,0191 M. Ta có :

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

Kết quả phi lí nên không thể kết tủa được hoàn toàn.

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

.Q TP

V2 h 2 + K1 h + K1 .K 2 = 10−1,75. = 8, 485 V2 + 10 K1 .K 2

ẠO

⇔

U Y

V2 .0,1 K1 .K 2 V2 K1 .K 2 . 2 = 10−2,75 ⇔ . 2 = 10 −1,75 V2 + 10 h + K1 h + K1 .K 2 V2 + 10 h + K1 h + K1 .K 2

N

G

Câu 6) (Đồng Nai – Vòng 2 / 2013 – 2014)

H Ư

Trộn 1 ml dung dịch H3PO4 0,1M với 1 ml dung dịch CaCl2 0,01M được hỗn hợp X. a/ Nêu hiện tượng xảy ra

TR ẦN

b/ Thêm 3 ml dung dịch NaOH vào hỗn hợp X. Nêu hiện tượng xảy ra Cho biết : H3PO4 có pK a1 = 2,23 ; pKa2 = 7,26 ; pKa3 = 12,32

B

pKs (CaHPO4) = 6,6 ; pKs (Ca3(PO4)2) = 26,6

H3PO4 0,05 – x

+

H2PO4-

Ka1 = 10-2,23

A

[]

Ó

0,05

H

Bđ

H+

10 00

Bài giải

x

x

= 10-2,23 => x = 0,0145 M = [H+] = [H2PO4-]

-L

Í-

=> Ka1 =

ÁN

=> [HPO42-] = 10-7,26M => [PO43-] = 10-17,74 M Xét tích số ion : [Ca2+] . [HPO42-] = 10-2/2 . 10-7,26 = 10-9,56 < Ks(CaHPO4) = 10-6,6

TO

=> Không kết tủa CaHPO4

ÀN

Xét tích số ion : [Ca2+]3. [PO43-]2 = (10-2/2)3 . (10-17,74 ) 2 = 10-42,38 < Ks(Ca3(PO4)2) = 10-26,6

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Trong đó nồng độ H trong dung dịch có thể chấp nhận :  H =  

10. 10−3 + 2.10−2

Ơ

+

+

D

IỄ N

Đ

=> Không có kết tủa Ca3(PO4)2 b/ Xét phản ứng : 3OH- +

H3PO4

0,06

0,02

PO43- +

3H2O

0,02

(M)

HPO42- + OH-

Kb1 = 10-1,68

THGH : PO43- 0,02M Xét cân bằng PO43- + H2O Ban đầu 0,02 Trang 4

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn []

0,02 – y

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

y

y

=> Kb1 = y2 / (0,02 – y) = 10-1,68 => y = 0,0125 (M) = [HPO42-] => PO43- = 7,5.10-3 Do Ks(CaHPO4) > > Ks(Ca3(PO4)2) => Ca3(PO4)2 kết tủa trước

Ơ

N

Xét tích số ion : [Ca2+]3. [PO43-]2 = (2.10-3)3 . (7,5.10-3)2 = 4,5.10-13 > Ks(Ca3(PO4)2)

Cân bằng _

0,0187 PO43-

Xét cân bằng :

+

H2 O

HPO42- +

OH- Kb1 = 10-1,68

z

z

Đ

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Cân bằng 0,0187 – z

ẠO

Ban đầu 0,0187

=> z = 0,0119 (M) = [HPO42-]

G

=> Kb1 = z2 / (0,0187 – z) = 10-1,68 Xét cân bằng :

Ca3(PO4)2

3Ca2+

+

H Ư

N

=> [PO43-] = 0,0068

PO43-

TR ẦN

0,0068

3t

0,0068 + 2t

=> giải gần đúng 3t = [Ca2+] = 10-7,42 M

10 00

B

Xét tích số ion : [Ca2+].[HPO42-] = 10-7,42 . 0,0119 = 10-9,34 < Ks(CaHPO4) => Không có CaHPO4 kết tủa

Ó

A

Câu 7) (Quốc Gia – Vòng 1 / 2002 - 2003

H

Dung dịch bão hòa H2S có nồng độ 0,100 M.

Í-

Hằng số axit của H2S: K1 = 1,0 × 10-7 và K2 = 1,3 × 10-13.

-L

a/ Tính nồng độ ion sunfua trong dung dịch H2S 0,100 M khi điều chỉnh pH = 2,0.

ÁN

b/ Một dung dịch A chứa các cation Mn2+, Co2+, và Ag+ với nồng độ ban đầu của mỗi ion đều bằng

TO

0,010 M. Hoà tan H2S vào A đến bão hoà và điều chỉnh pH = 2,0 thì ion nào tạo kết tủa?

ÀN

Cho: TMnS = 2,5× 10-10 ; TCoS = 4,0× 10-21 ; TAg2S = 6,3× 10-50. c/ Hãy cho biết có bao nhiêu gam kết tủa chì(II) sunfua được tách ra từ 1,00 lit dung dịch bão hòa

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

0,02

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ban đầu 2.10

Ca3(PO4)2

U Y

-3

N

2PO43-

+

.Q

3Ca2+

TP

Xét phản ứng :

H

=> Có kết tủa Ca3(PO4)2.

Cho các giá trị tích số tan: TPbSO4 = 1,6 ·10-8 và TPbS = 2,5.10-27.

D

IỄ N

Đ

chì(II) sunfat? biết nồng độ sunfua được điều chỉnh đến 1,00 .10-17 M ?

Bài giải a/

[S 2− ] =

K a1K a 2 CH 2 S = 1,3.10−17 + [ H ] + [ H ]K a1 + K a1K a 2 + 2

Trang 5

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

[Mn2+] [S2-] = 10-2 ×1,3 .10-17 = 1,3 .10-19 < TMnS = 2,5 .10-10

b/ Có:

; không có kết tủa

[Ag+]2[S2-] = (10-2)2× 1,3 .10-17 = 1,3 .10–21 > TAg2S = 6,3 .10-50

; có kết tủa Ag2S

Ơ

; có kết tủa CoS

H

[Co2+] [ S2-] = 10-2 × 1,3 .10-17 = 1,3 .10-19 > TCoS = 4,0 .10-21

N

MnS

[Pb2+][SO42-] = 1,6.10-8.

⇒

[Pb2+] = [SO42-] = 1,265.10-4.

⇒

H Ư

Câu 8) (MTCT – Đồng Nai [Vòng 2] / 2013 – 2014)

N

G

mPbS = (1,265.10−4 − 2,5.10−10 ) × 239,2 × 1 = 3,03.10−2 gam = 30,3mg )

4

TR ẦN

Tính độ tan của AgOCN trong dung dịch HNO3 0,001M. Cho TAgOCN = 2,3.10-7 ; HOCN có Ka=3,3.10.

B

Bài giải

A

[ H + ][ OCN − ] [ HOCN ]

(2)

Í-

-L

Lập phương trình

Ka =

(1)

H

Ó

 → HOCN OCN- + H+ ← 

T = [Ag+][OCN-]

10 00

 → Ag+ + OCNAgOCN ← 

[Ag+] = [OCN-] + [HOCN]

ÁN

(3)

[H+] + [HOCN] = 10-3

TO

(4)

Đ

ÀN

Giải hệ:

D

IỄ N

(2, 4) ⇒

⇒

3,3 .10 − 4 =

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO Đ

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

[Pb2+] = 2,5.10-27/ 1,00.10-17 = 2,5.10-10.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Khi nồng độ sunfua đạt 1,00.10-17 M thì nồng độ Pb2+ còn lại trong dung dịch là:

.Q

U Y

N

c/ Có:

(10 − 3 − [ HOCN ])[ OCN − ] [ HOCN ]

10 −3.[OCN − ] [ HOCN ] = 3,3.10 −4 + [OCN − ]

(5)

Trang 6

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

[ Ag + ] = [OCN − ] +

(3, 5) ⇒

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

10 −3 [OCN − ] 3,3 .10 − 4 + [OCN − ]

(6)

N

10 − 3 x ) x = 2 ,3 . 10 − 7 3 ,3 . 10 − 4 + x

(x +

⇒

x3 + 1,33.10-3 x2 - 2,3.10-7 x - 7,59.10-11 = 0

⇒

x= 2,98.10-4 = [OCN-]

(5) ⇒

[HOCN]= 4,75.10-4

(4) ⇒

[H+]= 5,25.10-4

(1) =>

[Ag+]= 7,72.10-4 = S.

Câu 9) (Olympic lớp 10 Tiền Giang / 2009 – 2010)

Một dung dịch có ba chất HCl, BaCl2, FeCl3 cùng nồng độ 0,0150M. Sục khí CO2 vào dung dịch này

10 00

B

cho đến

bão hoà. Sau đó thêm từ từ NaOH vào dung dịch đến nồng độ 0,120M. Cho biết: nồng độ CO2 trong dung dịch

Ó

A

bão hoà là 3.10-2M; thể tích của dung dịch không thay đổi khi cho CO2 và NaOH vào; các hằng số: pKa

H

của H2CO3 là 6,35 và 10,33; pKs của Fe(OH)3 là 37,5 và của BaCO3 là 8,30; pKa của Fe3+ là 2,17. Hãy

-L

Í-

tính pH của dung dịch thu được.

ÁN

Bài giải

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

 → H2O H+ + OH- ← 

0,015 0,015

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TR ẦN

*Nhận xét: vì nồng độ của ion các ion và phân tử gần bằng nhau nên không thể giải gần đúng được)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

(1,6) ⇒

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Đặt [OCN-]= x

 → C O3 2 - + H2 O CO2 + 2 OH- ← 

0,03

0,06

0,03

 → Fe(OH)3 Fe3+ + 3 OH- ← 

0,015

0,045 Trang 7

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

 → BaCO3 Ba2+ + CO32- ← 

0,015

0,015

 → HC O3 - + OH CO32- + H2O ← 

H .Q

x2 = 10 − 3 , 67 0 , 015 − x

K b1 =

⇒

x = 1,69.10-3 M

⇒

pH = 14 + log (1,69.10-3) = 11,23)

H Ư

Câu 10) (Duyên Hải Miền Trung [lớp 11] / 2008 – 2009)

TR ẦN

Độ tan của BaSO4 trong dung dịch HCl 2M bằng 1,5.10-4M. Tính tích số tan của BaSO4 trong dung dịch HCl. Suy ra độ tan BaSO4 trong nước nguyên chất rồi so với độ tan trong dung dịch HCl & giải

B

thích. Hằng số axit nấc thứ 2 của axit sunfuric là Ka = 10-2.

10 00

Bài giải

Trong dung dịch có cân bằng BaSO4 Ba2+ HSO4-

+

H

H2 O

Ó

A

Xét cân bằng phân li của HSO4-

(1)

+ SO42-

H3 O+ +

SO42-

(2)

Í-

Ka = [SO42-].[H3O+] / [HSO4-]

-L

Trong môi trường axit, cân bằng trên chuyển dịch mạnh về bên trái

ÁN

=> [SO42-] << [HSO4-] => [HSO4-] = 1,5.10-4

TO

[SO42-] = Ka. [HSO4-] / [H3O+] = 10-2 . 1,5.10-4 / 2 = 7,5.10-7 Tích số tan BaSO4 là :

Đ

ÀN

T = [Ba2+] . [SO42-] = 1,5.10-4 . 7,5.10-7 = 1,12.10-10

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Đ

ẠO

TP

⇒

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

x

U Y

x

Kb1 = 10-3,67

N

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

0,015-x

Ơ

N

TPGH: CO32-: 0,015 M;

D

IỄ N

Độ tan bari sunfat trong nước nguyên chất S = 1,12.10-10 = 1,095.10-5 Khi có đồng thời 2 cân bằng (1) và (2) thì sự thêm H3O+ làm cân bằng (2) chuyển dịch sang trái làm giảm [SO42-] . Dẫn đến cân bằng (1) chuyển dịch mạnh theo chiều bên phải chống lại sự giảm [SO42-], kết tủa BaSO4 tan thêm ra.

Trang 8

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 11) Al(OH)3 là một hidroxit lưỡng tính có thể tồn tại 2 cân bằng : Al(OH)3 Al3+ + 3OH-

Tt1 = 10-33

Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O

Tt2 = 40

Ơ

N

Viết biểu thức biểu thị độ tan toàn phần của Al(OH)3 (S) = [Al3+] + [AlO2-] dưới dạng một hàm của [H+]. Ở pH

U Y

Bài giải

Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O

Tt2 = [AlO2-] / [OH-] = 40

ẠO

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

[Al3+] = (10-33 / [OH-]3) = [H+]3. (10-33 / (10-14)3) = 109.[H+] => S = 109.[H+] + 4.10-3 / [H+]

N

G

Đề bài : S = [Al3+] + [AlO2-]

Đ

[AlO2- ] = 40. [OH-] = 40.10-4 / [H+] = 4.10-3 / [H+]

=> [H+] = 3,4.10-6

H Ư

* Độ tan S sẽ có cực trị khi đạo hàm S’ = 0 => pH = 5,5

TR ẦN

Thay [H+] vào S => Smin = 1,5.10-7

B

Câu 12)

10 00

Tính giá trị pH của dung dịch trong các trường hợp sau : 1/ Dung dịch RCOOK 5.10-5M ; Biết RCOOH có hằng số axit Ka = 8.10-5

Ó

A

2/ Trộn dung dịch HA 0,12M với dung dịch HX 0,08M với những thể tích bằng nhau được dung dịch

H

C.

Í-

Biết hằng số axit HA là 2.10-4 ; HX là 5.10-4

-L

Bài giải

RCOOK RCOO- + K+

ÁN

1/

5.10-5 – a

RCOOH + OH- Kb = Kw/Ka = 1,25.10-10 a

a

D

IỄ N

Đ

ÀN

[]

TO

RCOO- + H2O

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

T1 = [Al3+]. [OH-] = 10-33

TP

Al(OH)3 Al3+ + 3OH-

.Q

Xét hai cân bằng :

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

bằng bao nhiêu thì S cực tiểu ? Tính giá trị S cực tiểu ?

Kb = a2 / (5.10-5 – a) = 1,25.10-10 => a = 7,90.10-8 => [OH-] = 7,90.10-8 => pH = 6,89

Dung dịch môi trường bazơ có pH < 7 => Vô lí

Vậy tính cả sự điện li của nước. Mặt khác nồng độ dung dịch rất bé, Kb không quá lớn hơn nhiều so với Kw RCOO- + H2O H2 O

H+

RCOOH + OH- Kb = Kw/Ka = 1,25.10-10 +

OH-

Kw = 10-14 Trang 9

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Theo định luật bảo toàn điện tích : [OH-] = [RCOOH] + [H+] => [RCOOH] = [OH-] – [H+] = [OH-] - (10-14) / [OH-] Kb = [RCOOH].[OH-] / [RCOO-]

(*)

(Với RCOO- = 5.10-5 – [OH-])

Ơ

2/ Khi trộn 2 dd 2 chất khác nhau có thể tích bằng nhau (không pư) thì nồng độ mỗi chất giảm một nửa K1 = 2.10-4

HX

H+

+

X-

K2 = 5.10-4

H2 O

H+

+

OH-

Kw = 10-14

TP

Do Kw << K1 và Kw << K2 nên bỏ qua sự điện li của nước

ẠO

Bảo toàn điện tích => [H+] = [A-] + [X-]

Đ N

G

= 2.10-4 = 5.10-4

K2 =

TR ẦN

Vì b << 0,06 ; c << 0,04 => ab = 2.10-4 ; ac = 5.10-4

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Đặt [H+]= a ; [A-] = b ; [X-] = c => a = b + c

=> b = 7,56.10-3 ; c = 0,019 ; a = 0,0266 => pH = 1,576

B

Câu 13) (Vòng 2 – Quốc Gia – 2005)

10 00

Tính pH của dung dịch A gồm KCN 0,12M ; NH3 0,1M và KOH 0,005M. Cho pKa của HCN là 9,35 ;

CN

+ H2 O

NH3

+ H2 O

H

Í-

-L

KOH

ÁN

H2 O

K+ H+

Bài giải

HCN + OH-

Kb1 = 10-4,65

NH4+ + OH-

Kb2 = 10-4,76

Ó

-

A

NH4+ là 9,24.

+

OH-

+ OH+ [H+]

TO

[OH-] = CK+ + [HCN] + [NH4+]

Đặt [OH-] = x => x = 0,005 + Kb1.[CN-]/x + Kb2.[NH3]/x + Kw/x

ÀN

=> x2 – 0,005x - (Kb1.[CN-] + Kb2.[NH3]

+ Kw )

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

A-

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

+

N

H+

U Y

.Q

HA

H

[HA] = 0,06M ; [HX] = 0,04M

K1 =

N

Thay (*) => [OH-] = 1,27413 . 10-7 => pOH = 6,895 => pH = 7,105

-

D

IỄ N

Đ

Coi [CN ] = 0,12M ; [NH3] = 0,1M

Ta có : x2 – 0,005x – 4,43.10-6 = 0 => x = 5,77.10-3

Kiểm lại

[HCN] / [CN-] = 10-4,65 / 0,00577 = 3,88.10-3 => [HCN] << [CN-] [NH4+] / [NH3] = 10-4,76 / 0,00577 = 3,01.10-3 => [NH4+] << [NH3]

Vậy cách giải gần đúng trên có thể chấp nhận, pH = 11,76

Trang 10

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Câu 14) (ĐăkLak / 2010 – 2011) 1/ Ở 18oC lượng AgCl có thể hòa tan trong 1 lít nước là 1,5 mg. Tính tích số tan của AgCl. Tính nồng độ bão hòa của Ag+ (mol/lít) khi người ta thêm dung dịch NaCl 58,5 mg/lít vào dung dịch

Ơ

2/ Người ta khuấy iot ở nhiệt độ thường trong bình chứa đồng thời nước và CS2 nguội, và nhận thấy

N

AgCl ở 18oC.

H

rằng tỉ lệ giữa nồng độ (gam/lít) của iot tan trong nước và tan trong CS2 là không đổi và bằng 17.10-4.

.Q

của iot trong nước.

TP

Giải

Đ

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

T = [Ag+][Cl-]

1,5

N H Ư

 1, 5  .1 0 −3   1 4 3 , 5  

2

= 1,1 . 1 0 − 1 0

TR ẦN

=

G

.10−3 Trong 1 lít dung dịch:  Ag +  = Cl −  = 143,5 Vậy T

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

1/ Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

Khi thêm 1 lượng dung dịch NaCl.

Gọi S2 là nồng độ Ag+ mới: [Ag+] = S2 → [Ag+] = [Cl-] = S2

Vậy [Ag+] = S2 ; [Cl-] = δ + S2

10 00

Trong dung dịch số ion Cl-: δ/1 lít

B

Gọi δ là nồng độ của NaCl.

Ó

A

Ở 18oC nhiệt độ không đổi. T không đổi.

H

S2(S2 + δ) = 1,1.10-10 → S22 + δS2 – 1,1.10-10 = 0

Í-

2 −10 Chỉ chọn nghiệm đúng dương: S 2 = − δ + δ + 4, 4 .1 0

-L

2

ÁN

→ δ = 0,0585/58,5 = 10-3

TO

−3 −3 −7 Vậy S 2 = − 10 + 10 + 2.10 = 10 − 7 2

ÀN

S2 giảm 100 lần so với S1

H O 2/ Theo giả thuyết ta có: C I 2 = 1 7 .1 0 − 4 C S2

Đ IỄ N D

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

Người ta cho 50ml CS2 vào 1 lít dung dịch iot (0,1 g/l) trong nước rồi khuấy mạnh. Tính nồng độ (g/l)

CI

C In u o c =

0,1 g / cm 3 1000

Gọi x là số mol iot từ nước đi vào CS2 Vậy: C Inuoc = 0,1 − x g / cm 3 và 1000

C ICS

2

=

x (g / ml) 50 Trang 11

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Suy ra: 0 ,1 − x : x = 1 7 . 1 0 − 4 → x = 0,0967 1000

50

Nồng độ iot trong nước là: 0,1 – x = 0,0033 (g/l) Câu 15) + H2O Fe(OH)2+ + H+ ; pKa =

Ơ

N

Một dung dịch FeCl3 nồng độ C mol/lít . Cation Fe3+ là axit Fe3+

H

2,2

H2 O

Fe(OH)2+

C–x

H+

+

x 2

Ka = 10-2,2

ẠO

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

[]

+

x

3+

2

Ka = x / (C – x) => [Fe ] = C – x = x / Ka +

OH

Kw = 10

(1)

G

H

-

-14

N

H2 O

+

Đ

Fe3+

H Ư

Vì Ka >> Kw => [H+] = x => [OH-] = 10-14/x

TR ẦN

Khi bắt đầu có kết tủa Fe(OH)3 thì : Ks = [Fe3+].[OH-]3 = 10-38 => x2/ Ka . (10-14 / x)3 = 10-38 => x = [H+] = 10-1,8 M => pH = 1,8

Câu 16) (Long An – V1 – 2011)

10 00

B

=> C = x2/Ka + x = 0,0056

A

Dung dịch A (pH = 12) chứa K2CO3, Na2CO3. Thêm 10 ml dung dịch HCl 0,96M vào 10 ml dung dịch A

H

Ó

được dung dịch B. Tính giá trị pH dung dịch B. Biết hằng số axit của H2CO3 : Ka1 = 10-6,35 ; Ka2 = 10-10,33

Í-

Bài giải 2M

CO32-

+

C

ÁN

C

-L

M2CO3

+

(M)

TO

Đề cho pH = 11,5 hay pOH = 3,5 => [OH-] = 10-3,5 (M)

ÀN

Cân bằng

CO32-

+

H2 O

C – 0,01

0,01

IỄ N

Đ

Ta có : (0,01.0,01) / (C – 0,01) = 10

D

HCO3- + OH-Kb1 = Kw/ Ka2 = 10-3,67

CO3

2-

-3,67

=> C = 0,4778 (mol / lít) 2H+

+

0,4778

0,01

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Bài giải

TP

.Q

U Y

tích số tan của Fe(OH)3 là 10-38.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

Hỏi giá trị C là bao nhiêu thì bắt đầu có kết tủa Fe(OH)3 ? Tính pH của dung dịch ở thời điểm này ? Biết

CO2

+

0,9556

H2 O 0,4778

CHCl = 0,96/2 = 0,48M ; CCO32- = 0,4778/2 = 0,2389M => [H+] dư = 0,0044 (M) CO2 Cân bằng

+

H2 O

0,4778 – x

H+

+

x + 0,0044

HCO3-

Ka1 = 10-6,35

x Trang 12

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Ka1

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

= x(x + 0,0044) / (0,4778 – x) = 10-6,35

Giải phương trình => x = 4,8.10-5 => [H+] = 4,448.10-3

Câu 17) (Chuyên Lý Tự Trọng – TP.Cần Thơ – 2009)

H

Ơ

1/ Chuẩn độ 25 ml một dung dịch HClO 0,1M bằng dung dịch NaOH 0,175M. Tính pH tại điểm tương

N

Vậy pH dung dịch B = 2,35

N

đương. Biết pKHClO = 7,53.

.Q

CaSO4 bão hòa coi như bằng 1gam/ml. Hỏi khi trộn 50 ml dung dịch CaCl2 0,012M với 150 ml dung

ẠO

Bài giải

Đ

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

1/ Tại điểm tương đương: ∑Vdd = 25 + 25(0,1: 0,175) ≈ 39,29 ml

N

G

⇒ Cmuối = 0,1.25/39,29 ≈ 0,064M

Khi trộn dung dịch CaCl2 với Na2SO4 thì:

10 00

[Ca2+] = (1,2.10-2.50):200 = 3.10-3M

TR ẦN

[Ca2+] = [SO42-] = 1,47.10-2M

B

2/ Trong dung dịch bão hòa CaSO4 :

H Ư

pH = ½ pKW + ½ pKa + ½ lgCmuối = 7 + ½ .7,53 + ½ lg 0,064 ≈ 10,2

[SO42-] = (4.10-3.150):200 = 3.10-3M

Ó

A

Vì cả [Ca2+] và [SO42-] đều chưa đạt tới nồng độ của dung dịch bão hòa nên không có kết tủa

H

Câu 18) (Chuyên Trần Đại Nghĩa – TP.HCM – 2007)

Í-

1/ Một dung dịch A chứa hỗn hợp gồm Fe(NO3)3 0,001M và MnCl2 1M

-L

a/ Cho biết kết tủa nào xuất hiện trước khi cho dư NaOH vào A. Tính khoảng pH cần thiết lập để tách

ÁN

Fe3+ ra khỏi Mn2+ dưới dạng hiđroxit

TO

b/ Nếu dung dịch A còn chứa thêm KF 1M thì có hiện tượng gì xảy ra khi cho từ từ dung dịch KOH dư vào A. Biết hằng số thủy phân của Mn2+ và Fe3+ lần lượt là 10-10,6 và 10-2,17.

ÀN

Tích số tan TMn(OH)2 = 10-12,35; TFe(OH)3 = 10-35,5. Hằng số cân bằng KFeF63- = 1016,1

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

dịch Na2SO4 0,004M ở 20oC thì có xuất hiện kết tủa không ?

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

2/ Cho biết độ tan của CaSO4 là 0,2 gam trong 100 gam nước. Ở 20oC, khối lượng riêng của dung dịch

D

IỄ N

Đ

2/ Một mẫu nước máy chứa ion Pb2+ và Ni2+. Khi thực hiện chuẩn độ người ta thu được kết quả. Ion

Pb2+ bắt đầu kết tủa PbS khi nồng độ Na2S trong nước vượt quá 8,41.10-12M. Và ion Ni2+ bắt đầu kết tủa NiS khi nồng độ Na2S vượt quá 4,09.10-8M. a/ Hỏi nồng độ Pb2+ và Ni2+ trong nước máy là bao nhiêu ? b/ Có bao nhiêu % Pb2+ và % Ni2+ còn lại trong dd khi nồng độ Na2S cân bằng là 5.10-11.

Trang 13

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Biết TPbS = 3.10-28; TNiS = 3.10-20.

Bài giải

N

0,001- x M

Ta có : x / (0,001-x) = 10

=> x = 8,84.10

xM

-4

[Fe3+] = 1,16.10-4 M

Ban đầu

1M

Cân bằng

1–yM

Mn(OH)+

H2 O =

+

y

y

Đ

Ta có: y2 / (1-y) => y = 5,01.10-6 => Sự mất mát Mn2+ không đáng kể

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

H+

.Q

+

TP

Mn2+

ẠO

xM

-2,17

G

Khi cho KOH vào thì:

Với Fe3+ , nồng độ OH- cần để xuất hiện kết tủa: [OH-]3 = TFe(OH)3 / ([Fe3+])

[OH-] = 3.10-11

•

Với Mn2+, nồng độ OH- cần để xuất hiện kết tủa: [OH-]2 = TMn(OH)2 / [Mn2+]

[OH-] = 6,68.10-7

TR ẦN

H Ư

N

•

Vậy Fe(OH)3 kết tủa trước Mn(OH)2

10 00

B

+ Để kết tủa hoàn toàn Fe(OH)3 => [OH-]3 = (10-35,5) / (10-6) => [OH-] = 1,47.10-10 M Vậy pH = 4,17

A

Để Mn2+ bắt đầu kết tủa thì: [OH-]2 = (10-12,35) / 1 = > [OH-] = 6,68.10-7 M

Ó

Vậy pH lúc này 7,83

[4,17 ; 7,83]

Í-

H

Vậy khoảng pH để tách hoàn toàn Fe3+ khỏi Mn2+ : pH

TO

Ban đầu

ÁN

được phức bền:

ÀN

Cân bằng

-L

b/ Giữa quá trình tạo phức F- và quá trình hiđroxiro, nhận thấy quá trình tạo phức F- ưu thế hơn, tạo Fe3+

0,001M

z

+

6F-

FeF63- (K=1016,1)

1M 0,999 + z

0,001 – z

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

2

N

Cân bằng

H+

+

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

0,001M

Fe(OH)2+

H2 O =

Ơ

Ban đầu

+

H

Fe3+

U Y

1/ a/

D

IỄ N

Đ

Ta có: ( 0,001 – z ) / (z ( z + 0,999) ) = 1016,1 => z = 7,95.10-20 (Rất nhỏ) => [Fe3+] = 7,95.10-20 Khi cho NaOH vào , nồng độ OH- để tạo kết tủa Fe(OH)3 là: [OH-]3 = (10-35,5) / (7,95.10-20) => [OH-] = 3,41.10-6 (M) Với Mn2+, nồng độ OH- cần để xuất hiện kết tủa là 6,68.10-7 Vậy lúc đó Mn2+ sẽ kết tủa thành Mn(OH)2 trước

Trang 14

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

2/ a/ Nồng độ Pb2+ trong nước máy: [Pb2+] = (3.10-28) / (8,41.10-12) = 3,57.10-17 (M) Nồng độ Ni2+ trong nước máy: [Ni2+] = (3.10-20) / (4,09.10-8) = 7,33.10-13 (M)

N

b/ Trong trường hợp [S2-] = 5.10-11

Ơ

[Pb2+] = (3.10-28) / (5.10-11) = 6.10-18 (M)

N

H

% Pb2+ còn lại trong dung dịch là (6.10-18) / (3,57.10-17) = 16,8%

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

http://daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

100% trong dung dịch

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

Vì lượng S2- sử dụng trong trường hợp này nhỏ hơn lượng cần để tạo kết tủa NiS, do đó Ni2+ vẫn còn

Trang 15

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial