ĐỀ THI VÒNG MỘT THÀNH PHỐ CÁC NĂM

Ninh Bình 2011-2012 Câu 6 (2,0 điểm): Hoà tan hết 0,660 gam một axit hữu cơ đơn chức (viết tắt là HA) vào nước đến mức 50,0 ml, được dung dịch A. Tiến hành chuẩn độ dung dịch A bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,125 M. Biết rằng: khi thêm 25,0 ml dung dịch NaOH vào dung dịch A thì pH của dung dịch thu được bằng 4,68; khi thêm 60,0 ml dung dịch NaOH vào dung dịch A thì đạt tới điểm tương đương. 1. Tính khối lượng mol của axit HA. 2. Tính hằng số axit Ka của HA. HA → H + + A  (1) [H + ] = K a . (3) 0,66/M HA = 0,06  0,1250 → M HA = 88. Phản ứng chuẩn độ HA: HA + OH  → A  + H 2 O (4) n HA = 0,660/M HA → n HA = n NaOH = 0,06  0,125 = 0,06  0,1250 M HA = 88 (g. mol  1 ) pH = 4,68 → [H + ] = 2,09.10  5 * Tính K a . Từ (3) và (4) rút ra trong quá trình chuẩn độ [H + ] = K a . (60  0,1250  25  0,1250)/(25  0,1250) = 2,09. 10  5 → K a = 1,49.10  5 Câu II. (2,00 điểm) 1. Dung dịch X gồm CH 3 COOH 0,1 M và CH 3 COONa 0,1 M. a. Tính pH của dung dịch X. b. Tính pH của dung dịch thu được sau khi: - Thêm 0,001 mol HCl vào 1 lít dung dịch X. - Thêm 0,001 mol NaOH vào 1 lít dung dịch X. Biết rằng: K a (CH 3 COOH) = 10 -4,76 ; K W (H 2 O) = 10 -14 c. Có nhận xét gì về sự biến đổi pH của dung dịch trước và sau khi thêm HCl, NaOH ? 2. Có hiện tượng gì xảy ra nếu trộn 5,00 ml dung dịch H 2 C 2 O 4 0,040 M với 5,00 ml dung dịch SrCl 2 0,080 M ? Biết rằng: K W (H 2 O) = 10 -14 ; K 1 a (H 2 C 2 O 4 ) = 10 -1,25 ; K 2 a (H 2 C 2 O 4 ) = 10 -4,27 . Tích số ion K s (SrC 2 O 4 ) = 10 -6,4 . 1.a. Tính pH của dd X - K w << K a nên trong dd tồn tại chủ yếu cân bằng sau: CH 3 COOH + H 2 O  H 3 O + + CH 3 COO - K a = 10 -4,76 C 0,1 0,1 [ ] (0,1-x) x (0,1+x)  K a = )1,0( )1,0( x xx   = 10 -4,76 - Nếu x << 0,1  x  10 -4,76 (phù hợp)  pH  4,76 b.1. Tính pH của dd thu được sau khi thêm HCl - PTPƯ: CH 3 COONa + HCl  NaCl + CH 3 COOH - Xác định được sau PƯ: COOHCH C 3 = 0,101 M COONaCH C 3 = 0,099 M - K w << K a nên trong dd tồn tại chủ yếu cân bằng sau: CH 3 COOH + H 2 O  H 3 O + + CH 3 COO - K a = 10 -4,76 C 0,101 0,099 [ ] (0,101 –x) x (0,099 + x)  K a = )101,0( )099,0( x xx   = 10 -4,76 - Nếu x << 0,099  x  1,02.10 -4,76 (phù hợp)  pH  4,75 b.2. Tính pH của dd thu được sau khi thêm NaOH - PTPƯ CH 3 COOH + NaOH  CH 3 COONa + H 2 O - Xác định được sau PƯ: COOHCH C 3 = 0,099 M COONaCH C 3 = 0,101 M - K w << K a nên trong dd X tồn tại chủ yếu cân bằng sau: CH 3 COOH + H 2 O  H 3 O + + CH 3 COO - K a = 10 -4,76 C 0,099 0,101 [ ] (0,099 –x) x (0,101 + x) K a = )099,0( )101,0( x xx   = 10 -4,76 - Nếu x << 0,099 x  0,98.10 -4,76 (phù hợp)  pH  4,77 c. Nhận xét: pH của dung dịch hầu như không thay đổi khi thêm HCl và NaOH (4,76  4,75  4,77). 3. - Xác định được: CH 2 C 2 O 4 = 0,04.5/10 = 0,020 M CSr 2+ = 0,08.5/10 = 0,040 M - Các cân bằng trong dung dịch: H 2 O  H + + OH - K w = 10 -14 (1) H 2 C 2 O 4  H + + HC 2 O 4 - K 1 a = 10 -1,25 (2) HC 2 O 4 -  H + + C 2 O 4 2- K 2 a = 10 -4,27 (3) - K 1 a >> K 2 a >> K w  có thể coi cân bằng (2) là chủ yếu. H 2 C 2 O 4  H + + HC 2 O 4 - C 0,02 [ ] (0,02-x) x x  [H + ] = [HC 2 O 4 - ] = x - Từ (3) có: [C 2 O 4 2- ] = K 2 a ][ ][ 42   H OHC = K 2 a = 10 -4,27 - K s = 10 -6,4 < 0,04.10 -4,27 = 2,15.10 -6  xuất hiện kết tủa SrC 2 O 4 Sr 2+ + C 2 O 4 2-  SrC 2 O 4 Câu II. (2,25 điểm). 1. Hãy viết phương trình phản ứng và cho biết hiện tượng xảy ra trong các trường hợp sau: a. Cho phèn nhôm Al(NH 4 )(SO 4 ) 2 .12H 2 O vào dung dịch Na 2 CO 3 ; b. Cho Fe 2 ( SO 4 ) 3 vào dung dịch CH 3 COONa đun nóng; c. Cho AlCl 3 tác dụng với dung dịch K 2 CO 3 . 1. Các PTPƯ: a. - Nếu phèn dư: Al(NH 4 )(SO 4 ) 2 + 3H 2 O  Al(OH) 3 + 2H 2 SO 4 + NH 3 NH 3 + H 2 SO 4  (NH 4 ) 2 SO 4 + 2H 2 O Na 2 CO 3 + H 2 O  2NaOH + H 2 O + CO 2 2NaOH + H 2 SO 4  Na 2 SO 4 + 2H 2 O  2Al(NH 4 )(SO 4 ) 2 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O  2Al(OH) 3 + (NH 4 ) 2 SO 4 + 3Na 2 SO 4 + 3CO 2 * Hiện tượng: Có kết tủa trắng keo và có khí bay ra không mùi, không màu. - Nếu Na 2 CO 3 dư: 2Al(NH 4 )(SO 4 ) 2 + 4Na 2 CO 3 + 2H 2 O  2Al(OH) 3 + 2NH 3 + 4Na 2 SO 4 + 4CO 2 * Hiện tượng: Có kết tủa trắng keo và có khí bay ra có mùi khai. 0,25 điểm b. Fe(SO 4 ) 3 + 6CH 3 COONa + 6H 2 O   0 t 2Fe(OH) 3 + 6CH 3 COOH + 3Na 2 SO 4 * Hiện tượng: Có kết tủa nâu đỏ và mùi giấm bốc lên. 0,25 điểm c. 2AlCl 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O  2Al(OH) 3 + 6KCl + 3CO 2 * Hiện tượng: Có kết tủa keo và có khí bay ra. 3. Cho 1,000 ml dung dịch NaOH 0,200 M vào 1,000 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,050 M và CH 3 COOH 0,180 M. Tính nồng độ cân bằng của ion H + . Biết rằng: K a (CH 3 COOH) = 10 - 4,76 ; K W (H 2 O) = 10 - 14 . 3. - Xác định được: C 0 NaOH = 0,010 M ; C 0 HCl = 0,025 M ; C 0 CH 3 COOH = 0,090 M - PTPƯ: HCl + NaOH  NaCl + H 2 O (1) C 0 0,025 0,10 C - 0,075 0,025 CH 3 COOH + NaOH  CH 3 COONa + H 2 O (2) C 0 0,09 0,075 C 0,015 - 0,075 - Các cân bằng trong dung dịch: CH 3 COOH CH 3 COO - + H + K a = 10 -4,76 (3) H 2 O H + + OH - K w = 10 -14 (4) - K a >> K w nên cân bằng (3) là chủ yếu - Xét cân bằng (3) CH 3 COOH CH 3 COO - + H + K a = 10 -4,76 C 0,015 0,075 [ ] (0,015 - x) (0,075 + x) x K a = )015,0( )075,0( x xx   = 10 -4,76 - Do K a bé, CH 3 COO - dư nên có thể coi x << 0,015  x  3,477.10 -6 << 0,015 (thỏa mãn)  [H + ] = x  3,477.10 -6 . 2. TÝnh pH vµ nång ®é c¸c ion  42 POH ; 2 4 HPO ; 3 4 PO trong dung dÞch H 3 PO 4 0,1M Cho K W (H 2 O) = 10 14 ; H 3 PO 4 cã K a1 = 10 23,2 ; K a2 = 10 26,7 ; K a3 = 10 32,12 Trong dd H 3 PO 3 cã c¸c c©n b»ng sau H 3 PO 4 H + +  42 POH K a1 = 10 23,2 (1)  42 POH H + + 2 4 HPO K a2 = 10 26,7 (2) 2 4 HPO H + + 3 4 PO K a3 = 10 32,12 (3) H 2 O H + + OH  K W = 10 14 (4) V× K a1 >> K a2 >> K a3 , K W nªn c©n b»ng (1) lµ chñ yÕu H 3 PO 4 H + +  42 POH K a1 = 10 23,2 (1) (M) b® 0,1 pl x x x cb 0,1 -x x x Ta cã   x x 1,0 2 10 23,2  x  0,0215 pH = - lg    H  1,67    42 POH = x  0,0215 M  42 POH H + + 2 4 HPO K a2 = 10 26,7 (2) (M) b® 0,0215 0,0215 pl y y y cb 0,0215 -y 0,0215 + y y y yy   0215,0 ).0215,0( = 10 26,7  y  10 26,7   2 4 HPO = y  10 26,7 M 2 4 HPO H + + 3 4 PO K a3 = 10 32,12 (3) (M) b® 10 26,7 0,0215 pl z z z cb 10 26,7 -z 0,0215 + z z z-10 ).0215,0( 7,26- zz = 10 32,12  z  10 26,7 . 0215,0 10 32,12  10 91,17   3 4 PO = z  10 91,17 M 2004-2005 Câu II ( 2 điểm) Hoà tan hoàn toàn 7,25 gam hỗn hợp kim loại M hoá trị 2 và oxit của nó vào nước thu được 1 lít dung dịch X có pH= 13. 1/ Xác định kim loại M. 2/ Tính thể tích dung dịch chứa HCl và H 2 SO 4 có pH = 0 cần thêm vào 0,1 lít dung dịch X để thu được dung dịch mới có pH = 1,904 (giả thiết sự pha trộn không làm thay đổi thể tích dung dịch). Câu III: 3,0 điểm 3-1/ 1,0 điểm Dung dịch NH 4 Cl và dung dịch C 6 H 5 NH 3 Cl đều có nồng độ 0,1 mol/l. Dung dịch nào có pH lớn hơn? Giải thích. Giải Trong hai dung dịch có các cân bằng chủ yếu sau: NH 4 + + H 2 O  NH 3 + H 3 O + ( 1) C 6 H 5 NH 3 + + H 2 O  C 6 H 5 NH 2 + H 3 O + ( 2) Trong (2) tạo thành C 6 H 5 NH 2 là bazơ yếu hơn NH 3 vì thế cân bằng của (2) chuyển mạnh hơn về phía phải, nồng độ ion H 3 O + (hoặc H + ) lớn hơn và pH của dung dịch C 6 H 5 NH 3 Cl nhỏ hơn pH của dung dịch NH 4 Cl. Câu 1 ( 2,0 điểm): Hoà tan hoàn toàn 0,765 gam một oxit kim loại vào nước thu được 1 lít dung dịch X có pH = 12. a) Cho biết công thức của oxit kim loại. b) Trộn những thể tích bằng nhau của dung dịch H 2 SO 4 0,05M với dung dịch HCl 0,02M được dung dịch A. Trộn 2 phần thể tích dung dịch X với 1 phần thể tích dung dịch NaOH 0,04M được dung dịch B. Hỏi phải trộn dung dịch A với dung dịch B theo tỉ lệ thể tích như thế nào để được dung dịch C có pH = 2, cho rằng các thể tích thu được bằng tổng thể tích của các dung dịch đem trộn. Giải a) Đặt công thức oxit kim loại chưa biết là M 2 O n M 2 O n + nH 2 O  2M(OH) n Vì pH = 12  [ OH - ] = 10 -2  số mol OH - = 0,01  số mol M(OH) n = 0,01/n  số mol M 2 O n = 0,005/n 0,005/n . ( 2M +16n) = 0,765  M = 68,5n . Nghiệm hợp lý là n = 2  M là Ba số mol Ba(OH) 2 = 0,01/2 = 0,005 b) Đặt thể tích dung dịch A là x [H 2 SO 4 ] = 0,05 số mol H 2 SO 4 = 0,05x/2 số mol H + (1) = 2.0,05x/2 = 0,05x [HCl] = 0,02  số mol HCl = 0,02x/2 = 0,01x  số mol H + (2) = 0,01x Tổng số mol H + = 0,05x + 0,01x = 0,06x Đặt thể tích dung dịch B là y số mol Ba(OH) 2 = 2.0,005y/3= 0,01y/3  số mol OH - = 2.0,01y/3 = 0,02y/3 [NaOH] = 0,04số mol NaOH = 0,04y/3 số mol OH - = 0,04y/3 Tổng số mol OH - = 0,02y/3 + 0,04y/3 = 0,02y Theo phương trình H + + OH -  H 2 O Có 0,06x 0,02y dư (0,06x - 0,02y) Theo đầu bài (0,06x - 0,02y) / (x+y) = 10 -2 Giải ra x : y = 3 : 5 Câu I ( 2,0 điểm) I- 1/ ( 0,75 điểm) Cho từ từ dung dịch chứa x mol Ba(NO 3 ) 2 vào dung dịch chứa y mol K 2 CO 3 thu được dung dịch A và kết tủa B. Trong dung dịch A chứa những ion nào, bao nhiêu mol (tính theo x và y)? Hãy đánh giá pH của dung dịch. Giải Ba(NO 3 ) 2 Ba 2+ + 2NO 3 - K 2 CO 3 2K + + CO 3 2 - Ba 2 + + CO 3 2 - BaCO 3  + Nếu x< y : [K + ] = 2y mol; [NO 3 - ] = 2x mol ; [CO 3 2- ] dư = (y - x) mol khi đó trong dung dịch có các phản ứng thuỷ phân CO 3 2 - + H 2 O HCO 3 - + OH - H 2 O H + + OH - [OH - ] > [H + ]  môi trường bazơ, pH >7 + Nếu x = y: [K + ] = 2y mol; [NO 3 - ] = 2x mol  Dung dịch có pH = 7 + Nếu x > y : [K + ] = 2y mol; [NO 3 - ] = 2x mol ; [Ba 2 + ] = (x – y) mol  Dung dịch có pH = 7 I -2/ (0,75 điểm) Tính nồng độ cân bằng của các chất, các ion trong dung dịch HClO nồng độ 0,001 mol/lít và tính hằng số phân li của axit HClO. Biết rằng ở nồng độ này HClO có độ điện li  = 0,707%. Giải Trong dung dịch tồn tại các cân bằng HClO H + + ClO - H 2 O H + + OH - Vì môi trường là axit nên coi sự phân li của nước không đáng kể, chỉ xét cân bằng (1) HClO H + + ClO - Nồng độ ban đầu C Nồng độ cân bằng C (1-) C C K cb = [H + ]. [ClO - ]/ [HClO] = C. C/ C(1 - ) = ( 0,707.10 - 2 ) 2 . 0,001/ (1 – 0,707.10 - 2 )  5. 10 – 8 [H + ] = [ClO - ] = C = 0,707.10 - 2 . 10 - 3 = 7,07. 10 - 6 mol/ lít . của các chất, các ion trong dung dịch HClO nồng độ 0,001 mol/lít và tính hằng số phân li của axit HClO. Biết rằng ở nồng độ này HClO có độ điện li  = 0,707%. Giải Trong dung dịch tồn tại các. thích. Giải Trong hai dung dịch có các cân bằng chủ yếu sau: NH 4 + + H 2 O  NH 3 + H 3 O + ( 1) C 6 H 5 NH 3 + + H 2 O  C 6 H 5 NH 2 + H 3 O + ( 2) Trong (2) tạo thành C 6 H 5 NH 2 là bazơ. B theo tỉ lệ thể tích như thế nào để được dung dịch C có pH = 2, cho rằng các thể tích thu được bằng tổng thể tích của các dung dịch đem trộn. Giải a) Đặt công thức oxit kim loại chưa biết là