Mạc Thanh Hà- ĐTG – 18/7/2016 BÀI LUYỆN SỐ (Cân axit bazơ) Bài Độ điện ly dung dịch axit HA 2M 0,95% a) Tính số điện ly K HA a b) Thêm nư ớc để pha 10 ml axit HA thành 100 ml độ điện ly thay đổi lần? Bài a) Xác định độ điện ly H – COOH 1M biết số điện ly K = 10 a −4 b) Khi pha 10 ml axit nư ớc thành 200 ml dung dịch độ điện ly thay đổi bao nhiêu? Giải thích Bài Dẫn từ từ SO qua 1,0 lít dung dịch Ca(OH) (dung dịch A) Sau phản ứng, dung dịch thu đư ợc có pH = 2 12 có kết tủa CaSO Lọc kết tủa, làm khô, cân nặng 1,2 gam a) Tính thể tích SO (ở 27,3 C 1,0 atm) tan vào dung dịch A b) Tính nồng độ mol Ca(OH) dung dịch A Bài So sánh pH dung dịch sau : NH NO 0,05M ; NH HS 0,05M ; + (NH ) SO 0,025M ; 42 − (NH ) S 0,025M NH HCO 0,05M Biết: pK(NH ) = 9,24; pK(HSO ) = ; pK (H S) = ; 42 pK (H S) = 13 pK (H CO ) = 6,35 ; pK (H CO ) = 10,33 2 2 Bài Tính pH dung dịch sau : a) 0,01 mol HCl tan 10 ml dung dịch (dung môi nư ớc) b) HNO 6,3 10 −8 M c) 8,0 gam NaOH tan 1,0 lít dung dịch (dung môi nư ớc) d) 10 −7 gam NaOH tan 1,0 lít dung dịch (dung mơi nư ớc) Bài Độ tan CO dung dịch bão hoà = 10 a) Tính pH, [CO 2− −2 M − ] , [HCO ] dung dịch bão hoà CO b) Nếu cho vào dung dịch lợng metyl da cam dung dịch có màu gì? (biết metyl da cam có màu đỏ hồng pH = 3,1 màu vàng pH = 4,4) Cho H CO có pK = 6,35 pK = 10,33 a1 a2 Bài Trộn 10 ml dung dịch NH 0,01 M với ml dung dịch HCl 0,02 M dung dịch thu đư ợc có phản ứng axit hay bazơ ? Bài Độ điện ly H-COOH dung dịch H-COOH 0,1 M thay đổi có mặt: a) HCl 0,01 M ; b) NH Cl M ; c) CH COONa 0,01 M Cho K(HCOOH) = 10 − 3,75 ; K(NH ) = 10 − 4,76 ; K(CH COOH) = 10 − 4,76 Bài Hoà tan 1,0 gam NH Cl 1,0 gam Ba(OH) 8H O vào 80 ml nớc Pha loãng dung dịch thu đư ợc 2 nư ớc đến 100 ml 25 C + a) Hãy tính pH dung dịch (cho pK (NH ) = 9,24) a b) Hãy tính nồng độ ion dung dịch c) Tính pH sau thêm 10,0 ml dung dịch HCl 1,0 M vào dung dịch d) Tính [NH ] dung dịch sau thêm HCl Bài 10 Axit photphoric axit ba chức, chuẩn độ dung dịch H3PO4 0,10M với NaOH 0,10M Hãy ư ớc lựợng pH điểm sau: a) Giữa điểm bắt đầu điểm tơng đư ơng thứ nhất? b) Tại điểm tư ơng đư ơng thứ hai? c) Vì khó xác định đư ờng cong chuẩn độ sau điểm tư ơng đư ng thứ hai? Cho Ka1 =1,7.10-3 Ka2 =6,2.10-8 Ka3 =4,4.10-13 Bài 11 Dung dịch axit nitrơ, HNO2, nồng độ 0,495 M có pH = 1,83 Xỏc định [H+] % axit nitrơ bị ion hóa dung dịch Viết biểu thức số cân tính giá trị Ka axit nitrơ Tớnh giá trị pH dung dịch đư ợc tạo cách cho gam NaNO2 vào 750 ml dung dịch axit nitrơ Cho 20,0 ml dung dịch HNO 0,0125 M tác dụng với lư ợng vừa đủ dung dịch NaOH 0,0125 M Tính pH dung dịch thu đư ợc Bài 12 Dung dịch A gồm H2C2O4 0,1M axit HA Để trung hịa hồn toàn 10 ml dung dịch A cần 25 ml dung dịch NaOH 0,12M Tính nồng độ HA 2.Tính pKa(HA) biết độ điện li HA dung dịch A 3,34.10-2 % 3.Thêm 90 ml dung dịch NH3 0,04M vào 10 ml dung dịch A pH bao nhiêu? Cho H2C2O4 có pKa1 = 1,25 pKa2 = 4,27 NH4+ có pKa = 9,24 Bài 13 Trộn 10,00 mL dung dịch CH3COOH 0,20 M với 10,00 mL dung dịch H3PO4, thu đư ợc dung dịch A có pH = 1,50 CH3PO4 Tính dung dịch H3PO4 trư ớc trộn Tính độ điện li CH3COOH dung dịch A Thêm từ từ Na2CO3 rắn vào dung dịch A pH = 4,0, thu đư ợc dung dịch B Tính số gam Na 2CO3 dùng Cho biết: H3PO4: pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,32; CH3COOH: pKa = 4,76; CO2 + H2O có pKa1 = 6,35; pKa2 = 10,33 Bài 14 TÝnh thÓ tÝch KOH 1,8M cần để: a) Trung hoà hoàn toàn 50,00 ml dung dịch H3PO4 0,60M Tính pH thời điểm b) Trung hoà 25,00 ml dung dịch H3PO4 đến pH1 = 4,68 đến pH2 = 7,21 Cho số phân li axit H3PO4 K1 = 10- 2,15; K2 =10- 7,21; K3 = 10- 12,32 2/ a) Tính pH dung dịch Na2A 0,022 M b) Tính độ điện li ion A2- dung dịch Na2A 0,022 M có mặt NH4HSO4 0,001 M pK pK + pK pK Cho: a(HSO ) = 2,00; a(NH ) = 9,24; a1(H A) = 5,30; a2(H A) = 12,60 Bài 15 Dung dịch A gồm Na2S CH3COONa có pHA = 12,50 Thêm lư ợng Na3PO4 vào dung dịch A cho độ điện li ion S 2- giảm 20% (coi thể tích dung dịch khơng đổi) Tính nồng độ Na3PO4 dung dịch A Chuẩn độ 20,00 ml dung dịch A dung dịch HCl 0,10 M: a Khi thị metyl da cam đổi màu (pH = 4,00) dùng hết 19,40 ml dung dịch HCl Tính nồng độ CH3COONa dung dịch A b Nếu dùng hết 17,68 ml HCl hệ thu đư ợc có pH bao nhiêu? Cho: pK a1(H2S) = 7,02; pK a3(H3PO4 ) = pK a2(H 2S) = 12,32; 12,9; pK a(CH3COOH) = pK a1(H3PO4 ) = 2,15; pK a2(H3PO4 ) = 7,21; 4,7 ĐÁP SỐ Bài a) K = 1,822 10 a −4 −2 b) α = 10 Vậy độ điện ly tăng Bài a) α = 0,014 hay 1,4% 0,03018 0,0095 = 3,177 lần 0,06325 0,014 −2 b) α = 6,32 10 → Vậy độ điện ly tăng = 4,518 lần Bài a) Nồng độ Ca(OH) ban đầu = 0,015 M Bài pH: NH NO < (NH ) SO < NH HCO < NH HS < (NH ) S 42 4 42 Bài a) pH = b) pH = 6,86 c) pH = 13,3 d) pH = 7,02 2− − − 10,33 − 3,936 Bài a) [CO ] = 10 vµ [HCO ] = 10 b) 3,1 < pH = 3,94 < 4,4 nên dung dịch có màu hồng da cam 2− 3 − 10,33 − 3,936 Bài a) [CO ] = 10 [HCO ] = 10 b) 3,1 < pH = 3,94 < 4,4 nên dung dịch có màu hồng da cam Bài a) pH = 5,7 Bài a) α = 4,5 % b) α = 1,7 % c) α = 4,5 % d) α =11,56 % Bài 10 a) pH = pK = 2,15 a b) pH = 9,77 c) HPO 2− −13 (K = 4,4×10 vào dung dịch HPO 2− ) ≈ H O (K = 10 W −14 ) nên thêm bazơ mạnh khơng khác thêm bazơ mạnh vào nớc Bài 11 Vì pH = 1,83 [H+] = 10- pH = 1,48.10-2 M 1, 48.10−2 0, 495 Phần trăm HNO2 bị ion hoá = [H + ].[NO −2 ] (1, 48.10−2 )2 Ka = = [HNO2 ] 0, 495 − 1, 48.10−2 M CNaNO = = 0, 0193 69.0, 750 = 2,99 % = 4,7.10-4 M → NaNO2 Na+ + NO2 [] 0,0193 0,0193 0,0193 Xét cân bằng: HNO2 H+ + NO2 t=0 0,495 0,0193 [] 0,495 x x 0,0193 + x + − [H ].[NO2 ] x( x + 0, 0193) Ka = = = 4, 7.10 −4 [HNO ] (0, 495 − x) Ta có : x = 2,87.10-4 pH = lgx = 3,54 20.0, 0125 0, 0125 Vtd = = 20 ml Xác định pH điểm tương đương HNO2 [ ],M x + OH NO2 + 0, 0125 x [NO −2 ] 0, 0125 = [HNO ].[OH ] 2x H2O K = Ka Kw = 4,7.1010 Ta có : K = = 4,7.1010 -7 Giải ta được: x = 3,64.10 pHtđ = 7,56 Bài 12 6.1 H2C2O4 + 2NaOH → Na2C2O4 + 2H2O HA + NaOH → NaA + H2O 10.0,1.2 + 10.CHA = 25.0,12 ↔ CHA = 0,1M 6.2 [A ] = CHA αHA = 0,1.3,34.10-4 = 3,34.10-5M [HA] = CHA - [A-] ≈ 0,1M nên HA phân li không đáng kể Trong dung dịch có cân bằng: H2C2O4 H+ + HC2O4- (1) Ka1 = 10-1,25 + 2HC2O4 H + C2O4 (2) Ka2 = 10-4,27 HA H+ + A(3) KHA H2O H+ + OHKH2O Ka1 >> Ka2 >> KH2O nên tính theo cân (1), ta đư ợc [H+] = 0,052M [ H + ][ A− ] 0,052.3,34.10 −5 = = 10 −4,76 [ HA] 0,1 KHA = 6.3 Thêm NH3 vào dung dịch A CNH3 = 0,04.90/100 = 0,036M; CHA = CH2C2O4 = 0,1.10/100 = 0,01M Các phản ứng xảy ra: NH3 + H2C2O4 → NH4+ + HC2O4K1 = 107,99 >> 102: phản ứng hoàn toàn + 2NH3 + HC2O4 → NH4 + C2O4 K2 = 104,97 >> 102:phản ứng hoàn toàn NH3 + HA → NH4+ + AK3 = 104,48 >> 102: phản ứng hoàn toàn + Dung dịch sau phản ứng: NH4 0,03M; NH3 0,006M; A- 0,01M; C2O42- 0,01M Có cân sau: NH4+ + H2O NH3 + H3O+ (1) Ka (NH4+) = 10-9,24 NH3 + H2O NH4+ + OH(2) Kb (NH3) = 10-4,76 A + H2O HA + OH (3) Kb (A-) = 10-9,24 C2O42- + H2O HC2O4- + OH- (4) Kb1 = 10-9,73 So sánh số K, ta thấy cân chiếm ư u dung dịch cân (2) Do xem dung dịch thu đư ợc như dung dịch đệm gồm NH3 0,006M NH4+ 0,03M Gần đúng: pH = 9,24 + lg (0,006/0,03) = 8,54 Bài 13 pHA = 1,50 → khơng cần tính đến phân li nư ớc Các trình xảy dung dịch A: H PO-4 ƒ + H3PO4 H + Ka1 = 10-2,15 (1) ƒ CH3COOH H+ + CH3COOKa = 10-4,76 (2) 2H PO HPO ƒ H+ + Ka2 = 10-7,21 (3) 23HPO PO ƒ + H + Ka3 = 10-12,32 (4) Vì Ka1 >> Ka >> Ka2 >> Ka3 nên pHA đư ợc tính theo (1): H PO-4 ƒ H3PO4 H+ + Ka1 = 10-2,15 −1,5 −1,5 −1,5 [ ] 0,5C – 10 10 10 C H PO → = C = 0,346 M ƒ CH3COOH H+ + CH3COOKa = 10−4,76 −1,5 [] 0,1-x 10 x 5, 49.10−5 αCH3COOH = 100 0,1 → x = 5,49.10−5 M → = 0,055% − [H PO ] [H2 PO −4 ] K a1 10 −2,15 + [H PO −4 ] + [H3PO ] [H3PO ] [H ] 10 − Tại pH = 4,00 ta có: = = → = 0,986 2− − , 21 [HPO4 ] K a2 10 − + [H2 PO ] [H ] 10 − 4,0 HPO 2[H PO4− ] −3,21 = = = 10 → [ ] > Kw ⇒ Tính theo cân (2) PO43- + HOH ⇌ HPO42- + OHC 0,3 0 [] 0,3-x x x x2 0,3 − x = 10-1,68 ⇒ x = 0,069 10 −14 0,069 [H+] = = 1,45.10-13 pH ≈ 12,84 pK1 + pK 2,15 + 7,21 = 2 b Nhận thấy pH1 = = 4,68 ⇒ Thành phần hệ muối H2PO4 KOH + H3PO4 → KH2PO4 + H2O 0,015 0,015 nKOH = 0,015 mol Kw = 10-14 Kb1 = 10-1,68 Kb2 = 10-6,79 Kb = 10-11,85 0,015 1,8 Vdd KOH = = 0,0083 (l) hay 8,30ml Với pH2 = 7,21 ta thấy pH2 = pK2 ⇒Thành phần hệ sau trung hoà hệ đệm gồm H2PO4- HPO42- [HPO 24− ] pH2 = 7,21 = pKa2 + lg n HPO − = n H − PO ⇒ [HPO4 ] = [H2PO4 ] ⇒ 3KOH + 2H3PO4 → KH2PO4 + K2HPO4 + 3H2O 0,0225 0,015 nKOH = 0,0225 mol 0,0225 1,8 Vdd KOH = = 0,0125 (l) hay 12,50ml 2A + H2O ⇌HA- + OHKb1 = 10-1,4 (1) HA + H2O ⇌ H2S + OH Kb2 = 10-8,7 (2) + -14 H2O ⇌ H + OH Kw = 10 (3) 2- a) [H PO −4 ] - → Vì Kb1.C >> Kb2.C >> Kw pH hệ đư ợc tính theo cân (1): 2A + H2O ⇌ HA- + OHC 0,022 [ ] 0,022 - x x x [OH-] = x = 0,0158 (M) b) Khi có mặt NH4HSO4 0,0010 M: NH4HSO4 − SO Phản ứng: H + A20,001 0,022 0,021 + NH + 0,001 - 2- A 0,021 0,020 → + → NH 0,001 → ƒ Kb1 = 10-1,4 pH = 12,20 − SO + H 0,001 2− SO HA- + 0,001 → ƒ K1 = 1010,6 0,001 HA- + NH3 0,001 0,002 0,001 K2 = 103,36 2− SO Hệ thu đư ợc gồm: A2- 0,020 M; HA- 0,002 M; Các trình xảy ra: A2- + H2O ⇌ HA- + OHNH + NH3 + H2O ⇌ + OHHA + H2O ⇌ H2A + OH2− SO 0,001 M; NH3 0,001 M Kb1 = 10-1,4 K 'b = 10-4,76 Kb2 = 10-8,7 (4) (5) (6) − SO + H2O ⇌ H HA- ⇌ H+ + OH+ A2- Kb = 10-12 Ka2 = 10-12,6 (7) (8) C A K 'b C NH 2- C So sánh cân từ (4) đến (7), ta có: Kb1 >> >> Kb2 như (4) (8) định thành phần cân hệ: A2- + H2O ⇌ HA- + OHC 0,02 0,002 [] 0,02 - x 0,002 + x x → → x = 0,0142 [HA-] = 0,0162 (M) [HA ] 0,0162 α 2- = = α A 20,022 0,022 → A = 0,7364 hay = 73,64 % - [OH ] + C = α A 2- (Hoặc HSO +C + NH 0,022 HA C - >> Kb 2- SO → (4) chiếm ư u Kb1 = 10-1,4 0,0142 + 0,001 + 0,001 = 0,022 = 0,7364) Bài 15 Gọi nồng độ Na2S CH3COONa dung dịch A C1 (M) C2 (M) Khi chư a thêm Na3PO4, dung dịch xảy trình: S2- + H2O HS- + H2O CH3COO- + H2O ƒ H2O ƒ HS- + OH- ƒ 10-1,1 H2S + OH- 10-6,98 CH3COOH + OH- ƒ (1) H+ + OH- (2) 10-9,24 (3) 10-14 (4) So sánh cân → tính theo (1): S2+ H2O C C1 [ ] C1- 10-1,5 → CS2- ƒ HS- + OH10-1,5 10-1,1 10-1,5 αS2- = α1 = = C1 = 0,0442 (M) độ điện li [HS- ] 10−1,5 = = 0, 7153 CS20, 0442 Khi thêm Na3PO4 vào dung dịch A, ngồi cân trên, hệ cịn có thêm cân sau: PO3-4 HPO + H2O 24 H PO -4 Khi α,S2- = α + H2O + H2O ƒ HPO 2-4 ƒ H PO ƒ H PO4 = 0,7153.0,80 = 0,57224 = + OH- 10-1,68 (5) + OH- 10-6,79 (6) + OH- 10-11,85 (7) [HS- ] CS2- → [HS-] = 0,0442 0,57224 = 0,0253 (M) Vì mơi trư ờng bazơ nên CS2- ≈ = [S2-] + [HS-] + [H2S] [S2-] + [HS-] → [S2-] = 0,0442 – 0,0253 = 0,0189 (M) Từ (1) → [OH-] = 10−1,1.0, 0189 0, 0253 = 0,0593 (M) So sánh cân (1) → (7), ta thấy (1) (5) định pH hệ: HPO 2-4 [OH-] = [HS-] + [ Từ (5) → [ PO 34 ]= ]→[ HPO 2-4 ] = [OH-] - [HS-] = 0,0593 – 0,0253 = 0,0340 (M) [HPO 2-4 ][OH - ] 0, 0340.0, 0593 = 10-1,68 10-1,68 = 0,0965 (M) C PO3- = PO3HPO 2-4 H PO-4 H PO ≈ PO3-4 HPO 2-4 4 → [ ]+[ ]+[ ]+[ ] [ ]+[ ] C PO3- = 0,0965 + 0,0340 = 0,1305 (M) Khi chuẩn độ dung dịch A HCl, xảy trình sau: Tại pH = 4,00: S2- + H+ → HS- 1012,9 HS- + H+ → H2S 107,02 CH3COO- + H+ → CH3COOH 104,76 [HS- ] 10 −4,00 = [S2- ] 10−12,90 ? 1→ [HS-] [CH 3COOH] 10−4,00 = = [CH3COO- ] 10−4,76 ? [S2-]; ≈ 100,76 1→ [H 2S] 10−4,00 = [HS- ] 10−7,02 ? 1→ [H2S] ? [HS-]; [CH 3COOH] 100,76 = = [CH 3COOH]+[CH 3COO - ] + 100,76 0,8519 Như chuẩn độ đến pH = 4,00 ion S 2- bị trung hịa hồn tồn thành H 2S 85,19% CH3COO- tham gia phản ứng: → 0,10 19,40 = 20,00.(2.0,0442 + 0,8519.C2) → CCH COO3 = C2 = 0,010 (M) Khi chuẩn độ hết 17,68 ml HCl, ta thấy: nHCl = 0,1.17,68 = 1,768 (mmol); Vậy phản ứng xảy ra: S C0 C 2- + 0,884 37, 68 + 2H → n S2- = 20 0,0442 = 0,884 (mmol) = 0,5 nHCl H2S 1, 768 37, 68 0,884 37, 68 Hệ thu đư ợc gồm H2S: CH3COO-: 0, 01.20 37, 68 0,884 37, 68 = 0,02346 (M) = 5,308.10-3 (M) Các trình: H2S HSH2O ƒ ƒ H+ + HS- 10-7,02 (8) H+ + S2- 10-12,9 (9) ƒ H+ + OH- 10-14 (10) ƒ CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- 10-9,24 pH hệ đư ợc tính theo (8) (11): h = [H+] = [HS-] – [CH3COOH] = h= → 10−7,02.[H 2S] h (11) - 104,76 [CH3COO-].h 10-7,02 [H 2S] + 104,76 [CH 3COO- ] (12) C H 2S - CCH COO- Chấp nhận [H2S]1 = = 0,02346 (M) [CH3COO ]1 = (12), tính đư ợc h1 = 2,704.10-6 = 10-5,57 (M) Kiểm tra: [H2S]2 = 0,02346 10−5,57 10−5,57 + 10 −7,02 10 - -3 [CH3COO ]2 = 5,308.10 10 −5,57 = 5,308.10-3 (M), thay vào = 0,02266 (M) −4,76 + 10−4,76 = 4,596.10-3 (M) Thay giá trị [H2S]2 [CH3COO-]2 vào (12), ta đư ợc h2 = 2,855.10-6 = 10-5,54 Kết lặp, pH = 5,54 ≈ h1 ... HS- + H2O CH3COO- + H2O ƒ H2O ƒ HS- + OH- ƒ 1 0-1 ,1 H2S + OH- 1 0-6 ,98 CH3COOH + OH- ƒ (1) H+ + OH- (2) 1 0-9 ,24 (3) 1 0-1 4 (4) So sánh cân → tính theo (1): S2+ H2O C C1 [ ] C 1- 1 0-1 ,5 → CS 2- ƒ HS-... [OH-] = [HS-] + [ Từ (5) → [ PO 34 ]= ]→[ HPO 2-4 ] = [OH-] - [HS-] = 0,0593 – 0,0253 = 0,0340 (M) [HPO 2-4 ][OH - ] 0, 0340.0, 0593 = 1 0-1 ,68 1 0-1 ,68 = 0,0965 (M) C PO 3- = PO3HPO 2-4 H PO-4... α,S 2- = α + H2O + H2O ƒ HPO 2-4 ƒ H PO ƒ H PO4 = 0,7153.0,80 = 0,57224 = + OH- 1 0-1 ,68 (5) + OH- 1 0-6 ,79 (6) + OH- 1 0-1 1,85 (7) [HS- ] CS 2- → [HS-] = 0,0442 0,57224 = 0,0253 (M) Vì mơi trư ờng bazơ