Bài tập hóa phân tích

Bài tập hóa phân tích có lời giải chi tiết. Chương 2: Cân bằng axit - bazo

MTTCQ BÀI TẬP PHẦN 2. CHƯƠNG 2. CÂN BẰNG ACID – BAZ Câu 1. Tính pH của dung dịch CH 3 COOH 0,1 M, biết rằng hằng số phân ly của axít này là K a = 10 -4,75 . Câu 2. Tính pH của dung dịch NH 4 OH 1 M biết K b = 1,76.10 -5 . Câu 3. Tính giá trị pH của dung dịch đệm gồm NH 4 OH 0,05 M và NH 4 Cl 0,05 M. Cho biết K NH4OH = K b = 1,76.10 -5 . Câu 4. Cho 500ml dung dịch CH 3 COOH 0,1 M. Người ta thêm từ từ dung dịch NaOH 0,1 N vào 500ml dung dịch trên. Tính pH ở các thời điểm sau: a. 100ml NaOH 0,1N b. 300ml NaOH 0,1N c. 500ml NaOH 0,1N d. 600ml NaOH 0,1N Câu 5. Tính pH của dung dịch NaCN 0,010 M. Cho pK a,HCN = 9,35. Câu 6. Tính pH của dung dịch NH 4 Cl 0,10 M. Cho 3 NH pK = 4,75. Câu 7. Tính pH của dung dịch thu được khi thêm 0,102g CH 3 COONa vào 100ml dung dịch 0,0375M CH 3 COOH. Biết pK CH3COOH = 4,75. Câu 8. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn: a. 50ml 0,1M KH 2 PO 4 và 25ml 0,2M K 2 HPO 4 . Biết H 3 PO 4 có pK1 = 2,16; pK2 = 7,13; pK3 = 12,3. b. 30ml 0,1M Na 2 CO 3 và 15ml 0,1M NaHCO 3 . Biết H 2 CO 3 có pK1 = 6,35; pK2 = 10,33. Câu 9. Phải thêm vào 100ml dung dịch HCOOH 0,2M bao nhiêu gam natri foocmat rắn HCOONa để có dung dịch đệm với pH = 4,3. Biết pK HCOOH = 3,77. Câu 10. Cần bao nhiêu gam CH 3 COONa hòa tan trong 50ml dung dịch CH 3 COOH 0,04M để được pH = 5,43. Câu 11. Tính pH dung dịch HNO 2 0,120 M, K a = 7,1.10 -4 Câu 12. Tính pH dung dịch HF 2,0.10 –4 M. K a = 6,7.10 –4 . Câu 13. Tính [H + ], [OH - ], pH của dung dịch Na 2 S 0,100M. Câu 14. Tính pH của dung dịch NaHCO 3 1,00M. (H 2 CO 3 có pK a1 = 6,35, pK a2 = 10,33). Câu 15. Tính pH của dung dịch NaHSO 3 1,00.10 -3 M (H 2 SO 3 có pK a1 = 1,76, pK a2 = 7,21). Câu 16. Xác định nồng độ của dung dịch CH 3 COOH phải có trong dung dịch sao cho pH = 3. MTTCQ MTTCQ Hoàng Nhân Khôi DH11H1 Câu 1: CH 3 COOH ⇔ CH 3 COO - + H + H 2 O ⇔ OH - + H + 12 3 14 375.4 10*5.7 10*33.1 10 ][ 10*33.11.0*10*][ ][][ ][][ ][ − − − − −−+ −+ −+ + ==⇒ === − −− = gd aagd a a OH CKH OHH OHHC KH Vì [OH - ] << [H + ] ta bỏ [OH - ] bên cạnh [H + ] 8778.2]log[ 10*325.1][ 010][*10][ 0*][*][ ][ ][ ][ 3 75.575.4 2 =−=⇒ =⇔ =−+⇔ =−+⇒ − = + −+ −+−+ ++ + + + HpH H HH CKHKH H HC KH aaa a a Câu 2: 12 3 14 35 2 44 10*384.2 10*195.4 10 ][ 10*195.410*76.1*][ ][][ ][][ ][ − − − + −−− +− +− − −+ −+ ==⇒ === − +− = +⇔ +⇔ gd bb b b H CKOH HOH HOHC KOH OHHOH OHNHOHNH gd Vì [H + ] << [OH - ] ta bỏ [H + ] bên cạnh [OH - ] Và vì [OH - ] << C b ta bỏ [OH - ] bên cạnh C b 6227.11]log[ ][10*195.410*76.1*][ *][ ][ * ][ 35 2 =−=⇒ ====⇒ =⇔ = + −−− − − − gd gdbb bb bb HpH OHCKOH CKOH OH CK OH Câu 3: Ta có 76.1 10 10*76.1 10 10*76.1 9 5 14 5 − − − − ==⇒= ab KK MTTCQ MTTCQ 5 9 14 9 2 44 44 10*76.1 76.1 10 10 ][ 76.1 10 ][ ][][ ][][ ][ − − − − − + −+ −+ + −+ −+ −+ ==⇒ == −+ +− = +⇔ +⇒ +⇔ gd b a adg b a a OH C C KH OHHC OHHC KH OHHOH ClNHClNH OHNHOHNH Vì [H + ] << [OH - ] ta bỏ [H + ] bên cạnh [OH - ] Và vì [OH - ] << Ca, Cb tả bỏ [OH - ] bên cạnh Ca, Cb 2455.9]log[ ][ 76.1 10 ][ 9 =−=⇒ === + − + HpH H C C KH gd b a a Câu 4: Ta có V td =0.5 (lít) a) V NaOH = 0.1 (lít) < V td = 0.5 (lít) ⇒ Trước điểm đương lượng ; dd gồm có CH 3 COONa và CH 3 COOH dư 25.10 75.4 14 75.475.4 33 33 75.4 3 3 10*5.2 10*4 10 ][ 10*4 60 1 15 1 10][ ][][ ][][ ][ 10 60 1 1.05.0 1.0*1.0 * ][ 15 1 1.05.0 1.0*1.01.0*5.0 ** ][ 3 3 3 3 3 − − − − −−+ −+ −+ + +− +− − == === −+ +− = +⇔ +⇒ == = + = + == = + − = + − == gd b a agd b a a COOHCHa NaOHCOOHCH NaOHNaOH b NaOHCOOHCH NaOHNaOHMCOOHCH a OH C C KH OHHC OHHC KH HCOOCHCOOHCH NaCOOCHCOONaCH KK M VV CV COONaCHC M VV CVCV COOHCHC COOHCH Vì [OH - ] << [H + ] ta bỏ [OH - ] bên cạnh [H + ] Và vì [H + ] << C a , C b ta bỏ [H + ] bên cạnh C a , C b MTTCQ MTTCQ 14794.4]log[ ][10*4 60 1 15 1 ][ 75.4 =−=⇒ ==== + −+ HpH H C C KH gd b a a b) V NaOH = 0.3 (lít) < V td = 0.5 (lít) ⇒ Trước điểm đương lượng ; dd gồm có CH 3 COONa và CH 3 COOH dư 25.10 75.4 14 75.475.4 33 33 75.4 3 3 10*5.1 10* 3 2 10 ][ 10* 3 2 80 3 40 1 10][ ][][ ][][ ][ 10 80 3 3.05.0 1.0*3.0* ][ 40 1 3.05.0 1.0*3.01.0*5.0 ** ][ 3 3 3 3 3 − − − − −−+ −+ −+ + +− +− − == === −+ +− = +⇔ +⇒ == = + = + == = + − = + − == gd b a agd b a a COOHCHa NaOHCOOHCH NaOHNaOH b NaOHCOOHCH NaOHNaOHMCOOHCH a OH C C KH OHHC OHHC KH HCOOCHCOOHCH NaCOOCHCOONaCH KK M VV CV COONaCHC M VV CVCV COOHCHC COOHCH Vì [OH - ] << [H + ] ta bỏ [OH - ] bên cạnh [H + ] Và vì [H + ] << C a , C b ta bỏ [H + ] bên cạnh C a , C b 9261.4]log[ ][10* 3 2 80 3 40 1 ][ 75.4 =−=⇒ ==== + −+ HpH H C C KH gd b a a c) V NaOH = 0.5 (lít) = V td = 0.5 (lít) ⇒ Tại điểm đương lượng ; dd có CH 3 COONa MTTCQ MTTCQ 9 6 1414 625.9 25.9 75.4 14 75.4 2 33 3 10*885885.1 10*30255.5 10 ][ 10 ][ 10*30255.505.0*10*][ ][][ ][][ ][ 10 10 10 10 05.0 5.05.0 1.0*5.0* ][ 3 3 − − − − − + −−− +− +− − − − − − +− +− === === − +− = ==⇒== +⇔ +⇒ = + = + == OH H CKOH HOH HOHC KOH KKK HOHOH NaCOOCHCOONaCH M VV CV COONaCHC gd bbgd b b bCOOHCHa NaOHCOOHCH NaOHNaOH b Vì [H + ] << [OH - ] ta bỏ [H + ] bên cạnh [OH - ] Và vì [OH - ] << C b ta bỏ [OH - ] bên cạnh C b 72448.8]log[ ][10*30255.505.0*10*][ 625.9 =−=⇒ ==== + −−−− gd gdbb HpH OHCKOH d) V NaOH = 0.6 (lít) > V td = 0.5 (lít) ⇒ Sau điểm đương lượng ; dd gồm có CH 3 COONa và NaOH dư. +− +− +⇒ +⇒ = + − = + − == NaOHNaOH NaCOOCHCOONaCH M VV CVCV NaOHC COOHCHNaOH COOHCHCOOHCHNaOHNaOH b 33 11 1 5.06.0 1.0*5.01.0*6.0 ** ][][ 3 33 Ta xem hỗn hợp trên như một bazo mạnh . ][ ][ − − += OH K COH W b Vì C b lớn nên ta xem như H 2 O phân ly không đáng kể. Vì vậy ta có : 9586.12]log[ 10*1.1 11 1 10 ][ 10 ][ 11 1 ][ 13 1414 =−=⇒ ===⇒== + − − − − +− HpH M OH HMCOH b Câu 5: MTTCQ MTTCQ 73.4 10 10*73.4 10 ][ 10*73.401.0*10*][ ][][ ][][ ][ 10 10 10 1035.9 10 4 14 465.4 2 65.4 35.9 14 35.9 − − − + −−− +− +− − −+ −+ − − − − ==⇒ === − +− = +⇔ +⇒ ==⇒=⇒= gd bbgd b b baa H CKOH HOH HOHC KOH OHHOH CNNaNaCN KKpK Vì [H + ] << [OH - ] ta bỏ [H + ] bên cạnh [OH - ] 665.10]log[ 621.4 10 10*621.4 10 ][10*621.4][ 010][10][ 0*][*][ ][ ][ ][ 10 4 14 4 65.665.42 2 =−=⇒ ==⇒=⇒ =−+⇔ =−+⇔ − = + − − − +−− −−−− −− − − − HpH HOH OHOH CKOHKOH OH OHC KOH bbb b b Câu 6: 5.7 10 10*5.7 10 ][ 10*5.71.0*10*][ ][][ ][][ ][ 10 10 10 1075.4 8 6 14 625.9 2 44 25.9 75.4 14 75.4 3 − − − − −−+ −+ −+ + −+ −+ − − − − ==⇒ === − +− = +⇔ +⇒ ==⇒=⇒== gd aagd a a abbNH OH CKH OHH OHHC KH OHHOH ClNHClNH KKpKpK Vì [OH - ] << [H + ] ta bỏ [OH - ] bên cạnh [H + ] Và vì [H + ] << C a ta bỏ [H + ] bên cạnh C a 125.5]log[ ][10*5.71.0*10*][ *][ ][ * ][ 625.9 2 =−=⇒ ====⇒ =⇔ = + +−−+ + + + gd gdaa aa aa HpH HCKH CKH H CK H MTTCQ MTTCQ Câu 7: 75.4 1075.4 3 − =⇒== aaCOOHCH KpKpK +− +−− +− +⇔ +⇔ +⇒ ===→=→= HOHOH HCOOCHCOOHCH NaCOOCHCOONaCH M V n Cmol O ngOm COONaCH MCOONaCHCOONaCH COONaCH 2 33 33 82 02.1 1.0 82 102.0 82 102. 102. 3 3 33 10 5 1414 575.4 10*865.1 10*361.5 10 ][ 10 ][ 10*361.5 82 02.1 0375.0 10][ ][][ ][][ ][ − − − + − − −−+ −+ −+ + ===⇒ === −+ +− = H OH C C KH OHHC OHHC KH b a agd b a a Vì [OH - ] << [H + ] ta bỏ [OH - ] bên cạnh [H + ] Và vì [H + ] << C a , C b ta bỏ [H + ] bên cạnh C a , C b 271.4]log[ ][][ =−=⇒ == + ++ gd gd b a a HpH H C C KH Câu 8: a) Ta có pK 1 = 2.16 ⇒ K 1 = 10 -2.16 pK 2 = 7.13 ⇒ K 2 = 10 -7.13 pK 3 = 12.3 ⇒ K 3 = 10 -12.3 Vì muối KH 2 PO 4 và muối K 2 HPO 4 đều là muối trung tính nên pH của dung dịch là : 83 59.213 3.1213.716.2 3 321 10*358.61010*10*10**][ −−−−−+ =====⇒ KKKHK a pH = -log[H + ] = 7.2 Hay : ( ) ( ) ( ) ( ) 2.73.1213.7 2 1 13.716.2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 3221 =       +++=       +++= pKpKpKpKpH b) Ta có pK 1 = 6.35 ⇒ K 1 = 10 -6.35 pK 2 = 10.33 ⇒ K 2 = 10 -10.33 ** Vì muối NaHCO 3 là muối trung tính nên pH của dung dịch là : 968.1633.1035.6 21 10*571.41010*10*][ −−−−+ =====⇒ KKHK a MTTCQ MTTCQ 6 9 14 10*1877.2 10*571.4 10 − − − ==⇒ b K pH 1 = -log[H + ] = 8.34 Hay : ( ) ( ) 34.833.1035.6 2 1 2 1 211 =+=+= pKpKpH ** Dung dịch Na 2 CO 3 sau khi trộn chung : 15 1 015.003.0 1.0*03.0 ][][ 32 = + == b CCONa −+ − + +⇔ +⇒ OHHOH CONaCONa 2 332 82.3 10 10*82.3 10 ][ 10 ][ 10*82.3 15 1 *10*1877.2*][ ][][ ][][ ][ 10 4 1414 46 − − − − − + −−− +− +− − === === − +− = OH H CKOH HOH HOHC KOH gd bbgd b b Vì [OH - ] >> [H + ] ta bỏ [H + ] bên cạnh [OH - ] Và vì [OH - ] << C b ta bỏ [OH - ] bên cạnh C b gdbb OHCKOH ][10*82.3 15 1 *10*1877.2*][ 46 −−−− ==== 582.10]log[ 2 =−=⇒ + gd HpH Vậy pH của dung dịch là : 461.9 2 582.1034.8 2 21 = + = + = pHpH pH Câu 9: ][][ ][][ ][ 1077.3 10 10 10 ][ 10 ][10][3.4 77.3 7.9 3.4 1414 3.4 −+ −+ + +− +− − − − − + − −−+ −+ +− = +⇔ +⇒ =⇒== ===⇒=⇒= OHHC OHHC KH HHCOOHCOOH NaHCOOHCOONa KpKpK H OHHpH b a a aHCOOHa Vì [OH - ] << [H + ] ta bỏ [OH - ] bên cạnh [H + ] Và vì [H + ] << Ca ta bỏ [H + ] bên cạnh C a Ta giả sử : [H + ] << C b ta bỏ [H + ] bên cạnh C b MTTCQ MTTCQ Vậy ta được : 3.4 3.477.3 10][677688.0 ][10 2.0 10][ −+ +−−+ =>>=⇒ ==== HC H CC C KH b bb a agd Vậy giả sử của ta có thể chấp nhận 6082784.4 677688.0 8.61.0 68 =⇒ ===== HCOONa HCOONa HCOONa HCOONa HCOONa Mb m m m V M m CC HCOONa Câu 10: ][][ ][][ ][ 10;10 10 10 ][ 10 ][10][43.5 33 33 75.457.8 43.5 1414 43.5 −+ −+ + +− +− −− − − + − −−+ −+ +− = +⇔ +⇔ ====⇒=⇒= OHHC OHHC KH HCOOCHCOOHCH NaCOOCHCOONaCH K H OHHpH b a a a Vì [OH - ] << [H + ] ta bỏ [OH - ] bên cạnh [H + ] Và vì [H + ] << C a ta bỏ [H + ] bên cạnh C a Ta giả sử : [H + ] << C b ta bỏ [H+]bên cạnh C b vậy ta được : 43.5 43.575.4 10][191452.0 ][10 04.0 10][ −+ +−−+ =>>=⇒ ==== HC H CC C KH b bb a agd Vậy giả sử của ta có thể chấp nhận 7849532.0 191452.0 1.405.0 82 3 3 3 3 3 3 =⇒ ===== COONaCH COONaCH COONaCH COONaCH COONaCH Mb m m m V M m CC COONaCH Câu 11: MTTCQ MTTCQ 12 3 1414 34 2 22 10*08.1 10*23.9 10 ][ 10 ][ 10*23.912.0*10*1.7*][ ][][ ][][ ][ − − − + − − −−+ −+ −+ + −+ + ===⇒ === − +− = +⇔ +⇔ H OH CKH OHH OHHC KH OHHOH NOHHNO gd aagd a a Vì [OH - ] << [H+] ta bỏ [OH - ] bên cạnh [H + ] 05.2]log[ 10*8822.8][ 010*52.8][*10*1.7][ 0*][*][ ][ ][ ][ 3 54 2 =−=⇒ =⇔ =−+⇔ =−+⇒ − = + −+ −+−+ ++ + + + HpH H HH CKHKH H HC KH aaa a a Câu 12 : 11 4 1414 444 2 10*73.2 10*661.3 10 ][ 10 ][ 10*661.310*2*10*7.6*][ ][][ ][][ ][ − − − + − − −−−+ −+ −+ + −+ + ===⇒ === − +− = +⇔ +⇔ H OH CKH OHH OHHC KH OHHOH FHHF gd aagd a a Vì [OH - ] << [H+] ta bỏ [OH - ] bên cạnh [H + ] 79.3]log[ 10*612.1][ 010*34.1][*10*7.6][ 0*][*][ ][ ][ ][ 4 74 2 =−=⇒ =⇔ −+⇔ =−+⇒ − = + −+ −+−+ ++ + + + HpH H HH CKHKH H HC KH aaa a a Câu 13: Ta có axit H 2 S pK a1 = 7.02 (k a1 = 10 -7.02 ); pK a2 = 12.9 (K a2 = 10 -12.9 ) Na 2 S ⇒ Na + + S 2- 0.1 0.1 0.1 MTTCQ [...]...MTTCQ S2- + H2O ⇔ HS- + OH- Kb1 = 10-1.1 HS- + H2O ⇔ H2S + OH- Kb2 = 10-6.98 H2O ⇔ OH- + H+ Kw = 10-14 Ta có : Kb1 >> Kb2 ⇒ Bỏ qua OH- do nấc thứ 2 phân li [OH − ] = K b Cb − [OH − ] + [ H + ] [OH − ] − [ H + ] [OH − ]gd = K b * Cb = 10 −1.1 * 0.1 = 0.089125 [ H + ] gd = 10 −14 10 −14 = = 1.0191*10 −13 − [OH ] 0.089125 Vì [H+] . MTTCQ BÀI TẬP PHẦN 2. CHƯƠNG 2. CÂN BẰNG ACID – BAZ Câu 1. Tính pH của dung dịch CH 3 COOH 0,1 M, biết rằng hằng số phân ly của axít này. mạnh................................................................. ][ ][ − − += OH K COH W b Vì C b lớn nên ta xem như H 2 O phân ly không đáng kể. Vì vậy ta có : 9586.12]log[ 10*1.1 11 1 10 ][ 10 ][ 11