1.Phản ứng (a) là toả nhiệt hay thu nhiệt?
2.Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng tổng hợp hiđro iođua (b) dựa vào
năng lượng liên kết nếu biết năng lượng liên kết của H – H, H – I và I – I lần
lượt bằng 436, 295 và 150 kJ.mol
-1
. Giải thích sự khác biệt của hai kết quả
cho (a) và (b).
3.Viết biểu thức tính hằng số cân bằng K của phản ứng (a) theo phương trình
hoá học của phản ứng.
34 trang |
Chia sẻ: lamvu291 | Lượt xem: 1796 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tuyến chọn một số bài từ sách tuyển tập 10 năm đề thi olympic, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tuyến chọn một số bài từ sách TUYỂN TẬP 10 NĂM ĐỀ THI OLYMPIC
30/4 HÓA HỌC 10- NXB GIÁO DỤC
PHÂN I: HALOGEN
Câu 4: (đề 1996 trang 7)
Xét phản ứng tổng hợp hiđro iođua:
H2(khí) + I2(rắn) 2HI(khí) ∆H = +53kJ (a)
H2(khí) + I2(rắn) 2HI(khí) (b)
1.Phản ứng (a) là toả nhiệt hay thu nhiệt?
2.Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng tổng hợp hiđro iođua (b) dựa vào
năng lượng liên kết nếu biết năng lượng liên kết của H – H, H – I và I – I lần
lượt bằng 436, 295 và 150 kJ.mol-1. Giải thích sự khác biệt của hai kết quả
cho (a) và (b).
3.Viết biểu thức tính hằng số cân bằng K của phản ứng (a) theo phương trình
hoá học của phản ứng.
4.Thực hiện phản ứng tổng hợp hiđro iođua theo (b) trong một bình kín,
dung tích 2 lit ở nhiết độ T, có hằng số cân bằng K = 36.
a, Nếu nồng độ ban đầu của H2 và I2 bằng nhau và bằng 0,02M thì nồng độ
của các chất tại thời điểm cân bằng là bao nhiêu?
b, Ở cân bằng trên, người ta thêm vào bình 0,06gam hiđro thì cân bằng cũng
bị phá vỡ và hình thành cân bằng mới. Tính khối lượng hiđro iođua ở cân
bằng cuối?
Giải:
1. Theo quy ước ∆H > 0 thì phản ứng thu nhiệt.
2. H2(khí) + I2(rắn) 2HI(khí) (b)
Nên: ∆H = (436 + 150) - 2. 295 = - 4kJ
Giá trị nhỏ bất thường là do chưa xét năng lượng cần cung cấp để chuyển I2
(rắn) theo phản ứng (a) thành I2(khí) theo phản ứng (b).
3. Vì I2 là chất rắn nên: HI 2
K
H2
2x2
36 2x 6 0,02 x x 0,015
0,02xx . 0,02
4. H2(khí) + I2(rắn) 2HI(khí)
Trước phản ứng: 0,02M 0,02M 0
Phản ứng: x x 2x
Còn lại: 0,02 – x 0,02 – x 2x
Vậy :
0,03 2a2
K 36
0,02aa 0,005 Kết luận: Ở cân bằng: [HI] = 0,03M, [H2] = [I2] = 0,005M
Số mol H2 thêm:
0,06 : 2 = 0,03 (mol) → nồng độ tăng thêm: 0,03: 2 = 0,015M
H2(khí) + I2(rắn) 2HI(khí)
Ban đầu: 0,02M 0,005M 0,03M
Phản ứng: a a 2a
Cân bằng: 0,02 – a 0,005 – a 0,03 + 2a
→ a = 2,91.10-3 và 2,89.10-2.
Vì a < 0,005 nên chỉ nhận a = 2,91.10-3
Khối lượng HI ở cân bằng cuối:
(0,03 + 2. 0,0029). 2. 128 = 9,165(gam)
Câu 6 (năm 1997 trang 17)
Điều chế clo bằng cách cho 100g MnO2 (chứa 13% tạp chất trơ) tác dụng
với lượng dư dung dịch HCl đậm đặc. Cho toàn bộ khí clo thu được vào
m500ml dung dịch có chứa NaBr và NaI. Sau phản ứng, cô cạn dung dịch,
thu được chất rắn A (muối khan) có khối lượng m gam.
a, Xác định thành phần chất rắn A nếu m = 117gam
b, Xác định thành phần chất rắn A trong trường hợp m = 137,6 gam. Biết
rằng trong trường hợp này, A gồm hai muối khan. Tỉ lệ số mol NaI và NaBr
phản ứng với Cl2 là 3: 2. Tính nồng độ mol của NaBr và NaI trong dung dịch
đầu.
Các phản ứng đều hoàn toàn.
Cho Mn = 55, Br = 80, I = 127, Cl = 35,5, Na = 23
Giải:
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
1 mol 1 mol 1 mol
100 13
n 1(mol )
MnO2 87
o
t
Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2
1,5a mol 3a mol 3a mol
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
a mol 2a mol 2a mol
a, Giả sử Cl2 phản ứng hết → mNaCl = 2.58,5 = 117(g)
Cl2 phản ứng hết, NaI và NaBr phản ứng hết mA = mNaCl = 117g (thỏa)
→ A chỉ chứa NaCl
Cl2 phản ứng hết, NaI và NaBr dư → mA > 117 (g) (loại)
Cl2 dư, NaI và NaBr hết → mA < 117(g) (loại)
Vậy A chỉ chứa NaCl
b, m = 137,6g > 117g → Cl2 phản ứng hết
NaI, NaBr dư, nNaI : nNaBr = 3 : 2 → NaI phản ứng hết, NaBr còn dư.
nNaI : nNaBr = 3 : 2 → gọi 3a và 2a lần lượt là số mol NaI và NaBr phản ứng
Cl2 ta có
n 1,5a a 2,5 a 1 a 0,4
Cl2
20,6
n 0,2(mol )
NaBr 103
2.0,4 0,2 3.0,4
C 2M ; C 2,4 M
NaBr0,5 NaI 0,5
Câu 1: đề 1998 trang 24
Cho khí Cl2 vào 100 ml dung dịch NaI 0,2M (dung dịch A). Sau đó, đun sôi
để đuổi hết I2. Thêm nước để được trở lại 100 ml (dung dịch B).
a, Biết thể tích khí Cl2 đã dùng là 0,1344 lít (đktc). Tính nồng độ mol/l của
mỗi muối trong dung dịch B?
mA =b, m ThêmNaCl + mtừNaBr từ = vào 5a. 58,5dung + mdịchNaBr = B 137,6 một dung dịch AgNO3 0,05M. Tính thể tích
0,1344
n →0,006( mdungmolNaBr ) = dịch20,6(g) AgNO → 3 đã dùng, nếu kết tủa thu được có khối lượng bằng:
Cl2 22,4
(1) Trường hợp 1: 1,41 gam kết tủa.
(2) Trường hợp 2: 3,315 gam kết tủa.
Chấp nhận rằng AgI kết tủa trước. Sau khi AgI kết tủa hết, thì mới đến AgCl
kết tủa.
c, Trong trường hợp khối lượng kết tủa là 3,315 gam, tính nồng độ mol/l của
các ion trong dung dịch thu được sau phản ứng với AgNO3.
Giải:
Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2
0,006 mol 0,012 mol 0,012 mol
nNaI ban đầu = 0,2.0,1 = 0,02 (mol)
Vậy hết Cl2 dư NaI. Dung dịch B chứa 0,020 – 0,012 = 0,008 mol NaI dư và
0,012 mol NaCl.
CNaCl = 0,012 / 0,1 = 0,12M
CNaI = 0,008/0,1 = 0,08M
b, Để biết chỉ có AgI kết tủa hay cả hai AgI và AgCl kết tủa, ta dùng 2 mốc
để so sánh.
Mốc 1: AgI kết tủa hết, AgCl chưa kết tủa.
0,008 mol NaI → 0,008 mol AgI↓
m1 = mAgI = 0,008.235 = 1,88 gam
Mốc 2: AgI và AgCl đều kết tủa hết
0,012mol NaCl → 0,012 mol AgCl↓
m2 = 1,88 + 0,012.143,5 = 3,602 gam
m↓ = 1,41 gam
1,41 < m1 = 1,88 gam vậy chỉ có AgI kết tủa.
1,41
n 0,006(mol )
AgI 235
n 0,006(mol )
AgNO3
0,006
V 0,12(lit )
ddAgNO3 0,05
Vậy
m↓ = 3,315 gam
m1 = 1,88 < 3,315 < m2 = 3,602
Vậy AgI kết tủa hết và AgCl kết tủa một phần
m = 3,315 – 1,88 = 1,435 gam
AgCl0,018
VddAgNO 0,36(lit )
3 nAgCl0,05 = 1,435/143,5 = 0,01 mol
Số mol AgNO3
0,008 + 0,01 = 0,018 mol
- + -
c, Trong trường hợp thứ nhì, dung dịch chỉ còn chứa NO3 , Na , Cl dư
n nAgNO 0,018 mol
NO3 3
nNa n Na bd nNaCl. b d n NaI . b d 0,012 0,008 0,02 mol
n n n 0,012 0,01 0,002 mol
Cl du Cl bd Cl
V V 0,100 0,36 0,46 lit
0,018CâuddB 2: đề ddAgNO1999 trang3 32
C 0,0391M
NO3 o
0,461. Ở 18 C lượng AgCl có thể hòa tan trong 1 lít nước là 1,5 mg. Tính tích số
0,002
CMCl tan của0,0043 AgCl.
0,46 Thể tích dung dịch =
+
C CTính C nồng 0,0434độ bão M hòa của Ag (mol/lít) khi người ta thêm dung dịch NaCl
Na NO3 Cl
58,5 mg/lít vào dung dịch AgCl ở 18oC.
2. Người ta khuấy iot ở nhiệt độ thường trong bình chứa đồng thời nước và
CS2 nguội, và nhận thấy rằng tỉ lệ giữa nồng độ (gam/lít) của iot tan trong
-4
nước và tan trong CS2 là không đổi và bằng 17.10 .
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) của iot trong nước.
Giải:
1. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
T = [Ag+][Cl-]
Trong 1 lít dung dịch:
1,5
Ag Cl .10 3
143,5
2
1,5 3 10
T .10 1,1.10
143,5
Vậy
Khi thêm 1 lượng dung dịch NaCl.
+ + + -
Gọi S2 là nồng độ Ag mới: [Ag ] = S2 → [Ag ] = [Cl ] = S2
Gọi δ là nồng độ của NaCl.
Trong dung dịch số ion Cl-: δ/1 lít
+
Vậy [Ag ] = S2
-
[Cl ] = δ + S2
Ở 18oC nhiệt độ không đổi. T không đổi.
-10 2 -10
S2(S2 + δ) = 1,1.10 → S2 + δS2 – 1,1.10 = 0
Chỉ chọn nghiệm đúng dương: 2 4,4.10 10
S
2 2
103 10 3 2.10 7
S 107
2 2
C HO2
I 17.104
CS2
CI
0,1
Cnuoc g/ cm 3
I 1000
0,1 x x
Cnuoc Cg/CS cm2 3 (g / ml )
I 1000 I 50
→ δ = 0,0585/58,5 = 10-3
0,1 xx
: 17.104
1000 50
Vậy
S2 giảm 100 lần so với S1
2. Theo giả thuyết ta có:
Gọi x là số mol iot từ nước đi vào CS2
Vậy: và
→ x = 0,0967
Suy ra:
Nồng độ iot trong nước là: 0,1 – x = 0,0033 (g/l)
Câu 4: đề 2000 trang 38
a, Hai cốc đựng dung dịch axit clohiđric đặc lên hai đĩa cân A và B. Cân ở
trạng thái cân bằng. Cho a gam CaCO3 vào cốc A và b gam M2CO3 (M là
kim loại kiềm)vào cốc B. Sau khi hai muối đã phản ứng hết và tan hoàn
toàn, cân trở lại vị trí cân bằng.
1. Thiết lập bieetr thức tính khối lượng nguyên tử M theo a và b.
2. Xác định M khi a = 5 và b = 4,8.
b, Cho 20gam hỗn hợp gồm kim loại M và Al vào dung dịch hỗn hợp H2SO4
và HCl, trong đó số mol HCl gấp 3 lần số mol H2SO4 thì thu được 11,2 lít
khí H2(đktc) và vẫn còn dư 3,4 gam kim loại. Lọc lấy phần dung dịch rồi
đem cô cạn thì thu được một lượng muối khan.
1. Tính tổng khối lượng muối khan thu được biết M có hóa trị 2 trong các
muối này.
2. Xác định kim loại M nếu biết số mol tham gia phản ứng của hai kim loại
bằng nhau.
Giải
a, CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O (1)
M2CO3 + 2HCl → 2MCl + CO2↑ + H2O (2)
(1) → khối lượng cốc A tăng = 100 44a
0,56a
100
2Mb 60 44
0,56a
2M 60
11,2
n 2.n 2. 1 mol
H H2 22,4
n 2n n 2 n 3 n
H H2 SO 4HCl H 2 SO 4 H 2 SO 4
(2) → khối lượng cốc B tăng =
1Ta có a = 5, b = 4,8 → M ≈ 22,8 → M là Natri
nH SO 0,2mol
24 5 + 2+
b, M + 2H → M + H2
+ 3+
2Al + 6H → 2Al + 3H2
nHCl 0,6mol
1. mmuối = (20 – 3,4) + 0,2.96 + 0,6.35,5 = 57,1gam
Gọi x là số mol M tham gia phản ứng
2. ta có hệ x.M + 27x = 20 – 3,4 = 16,6
nH
14,224 0,056
n 0,056mol I 0,05 mol / l
I2 2542 bd 1,12
0,112 0,056
n 0,056 H 0,05 mol / l
H2 22 bd 1,12
(1)
v
k 1 (2)
1
IH22
5 1 -1
= 2x + 3x = 1 9.10 .mol . l . ph út 3 1 -1
k1 36.10l . mol . ph út
→ M = 56 (Fe) 0,05.mol . l11 .0,05. mol . l
Câu 3: đề 2001 trang 44
2. 14,224 iot và 0,112g hiđro được chứa trong bình kín thể tích 1,12 lít ở
o -5 -1 -1
nhiệt độ 400 C. Tốc độ ban đầu của phản ứng là Vo = 9.10 mol.l .phút ,
sau một thời gian (tại thời điểm t) nồng độ mol của HI là 0,04 mol/lít và khi 2
phản ứng: H2 + I2 2 4 2 2
K1 HI 6 .10 .mol . l
K Phản ứng: H2 + I2
K 2
2 IH22 0,06 22
2HI
Đạt cân bằng thì [HI] = 0,06 mol/lít 0,05 .mol . l
a, Tính hằng số tốc độ của phản ứng thuận và nghịch.a, 2
b, Tốc độ tạo thành HI tại thời điểm t là bao nhiêu?
c, Viết đơn vị các đại lượng đã tính được.
Giải
1. Tính hằng số tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch:
Mặc khác:
2HI
v1 = k1 [I2][H2] →
36.103 .l . mol 1 . ph út -1
Kk 9
2 9
2
0,06
0,05
2
2 -2
mol .l -3 -1 -1
→ k2 = 4.10 .l.mol .phút .
-7 -1 b,-1 Tốc độ tạo thành HI tại thời điểm t: vHI = vt – vn = v1 – v2
→ v1 = 144. 10 mol. l . phút
2 -3 -1 -1 2 -4 2 -2 -3 -1 -1
v2 = k2 [HI] = 4.10 l. mol v. phút1 .= 4 . 10k .1 mol[I. l2 ][H2] = 36.10 l.mol .phút .
-7 -1 -1
→ v2 = 64 . 10 mol. l . phút
-7 -7 -1 -1
VHI = (144.10 - 64.10 ) mol. l . phút
-5 -1 -1
VHI = 0,8. 10 mol. l . phút
Chuyên đề: LÝ THUYẾT VỀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC
Câu 1: trang 112
Trong bình kín dung tích không đổi chứa 35,2x (g) oxi và 160x (g) SO2. Khí
o
SO2 ở 136,5 C có xác tác V2O5. Đun nóng bình một thời gian, đưa về nhiệt
độ ban đầu, áp suất bình là P’. Biết áp suất bình ban đầu là 4,5 atm và hiệu
35,2x
nsuất phản ứng là H%. 1,1x ( mol )
O2 bdau 32
a, Lập biểu thức tính áp suất sau phản ứng P’ và tỉ khối hơi d của hỗn hợp
khí sau phản ứng so với không khí, theo H.
160x’
nb, Tìm khoảng xác định P , d? 2,5x ( mol )
SO2 bdau 64
c, Tính dung tích bình trong trường hợp x = 0,25?
Hướng dẫn giải:
2SO2 + O2
xt, to
2SO3
Ban đầu: 2,5x 1,1x 0
Phản ứng: 2,2xH 1,1xH 2,2xH
Sau phản ứng: (2,5x – 2,2xH) (1,1x – 1,1xH) 2,2xH
n2 = 2,5x - 2,2xG + 1,1x - 1,1xH + 2,2xH = x(3,6 - 1,1H) (mol)
Trường hợp bài toán đẳng V, đẳng T.
P n n P xH3,6 1,1 4,5
12 PH' 1,25 3,6 1,1
P' n21 n 3,6 x
mmsau truoc 160xx 35,2 195,2
M sau
nsau n truoc x(3,6 1,1 H ) 3,6 1,1 H
M 195,2 6,731
d sau
hhsau/ kk 2929 3,6 1,1H 3,6 1,1H
b, Khi H = 0 → P’ = 4,5 (atm)
H = 1 → P’ = 3,125 (atm)
Vậy trong thời gian phản ứng thì 3,125 < P’ < 4,5
Tỉ khối hơi so với không khí:
22,4
nRT 0,9. 273 136,5
Vl Khi H273 = 0 → d = 1,87 6,72( )
P 4,5
H = 1 → d = 2,69
Vậy 1,87 < d < 2,69
C, Áp dụng công thức: PV = nRT
Pđầu = 4,5atm
N = 3,6x = 3,6.0,25 = 0,9(mol)
đầu
Câu→ 11: trang 126
Tính năng lượng mạng tinh thể ion của muối BaCl2 từ các dữ kiện:
Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn của BaCl2 tinh thể: - 205,6 kcal/mol
Năng lượng liên kết Cl2: + 57 kcal/mol
Nhiệt thăng hoa Ba: + 46 kcal/mol
Năng lượng ion hóa thứ nhất của Ba: + 119,8 kcal/mol
Năng lượng ion hóa thứ hai của Ba: + 230,0 kcal/mol
Giải:
Năng lượng mạng tinh thể ion của BaCl2 tức là hiệu ứng nhiệt của quá trình
sau, (trong đó năng lượng tính theo đơn vị kcal/mol):
2
Ba(k )2Cl ( k ) BaCl 2( r ) ; H0 ?
2
Ba(k )2Cl ( k ) BaCl 2( r ) ; H0 ?
Quá trình tạo thành muối BaCl2 tinh thể qua những bước sau,
-
Phân li phân tử Cl2: Cl2(k) → 2Cl ; ∆H1 = +57,0
-
Clo nhận electron: 2Cl + 2e → 2Cl ; ∆H2 = 2.(-87)
Ba rắn thang hoa: Ba(r) → Ba(k); ∆H3 = +46,0
+
Ba mất electron: Ba(k) – 1e → Ba (k); ∆H4 = +119,8
+ 2+
Ba (k) – 1e → Ba (k); ∆H5 = +230,0
Tạo mạng lưới:
-
Quá trình chung: Ba(r) + 2Cl (k) → BaCl2(r); ∆H = -205,6
Theo định luật Hess: ∆H = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 + ∆H4 + ∆H5 + ∆H0
→ ∆H0 = ∆H – (∆H1 + ∆H2 + ∆H3 + ∆H4 + ∆H5 )
= -205 – 57 – (-174) - 46 – 119,8 – 230
= - 484,4 kcal/mol
Câu 6: chuyên đề phản ứng oxi hóa khử trang 147
1. Viết các phản ứng hóa học trong các trường hợp sau:
a, Ozon oxi hóa I- trong môi trường trung tính.
b, Sục khí CO2 qua nước Javen.
c, Cho nước clo vào dung dịch KI.
-
d, H2O2 khử MnO4 trong môi trường axit.
e, Sục khí flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh.
Giải:
- -
a, O3 + 2I + H2O → O2 + I2 + 2OH
b, CO2 + NaClO + H2O → NaHCO3 + HclO
c, Cl2 + KI → 2KCl + I2
- + 2+
d, 5H2O2 + 2MnO 4 + 6H → 5O2 + 2Mn + 8H2O
e, 2F2 + 2NaOH → 2NaF + H2O + OF2↑
Câu 9: trang 150
Thể tích khí clo cần phản ứng với kim loại M bằng 1,5 lần lượng khí sinh ra
khi cho cùng lượng kim loại đó tác dụng hoàn toàn với axit clohiđric dư
trong cùng điều kiện. Khối lượng muối clo sinh ra trong phản ứng với clo
gấp 1,2886 lần lượng sinh ra trong phản ứng với axit axit clohiđric.
a, Xác định kim loại M.
b, Phản ứng giữa HCl và muối M (VI) xảy ra theo chiều nào khi nồng độ các
chất đầu ở trạng thái chuẩn và khi tăng nồng độ H+ lên hai lần.
Biết
0 0
E 1,36V
E631,33V Cl2 /2 Cl
MM/
n
2
m
2
n m
2 2
Cl2 → MCln và
M + mHCl → MClm + H2
Hướng dẫn giải:
M + 0,059 1
a, Từ = 1,5 và m, n = 1, 2, 3 → n = 3, m = 2 EV 0,03 lg 0,105( )
6 214
và M + 106,5 = 1,2886.(M + 71)
→ M = 52 g/mol, M là Crom
+ - 2-
b, 14H + 6Cl + Cr2O7
: phản ứng xảy ra theo chiều thuận.
3+
Cl2 + 2Cr + 7H2O
o
∆E = 1,33 – 1,36 = -0,03V: phản ứng xảy ra theo chiều nghịch. Câu 11: trang 152
1. Ag kim loai có khả năng tác dụng được với dung dịch HI 1N tạp thành khí
H2 không?
-17
Cho TAgI = 8,3.10
E0(Ag+/Ag) = +0,799V
2. Trộn 250ml dung dịch AgNO3 0,01M với 150ml dung dịch HCl 0,1M.
-10
Tính nồng độ các ion tại thời điểm cân bằng TAgCl = 10 .
Hướng dẫn giải:
[I-] = 1ion g/l → [Ag+] = 8,3.10-17 ion g/l
Ag
0 0,059
EAg / Ag E lg
n Ag
n 0,25.0,01 2,5.103mol
AgNO3
2
nHCl 0,15.0,1 1,5.10 mol
= 0,799 + 0,059.lg8,3.10-17 = -0,15V
3
2,5.10 3
Ag 6,25.10 M NO3
Nếu có0,4 phản ứng xảy ra, xét phản ứng:
+ +
2Ag + 2H → 2Ag + H2
∆E1,5.10 = +0,15V2
Cl 3,75.10 2 M H
0,4
Vậy Ag có thể đẩy H2 ra khỏi HI trong điều kiện đã cho.
2.
Nếu phản ứng hết:
Ag+ + Cl- → AgCl
-3 -3
6,25.10 6,25.10
Cân bằng: AgCl
Ag+ + Cl-
Ban đầu: 3,125.10-2M
Phản ứng: x x
-2
Cân bằng: x 3,125.10 + x
-10 -2 -10
TAgCl = 10 → x(3,125.10 + x) = 10
x quá nhỏ: 1010
x 3,2.109 M
3,125.102
EVo EVo 1,51 1,36EVo 1,08
MnO/ Mn2 Cl/2 Cl Br/2 Br
4 2 2
EVo 0,62
II/2
2
+ -9 - -3
[Ag ] = 3,2.10 M; [NO3 ] = 6,25.10 M
[Cl-] = 3,125.10-2M; [H+] = 3,75.10-2M
Câu 12: trang 154
- - - -
1. MnO4 có thể oxi hóa ion nào trong số các ion Cl , Br , I ở các giá trị pH
lần lượt bằng 0, 3, 5? Trên, cơ sở đó, đề nghị một phương, pháo nhận biết các
Ag NH33 Ag 2 NH
ion halogenua2 có trong hỗn hợp gồm Cl-, Br-, I-.
Biết
2. A là dung dịch chứa AgNO3 0,01M, NH3 0,23M; và B là dung dịch chứa
Cl-, Br-, I- đều có nồng độ 10-2M. Trộn dung dịch A với dung dịch B (giả
thuyết nồng độ ban đầu của các ion không đổi) thì kết tủa nào được tạo
thành? Trên cơ sở đó hãy đề nghị phương pháo nhận biết sự có mặt của ion
Cl- trong một dung dịch hỗn hợp chứa Cl-, Br-, I-.
8
Biết
0,059 MnO4 H
EE o lg
5 Mn2
K = 10-7,24
o o o
E2 1,51V E,, E E
MnO4 / Mn-10 -13 Cl-216/2 Cl Br 2 /2 Br I 2 /2 I
TAgCl = 10 , TAgBr = 10 , TAgI = 10
Hướng dẫn giải:
* +pH = 0, - 2+
1. 8H + MnO4 + 5e → Mn + 4H2O
- - - -
Như vậy MnO4 oxi hóa được cả Cl , Br , I .
* pH = 3,
ooo
EE2 1,23V EE,
MnO4 / Mn Br22Cl/2 Br2 /2 Cl I /2 I
o oo
E2 1,04VE E, E
MnO4 / Mn II2 /2 Cl22/2 Cl Br /2 Br
Ag NH
3 2
Ag NH Ag 2 NH
332
2
xx. 0,23 2
K 107,24
0,01 x
. nhưng lớn hơn
- - -
Như vậy MnO4 chỉ oxi hóa được Br , I .
* pH = 5, . nhưng lớn hơn
- -
Như vậy MnO4 chỉ oxi hóa được I .
Như vậy để nhận biết dung dịch hỗn hợp Cl-, Br-, I- ta có thể dùng dung dịch
KmnO4 và dung môi chiết CCl4. Lúc đầu tiến hành phản ứng ở pH = 5, trong
lớp dung môi chiết sẽ có màu tím của iot. Thay lớp dung môi, ở pH = 3, sẽ
thấy dung môi co màu vàng của brom. Cuối cùng loại lớp dung môi và khử + -8
- - . Gần đúng ta có: [Ag ] = x ≈ 10 M
lượng MnO4 dư và nhận biết ion Cl dư bằng AgNO3.
2. Coi phản ứng giữa AgNO và NH xảy ra hoàn toàn, như vậy dung dịch A
3 3 + - -10 -10 -13 -16
sẽ gồm [Ag ]. [Cl ] = 10 ≈ TAgCl = 10 nhưng lớn hơn TAgBr = 10 , TAgI = 10 ,
-7,24
0,01M và NH3 0,23M. - - K = 10
nên chỉ có ion Br và I kết tủa. Sau đó dùng axit phá phức làm tăng nồng độ
Nồng độ ban đầu: 0,01 0,23
+ -
củaNồng ion độ Ag cân và bằng nhận được 0,01 Cl- x nhờ kết tủax AgCl. 0,23 + 2x
Câu 13: trang 155
Viết phương trình dưới dạng ion thu gọn phản ứng xảy ra khi cho dung dịch
KI tác dụng với dung dịch KmnO4 (trong môi trường axit) trong các trường
hợp sau:
1. Sau phản ứng còn dư ion iođua (có giải thích).
2. Sau phản ứng còn dư ion pemanganat (có giải thích).
Biết giản đồ thế khử của I và Mn trong môi trường axit như sau:
1,70 1,14 1,45 0,54
H4 IO 6 IO 3 HIO I 3 I
0,562 2,26 0,95 3 1,51 2 1,18
MnO4 MnO42 MnO Mn Mn Mn
00 IO3 I3
E E
HIO// I33 IO HIO
1,70 1,20 0,54
H4 IO 6 IO 3 I 3 I
2
MnO4
1,70 1,23 2
MnO4 MnO2 Mn
H IO IO
46 3
+1,20
+1,51 nên HIO sẽ dị phân thành
Hướng dẫn giải:
-
+1,7 +1,23 Dựa vào giản đồ thế khử của I ta suy ra HIO không bền vì
0000
E 1,7 VE E 1,2 V 0,54 E V 0,54 V
H4 IO 6// IO 3IO33 I 3 I I/ I
và
Ta viết lại giản đồ thế khử của I như sau: I
Dựa I vào thế khử của Mn ta suy ra
H46 IO IO3 3
và Mn3+ không bền vì chúng có
thể khử bên phải lớn hơn thế khử bên trái nên chúng sẽ bị dị phân thành hai
tiểu phân bên cạnh như ở HIO.I
I
Đối với quá trình Mn2+ → Mn ta cũng không xét vì Mn kim loại không3 thể
tồn tại trong dung dịch nước khi có mặt H+ do thế khử của Mn2+/Mn quá âm.
Do đó ta có thể viết lại giản đồ thế khử của Mn như sau:
Ta có phương trình ion thu gọn trong các trường hợp như sau:
1. Trường hợp sau phản ứng có I- dư:
không hoặc thể cùng tồn tại với I- vì:
và
Nên
.đều có thểhoặc oxi hóa
Như vậy . thành
chỉ bị oxi hóa thành
Khi I
MnO4 MnO2 0 0
E E 2
MnO42/ MnO MnO2 / Mn
I
0 MnO4 MnO2 I3 MnO4
E
II3 /
Mn2 I
2
2MnO4 15 I 16 H 5 I 3 2 Mn 8 H 2 O
MnO4
2
Mn
MnO4 00MnO4
EE 2
MnO4// MnO 2 MnO 2 Mn
Mn2
MnO2
I
MnO2 I3 0 0 0
E E , E
MnO4/ MnO 2 I