Bài tập hóa phân tích 1

1. 1
CÂN BẰNG HÓA HỌC – NỒNG ĐỘ - HOẠT ĐỘ
1. Tính lực ion trong các dung dịch:
a. KNO3 0.005M
b. Hỗn hợp KNO3 0.005M và NaNO3 0.01M
c. Hỗn hợp của MgCl2 0.002M; NaCl 0.01M và ZnSO4 0.03M
ĐS: a. μ = 0.005
b. μ = 0.015
c. μ = 0.136
2. Tính hệ số hoạt độ của ion Na+ trong các dung dịch:
a. NaCl 0.005M
b. Hỗn hợp của NaCl 0.01M và NaNO3 0.02M
c. Hỗn hợp của NaCl 0.05M; HCl 0.01M và MgCl2 0.005M
ĐS: a. f(Na+) = 0.9919 khi μ = 0.005
b. f(Na+) = 0.8523 khi μ = 0.030
c. f(Na+) = 0.7934 khi μ = 0.075
3. Tính hoạt độ của tất cả các ion trong dung dịch:
a. Hỗn hợp KCN 0.01M và KClO4 0.05M
b. Hỗn hợp MgSO4 0.01M; Al2(SO4)3 0.001M và K2SO4 0.02M
ĐS: a. a(K+) = 0.0130 ion-g/L
a(Cl-) = 0.0087 ion-g/L
a(ClO4-) = 0.0043 ion-g/L
b. a(Mg2+) = 0.0050 ion-g/L
a(Al3+) = 0.0007 ion-g/L
a(K+) = 0.0032 ion-g/L
a(SO42-) = 0.0064 ion-g/L

2. 2
4. Hãy viết biểu thức của định luật tác dụng khối lượng đối với các cân bằng sau:
a) CH3COOH ↔ CH3COO- + H+ Ka
b) NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH- Kb
c) Ca3(PO4)2 ↔ 3Ca2+ + 2PO43- T
d) Ag+ + NH3 ↔ Ag(NH3)+ β1
e) Ag+ + 2NH3 ↔ Ag(NH3)2+ β
f) Cu(NH3)42+ ↔ Cu2+ + 4NH3 K
5. Cho các cân bằng:
CuCl↓ ↔ Cu+ + Cl- T1 = 10-8.73
CuCl↓ + Cl- ↔ CuCl2- K2 = 10-1.12
CuCl↓ + 2Cl- ↔ CuCl3- K3 = 10-1.47
Cu+ + 2Cl- ↔ CuCl2- β2 ?
Cu+ + 3Cl- ↔ CuCl3- β3 ?
Tính β2, β3 ?
ĐS: β2 = 107.16
β 3 = 107.26
6. Cho các cân bằng
Bi2S3↓ ↔ 2Bi3+ + 3S2- T = 10-97
H2S ↔ H+ + HS- K1 = 10-7
HS- ↔ H+ + S2- K2 = 10-12.92
Bi2S3↓ + 6H+ ↔ 2Bi3+ + 3H2O K =?
Tính K =?. Cho nhận xét về giá trị K thu được.
ĐS: K = 10-37.24

3. 3
7. Tính hằng số cân bằng của phản ứng
HgCl42- + 4CN- ↔ Hg(CN)42- + 4Cl-
Biết logK1K2K3K4 của Hg(CN)42- là 41.5, logK1K2K3K4 của HgCl42- là 15.2
a) Kết luận gì về cân bằng trên
b) Tính nồng độ của các cấu tử Hg(CN)42-, Cl-, HgCl42-, CN- ở trạng thái cân bằng. Biết nồng độ đầu của HgCl42- là 0.1M và của CN- là 0.5M.
ĐS: a) K = 1026.3
b) [Hg(CN)42-] = C(HgCl4) = 0.1M
[CN-] = 0.1M
Cl-] = 0.4M

4. 4
CÂN BẰNG ACID – BASE
1. Trong các chất sau đây: H3O+, OH-, NH4+, NH3, H2SO4, HSO4-, HCO3-, CN-, S2-, H2PO4-, HPO42-, PO43-, C6H5NH2, (CH3)3NH+, NH2CH2COOH. Chất nào là acid Brӧnsted, base Brӧnsted và lưỡng tính.
2. Dựa vào định nghĩa về acid và base của Brӧnsted – hãy viết các phương trình biểu diễn các phản ứng trao đổi proton trong dung dịch nước của các chất sau đây:
a) HCl
b) CH3COOH
c) NH4Cl
d) Ca(HCO3)+
e) Al(NO3)3
f) NaHSO4
g) NH3
h) NaOH
i) KCN
j) NH4CH3COO
k) KH2PO4
3. Acid clohidric là một acid rất mạnh có Ka ≈ 106. Hãy tính pH của dung dịch chứa.
a) HCl 10-2 M
b) HCl 5.10-8 M
ĐS: a. pH = 2
b. pH = 6.89
4. Tính pH của dung dịch NaOH chứa
a) NaOH 10-4 M
b) NaOH 10-8 M
ĐS: a. pH = 10
b. pH = 7.02
5. Tính pH của các dung dịch
a) CH3COOH 5.10-1 M và 10-3 M với Ka = 1,76.10-5
b) C6H5OH 10-1 M và 10-3 M với Ka = 1,2.10-10
ĐS: a) C = 5.10-1M, pH = 2.53
C = 10-3M, pH = 3.92
c) pH = 5.41 và 6.44

5. 5
6. Tính nồng độ cân bằng của ion OH- và pH của dung dịch
a) Anilin 10-1 M và 10-3 M với Kb = 10-9,4
b) Metilamin 10-1 M và 10-3 M với Kb = 10-3,36
ĐS: a) pH = 8.8 và pH = 7.79
b) pH = 11.85 và pH = 9.94
7. Giá trị pH của dung dịch một đơn acid là 3,5, nồng độ Ca = 10-3 M. Hỏi giá trị Ka của acid là bao nhiêu ?
ĐS: K = 10-3.84
8. Tính pH và nồng độ cân bằng của tất cả các ion trong dung dịch
a) KCN 0,1M pKHCN = 9,32
b) NH4Cl 0,1M pKNH3 = 4,75
c) KCl 0,01M
ĐS: a) pH = 11.16
[H+] = 10-11.16 M
[OH-] = 10-2.84 M
[K+] = 10-1 M
[CN-] = 0.0896M
[HCN] = 10-2.84 M
b) pH = 5.12
[H+] = 10-5.12 M
[OH-] = 10-8.88 M
[Cl-] = 10-1 M
[NH4+] = 0.1M
[NH3] = 10-5.12 M
c) pH = 7

6. 6
9. Tính pH muối tạo giữa dung dịch đơn acid và đơn base sau
a) NH3 0,1M với HCN 0,1M với pKHCN = 9,32; pKNH3 = 4,75
b) NH3 0,1M với CH3COOH 0,1M với pK CH3COOH = 4,75; pKNH3 = 4,75
c) NH3 0,2M với H2SO4 0,1M với KHSO4- = 1,02.10-2
Có nhận xét gì về các giá trị pH của các dung dịch trên.
ĐS: a) pH =9.29
b) pH = 7.0
c) pH = 5.47
10. Tính pH của hỗn hợp gồm
a) Acid lactic C2H5OCOOH 0,2M và kalilactat C2H5OCOOK 0,2M có pKa = 3,36
b) NH4Cl 0,05M và NH3 0,1M với pKb = 4,75
ĐS: a) pH = 3.36
b) pH = 9.55
11. Tính tỉ số giữa nồng độ acid formic và natri formiat [HCO2H] ∕ [HCO2-] ở
a) pH = 3.0
b) pH = 3.75
c) pH = 4.0
Biết pKa của acid HCO2H là 3.75.
ĐS: a) 100.75
b) 1
c) 10-0.25
12. Cần thêm bao nhiêu mL HCl 0.1M vào 250mL dung dịch NH3 0.05M để dung dịch có pH = 9.0. Đệm năng của dung dịch là bao nhiêu?
ĐS: V = 80 mL; π =0.02

7. 7
13. Tính nồng độ của CH3COOH và NaCH3COO phải có trong dung dịch đệm acetate
pH = 5 sao cho khi them 5.10-2 mol HCl vào 1 lít dung dịch này thì pH của dung
dịch giảm không quá 0.2 đơn vị.
ĐS:
 
CH COOH M
CH COO M
0.16
0.29
3
3

 
14. Tính pH của các dung dịch
a) H2C2O4 0,2M và 0,001M. Biết acid oxalic có pKa1 = 1,2 và pKa2 = 4,14
b) Acid citric (H3C6H5O7) 0,1M có Ka1 = 7,4.10-4, Ka2 = 2.10-5, Ka3 = 5.10-7
ĐS: a) pH = 1.07 và 2.98
b) pH = 2.08
15. Tính pH của các dung dịch
a) H2S 0,1M có pKa1 = 6,99 và pKa2 = 12,89
b) H2SO4 0,01M có pKa2 = 1,94
ĐS: a) pH = 3.99
b) pH = 1.84
16. Acid etilen diaminotetra acetic (EDTA) ký hiệu H4Y có các pK1 -> pK4 lần lượt
như sau: 2,0; 2,7; 6,3; 10,3.
a) Tính pH của dung dịch khi Ca = 0,01M.
b) Tính nồng độ cân bằng của tất cả các cấu tử với Ca = 0,01M ở pH = 10.
ĐS: pH = 1.92
[Y4-] = αY(H) Ca =3.34*10-3M
[HY3-] = αHY(H) Ca =6.66*10-3M
[H2Y2-] = αH2Y(H) Ca =3*10-6M
[H3Y-] = αH3Y(H) Ca =1.67*10-13M
[H4Y] = αH4Y(H) Ca =1.67*10-21M

8. 8
17. Tính pH của các dung dịch khi thêm 50 mL HCl 0,002M lần lượt vào các dung dịch
a) 50 mL CH3COOH 0,1M
b) 50 mL HNO3 0,2M
c) 50 mL NH4Cl 0,02M
ĐS:a) pH = 2.81
b) pH = 1
c) pH = 2.94
18. Tính pH của các dung dịch
a) Na3PO4 0,1M. Biết H3PO4 có các giá trị pKa1 = 2,12; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,4
b) Na2CO3 0,1M. Biết H2CO3 có các giá trị pKa1 = 6,35; pKa2 = 10,35
ĐS: a) pH = 12.6
b) pH = 11.66
19. Tính pH của các dung dịch
a) NaHCO3 0,1M
b) NaH2PO4 0,1M
c) Na2HPO4 0,1M
ĐS: a) 8.35
b) 4.67
c) 7.78
20. Tính pH của các dung dịch
a) NaHCO3 0.1M và Na2CO3 0.2M
b) KH2PO4 0.04M và Na2HPO4 0.06M
ĐS: a) 10.65
b) 7.39

9. 9
CÂN BẰNG PHỨC CHẤT
1. Ion Ag+ tạo phức với NH3 có số phối trí cực đại là 2. Hãy viết cân bằng tạo phức khi thêm dần dung dịch NH3 vào dung dịch AgNO3
2. Ion Ni2+ tạo phức với NH3 có số phối trí cực đại là 6. Hãy viết các cân bằng tạo phức khi thêm dần dung dịch NH3 vào dung dịch Ni(ClO4)2
3. Hằng số bền từng nấc của phức Cd2+ với ion NH3 lần lượt là β1 = 102.55, β2 = 102.01, β3 = 101.34, β4 = 100.84.
a) Tính hằng số không bền từng nấc tương ứng
b) Tính hằng số bền tổng cộng và hằng số không bền tổng cộng của các phức trên.
ĐS:
β1,4 = 106.74
K1,4 =10-6.74
4. Nếu phức tạo thành giữa M và L có các giá trị logarit của hằng số bền từng nấc từ 1 đến 4 lần lượt là 9,1; 7,3; 4,2; 2,0.
a) Trong khoảng giá trị nào của pL sẽ cho nồng độ cấu tử ML2 lớn nhất. Hãy kiểm chứng kết quả này với [L] = 10-5M và nồng độ đầu của kim loại CM 0,01M.
b) Để được [ML4] nhiều nhất thì cần phải dùng L trong khoảng giá trị nào?
5. Tính nồng độ cân bằng của tất cả các cấu tử trong dung dịch chứa AgNO3 0,01M ở các dung dịch NH3 có nồng độ tự do bằng
a) 10-3M
b) 2.10-2M
c) 10-1M
d) 1M
Biết logβ1 = 3,32; logβ2 = 3,89

10. 10
ĐS:
a) [Ag+] = 10-3.28
[Ag(NH3)+] = 10-2.96
[Ag(NH3)2+] = 10-2.08
b) [Ag+] = 10-5.81
[Ag(NH3)+] = 10-4.2
[Ag(NH3)2+] = 10-2.01
c) [Ag+] = 10-7.2
[Ag(NH3)+] = 10-4.88
[Ag(NH3)2+] = 10-2
d) [Ag+] = 10-9.2
[Ag(NH3)+] = 10-5.88
[Ag(NH3)2+] = 10-2
6. Tính nồng độ cân bằng của ion Cd2+ trong dung dịch chứa Cd(NO3)2 và Na2H2Y có nồng độ đầu bằng nhau 10-2M ở pH = 10. Biết pK của CdY2- là 16,6. Acid H4Y có các pK1 -> pK4 lần lượt như sau: 2,0; 2,7; 6,3; 10,3.
ĐS: [Y ] = [Cd’ ] =10-9.06M ; [CdY2- ] = 0.01M
7. Tính nồng độ của ion Zn2+ trong dung dịch Zn(NO3)2 10-4M. Khi
a) NH3 0,1M
b) Dung dịch đệm NH4Cl và NH3 có pH = 9,0 với tổng nồng độ NH4Cl và NH3 là 0,28M.
Biết phức tạo giữa Zn2+ với NH3 có các giá trị pK1 -> pK4 lần lượt như sau: 1,96; 2,31; 2,25; 2,18.
ĐS: [Zn2+] = 10-8.75M
8. Tính hằng số không bền điều kiện của MgY2- trong các dung dịch có pH.
a) pH = 8,0
b) pH = 10,0
c) pH = 12,0
Biết pK của phức MgY2- là 8,7 và của MgOH+ là 2,58. Acid H4Y có các giá trị pK1 đến pK4 lần lượt như sau: 2,0; 2,7; 6,3; 10,3.
ĐS:
a) pH = 8.0 [H+] = 10-8.0 M, [OH-] = 10-6.0 M
Kʹ MgY = 10-6.4
b) pH = 10.0 Kʹ MgY = 10-8.2
c) pH = 12 Kʹ MgY = 10-8.03

11. 11
9. Một dung dịch chứa NiSO4 và Na2H2Y có nồng độ đầu bằng nhau 10-2M ở pH = 10.
a) Tính nồng độ cân bằng Ni2+, NiY2-
b) Thêm vào 100 mL dung dịch trên 1 mL KCN 10M (coi pH không thay đổi). Tính nồng độ cân bằng của các cấu tử trong dung dịch.
Biết pK(NiY2-) = 18,62 và pK(Ni(CN)42-) = 31. Acid H4Y có các giá trị pK1 đến pK4 lần lượt như sau: 2,0; 2,7; 6,3; 10,3.
ĐS: a) [Y ] = [Ni’ ] =10-10.05 M
[NiY2- ] = 0.01 M
b) [Ni2+] = 10-28.11 M
[Y ] = 0.01* αY(H) = 10-2.48 M
[Ni(CN)42-] = 0.01 M
[CN-] = 0.06 M
10. Tính nồng độ cân bằng của ion Cu+ trong dung dịch Cu2+ 10-2M, KCN 0,1M và NH3 1M có pH = 12. Biết rằng trong dung dịch có Cu(II) hoàn toàn bị khử về Cu(I). Phức của Cu(I) với CN- có hằng số không bền tổng cộng K1-4 = 10-30, phức Cu(I) với NH3 có K1-2 = 10-11. Phức của Cu(II) và Cu(I) với OH- không đáng kể.
ĐS: 10-28 M
11. Tính nồng độ cân bằng của Cd2+ trong dung dịch Cd2+ 10-3M, KCN 0,1M, NH3 1M có pH = 12. Phức Cd(II) với CN- có K1-4 = 10-17, Cd(II) với NH3 có K1-4 = 10-7. HCN có Ka = 10-9,32, NH3 có Kb = 10-4,75. Phức của Cd(II) với OH- bỏ qua.
ĐS: 10-16 M