Bài 3. Ôn tập chương 1 trang 12, 13 SBT Hóa 11 Kết nối tri thức

Cho phản ứng hoá học sau:

Quảng cáo
Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn

3.1

Cho phản ứng hoá học sau: \[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}\left( l \right){\rm{ }} + {\rm{ C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{OH}}\left( l \right) \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOC}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}\left( l \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( l \right)\]

Biểu thức hằng số cân bằng của phản ứng trên là

\[\begin{array}{l}{\rm{A}}.{\rm{ }}{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOC}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}][{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O]}}}}{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}][{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{OH}}]}}{\rm{.                     B}}.{\rm{ }}{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOC}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}]}}{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}][{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{OH}}]}}.\\{\rm{C}}.{\rm{ }}{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}][{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{OH}}]}}{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOC}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}][{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O]}}}}.{\rm{                      D}}.{\rm{ }}{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}][{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{OH}}]}}{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOC}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}]}}.{\rm{  }}\end{array}\]

Phương pháp giải:

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau:                                                                                        

aA+bB\(\mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{  =  }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

Lời giải chi tiết:

\[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}\left( l \right){\rm{ }} + {\rm{ C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{OH}}\left( l \right) \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOC}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}\left( l \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( l \right)\]

Biểu thức hằng số cân bằng của phản ứng trên là \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOC}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}][{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O]}}}}{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}][{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{OH}}]}}{\rm{.   }}\]

Chọn A.

3.2

Cho phản ứng hoá học sau: \[3{\rm{Fe}}\left( s \right){\rm{ }} + {\rm{ }}4{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( g \right){\rm{ }} \to {\rm{ F}}{{\rm{e}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}\left( s \right){\rm{ }} + {\rm{ }}4{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( g \right)\]

Biểu thức hằng số cân bằng của phản ứng trên là

\[\begin{array}{l}{\rm{A}}.{\rm{ }}{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{{[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}]}^4}[{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{]}}}}{{{{[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}]}^4}{{[{\rm{Fe}}]}^3}}}{\rm{.                     B}}.{\rm{ }}{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{{[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}]}^4}}}{{{{[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}]}^4}}}.\\{\rm{C}}.{\rm{ }}{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{4[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}]}}{{4[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}]}}.{\rm{                               D}}.{\rm{ }}{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{4[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}][{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{]}}}}{{4[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}].3[{\rm{Fe}}]}}.{\rm{  }}\end{array}\]

Phương pháp giải:

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau: 

aA+bB\(\mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{  =  }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.


Lời giải chi tiết:

\[3{\rm{Fe}}\left( s \right){\rm{ }} + {\rm{ }}4{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( g \right){\rm{ }} \to {\rm{ F}}{{\rm{e}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}\left( s \right){\rm{ }} + {\rm{ }}4{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( g \right)\]

Biểu thức hằng số cân bằng của phản ứng trên là \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{{[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}]}^4}}}{{{{[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}]}^4}}}.\]

Chọn B.

3.3

Cho phản ứng hoá học sau: \[2{\rm{NO}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\mathop{\rm O}\nolimits} _2}\left( g \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{N}}{{\rm{O}}_2}\left( g \right){\rm{ }}{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0 =  - 115{\rm{ kJ}}\]

Nhận xét nào sau đây không đúng?

A. Nếu tăng nhiệt độ thì cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nghịch.

B. Nếu tăng áp suất thì cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nghịch.

C. Hằng số cân bằng của phản ứng trên chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.

D. Phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt.

Phương pháp giải:

Nguyên lí Le Chatelier: Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động đó.

Chất xúc tác không làm chuyển dịch cân bằng.

Trong phản ứng thuận nghịch, hằng số cân bằng KC của phản ứng xác định chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.

Lời giải chi tiết:

- Nếu tăng nhiệt độ thì cân bằng trên chuyển dịch theo chiều giảm nhiệt độ (chiều thu nhiệt), tức là chiều nghịch.

\( \Rightarrow \)Nhận xét A đúng.

- Nếu tăng áp suất thì cân bằng trên chuyển dịch theo làm giảm áp suất (giảm số mol khí), tức là chiều thuận.

\( \Rightarrow \)Nhận xét B không đúng.

- Trong phản ứng thuận nghịch, hằng số cân bằng KC của phản ứng xác định chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.

 \( \Rightarrow \)Nhận xét C đúng.

- Vì phản ứng này có \({\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0 =  - 115{\rm{ kJ}}\)< 0 nên phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt.

\( \Rightarrow \)Nhận xét D đúng.

Chọn B.

3.4

Cho cân bằng hoá học sau: \[2{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}\left( g \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} 2{\rm{CO}}\left( g \right) + {{\rm{O}}_2}\left( g \right)\]

Ở T°C, nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng như sau:

[CO2(g)]= 1,2 mol/L, (CO(g)] = 0,35 mol/L và [O2(g)] = 0,15 mol/L.

Hằng số cân bằng của phản ứng tại T °C là

A. 1,276.10-2.                B. 4,375.10-2.                C. 78,36.                       D. 22,85.

Phương pháp giải:

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau: 

aA+bB\(\mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{  =  }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng

Lời giải chi tiết:

\[{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{{{\rm{[CO}}]}^2}[{{\rm{O}}_2}]}}{{{{[{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}]}^2}}} = \frac{{0,{{35}^2} \times 0,15}}{{1,{2^2}}} \approx 1,276 \times {10^{ - 2}}\]

Chọn A.

3.5

Trong dung dịch nước, cation kim loại mạnh, gốc acid mạnh không bị thuỷ phân, còn cation kim loại trung bình và yếu bị thuỷ phân tạo môi trường acid, gốc acid yếu bị thuỷ phân tạo môi trường base. Dung dịch muối nào sau đây có pH < 7?

A. FeCl3.                       B. KCl.                          C. Na2CO3.                   D. Na2SO4.

Phương pháp giải:

Trong dung dịch nước:

+ Cation kim loại mạnh, gốc acid mạnh không bị thuỷ phân.

+ Cation kim loại trung bình và yếu bị thuỷ phân tạo môi trường acid.

+ Gốc acid yếu bị thuỷ phân tạo môi trường base.

Lời giải chi tiết:

KCl, Na2SO4 đều gồm cation kim loại mạnh, gốc acid mạnh. Do đó KCl, Na2SO4 không bị thủy phân.

Na2CO3 gồm cation kim loại mạnh, gốc acid yếu. Do đó Na2CO3 bị thủy phân tạo môi trường base có pH > 7.

FeCl3 gồm cation kim loại trung bình thuỷ phân tạo môi trường acid. Do đó FeCl3 bị thủy phân tạo môi trường base có pH < 7.

→ Chọn A.

3.6

Trong các dung dịch có cùng nồng độ 0,1 M sau đây, dung dịch nào có pH cao nhất?

A. H2SO4.                     B. HCl.                          C. NH3.                         D. NaOH.

Phương pháp giải:

pH = -lg[H+]. Với [H+] là nồng độ ion H+ trong dung dịch.

Nếu [H+] = 10-a (M) thì pH = a. Do đó, [H+] càng thấp, thì pH của dung dịch càng cao.

Dung dịch có tính base càng mạnh, pH càng cao.

Lời giải chi tiết:

Dung dịch NaOH có tính base mạnh nhất trong các dung dịch H2SO4, HCl, NH3.

Do đó, khi các dung dịch trên có cùng nồng độ 0,1 M, dung dịch NaOH có pH cao nhất.

→ Chọn D.

3.7

Cho phản ứng thuận nghịch sau: \[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( g \right) + {{\rm{I}}_{\rm{2}}}\left( g \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} 2{\rm{HI}}\left( g \right)\]

Ở 430 °C, nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng là: [H2] = [I2] = 0,107 mol/L; [HI] = 0,786 mol/L.

a) Tính hằng số cân bằng (KC) của phản ứng ở 430 °C.

b) Nếu cho 2 mol H2 và 2 mol I2 vào bình kín dung tích 10 lít, giữ bình ở 430 °C thì nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau:

aA+bB\(\mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{  =  }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

Lời giải chi tiết:

a) Hằng số cân bằng (KC) của phản ứng ở 430 °C:

\[{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{{[{\rm{HI}}]}^2}}}{{[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}][{{\rm{I}}_{\rm{2}}}]}} = \frac{{0,{{786}^2}}}{{0,107 \times 0,107}} \approx 53,96\]

b) Ta có: \[{{\rm{C}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}}} = {\rm{ }}{{\rm{C}}_{{{\rm{I}}_{\rm{2}}}}} = \frac{2}{{10}} = 0,2{\rm{ }}({\rm{M}})\];

                            \[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( g \right){\rm{       }} + {\rm{         }}{{\rm{I}}_2}\left( g \right){\rm{     }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{       }}2{\rm{HI}}\left( g \right){\rm{ }}\]

Ban đầu (M):         0,2                          0,2                           0

Phản ứng (M):        x  ←                       x                       ← 2x

Cân bằng (M):    0,2 – x                    0,2 – x                       2x

Ở 430 °C °C, ta có: KC = 53,96

\[\begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{{{{[{\rm{HI}}]}^2}}}{{[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}][{{\rm{I}}_{\rm{2}}}]}} = 53,96\\ \Leftrightarrow \frac{{{{{\rm{(2x)}}}^2}}}{{(0,2 - {\rm{x}})(0,2 - {\rm{x}})}} = 53,96\\ \Rightarrow {\rm{x}} \approx 0,1572{\rm{ (M)}}\end{array}\]

\[ \Rightarrow \] \[[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}] = [{{\rm{I}}_{\rm{2}}}] = 0,2 - 0,1572 = 0,0428{\rm{ }}({\rm{M}});{\rm{ }}[{\rm{HI}}] = 2 \times 0,1572 = 0,3114{\rm{ }}({\rm{M}})\]

3.8

Methylamine (CH3NH2) là chất có mùi tanh, được sử dụng làm dược phẩm, thuốc trừ sâu,... Trong dung dịch nước methylamin nhận proton của nước. Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa methylamine và nước, xác định đâu là acid, base trong phản ứng. Dự đoán môi trường của dung dịch CH3NH2.

Phương pháp giải:

Theo thuyết acid, base của Bronsted – Lowry: Acid là chất cho H+ (proton), base là chất nhận H+.

Lời giải chi tiết:

a) Hằng số cân bằng (KC) của phản ứng ở 430 °C:

\({{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{{[{\rm{HI}}]}^2}}}{{[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}][{{\rm{I}}_{\rm{2}}}]}} = \frac{{0,{{786}^2}}}{{0,107 \times 0,107}} \approx 53,96\)

b) Ta có: \({{\rm{C}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}}} = {\rm{ }}{{\rm{C}}_{{{\rm{I}}_{\rm{2}}}}} = \frac{2}{{10}} = 0,2{\rm{ }}({\rm{M}})\);

                            \({{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( g \right){\rm{       }} + {\rm{         }}{{\rm{I}}_2}\left( g \right){\rm{     }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{       }}2{\rm{HI}}\left( g \right){\rm{ }}\)

Ban đầu (M):         0,2                          0,2                           0

Phản ứng (M):        x  ←                       x                       ← 2x

Cân bằng (M):    0,2 – x                    0,2 – x                       2x

Ở 430 °C °C, ta có: KC = 53,96

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{{{{[{\rm{HI}}]}^2}}}{{[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}][{{\rm{I}}_{\rm{2}}}]}} = 53,96\\ \Leftrightarrow \frac{{{{{\rm{(2x)}}}^2}}}{{(0,2 - {\rm{x}})(0,2 - {\rm{x}})}} = 53,96\\ \Rightarrow {\rm{x}} \approx 0,1572{\rm{ (M)}}\end{array}\)

\( \Rightarrow \) \([{{\rm{H}}_{\rm{2}}}] = [{{\rm{I}}_{\rm{2}}}] = 0,2 - 0,1572 = 0,0428{\rm{ }}({\rm{M}});{\rm{ }}[{\rm{HI}}] = 2 \times 0,1572 = 0,3114{\rm{ }}({\rm{M}})\)

3.9

Cho các dung dịch sau: HCl 0,1 M; H2SO4 0,1 M và CH3COOH 0,1 M. Sắp xếp các dung dịch trên theo chiều giá trị pH giảm dần. Giải thích.

Phương pháp giải:

Viết các phương trình điện li của HCl, H2SO4, CH3COOH rồi so sánh [H+] được phân li. [H+] càng lớn, pH càng nhỏ.

Lời giải chi tiết:

\[\begin{array}{l}{\rm{HCl      }} \to {\rm{    }}{{\rm{H}}^ + } + {\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }\\0,1{\rm{M       }} \to {\rm{0,1M}}\\{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ }} \to {\rm{    2}}{{\rm{H}}^ + } + {\rm{SO}}_4^{2 - }\\0,1{\rm{M       }} \to 0,2{\rm{M}}\\{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{H}}^ + } + {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - }\\0,1{\rm{M         }} \to {\rm{a M                     (a  <  0,1M)}}\end{array}\]

[H+] trong các dung dịch được sắp xếp theo thứ tự giảm dần: H2SO4, HCl, CH3COOH.

\[ \Rightarrow \]pH của các dung dịch được sắp xếp theo thứ tự giảm dần: pH (H2SO4), pH (HCl), pH (CH3COOH).

3.10

Dung dịch HCl có pH = 1 (dung dịch A), dung dịch NaOH có pH=13 (dung dịch B). Tính pH của dung dịch sau khi trộn:

a) 5 mL dung dịch A và 10 mL dung dịch B.

b) 5 mL dung dịch B vào 10 mL dung dịch A.

c) 10 mL dung dịch B vào 10 mL dung dịch A.

Phương pháp giải:

pH = -lg[H+]. Với [H+] là nồng độ ion H+ trong dung dịch

pOH = -lg[\({\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\)]. Với [\({\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\)] là nồng độ ion \({\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\)trong dung dịch

Lời giải chi tiết:

Xét dung dịch A: \({\rm{pH }} = {\rm{ }}1 \Rightarrow [{{\rm{H}}^ + }] = 0,1{\rm{ }}({\rm{M)}}\)

Xét dung dịch B: \({\rm{pH }} = {\rm{ }}13 \Rightarrow [{{\rm{H}}^ + }] = {10^{ - 13}}{\rm{ }}({\rm{M)}} \Rightarrow [{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }] = \frac{{{{10}^{ - 14}}}}{{{{10}^{ - 13}}}} = 0,1{\rm{ (M)}}\)

Ta có phương trình ion: \({{\rm{H}}^ + } + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - } \to {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)

a) \({{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^ + }}} = 0,1 \times 0,005 = 5 \times {10^{ - 4}}({\rm{mol}})\)

\({{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }}} = 0,1 \times 0,01 = {10^{ - 3}}({\rm{mol}})\)

\( \Rightarrow \)\({\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\)dư, H+ hết.

\(\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }{\rm{ p/u}}}} = {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^ + }}} = 5 \times {10^{ - 4}}({\rm{mol}})\\{{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }{\rm{ du}}}} = {10^{ - 3}} - 5 \times {10^{ - 4}} = 5 \times {10^{ - 4}}({\rm{mol}})\\ \Rightarrow [{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }] = \frac{{5 \times {{10}^{ - 4}}}}{{(5 + 10) \times {{10}^{ - 3}}}} = \frac{1}{{30}}{\rm{ (M)}}\\ \Rightarrow {\rm{pOH  =   - log}}\frac{1}{{30}} \approx 1,477\\ \Rightarrow {\rm{pH}} = 14 - 1,477 = 12,523\end{array}\)

b) \({{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}}}} = 0,1 \times 0,005 = 5 \times {10^{ - 4}}({\rm{mol}})\)

\({{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^ + }}} = 0,1 \times 0,01 = {10^{ - 3}}({\rm{mol}})\)

\( \Rightarrow \)\({\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\)hết, H+ dư.

\(\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^ + }{\rm{ p/u}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }}} = 5 \times {10^{ - 4}}({\rm{mol}})\\{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^ + }{\rm{ du}}}} = {10^{ - 3}} - 5 \times {10^{ - 4}} = 5 \times {10^{ - 4}}({\rm{mol}})\\ \Rightarrow [{{\rm{H}}^ + }] = \frac{{5 \times {{10}^{ - 4}}}}{{(5 + 10) \times {{10}^{ - 3}}}} = \frac{1}{{30}}{\rm{ (M)}}\\ \Rightarrow {\rm{pH  =   - log}}\frac{1}{{30}} \approx 1,477\end{array}\)

c) \({{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }}} = 0,1 \times 0,01 = {10^{ - 3}}({\rm{mol}})\)

\({{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^ + }}} = 0,1 \times 0,01 = {10^{ - 3}}({\rm{mol}})\)

\( \Rightarrow \)\({\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\), H+ phản ứng hết, dung dịch sau phản ứng có môi trường trung tính, pH = 7.

3.11

Ascobic acid (vitamin C) là một acid hữu cơ được kí hiệu đơn giản là HAsc, phân tử khối là 176. Một học sinh hoà tan 5,0 g ascorbic acid vào 250 mL nước. Tính pH của dung dịch thu được, biết trong dung dịch có cân bằng sau: \[{\rm{HAsc}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ }}{{\rm{H}}^ + } + {\rm{As}}{{\rm{c}}^ - }{\rm{ }}{{\rm{K}}_{\rm{a}}} = {8.10^{ - 5}}\]

Phương pháp giải:

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau: 

aA+bB \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{  =  }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

pH = -lg[H+]. Với [H+] là nồng độ ion H+ trong dung dịch.

Lời giải chi tiết:

Ta có: \[{{\rm{n}}_{{\rm{HAsc}}}} = \frac{5}{{176}}{\rm{ }} \approx {\rm{ 0,0284 (mol)}} \Rightarrow {\rm{ }}{{\rm{C}}_{{\rm{HAsc}}}} = \frac{{0,0284}}{{0,25}} \approx 0,114{\rm{ }}({\rm{M}})\];

                            \[{\rm{HAsc         }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{        }}{{\rm{H}}^ + }{\rm{         }} + {\rm{           As}}{{\rm{c}}^ - }\]

Ban đầu (M):       0,114                         0                             0

Phản ứng (M):        x  →                       x                        → x

Cân bằng (M):  0,114 - x                       x                             x

Ta có: KC = \[{8.10^{ - 5}}\]

\[\begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{{{\rm{[}}{{\rm{H}}^ + }{\rm{][As}}{{\rm{c}}^ - }{\rm{]}}}}{{{\rm{[HAsc]}}}} = {8.10^{ - 5}}\\ \Leftrightarrow \frac{{{{\rm{x}}^2}}}{{0,114 - {\rm{x}}}} = {8.10^{ - 5}}\\ \Rightarrow {\rm{x}} \approx 2,{98.10^{ - 3}}{\rm{ (M)}} \Rightarrow {\rm{[}}{{\rm{H}}^ + }{\rm{]  =  }}2,{98.10^{ - 3}}{\rm{ (M)}}\\ \Rightarrow {\rm{pH  =   - log}}2,{98.10^{ - 3}} \approx 2,53\end{array}\]

3.12

Ethanol và propanoic acid phản ứng với nhau tạo thành ethyl propanoate theo phản ứng hoá học sau:

\[{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}\left( l \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{COOH}}\left( l \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{COO}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}\left( l \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( l \right)\]

Ở 50 °C, giá trị KC của phản ứng trên là 7,5. Nếu cho 23,0 g ethanol phản ứng với 37,0 g propanoic acid ở 50 °C thì khối lượng của ethyl propanoate thu được trong hỗn hợp ở trạng thái cân bằng là bao nhiêu? (Coi tổng thể tích của hệ phản ứng không đổi.)

Phương pháp giải:

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau: aA+bB \[ \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \] cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{  =  }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

pH = -lg[H+]. Với [H+] là nồng độ ion H+ trong dung dịch.

Lời giải chi tiết:

\({{\rm{n}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = \frac{{23}}{{46}} = 0,5{\rm{ (mol); }}{{\rm{n}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{COOH}}}} = \frac{{37}}{{74}} = 0,5{\rm{ }}({\rm{mol}})\)

Giả sử thể tích của hệ phản ứng là V (L).

\( \Rightarrow {{\rm{C}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = {{\rm{C}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{COOH}}}} = \frac{{0,5}}{{\rm{V}}}{\rm{ (M)}}\)

Gọi số mol của ethyl propanoate x.

Xét cân bằng:

                            \({{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}\left( l \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{COOH}}\left( l \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{COO}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}\left( l \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( l \right)\)

Ban đầu (M): \(\frac{{0,5}}{{\rm{V}}}\)          \(\frac{{0,5}}{{\rm{V}}}\)     0   0

Phản ứng (M): \(\frac{{\rm{x}}}{{\rm{V}}}\)  ← \(\frac{{\rm{x}}}{{\rm{V}}}\)            ← \(\frac{{\rm{x}}}{{\rm{V}}}\) → \(\frac{{\rm{x}}}{{\rm{V}}}\)

 

Cân bằng (M): \(\frac{{{\rm{0,5  -  x}}}}{{\rm{V}}}\) \(\frac{{{\rm{0,5  -  x}}}}{{\rm{V}}}\) \(\frac{{\rm{x}}}{{\rm{V}}}\) \(\frac{{\rm{x}}}{{\rm{V}}}\)

Ở 50 °C, ta có: KC = 7,5

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{{{\rm{[}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{COO}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{][}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O]}}}}{{{\rm{[}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH][}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{COOH]}}}} = 7,5\\ \Leftrightarrow \frac{{{{\left( {\frac{{\rm{x}}}{{\rm{V}}}} \right)}^2}}}{{{{\left( {\frac{{{\rm{0,5  -  x}}}}{{\rm{V}}}} \right)}^2}}} = 7,5\\ \Rightarrow {\rm{x}} \approx 0,366{\rm{ (mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{m}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{COO}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}}} = 0,366.102 = 37,33{\rm{2 (g)}}\end{array}\)

3.13

Cho cân bằng hoá học sau: \[{{\rm{N}}_2}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}3{{\rm{H}}_2}\left( g \right) \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} 2{\rm{N}}{{\rm{H}}_3}\left( g \right){\rm{   }}{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0 =  - 92{\rm{ kJ}}\]

Cho 3,0 mol khí hydrogen và 1,0 mol khí nitrogen vào một bình kín dung tích 10 lít, có bột iron xúc tác, giữ bình ở 450 °C. Ở trạng thái cân bằng có 20% chất đầu chuyển hoá thành sản phẩm.

a) Xác định số mol các chất ở trạng thái cân bằng.

b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở nhiệt độ trên.

c) Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều nào?

Phương pháp giải:

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau: aA+bB \[ \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \] cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{  =  }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

Nguyên lí Le Chatelier: Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động đó.

Lời giải chi tiết:

a) Ở trạng thái cân bằng có 20% chất đầu chuyển hoá thành sản phẩm, do đó các chất phản ứng có số mol như sau: \[{{\rm{n}}_{{{\rm{N}}_{\rm{2}}}}} = 1 \times \frac{{20}}{{100}} = 0,2{\rm{ (mol); }}{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}}} = 3 \times \frac{{20}}{{100}} = 0,6{\rm{ (mol)}}\]

Xét cân bằng hóa học:

                            \[{{\rm{N}}_2}\left( g \right){\rm{     }} + {\rm{    }}3{{\rm{H}}_2}\left( g \right){\rm{   }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{    }}2{\rm{N}}{{\rm{H}}_3}\left( g \right){\rm{   }}\]

Ban đầu (mol):        1                      3                          0

Phản ứng (mol):    0,2                   0,6                       0,2

Cân bằng (mol):    0,8                   2,4                       0,2

\[ \Rightarrow {\rm{[}}{{\rm{N}}_2}{\rm{]  =  }}\frac{{0,8}}{{10}}{\rm{  =  0,08 (M);  [}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{]  =  }}\frac{{2,4}}{{10}}{\rm{  =  0,24 (M); [N}}{{\rm{H}}_3}{\rm{]  =  }}\frac{{0,4}}{{10}}{\rm{  =  0,04 (M)}}\]

b) Ở 450 °C, \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{  =  }}\frac{{{{{\rm{[N}}{{\rm{H}}_3}{\rm{]}}}^2}}}{{{\rm{[}}{{\rm{N}}_2}{\rm{][}}{{\rm{H}}_2}{{\rm{]}}^3}}} = \frac{{0,{{04}^2}}}{{0,08.0,{{24}^3}}} \approx 1,45{\rm{ }}\]

c) Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ (chiều thu nhiệt), cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.

3.14

a) CH3COOH (có trong giấm ăn) là một acid yếu. Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1 M (biết hằng số cân bằng của sự phân li CH3COOH là 1,8.10-5 bỏ qua sự phân li của nước).

b) Trong dung dịch nước ion \[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - }\]nhận proton của nước. Viết phương trình thuỷ phân và cho biết môi trường của dung dịch CH3COONa.

c) Cho 10 mL dung dịch NaOH 0,1 M vào 10 mL dung dịch CH3COOH 0,2 M thu được 20 mL dung dịch A. Tính pH của dung dịch A.

Phương pháp giải:

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau: aA+bB \[ \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \] cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{  =  }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

Lời giải chi tiết:

a) Xét cân bằng hóa học:

                            \[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH       }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{        }}{{\rm{H}}^ + }{\rm{       }} + {\rm{     C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - }\]

Ban đầu (M):              0,1                             0                        0

Phản ứng (M):             x ←                          x →                   x

Cân bằng (M):          0,1 -x                           x                        x

            Ta có: \[{\rm{K}} = 1,{8.10^{ - 5}}\]

\[\begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{{[{{\rm{H}}^ + }][{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - }]}}{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}]}} = 1,{8.10^{ - 5}}\\ \Leftrightarrow \frac{{{x^2}}}{{0,1 - x}} = 1,{8.10^{ - 5}} \Rightarrow x \approx 1,{33.10^{ - 3}}{\rm{ (M)}}\\ \Rightarrow [{{\rm{H}}^ + }] = 1,{33.10^{ - 3}}{\rm{ (M)}}\\ \Rightarrow {\rm{pH}} =  - \log 1,{33.10^{ - 3}} \approx 2,88\end{array}\]

b) Phương trình thủy phân CH3COONa: \[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COONa}} \to {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - } + {\rm{N}}{{\rm{a}}^ + }\]

Ion \[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - }\]tiếp tục bị thủy phân: \[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - } + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}} + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\]

\[ \Rightarrow \] Dung dịch CH3COONa có môi trường base.

c) \[{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}}} = 0,2 \times 0,01 = 0,002{\rm{ (mol); }}{{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = 0,1 \times 0,01 = 0,001{\rm{ (mol)}}\]

Xét phản ứng: \[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH  +  NaOH}} \to {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COONa}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\]

                               0,002        0,001

Ta thấy: \[\frac{{{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}}}}}{1} > \frac{{{{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}}}}{1}\left( {\frac{{0,002}}{1} > \frac{{0,001}}{1}} \right) \Rightarrow \]\[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}\]dư, \[{\rm{NaOH}}\]hết.

\[\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH p/u}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = 0,001{\rm{ (mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH du}}}} = 0,002 - 0,001 = 0,001{\rm{ (mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{C}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH du}}}} = \frac{{0,001}}{{0,02}} = 0,05{\rm{ (M)}}\\ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - }}} = {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COONa}}}} = 0,001{\rm{ (mol)}} \Rightarrow {{\rm{C}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - }}} = \frac{{0,001}}{{0,02}} = 0,05{\rm{ (M)}}\end{array}\]

Xét cân bằng hóa học:

                            \[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH       }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{        }}{{\rm{H}}^ + }{\rm{       }} + {\rm{     C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - }\]

Ban đầu (M):             0,05                            0                      0,05

Phản ứng (M):             x ←                          x →                   x

Cân bằng (M):       0,005 - x                         x                  0,05 + x

            Ta có: \[{\rm{K}} = 1,{8.10^{ - 5}}\]

\[\begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{{[{{\rm{H}}^ + }][{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - }]}}{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}]}} = 1,{8.10^{ - 5}}\\ \Leftrightarrow \frac{{x(0,05 + x)}}{{0,05 - x}} = 1,{8.10^{ - 5}} \Rightarrow x \approx 1,{798.10^{ - 5}}{\rm{ (M)}}\\ \Rightarrow [{{\rm{H}}^ + }] = 1,{798.10^{ - 5}}{\rm{ (M)}}\\ \Rightarrow {\rm{pH}} =  - \log 1,{798.10^{ - 5}} \approx 4,7\end{array}\]

3.15

Một học sinh cân 1,062 g NaOH rắn rồi pha thành 250 mL dung dịch A.

a) Tính nồng độ CM của dung dịch A.

b) Lấy 5,0 mL dung dịch A rồi chuẩn độ với dung dịch HCl 0,1 M thì thấy hết 5,2 mL. Tính nồng độ dung dịch A từ kết quả chuẩn độ trên.

c) Nêu một số nguyên nhân dẫn đến việc sai khác nồng độ dung dịch A trong câu a và b.

Phương pháp giải:

a) Sử dụng công thức: \[{{\rm{C}}_{\rm{M}}}{\rm{ =  }}\frac{{{{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}}}}{{{{\rm{V}}_{{\rm{ddA}}}}}}\]

b) Chuẩn độ dung dịch NaOH bằng dung dịch HCl:

Nồng độ dung dịch NaOH: \[{{\rm{C}}_{{\rm{NaOH}}}}{\rm{  =  }}\frac{{{{\rm{V}}_{{\rm{HCl}}}}{\rm{.}}{{\rm{C}}_{{\rm{HCl}}}}}}{{{{\rm{V}}_{{\rm{NaOH}}}}}}\]

c) Một số nguyên nhân có thể dẫn đến sai số trong quá trình chuẩn độ:

+ Sai số do phương pháp hay quy trình chuẩn độ: phản ứng hoá học không hoàn toàn, chỉ thị đổi màu khi chưa đến điểm tương đương …

+ Sai số do dụng cụ như: dụng cụ chưa được rửa sạch, dụng cụ chưa được chuẩn hoá…

+ Sai số do người làm thí nghiệm: mắt nhìn không chính xác, cẩu thả trong thực nghiệm …

+ Sai số do hoá chất không tinh khiết.

Lời giải chi tiết:

a) \[{{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = \frac{{1,062}}{{40}} = 0,265{\rm{5 (mol)}} \Rightarrow {{\rm{C}}_{{\rm{NaOH}}}} = \frac{{0,265{\rm{5}}}}{{0,25}} = 0,1062{\rm{ (M)}}\]

b) VHCl = 5,2 (mL); CHCl = 0,1 (M); VNaOH = 5 (mL)

\[ \Rightarrow {{\rm{C}}_{{\rm{NaOH}}}}{\rm{  =  }}\frac{{{{\rm{V}}_{{\rm{HCl}}}}{\rm{.}}{{\rm{C}}_{{\rm{HCl}}}}}}{{{{\rm{V}}_{{\rm{NaOH}}}}}}{\rm{ =  }}\frac{{{\rm{5,2}}{\rm{.0,1}}}}{5}{\rm{  =  0,104 (M)}}\]

c) Một số nguyên nhân dẫn đến việc sai khác nồng độ dung dịch A trong câu a và b:

- Sai số vì NaOH không nguyên chất: NaOH để trong không khí ẩm, hấp thụ một lượng nhỏ CO2 trong không khí.

- Sai số do dụng cụ như: dụng cụ chưa được rửa sạch, dụng cụ chưa được chuẩn hoá…

- Sai số do người làm thí nghiệm: mắt nhìn không chính xác, cẩu thả trong thực nghiệm …

 

Quảng cáo

Tham Gia Group Dành Cho 2K8 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

close