Hướng dẫn giải bài tập Hóa phân tích - Khoa Công Nghệ Hóa Học

1

CHƢƠNG 6: CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ
6.1. Cân bằng các phản ứng sau bằng phƣơng pháp thăng bằng ion- electron
Fe
2+
+ MnO
4
-
+ H
+
Fe
3+
+ Mn
2+
+ H
2
O
C
2
O
4
2-
+ MnO
4
-
+ H
+
Mn

Mn
2+
+ H
2
O +NO
3
-

Cr
2
O
7
2-
+ I
-
+ H
+
Cr
3+
+ I
3
-
+ H
2
O
Fe
3+
+ I
-
I

3+
+ Mn
2+
+ H
2
O
Fe
2+
- 1e → Fe
3+
x 5
MnO
4
-
+ 8H
+
+ 5e → Mn
2+
+ 4H
2
O x 1
 5Fe
2+
+ MnO
4
-
+ 8H
+
5Fe
3+

2
O x 2
C
2
O
4
2-
-2e → 2 CO
2
x 5
5C
2
O
4
2-
+ 2MnO
4
-
+ 16H
+
2Mn
2+
+ 8H
2
O + 10CO
2

c. H
2
O

2
(thừa 2H
+)
x 5
Ở bán phản ứng khử khi đã nhân 2 cần 16 H
+
Ở bán phản ứng oxy hóa khi x 5 thừa 10 H
+

 Sau khi quy đồng số e, số ion H
+
thực sự thiếu là 6 H
+

 5H
2
O
2
+2MnO
4
-
+ 6H
+
2Mn
2+
+ 8H
2
O + 5O
2


3
-
(thiếu 1 O) x 5  thiếu 5 oxy
Kết hợp hai bán phản ứng  thừa 3 oxy
2MnO
4
-
+ 5NO
2
-
→ 2Mn
2+
+ 5NO
3
(thừa 3 oxy)
 Giải quyết 3 oxy này bằng cách cho kết hợp với 6 H
+

2MnO
4
-
+ 5NO
2
-
+ 6H
+
→ 2Mn
2+
+ 5NO
3

2
O x 1
2I
-
-2e → I
2

I
2
+ I
-
→ I
3
-
 Cr
2
O
7
2-
+ 9I
-
+ 14H
+
2Cr
3+
+ 3I
3
-
+ 7H
2


g. I
3
-
+ S
2
O
3
2-
3 I
-
+ S
4
O
6
2-

3I
-
- 2e → I
3
-
x 1
2S
2
O
3
2-
+ 2e → S
4

,H
+
/H
2
SO
3
, H
2
O
c.AsO
4
3-
,H
+
/AsO
3
3-
,H
2
O
a. CrO
2
-
+ 3e + 2H
2
O

→ Cr + 4OH
-


 H
2
SO
3

+ H
2
O
c. AsO
4
3-
,H
+
/AsO
3
3-
,H
2
O
AsO
4
3-
+ 2e + 2H
+


AsO
3
3- +
H

3
+ I
2
+ H
2
O
b. Phản ứng sẽ xảy ra theo chiều nào ở pH = 8
Các bán phản ứng
AsO
3
4
+ 2e + 2H
+
 AsO
3
3
+ H
2
O
2I
-
- 2e  I
2

Thế oxy hóa khử của cặp AsO
3
4
/ AsO
3
3

] = 1(M) và [H
+
]= 10
0
(M).
. Ở dktc E
0
(H
3
AsO
4
/ H
3
AsO
3
)= 0,559 V > E
0
( I
2
/I
-
)=0,54V
Nên phản ứng xảy ra theo chiều thuận
Khi pH=8. E = E
o
+
2
0,059
lg [H
+

o'
= E
o
–
2
20 ,0 59
pH = 0,57 – 0,059 × 8 = 0,098V
NHƣ vậy ở pH =8 , [AsO
3
4
] = [AsO
3
3
] = 1(M) có E’
o
=0.098v < E
0
( I
2
/I
-
)=0,54V. Nên I
2

sẽ phản ứng với AsO
3
3
. Phản ứng trên sẽ xảy ra theo chiều ngƣợc.
6.5. Thế oxy hoá khử chuẩn của cặp Ag
+

E của dung dịch . Do đó so (1) và (2)



là thế chuẩn của cặp {AgCl / Ag, Cl
-
} và là thế chuẩn điều kiện của cặp
Ag
+
/Ag khi có mặt Cl
-
=>
6.7. Viết phƣơng trình phản ứng khử MnO
4
-
trong các môi trƣờng axit mạnh, trung tính
và baz mạnh. Và tính đƣơng lƣợng gam của MnO
4
-
trong mỗi trƣờng hợp.
Trong môi trƣờng axit mạnh: ion MnO
4
-
bị khử thành Mn
2+
không màu
MnO
4
-
+ 5e

MnO4
=M
MnO4
/3
MnO
4
-
+ 3e
-
+ 2H
2
O MnO
2
↓ + 4OH
-

Trong môi trƣờng kiềm mạnh, ion MnO
4
-
bị khử thành manganat.
MnO
4
-
+ 1e
-
→ MnO
4
2-
Đ
MnO4

có nồng độ ổn định.
Để dung dịch KMnO
4
đƣợc bền và nồng độ của nó không thay đổi, cần phải lọc bỏ
kết tủa MnO
2
có lẫn trong dung dịch vì chúng có tác dụng xúc tác làm tăng sự phân hủy
tiếp tục của KMnO
4
:
KMnO
4
+ H
2
O = MnO
2
+ 4KOH + 3O
2
(1)
Cũng nên chú ý pemanganat oxy hóa đƣợc cao su, nút bấc và giấy, Do đó không lọc
KMnO
4
qua giấy lọc mà phải lọc bằng chén lọc thủy tinh, hoặc tách dung dịch khỏi kết
tủa MnO
2
bằng ống xiphông.
Bảo quản dung dịch KMnO
4
trong tối, hoặc trong chai màu tối vì ánh sáng làm tăng
nhanh sự phân hủy của KMnO

O ( M=126,07 ; 99,5% ) để pha 100 ml H
2
C
2
O
4
chuẩn
0,05N dùng trong phƣơng pháp Permanganat
ĐS: 0,3168g
6.11. Trình bày cách pha chế 2 lít H
2
SO
4
6N từ H
2
SO
4
đậm đặc 98% d=1,84.
- Tính số ml H
2
SO
4
cần dùng V (ml) = VNM/10ZPd (Z=2)=326ml
- Dung dịch H
2
SO
4
6N thƣờng đƣợc dùng làm môi trƣờng nên khi pha chế không cần
Hướng dẫn giải bài tập Hóa phân tích - Khoa Công Nghệ Hóa Học


N
KmnO4
= (NV)
H2C2O4
/V
KmnO4
=0.0515N
Phản ứng với Fe
2+
5Fe
2+
+ MnO
4
-
+ 8H
+
5Fe
3+
+ Mn
2+
+ 4H
2
O
T
KNMnO4
/
Fe
= N
KmnO4
x Đ

5C
2
O
4
2-
+ 2MnO
4
-
+ 16H
+
2Mn
2+
+ 8H
2
O + 10CO
2

5H
2
O
2
+ 2MnO
4
-
+ 6H
+
2Mn
2+
+ 8H
2

2+
+ MnO
4
-
+ 8H
+
5Fe
3+
+ Mn
2+
+ 4H
2
O
Số g sắt trong dây sắt = số gam ion Fe tham gia phản ứng với MnO
4
-

 (%) Fe = [mĐ
Fe
x (NV)
KmnO4
x 100]: m
mau

= [56 x 10
-3
x (24.85 x 0.1) x 100 ]/0.14 =99.4%
ĐS: 99,4%
6.15. Để phân tích, cần lấy bao nhiêu quặng có chứa khỏang 70% Fe
2

x 10
-3
x M
fe
x (M
Fe2O3
/2M
Fe
)
Số g quặng tƣơng ứng = (NV)
KmnO4
x 10
-3
x (M
Fe2O3
/2) x(100/a) (a : %Fe
2
O
3
có trong
quặng)
V
KmnO4
=20ml  m
quang
= 0.2286g
V
KmnO4
=30ml  m
quang

O
4
2-
+ MnO
2
+ 4H
+
Mn
2+
+ 2H
2
O + 2CO
2

5C
2
O
4
2-
+ 2MnO
4
-
+ 16H
+
2Mn
2+
+ 8H
2
O + 10CO
2

x10
-3
/2)

x [(NV)
H2C2O4
– (NV)
MnO4
]
% Mn = (M
Mn
x10
-3
/2)

x [(NV)
H2C2O4
– (NV)
MnO4
]x 100/m
mau
= 6,875%
6.17. Hỏi có bao nhiêu gam canxi trong 250,0ml dung dịch CaCl
2
, nếu sau khi cho
40,00ml dung dịch H
2
C
2
O

↓
Tách kết tủa chuẩn H
2
C
2
O
4
dƣ
5C
2
O
4
2-
+ 2MnO
4
-
+ 16H
+
2Mn
2+
+ 8H
2
O + 10CO
2

Kỹ thuật chuẩn độ ngƣợc :
m
Ca+
= (M
Ca

O
7
bằng bao nhiêu để xác định độ chuẩn của dung dịch
Na
2
S
2
O
3
có nồng độ khoảng 0,1 N, nếu ta có bình định mức 200ml và pipet 10ml và ta cố
gắng để sao cho có thể tích dung dịch thiosunfat dùng để chuẩn độ iot thoát ra khoảng
25ml?
Cách 1:
Theo giả thuyết : cân m g K
2
Cr
2
O
7
, V
đm
=200ml và V
xd
=10ml và chuẩn độ bằng dung
dịch thiosunfat V
Na 2s2o3
=25 .
SỐ đƣơng lƣợng gam K
2
Cr

/Đ
K2Cr2O7
)* (1000/200) * (10) = 25 * 0.1
 m
K2Cr2O7

Cách 2: Có thể đi từ công thức
m
K2Cr2O7
= mD
K2Cr2O7
* (NV)
Na2S2O3
* (V
dm
/Vxd)
Với Vdm = 200ml Vxd= 10ml
ĐS: 2,45g
6.20. Có bao nhiêu gam clo trong một lít nƣớc clo, nếu muốn chuẩn độ lƣợng iot thoát ra
khi cho 25ml nƣớc clo tác dụng với dung dịch KI cần phải dùng 20,10ml dung dịch
thiosunfat 0,1100N?
Phản ứng : Cl
2
+ KI = I
2
+ KCl
I
2
+ Na
2