Bài tập bồi dỡng HSG 11 phần dung dịch
Câu1.
1. Tính pH của dung dịch HA 0,1M (Ka = 10
-3.75
) . Tính pH của dung dịch X đợc tạo thành khi trộn 200ml
dung dịch HA 0,1M với 200ml dung dịch KOH 0.05M.
2. Cho hai muối Ag
2
SO
4
và SrSO
4
vào nớc cất và khuấy đều cho đến khi đạt đợc dung dịch bão hoà ở nhiệt độ
phòng. Xác định nồng độ ion Ag
+
và Sr
2+
. Biết rằng ở nhiệt độ nghiên cứu tích số tan của Ag
2
SO
4
là 1,5. 10
-5
, của
SrSO
4
là 2,8.10
-7
.
3. Tính độ tan của AgI trong dung dịch NH
3

01,0
= 0,025M.
Xét các cân bằng sau:
H
2
O

ơ
H
+
+ OH
-
K
W
= 10
-14
(1)
HA

ơ
H
+
+ A
-
K
HA
= 10
-3,75
(2)
A

[ ]
axit
muoi
= 3,75 + lg
1,0
1,0
= 3,75
Ag
2
SO
4
2 Ag
+
+ SO
4
2-
; [Ag
+
]
2
[SO
4
2-
] = 1,5 . 10
-5
SrSO
4
Sr
2+
+ SO

4
2-
;
Đặt nồng độ SO
4
2-
là x, ta có [Ag
+
]
2
[SO
4
2-
] = (2x)
2
= 1,5 . 10
-5
Từ đó có x = 1,55 . 10
-2
mol/l nên [Ag
+
] = 2 x = 3,1 . 10
-2
mol/l.
Còn SrSO
4
Sr
2+
+ SO
4

3
, NaCl, KOH, Mg(NO
3
)
2
, Pb(NO
3
)
2
, Zn(NO
3
)
2
,
AgNO
3
. Dựng thờm mt thuc th, hóy nhn bit mi dung dch. Vit cỏc phng trỡnh phn ng (nu cú).
2. Dung dch bóo hũa H
2
S cú nng 0,100 M. Hng s axit ca H
2
S: K
1
= 1,0 x 10
-7
v
K
2
= 1,3 x 10
-13

, NaCl, KOH, Mg(NO
3
)
2
, Pb(NO
3
)
2
, Zn(NO
3
)
2
,
AgNO
3
.
* Lần lượt nhỏ vài giọt phenolphtalein vào trong dung dịch.
- Nhận ra dung dịch KOH do xuất hiện màu đỏ tía.
* Lần lượt cho dung dịch KOH vào mỗi dung dịch còn lại:
- Dung dịch AgNO
3
có kết tủa màu nâu
Ag
+
+ OH
–

→
AgOH
↓

)
2
, Zn(NO
3
)
2
đều có chung hiện tượng tạo ra kết tủa trắng,
tan trong dung dịch KOH (dư).
Al
3+
+ 3OH
–

→
Al(OH)
3

↓
; Al(OH)
3

↓
+ OH
–

→
AlO
2
–
+ 2H

→
Zn(OH)
2

↓
; Zn(OH)
2
↓
+ OH
–

→
ZnO
2
–
+ 2H
2
O
- Dung dịch NaCl không có hiện tượng gì.
- Dùng dung dịch AgNO
3
nhận ra dung dịch AlCl
3
do tạo ra kết tủa trắng
Ag
+
+ Cl
–

→

= [H
2
S] = 0,1 M H
2
S (k)

H
2
S (aq)
[H
2
S] = 10
-1
H
2
S (aq)

H
+
+ HS
–
K
1
= 1,0 x 10
-7
[H+] = 10
-2
HS

H

-20
x
[ ]
2
2
H S
H
+
 
 
= 1,3 x 10
-20
x
( )
1
2
2
10
10
−
−
= 1,3 x 10
-17
(M)
b)
[Mn
2+
] [S
2-
] = 10

2-
] = (10
-2
)
2
x 1,3 x 10
-17
= 1,3 x 10
–21
> TAg
2
S = 6,3 x 10
-50
tạo kết tủa Ag
2
S
C©u3.
Bằng dung dịch NH
3
, người ta có thể làm kết tủa hoàn toàn ion Al
3+
trong dung dịch nước ở dạng
hydroxit, nhưng chỉ làm kết tủa được một phần ion Mg
2+
trong dung dịch nước ở dạng hydroxit.
Hãy làm sáng tỏ điều nói trên bằng các phép tính cụ thể.
Cho biết: Tích số tan của Al(OH)
3
là 5.10
−

3
Al
3+
+ 3 OH
−
; K
S,
= 5. 10
−
33
Al
3+
+ 3 NH
3
+ 3 H
2
O Al(OH)
3
+ 3 NH
4
+
; K = = 1,17.10
18

Tương tự như vậy, đối với phản ứng:
Mg
2+
+ 2 NH
3
+ 2 H

O HCO
3
−
+ H
+
; K = 10
−
6,35

HCO
3
−
H
+
+ CO
3
2
−
; K = 10
−
10,33

Độ tan của CO
2
trong nước bằng 3,0.10
−
2
M.
Tích số tan của CaSO
4

3,67
(1)
HCO
3
−
+ H
2
O
⇌
( H
2
O.CO
2
) + OH
−
; K
b2
= 10
-14
/10
-6.35
= 10
−
7,65
(2)
K
b1
>> K
b2
, cân bằng (1) là chủ yếu.

2
4,2
10
10
−
−
−
C
= 10
−
3,67
C = 10
−
2,4
+ (10
-4,8
/10-3,67) = 0,0781 M
α
= = 5,1 %
2.
C
HCl
= 0,16/2 = 0,08 M ; C = = 0,03905 M
CO
3
2
−
+ 2 H
+
CO

−
2
1,9. 10
−
3

NH
3

Al(OH)
3
−

K
3
K
S;
NH
3
Al(OH)
3

NH
3

0,0781
2
CO
2 CO
23,0
×
10
−
2

−
x 1,9. 10
−
3
+ x x
= 10
−
6,35
x = 7,05.10
−
6
<< 1,9. 10
−
3

x = (K
S1
)
0,5

= 10
−
2,52
C
Ca
2+
= (10
-2,52
/2) = 10
−
2,82

CO
3
2
−
+ H
2
O HCO
3
−
+ OH
−
; 10
−

2+
= 0,0362
×
10
−
2,82
= 5,47.10
−
5
> 10
−
8,35

Kết luận: có kết tủa CaCO
3
CÂU4.
Kali dicromat là một trong những tác nhân tạo kết tủa được sử dụng rộng rãi nhất. Những cân bằng sau
được thiết lập trong dung dịch nước của Cr(VI)
HCrO
4
-
+ H
2
O ⇌ CrO
4
2-
+ H
3
O
+

-
b) Cr
2
O
7
2-
+ 2OH
-
⇌ 2CrO
4
2-
+ H
2
O
2. Tích số tan của BaCrO
4
là T = 1,2.10
-10
. Ba
2
Cr
2
O
7
tan dễn dàng trong nước. Cân bằng của phản ứng (1b) sẽ
dời chuyển theo chiều nào khi thêm các tác nhân sau vào dung dịch tương đối đậm đặc của kali dicromat?
a) KOH
b) HCl
c) BaCl
2

2
Cr
2
O
7
0,010M + CH
3
COOH 0,100M.
a) CrO
4
2-
.
b) Cr
2
O
7
2-
.
BÀI GIẢI:
x(1,9. 10
−3
+x) +
3,0 × 10
−2
− x

CO
3
2
−

]/[HCrO
4
-
]) = K
w
/K
1
= 3,2.10
-8
b) Hằng số cân bằng:
K = ([CrO
4
2-
][H
+
]/[HCrO
4
-
])
2
/([HCrO
4
-
]
2
/[Cr
2
O
7
2-

2-
+ H
2
O = HCrO
4
-
+ OH
-
K = 3,16.10
-8
.
C
Cr
= [CrO
4
2-
] + [HCrO
4
-
] + 2[Cr
2
O
7
2-
] ≈ [CrO
4
2-
]
[HCrO
4

K = 1/K
2
= 4,37.10
-2
HCrO
4
-
= H
+
+ CrO
4
2-
K = K
1
= 3,16.10
-7
.
C
Cr
= 2,0.10
-2
M = [CrO
4
2-
] + [HCrO
4
-
] + 2[Cr
2
O

]/[HCrO
4
-
] = (C
Cr
– x)/2x
2
Điều này dẫn đến phương trình: 2K
2
x
2
+ x – C
Cr
= 0
Giải phương trình trên ta thu được: x = 1,27.10
-2
M ⇒ [H
+
] = 6,33.10
-5
M
Vậy pH = 4,20
c) Trong CH
3
COOH 0,10M thì [H
+
] = (K
a
C)
1/2

M
b) C
Cr
= [CrO
4
2-
] + [HCrO
4
-
] + 2[Cr
2
O
7
2-
] ⇒ [Cr
2
O
7
2-
] = 3,7.10
-3
M
hoặc [Cr
2
O
7
2-
] = K
2
[HCrO

[H
+
]
2
/K
1
2
.
C
Cr
= [CrO
4
2-
] + [HCrO
4
-
] + 2[Cr
2
O
7
2-
] = 2K
2
[H
+
]
2
/K
1
2

b) [Cr
2
O
7
2-
] = K
2
[HCrO
4
-
] = K
2
[H
+
]
2
/K
1
2
[CrO
4
2-
] = 3,7.10
-3
M
CÂU5.
Axit Photphoric là một loại phân bón quan trọng. Bên cạnh đó axit photphoric và muối của nó có nhiều ứng
dụng trong xử lý kim loại, thực phẩm, chất tẩy rửa và công nghiệp chế tạo thuốc đánh răng.
1. Gía trị pK của ba nấc phân ly của H
3

về khối lượng.
2. Tính pH của cola (bỏ qua nấc phân li thứ 2 và 3). Giả sử rằng nguyên nhân gây ra tính axit của cola là do
H
3
PO
4
.
BÀI GIẢI:
1. Bazơ liên hợp của dihidro photphat (H
2
PO
4
-
) là monohydrophotphat (HPO
4
2-
)
H
2
PO
4
-
+ H
2
O ⇌ HPO
4
2-
+ H
3
O

+ pK
2b
= pK
w
= 14
pK
2b
= 6,79
2. C(H
3
PO
4
) = 0,0051M
H
3
PO
4
+ H
2
O ⇌ H
2
PO
4
-
+ H
3
O
+
0,0051 – x x x
pK

x
x
POH
OHPOH
CÂU6.
Khả năng nhận ion H
+
của nước được gọi là tính kiềm. Tính kiềm rất quan trọng đối với việc xử lý nước,
tính chất hoá học và sinh học của nước. Nói chung, các thành phần chủ yếu ảnh hưởng đến tính kiềm của
nước là HCO
3
-
, CO
3
2-
và OH
-
. Ở gía trị pH dưới 7 thì H
+
trong nước làm giảm tính kiềm của nước. Chính vì
vậy, phương trình nêu độ kiềm của nước khi có mặt các ion HCO
3
-
, CO
3
2-
và OH
-
có thể được biểu diễn bởi:
độ kiềm = [HCO

CO
3
) = 2,00.10
-3
.
H
2
CO
3
⇌ HCO
3
-
+ H
+
K
a1
= 2,23.10
-4
.
HCO
3
-
⇌ CO
3
2-
+ H
+
K
a2
= 4,69.10

3
-
] : [CO
3
2-
] = a : 1,00 :
b. Xác định a, b trong nước có nồng độ [H
+
] = 1,00.10
-7
M.
2. Khí CO
2
trong khí quyển có thể liên quan tới tính kiềm của nước do nó nằm cân bằng với hàm lượng
CO
2
tan trong nước. Tính nồng độ của CO
2
(mol/L) tròn nước tinh khiết nằm cân bằng với không khí
không bị ô nhiễm ở áp suất 1,01.10
5
Pa và 298K chứa 0,0360% (về số mol) CO
2
. Giả sử áp suất tiêu
chuẩn là 1,01.10
5
Pa.
Nếu bạn không làm được câu này thì có thể giả sử rằng nồng độ CO
2(aq)
= 1,11.10

lúc này sẽ là bao nhiêu?
Ở 298K, 1,01.10
5
Pa thì khí không ô nhiễm sẽ nằm cân bằng với nước thiên nhiên chứa CaCO
3
hoà tan. Cân
bằng sau đây có thể tồn tại:
CaCO
3(r)
+ CO
2(aq)
+ H
2
O ⇌ Ca
2+
+ 2HCO
3
-
.
5. Tính hằng số cân bằng của phản ứng trên.
Nếu không tính được thì ta có thể giả sử K = 5,00.10
-5
để tính toán cho câu tiếp theo.
6. Tính nồng độ Ca
2+
(mg/L) trong CaCO
3
hoà tan trong nước nằm cân bằng với CO
2
trong khí quyển.

-
][H
+
]/[H
2
CO
3
] = 2,23.10
-4
⇒ [HCO
3
-
]/[H
2
CO
3
] = 2,23.10
3
K
a2
= [CO
3
2-
][H
+
]/[HCO
3
-
] = 4,69.10
-11

= 36,36Pa
[CO
2(aq)
] = K(CO
2
).P(CO
2
) = 1,24.10
-5
mol/L
Nếu không làm được câu 6 – 2 thì có thể giả sử [CO
2(aq)
]=1,11.10
-5
M để tính các câu tiếp theo.
3.
a) Độ tan = [CO
2(aq)
] + [H
2
CO
3
] + [HCO
3
-
] + [CO
3
2-
]
= [CO

= 4,69.10
-11
M đều qúa nhỏ nên ta bỏ qua).
[H
+
].[HCO
3
-
]/[CO
2(aq)
] = K
a1
.K(H
2
CO
3
) = 4,46.10
-7
Từ câu 6 – 2 [CO
2(aq)
]=1,24.10
-5
M ta tính được [H
+
]=[HCO
3
-
]=2,35.10
-6
M

2
CO
3
] = [CO
2(aq)
] . K(H
2
CO
3
) = 2,48.10
-8
M và
[CO
3
2-
] = K
a2
/([H
+
].[HCO
3
-
] = K
a2
= 4,69.10
-11
M đều qúa nhỏ nên ta bỏ qua).
[H
+
].[HCO

a) Sử dụng [CO
2(aq)
] = 1,24.10
-5
M để tính toán:
Trong dung dịch NaOH 1,00.10
-3
M, độ tan của CO
2
phải tăng lên do phản ứng sau:
(1) CO
2(aq)
+ 2OH
-
⇌ CO
3
2-
+ H
2
O K = K(H
2
CO
3
).K
a1
.K
a2
/(1,00.10
-14
)

K = 4,43.10
7
.
Do K rất lớn nên toàn bộ lượng OH
-
đều đã chuyển hết về HCO
3
-
.
[HCO
3
-
] = 1,00.10
-3
M
[OH
-
] = 1,82.10
-6
M
[H
+
] = 5,49.10
-9
M
[CO
3
2-
] = 8,54.10
-6

Trong dung dịch NaOH 1,00.10
-3
M, độ tan của CO
2
phải tăng lên do phản ứng sau:
(3) CO
2(aq)
+ 2OH
-
⇌ CO
3
2-
+ H
2
O K = K(H
2
CO
3
).K
a1
.K
a2
/(1,00.10
-14
)
2
= 2,09.10
11
(4) CO
2(aq)

đều đã chuyển hết về HCO
3
-
.
[HCO
3
-
] = 1,00.10
-3
M
[OH
-
] = 1,82.10
-6
M
[H
+
] = 5,49.10
-9
M
[CO
3
2-
] = 8,54.10
-6
M
Độ tan = [CO
2(aq)
] + [H
2

a1
/K
a2
= 4,28.10
-5
Nếu không tính được câu 6 – 5 thì ta có thể giả sử rằng K
eq
= 5,00.10
-5
để tính toán.
6.
a) Sử dụng K
eq
= 4,28.10
-5
và [CO
2(aq)
] = 1,24.10
-5
M để tính toán:
Cân bằng khối lượng: [HCO
3
-
] = 2[Ca
2+
]
Từ câu 6 – 5: K = 4,28.10
-5
= [Ca
2+

-5
và [CO
2(aq)
] = 1,11.10
-5
M để tính toán:
Cân bằng khối lượng: [HCO
3
-
] = 2[Ca
2+
]
Từ câu 6 – 5: K = 5,00.10
-5
= [Ca
2+
][HCO
3
-
]
2
/[CO
2(aq)
]
= [Ca
2+
](2[Ca
2+
])
2

= [Ca
2+
][HCO
3
-
]
2
/[CO
2(aq)
]
= [Ca
2+
](2[Ca
2+
])
2
/[CO
2(aq)
]
Từ câu 6 – 2: [CO
2(aq)
] = 1,24.10
-5
M
⇒ [Ca
2+
] = 0,5372.10
-3
M = 21,53mg/L
d) Sử dụng K

])
2
/[CO
2(aq)
]
Từ câu 6 – 2: [CO
2(aq)
] = 1,11.10
-5
M
⇒ [Ca
2+
] = 0,4916.10
-3
M = 19,70mg/L
7.
HCO
3
-
là thành phần chủ yếu trong dung dịch:
pH của dung dịch này có thể được tính bằng công thức:
pH = (pK
a1
+ pK
a2
)/2 = 6,99 ≈ 7,00
Với K
a1
và K
a2