Các bài toán về chuẩn độ axit bazơ, chuẩn độ oxi hóa khử

Để học tốt môn Hóa học lớp 12

VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc Các bài toán về chuẩn độ axit bazơ, chuẩn độ oxi hóa khử. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Hóa học 12: Các bài toán về chuẩn độ axit bazơ, chuẩn độ oxi hóa khử

1. Phương pháp và ví dụ các bài toán về chuẩn độ axit bazơ, chuẩn độ oxi hóa khử
2. Bài tập trắc nghiệm các bài toán về chuẩn độ axit bazơ, chuẩn độ oxi hóa khử

1. Phương pháp và ví dụ các bài toán về chuẩn độ axit bazơ, chuẩn độ oxi hóa khử

Lý thuyết và Phương pháp giải

a. Phương pháp chuẩn độ trung hòa (chuẩn độ axit - bazơ)

- Dùng những dung dịch kiềm (NaOH hoặc KOH) đã biết chính xác nồng độ làm dung dịch chuẩn để chuẩn độ các dung dịch axit và dùng các dung dịch axit mạnh (HCl, HNO₃, H₂SO₄) đã biết chính xác nồng độ làm dung dịch chuẩn để độ các dung dịch bazơ.

- Để nhận ra điểm tương đương (thời điểm dung dịch chuẩn vừa phản ứng hết với dung dịch cần xác định) của phản ứng chuẩn độ trung hòa, người ta dùng chất chỉ thị axit - bazơ (hay chỉ thi pH, là những axit yếu có màu sắc thay đổi theo pH).

Bảng ghi khoảng pH đổi màu của một số chỉ thị

Tên thông dụng của chất chỉ thị	Khoảng pH đổi màu	Màu dạng axit - bazơ
Metyl da cam	3,1 - 4,4	Đỏ - vàng
Metyl đỏ	4,2 - 6,3	Đỏ - vàng
Phenolphtalein	8,3 - 10,0	Không màu - đỏ

Với mỗi phản ứng chuẩn độ cụ thể người ta chọn những chất chỉ thị nào có khoảng đổi màu trắng hoặc rất sát điểm tương đương.

b. Chuẩn độ oxi hóa khử bằng phương pháp pemangant

- Chuẩn độ oxi hóa - khử (phương pháp pemangant): được dùng để chuẩn độ dung dịch của các chất khử (Ví dụ: Fe²⁺, H₂O₂, H₂C₂O₄, .. ) trong môi trường axit mạnh (thường dùng dung dịch H₂SO₄ loãng), khi đó MnO₄^- bị khử về Mn²⁺ không màu:

MnO₄^- + 8H⁺ + 5e → Mn²⁺ + 4H₂O

- Trong phương pháp này chất chỉ thị chính là KMnO₄ vì ion Mn²⁺ không màu do đó khi dư một giọt KMnO₄ dung dịch từ không màu chuyển sang màu hồng rất rõ giúp ta kết thúc chuẩn độ.

Ví dụ minh họa

Bài 1: Cần thêm vào bao nhiêu ml dung dịch NaOH 0,25M vào 50 ml dug dịch hỗn hợp HCl 0,1M và H₂SO₄ 0,05M để thu được dung dịch có pH = 2?

Hướng dẫn:

n_NaOH = n_OH = 0,25.V (mol)

n_H⁺ = nHCl + 2n_H₂SO₄ = 0,05.0,1 + 0,05.2.0,05

pH = 2 ⇒ [H⁺] = 10 - 2 M = 0,01 mol

Ta có: (0,01 - 0,25V)/(0,05 + V) = 10 - 2

0,01 - 0,25.V = 0,01.0,05 + 0,01 V ⇒ 0,26.V = 0,01 - 0,01.0,05

V = 0,0365 l = 36,5 ml

Bài 2: Lấy 25ml dung dịch A gồm FeSO₄ và Fe₂(SO₄)₃ rồi chuẩn độ bằng dung dịch hỗn hợp KMnO₄ 0,025M thì hết 18,10ml. Mặt khác, thêm lượng dư dung dịch NH₃ vào 25ml dung dịch A thì thu được kết tủa, lọc kết tủa rồi nung đỏ trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, cân được 1,2g. Nồng độ mol/l của FeSO₄ và Fe₂(SO₄)₃ lần lượt là:

A. 0,091 và 0,25

B. 0,091 và 0,265

C. 0,091 và 0,255

D. 0,087 và 0,255

Hướng dẫn:

Ta có:

n_FeSO₄ = 5.n_KMnO₄ = 2,2615.10^-3 mol

C_MFeSO₄ = 2,2625/0,025 = 0,091M

Các bài toán về chuẩn độ axit bazơ, chuẩn độ oxi hóa khử

2. Bài tập trắc nghiệm các bài toán về chuẩn độ axit bazơ, chuẩn độ oxi hóa khử

Bài 1: Để xác định nồng đội dung dịch NaOH người ta tiến hành như sau: cân 1,26 gam axit oxalic ngậm nước (H₂C₂O₄.2H₂O) hòa tan hoàn toàn vào nước, định mức thành 100 ml. lấy 10 ml dung dịch này thêm vào đó vài giọt phenolphthalein, đem chuẩn độ bằng dung dịch NaOH đến xuất hiện màu hồng (ở pH = 9) thì hết 17,5 ml dung dịch NaOH. Tính nồng độ dung dịch NaOH đã dùng.

A. 0,114M

B. 0,26M

C. 0,124M

D. 0,16M

Đáp án: A

Chuẩn độ: H₂C₂O₄ + 2NaOH → Na₂C₂O₄ + 2H₂O

Nồng độ dung dịch H₂C₂O₄: C_(H₂C₂O₄) = 1,26/126.1000/100 = 0,1M

Theo phản ứng: n_NaOH = 2n_H₂C₂O₄.V = 2.10^-3 mol

⇒ C_M(NaOH) = 0,114M

Bài 2: Chuẩn độ 20 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,1M + HNO₃ a mol/l cần dùng hết 16,5 ml dung dịch hỗn hợp KOH 0,1M và Ba(OH)₂ 0,05M. Giá trị của a là:

A. 0,07

B. 0,08

C. 0,065

D. 0,068

Đáp án: C

∑n_H⁺ = 0,02.0,1 + 0,02a

∑n_OH^- = 0,0165.0,1 + 0,0165.2.0,05 = 3,3.10 - 3 mol

Trung hòa dung dịch thì ∑n_H⁺ = ∑n_OH^-

0,02.0,1 + 0,02a = 3,3.10 - 3 ⇒ a = 0,065 mol/l

Bài 3: Để xác định nồng độ dung dịch H₂O₂, người ta hòa tan 0,5 gam nước oxi già vào nước, thêm H₂SO₄ tạo môi trường axit. Chuẩn độ dung dịch thu được cần vừa đủ 10 ml dung dịch KMnO₄ 0,1M. Xác định hàm lượng H₂O₂ trong nước oxi già.

A. 9%

B. 17%

C. 12%

D. 21%

Đáp án: B

Phản ứng

5H₂O₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + SO₂ + 8H₂O

Từ phản ứng ⇒ n_H₂O₂ = 5/2 n_KMnO₄ = 2,5.10^-3 (mol)

Bài 4: Để xác định hàm lượng FeCO₃ trong quặng xi đe rit, người ta làm như sau: còn 0,6g mẫu quặng, chế hóa nó theo một quy trình hợp lí, thu được FeSO₄ trong môi trường H₂SO₄ loãng. Chuẩn đọ dung dịch thu được bằng dung dịch chuẩn KMnO₄ 0,025M thì dùng vừa hết 25,2ml. % theo khối lượng của FeCO₃ là:

A. 12,18%

B. 24,26%

C. 60,9%

D. 30,45%

Đáp án: C

n_KMnO₄ = 0,025.25,2/1000 = 6,3.10^-4 mol

Phương trình phản ứng: