30 đề thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 10 & 11 của các trường chuyên khu vực duyên hải đồng bằng bắc bộ có đáp án

Câu 2:
a) A 2- + H 2 O HA - + OH - K b1 = 10 -1,4 (1)
HA - + H 2 O H 2 S + OH - K b2 = 10 -8,7 (2)
H 2 O H + + OH - K w = 10 -14 (3)
Vì K b1 .C >> K b2 .C >> K w pH của hệ được tính theo cân bằng (1):
A 2- + H 2 O HA - + OH - K b1 = 10 -1,4
C 0,022
[ ] 0,022 - x x x
[OH - ] = x = 0,0158 (M) pH = 12,20
b) Khi có mặt NH 4 HSO 4 0,0010 M:
NH 4 HSO 4 NH + HSO 4
4
0,001 0,001
Phản ứng: HSO 4
+ A
0,001 0,022
2-
ƒ HA - +
2
SO K
4 1 = 10 10,6
- 0,021 0,001 0,001
NH + A2-
ƒ HA - + NH 3 K 2 = 10 3,36
4
0,001 0,021 0,001
- 0,020 0,002 0,001
Hệ thu được gồm: A 2- 0,020 M; HA - 2
0,002 M; SO 0,001 M; NH
4
3 0,001 M.
Các quá trình xảy ra:
A 2- + H 2 O HA - + OH - K b1 = 10 -1,4 (4)
NH 3 + H 2 O NH + OH - '
K
4
b
= 10 -4,76 (5)
HA - + H 2 O H 2 A + OH - K b2 = 10 -8,7 (6)
2
SO + H
4 2 O HSO 4
+ OH - K b = 10 -12 (7)
HA - H + + A 2- K a2 = 10 -12,6 (8)
'
So sánh các cân bằng từ (4) đến (7), ta có: K b1 . C 2- >> K
A b
. C
NH 3
>> K b2 . C - >>
HA
K b . C
2
(4) chiếm ưu thế và như vậy (4) và (8) quyết định thành phần cân bằng
-
SO
4
của hệ:
A 2- + H 2 O HA - + OH - K b1 = 10 -1,4
C 0,02 0,002
[] 0,02 - x 0,002 + x x
x = 0,0142 [HA - ] = 0,0162 (M)
2
A
-
-
[HA ] 0,0162
α = =
(Hoặc α 2 - A
= 0,7364 hay α
2
A
0,022 0,022 - = 73,64 %.
=
-
[OH ] + C + C 0,0142 + 0,001 + 0,001
-
HSO
+
4
NH4
= 0,7364)
0,022 0,022