Bài tập chương phản ứng oxi hóa- Khử và phương pháp chuẩn độ oxi hóa khử

BÀI TẬP CHƯƠNG PHẢN ỨNG OXI HÓA- KHỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Tích số tan của Ag2SO3 T= 1,5.10-14. Tính E’0 của phản ứng: Ag2SO3 + 2e = 2Ag + SO32-, E0Ag+/Ag= 0,799V Ag – e ----> Ag+ 2Ag+ + SO32- ----> Ag2SO3 2Ag - 2e + SO32- ------> AgS2O3 E = 0,799 + 0,059log Ag+ E = EAg2SO3/Ag + (0,059/2)xlog (1/SO32-) (1) Mà T = [Ag+]^2[SO32-] à 1/[SO32-] = [Ag+]^2/T è E = EAg2SO3/Ag + (0,059/2)xlog ([Ag+]^2/T) = 0,799 + 0,059log [Ag+] Tính thế oxi hóa- khử của cặp Au(I)/Au trong điều kiện có dư CN- để tạo phức Au(CN)-2, có. Biết E0 của cặp Au(I)/Au là +1,68V. Au - e ------> Au+ Au+ + 2CN- -----> Au(CN)2 Au + 2CN- - e -------> Au(CN)2 E = 1,68 + 0,059 log[Au+] E = EAu(CN)2/Au + 0,059log [Au(CN)2-]/[CN-]^2 Mà ta có : B = [Au(CN)2-]/[Au+][CN-]^2 [Au+] = [Au(CN)2-]/B[CN-]^2 E = EAu(CN)2/Au + 0,059log(1/B) = 1,68 + 0,059 log[Au+] Thế oxi hóa- khử tiêu chuẩn của cặp Zn2+/Zn là -0,763V. Thế oxi hóa- khử tiêu chuẩn của cặp đó khi có dư NH3 để tạo phức Zn(NH3)42+ là E’0= -1,0V. Tính hằng số bền tổng cộng cuả phức đó. Thế oxi hóa- khử tiêu chuẩn của cặp Cu2+/Cu+ là E0= +0,153V. Tính thế oxi hóa- khử tiêu chuẩn điều kiện của cặp khi có dư thioxinat SCN- để tạo kết tủa CuSCN có tích số tan là T= 10-14,32. Cu+ - e -----> Cu2+ Cu+ + SCN- ----> CuSCN CuSCN - e -----> Cu2+ + SCN- E = 0.153 + 0.059log[Cu2+]/[Cu+] E = ECu2+/CuSCN + 0.059log[Cu2+][SCN-] Mà Ta có : T = [Cu+][SCN-] --> [SCN-] = T/[Cu+] E = ECu2+/CuSCN + 0.059log[Cu2+]xT/[Cu+] = 0.153 + 0.059log[Cu2+]/[Cu+] Giải thích tại sao bạc kim loại không tác dụng với HCl mà tác dụng với HI để giải phóng H2. Biết tích số tan TAgCl= 10-10, TAgI= 10-16, E0Ag+/Ag= +0,8V. Tính hằng số cân bằng của phản ứng giữa Cu2+ và I- trong dung dịch có dư KI để kết tủa CuI, tích số tan T= 10-12; E0Cu2+/Cu+= +0,153V; E0I2/I-= 0,54V. Cu2+ + e ------> Cu+ Cu+ + I- ===> CuI Cu2+ + I- + e -----> CuI 2I- - 2e ------> I2 à Cu2+ + 3I- - e ------> CuI + I2 Ta có x = (1.(ECu2+/CuI - E2I-/I2)/0,059 Mà E = 0,153 + 0,059log[Cu2+]/[Cu+] Lại có : E = ECu2+/CuI + 0,059log[Cu2+][I-] Mà : T = [Cu+][I-] --> [I-] = T/[Cu+] à E = ECu2+/CuI + 0,059logT.[Cu2+]/[Cu+] = 0,153 + 0,059log[Cu2+]/[Cu+] ECu2+/CuI = 0,153 + 0,059log1/T = 0,861 x = (1.(ECu2+/CuI - E2I-/I2)/0,059 = (0,861 – 0,54)/0,059 = 5,44 K = 10^x = 10^5,44 Cân 0,1077g KBrO3 đem hòa tan trong HCl loãng, rồi cho tác dụng với KI dư. Chuẩn độ lượng I2 giải phóng bằng dung dịch Na2S2O3 hết 39,75 ml. Tính nồng mol của dung dịch Na2S2O3? KBrO3 + HCl ----> Cl2 + Br2 + 8. Xử lí hidroxylamin với lượng dư Fe3+ kết quả tạo thành khí N2O và lượng Fe2+ tương đương 2NH2OH + 4Fe3+ à N2O + 4Fe2+ + 4H+ + H2O Tính nồng độ mol của H2NOH nếu lấy 50,0 ml dung dịch Fe2+ tạo thành đem chuẩn bằng dung dịch K2Cr2O7 0,0217M hết 23,61 ml. K2Cr2O7 + FeSO4 + 7 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7 H2O nK2Cr2O7 = 0,0217 . 23,61 = 0,5123 (m mol) --> nNH2OH = 0,25616 --> [NH2OH] = 5,12337.10^-3 (M) 9. Người ta đem lắc 25,0 ml mẫu xăng máy bay chứa tetraetyl chì Pb(C2H5)4 với 15,0 ml dung dịch I2 0,02095M I2 + Pb(C2H5)4 à Pb(C2H5)3I + C2H5I Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn chuẩn độ lượng I2 dư bằng dung dịch Na2S2O3 0,03465M hết 6,09ml. Tính hàm lượng Pb(C2H5)4 (323,4g/ mol) có trong 1lít xăng ? I2 + 2Na2S2O3 ---->  Na2S4O6 + 2NaI 0,1055 0,211 nI2(1) = 0,31425 - 0,1055 = 0,20875 (m mol) --> [Pb(C2H5)4] = 0,25087/25 = 8,35.10^-3 (M) à 1L xăng có [Pb(C2H5)4] = 8,35.10^-3.1/25 = 3,34.10^-4 (M) 10. Cân 1,204g mẫu chứa hỗn hợp halogen đem hòa tan và tiến hành phân tích như sau: Mẫu sau khi hòa tan oxi hóa I- thành IO3- bởi nước Br2, rồi tiến hành đuổi Br2 dư bằng cách đun sôi, cho IO3- tạo thành phản ứng với lượng KI dư, chuẩn độ lượng I2 bằng dung dịch Na2S2O3 0,0555M hết 20,66 ml. Tính % KI có trong mẫu? KI + 3Br2 + 3H2O ----> KBr + 5HBr + HIO3 (1) 2HIO3 + 10KI + 4H2O -------> 6I2 + 10KOH (2) I2 + 2Na2S2O3 ------> 2NaI + Na2S4O6 (3) nI2 = 0,573 (m mol) 11. Cân 10,065g mẫu thép sau khi hòa tan trong axit đem pha loãng thành 500 ml. Lấy ra 50ml cho qua cột khử Walden rồi đem chuẩn ằng dung dịch KMnO4 0,01920M hết 13,22 ml. Lấy 100 ml mẫu khác cho qua cột khử Jone rồi đen chuẩn bằng dung dịch KMnO4 hết 36,43 ml. Viết phương trình phản ứng và tính % Fe, %Cr có trong mẫu thép? 12. Cho hỗn hợp khí đi qua dung dịch NaOH với tốc độ 2,5 lít/ phút trong thời gian 64 phút, khí SO2 trong hỗn hợp được giữ lại và chuyển thành SO32-Sau khi axit hóa bằng dung dịch HCl, chuẩn độ lượng SO32- bằng dung dịch KIO3 0,003125M hết 4,98 ml. Tính nồng độ khí SO2(ppm). Biết khối lượng riêng của hỗn hợp khí là 1,2g/ l. SO2 + 2OH- à SO32- IO3- + 2H2SO3 + 2Cl- à ICl2- + 2SO42- + 2H+ 13. Tính E tương đương khi chuẩn độ I2 0,1M bằng dung dịch Na2S2O3 0,1M. Cho biết EI2/2I-= 0,54V, ES4O62-/S2O32-= 0,09V. 14. Tính sai số khi chuẩn độ Fe2+ 0,1M bằng dung dịch KMnO4 0,02M có pH= 1, nếu kết thúc ở Ekt= 0,95V và Ekt= 1,47V. 15. Cần phải kết thúc chuẩn độ dung dịch Fe2+ bằng dung dịch Ce4+ cùng nồng độ 0,1M ở khoảng thế bao nhiêu để sai số không vượt quá 0,1%? Cho biết EFe3+/Fe2+= 0,77V, ECe4+/Ce3+= 1,44V. 16. ThiÕt lËp ®­êng cong chuẩn độ khi chuÈn ®é 50 ml dung dÞch Fe2+ 0.1 M b»ng dung dÞch KMnO4 0.02M víi c¸c thÓ tÝch thuèc thö thªm vµo lµ 0; 10; 25; 49.5; 50; 50.5; 55; 65; 70 ml. Cho E0MnO4-/Mn2+ = 1.52V; E0Fe3+/Fe2+ = 0.77V. 17. Đường cong chuẩn độ dung dịch Tl3+ bằng IO3- 0.01M trong HCl 1M có bước nhảy thế nằm trong khoảng từ 0.55V đến 0.95V. Chọn chất chỉ thị oxihoá khử phù hợp (sử dụng bảng chỉ thị cho trong sách giáo khoa) và mô tả sự chuyển màu của chỉ thị.