GIẢI BÀI TẬP OLYMPIC 27/4 NĂM HỌC 2012 – 2013
Bài 1: (4,0 điểm)
Phenolphtalein không màu sẽ hoá hồng trong dung dịch có pH
8,3. Hỏi khi cho phenolphtalein (không màu) vào hai dung dịch sau đây thì dung dịch có đổi màu không?
Dung dịch CH3COONa 0,1M, biết Kb của CH3COO- là 5,71.10-10.
Dung dịch gồm NH4Cl 0,2M và NH3 0,1M, biết hằng số phân li của NH4+ là Ka = 5,56.10-5.
Cho hai dung dịch A và B, mỗi dung dịch chỉ chứa 2 cation và 2 anion không trùng lặp trong các ion sau: Na+ (0,2 mol), Mg2+ (0,2 mol), NH4+ (0,2 mol), H+ (0,3 mol), Cl- (0,1 mol), SO42- (0,25 mol), NO3- (0,2 mol), CO32- (0,15 mol). Cho biết A và B là hai dung dịch chứa những ion nào? Giải thích.
Giải
a.
CH3COONa
CH3COO- + Na+.
0,1M 0,1M
CH3COO- + H2O
CH3COOH + OH-. Kb.
0,1 – x x x (M)
Ta có: Kb =
=> pOH = 5,12 => pH = 8,87 > 8,3
làm hoá hồng dung dịch phenolphtalein
b.
NH4+
NH3 + H+ Ka = 5,56.10-5.
0,2 – x 0,1 + x x (M)
Ka =
< 8,3
dung dịch không làm hoá hồng dung dịch phenolphtalein
Giả sử dung dịch A chứa Mg2+ => dung dịch B chứa CO32- => dung dịch A chứa H+ => dung dịch B chứa Na+ và NH4+.
có n(điện tích dương) = n(điện tích âm)
Xét dung dịch B: nNa+ + nNH4+ = 2nCO3(2-) + nanion còn lại ( 0,2 + 0,2 = 0,3 + nanion còn lại
nanion còn lại = 0,1 mol => B chứa ion Cl- = > A chứa anion: SO42- và NO3-.
Kết luận:
A (Mg2+, H+, SO42-, NO3-); B (Na+, NH4+, Cl-, CO32-)
Bài 2: (4,0 điểm)
Hãy chọn các chất thích hợp, viết các phương trình phản ứng (không lặp lại) biểu diễn sự biến đổi số oxi hoá của nguyên tố nitơ theo sơ đồ sau, ghi rõ điều kiện (nếu có):


Cho 1,74 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu, Al vào bình đựng 300 ml dung dịch HCl 0,4M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,64 gam chất rắn và có 0,896 lít khí (ở ĐKTC) thoát ra. Thêm tiếp vào bình 1,01 gam KNO3, khi các phản ứng kết thúc thì thu được V lít khi NO (ĐKTC) là sản phẩm khử duy nhất và một dung dịch X trong đó có chứa m gam muối.
Viết các phương trình phản ứng dưới dạng ion rút gọn, tìm giá trị của V và m.
Cho dung dịch X phản ứng với một lượng dư dung dịch NaOH thì thu được kết tủa Y. Tính khối lượng kết tủa Y.
Giải
Phương trình:
NH4NO2
N2 + 2H2O.
N2 + O2
2NO
2NO + O2 = 2NO2.
2NO2 + 2KOH = KNO3 + KNO2 + H2O
2KNO3
2KNO3 + O2.
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3.
30HNO3 + 8Al = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O.
NH4NO3
N2O + 2H2O.
Phản ứng:
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2. 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2.
x 2x x x y 3y y 1,5y
Chất rắn: Cu , khí H2.
nCu = 0,01 mol; nH2 = 0,04 mol
Có hệ:
=> nFe = 0,01 mol, nAl = 0,02 mol.
nH+ (dư) = 0,3.0,4 – (2x – 3y) = 0,04 mol
nKNO3 = 0,01 mol => nNO3- = 0,01mol
2NO3- + 3Cu + 8H+ = 3Cu2+ + 2NO + 4H2O.
(2/3).0,01 0,01 (8/3).0,01 0,01 (2/3).0,01
3Fe2+ + 4H+ + NO3- = 3Fe3+ + NO + 2H2O.
0,01 (4/3).0,01 (1/3).0,01 0,01 (1/3).0,01
Coi như Cu, Fe2+ phản ứng hết => n(NO3-) pứ