Một dung dịch X chứa các ion Cl−, Na+ , Fe3+. Để kết tủa hết ion Cl− trong 10 ml dung dịch X cần dùng hết 40 ml dung dịch AgNO3 1M. Khi cô cạn 100 ml dung dịch X thì thu được 22,1 gam hỗn hợp hai muối khan.
a) Tính nồng độ mol/l mỗi muối có trong dung dịch X.
b) Lấy 10 ml dung dịch X trên tác dụng với 20 ml dung dịch NaOH 2M. Tính nồng độ mol/l các ion thu được sau phản ứng. Tính khối lượng kết tủa tạo thành. (Coi như thể tích dung dịch là không đổi)
c) Để làm tan hết kết tủa tạo thành ở câu b cần dùng 100 ml dung dịch H2SO4 x(M). Tính x và xác định pH của dung dịch H2SO4.
a)
- Xét 10ml dd X
\(n_{AgNO_3}=1.0,04=0,04\left(mol\right)\)
\(AgNO_3\rightarrow Ag^++NO_3^-\)
0,04----->0,04
\(Ag^++Cl^-\rightarrow AgCl\)
0,04->0,04
100 ml dd X chứa \(\left\{{}\begin{matrix}Cl^-:0,4\left(mol\right)\\Na^+:a\left(mol\right)\\Fe^{3+}:b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Bảo toàn điện tích: a + 3b = 0,4 (1)
mmuối = 23a + 56b + 0,4.35,5 = 22,1
=> 23a + 56b = 7,9 (2)
(1)(2) => a = 0,1 (mol); b = 0,1 (mol)
\(\left\{{}\begin{matrix}C_{M\left(NaCl\right)}=\dfrac{0,1}{0,1}=1M\\C_{M\left(FeCl_3\right)}=\dfrac{0,1}{0,1}=1M\end{matrix}\right.\)
b) 10 ml dd X chứa \(\left\{{}\begin{matrix}Cl^-:0,04\left(mol\right)\\Na^+:0,01\left(mol\right)\\Fe^{3+}:0,01\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
nNaOH = 0,02.2 = 0,04 (mol)
\(NaOH\rightarrow Na^++OH^-\)
0,04---->0,04-->0,04
\(Fe^{3+}+3OH^-\rightarrow Fe\left(OH\right)_3\)
0,01--->0,03----->0,01
=> \(m_{Fe\left(OH\right)_3}=0,01.107=1,07\left(g\right)\)
dd sau pư chứa \(\left\{{}\begin{matrix}Cl^-:0,04\left(mol\right)\\Na^+:0,05\left(mol\right)\\OH^-:0,01\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\left\{{}\begin{matrix}C_{Cl^-}=\dfrac{0,04}{0,01+0,02}=\dfrac{4}{3}M\\C_{Na^+}=\dfrac{0,05}{0,01+0,02}=\dfrac{5}{3}M\\C_{OH^-}=\dfrac{0,01}{0,01+0,02}=\dfrac{1}{3}M\end{matrix}\right.\)
c)
\(n_{H_2SO_4}=0,1x\left(mol\right)\)
\(H_2SO_4\rightarrow2H^++SO_4^{2-}\)
0,1x----->0,2x
\(Fe\left(OH\right)_3+3H^+\rightarrow Fe^{3+}+3H_2O\)
0,01--->0,03
=> 0,2x = 0,03
=> x = 0,15
pH = -log(0,15) = 0,824
