Nhiệt phân hoàn toàn 1,88 gam Cu(NO3)2 rồi hấp thụ toàn bộ lượng khí sinh ra bằng nước thu được 2 lít dung dịch X. Tiếp tục thêm 0,04 gam NaOH vào 100 ml dung dịch X được dung dịch Y. pH của dung dịch X, Y lần lượt là
Quảng cáo
3 câu trả lời 287
Đầu tiên, chúng ta cần xác định các phản ứng xảy ra để tính toán.
1. **Phản ứng nhiệt phân Cu(NO3)2:**
\[
Cu(NO_3)_2(s) \rightarrow CuO(s) + 2NO_2(g) + 1/2O_2(g)
\]
2. **Hấp thụ khí NO2 bằng nước:**
\[
3NO_2(g) + H_2O(l) \rightarrow 2HNO_3(aq) + NO(g)
\]
Để đơn giản, giả sử toàn bộ NO2 hấp thụ và không có NO tạo ra.
3. **Phản ứng thêm NaOH vào dung dịch HNO3:**
\[
HNO_3(aq) + NaOH(aq) \rightarrow NaNO_3(aq) + H_2O(l)
\]
Bây giờ chúng ta sẽ tính toán pH của dung dịch X và Y.
**Tính toán cho dung dịch X:**
1. Tính lượng mol Cu(NO3)2:
\[
\text{Molar mass of Cu(NO3)2} = 63.5 + 14 + (3 \times 16) = 187.5 \text{ g/mol}
\]
\[
\text{Moles of Cu(NO3)2} = \frac{1.88 \text{ g}}{187.5 \text{ g/mol}} = 0.01 \text{ mol}
\]
2. Vì mỗi mol Cu(NO3)2 tạo ra 2 mol NO2, số mol NO2 sinh ra là:
\[
\text{Moles of NO2} = 0.01 \text{ mol} \times 2 = 0.02 \text{ mol}
\]
3. Vì NO2 hấp thụ hoàn toàn bởi nước, do đó không còn NO2 tồn tại trong dung dịch X.
4. Vì vậy, dung dịch X chứa 0.02 mol HNO3.
5. pH của dung dịch HNO3 0.02 mol/l là khoảng 1.7, vì HNO3 là một axit mạnh.
**Tính toán cho dung dịch Y:**
1. Số mol NaOH được thêm vào dung dịch X là:
\[
\text{Moles of NaOH} = \frac{0.04 \text{ g}}{40.0 \text{ g/mol}} = 0.001 \text{ mol}
\]
2. Do phản ứng hoàn toàn, nên số mol HNO3 sau phản ứng là:
\[
\text{Moles of HNO3} = 0.02 \text{ mol} - 0.001 \text{ mol} = 0.019 \text{ mol}
\]
3. Thành phần của dung dịch Y chỉ gồm NaNO3 và H2O, không có axit HNO3 nữa.
4. Vì NaNO3 là muối của axit nitric và bazơ natri hidroxit, nên dung dịch NaNO3 là dung dịch trung tính. Vì vậy, pH của dung dịch Y cũng là khoảng 7.
Đầu tiên, chúng ta cần biết các phản ứng xảy ra:
1. Phản ứng nhiệt phân hoàn toàn Cu(NO3)2:
\[ Cu(NO_3)_2 \rightarrow CuO + 2NO_2 + \frac{1}{2}O_2 \]
2. Phản ứng hòa tan CuO trong nước:
\[ CuO + H_2O \rightarrow Cu(OH)_2 \]
3. Phản ứng NaOH với Cu(OH)2:
\[ Cu(OH)_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2[Cu(OH)_4] \]
Đầu tiên, tính lượng chất tan ra từ 1,88 gam Cu(NO3)2:
Khối lượng molar của Cu(NO3)2 là 187.5 g/mol.
\[ \text{Số mol Cu(NO3)2} = \frac{1,88}{187,5} = 0,01 \]
Vì một mol Cu(NO3)2 tạo ra một mol Cu(OH)2, nên số mol Cu(OH)2 sẽ cũng là 0,01 mol.
Sau đó, tính thể tích khí NO2 (dung dịch X):
Theo phương trình phản ứng, mỗi mol Cu(NO3)2 tạo ra 2 mol NO2.
\[ \text{Thể tích NO2} = 2 \times 0,01 \times 22,4 = 0,448 \text{ lít} \]
Sau khi đã biết thể tích NO2, ta tính được thể tích nước:
\[ \text{Thể tích nước} = 2 - 0,448 = 1,552 \text{ lít} \]
Do đó, dung dịch X có thể tích là 1,552 lít.
Tiếp theo, tính pH của dung dịch X:
Dung dịch X chứa Cu(OH)2, là một bazơ mạnh, nên pH của nó sẽ cao, gần với 14.
Về dung dịch Y:
Thêm 0,04 gam NaOH vào 100 ml dung dịch X.
Khối lượng molar của NaOH là 40 g/mol.
\[ \text{Số mol NaOH} = \frac{0,04}{40} = 0,001 \]
Phản ứng giữa NaOH và Cu(OH)2 tạo ra Na2[Cu(OH)4], là một bazơ mạnh.
Vì số mol NaOH ít so với Cu(OH)2, nên NaOH sẽ là dư.
Dung dịch Y sẽ là dung dịch kiềm, vì nó chứa một lượng dư NaOH.
Tuy nhiên, việc tính pH cụ thể của dung dịch Y cần biết thêm thông tin về pKa của Na2[Cu(OH)4] để xác định hằng số pH chính xác.
Đầu tiên, chúng ta cần xác định các phản ứng xảy ra để tính toán.
1. **Phản ứng nhiệt phân Cu(NO3)2:**
Cu(NO3)2(s)→CuO(s)+2NO2(g)+1/2O2(g)
2. **Hấp thụ khí NO2 bằng nước:**
3NO2(g)+H2O(l)→2HNO3(aq)+NO(g)
Để đơn giản, giả sử toàn bộ NO2 hấp thụ và không có NO tạo ra.
3. **Phản ứng thêm NaOH vào dung dịch HNO3:**
HNO3(aq)+NaOH(aq)→NaNO3(aq)+H2O(l)
Bây giờ chúng ta sẽ tính toán pH của dung dịch X và Y.
**Tính toán cho dung dịch X:**
1. Tính lượng mol Cu(NO3)2:
Molar mass of Cu(NO3)2=63.5+14+(3×16)=187.5 g/mol
Moles of Cu(NO3)2=1.88 g187.5 g/mol=0.01 mol
2. Vì mỗi mol Cu(NO3)2 tạo ra 2 mol NO2, số mol NO2 sinh ra là:
Moles of NO2=0.01 mol×2=0.02 mol
3. Vì NO2 hấp thụ hoàn toàn bởi nước, do đó không còn NO2 tồn tại trong dung dịch X.
4. Vì vậy, dung dịch X chứa 0.02 mol HNO3.
5. pH của dung dịch HNO3 0.02 mol/l là khoảng 1.7, vì HNO3 là một axit mạnh.
**Tính toán cho dung dịch Y:**
1. Số mol NaOH được thêm vào dung dịch X là:
Moles of NaOH=0.04 g40.0 g/mol=0.001 mol
2. Do phản ứng hoàn toàn, nên số mol HNO3 sau phản ứng là:
Moles of HNO3=0.02 mol−0.001 mol=0.019 mol
3. Thành phần của dung dịch Y chỉ gồm NaNO3 và H2O, không có axit HNO3 nữa.
4. Vì NaNO3 là muối của axit nitric và bazơ natri hidroxit, nên dung dịch NaNO3 là dung dịch trung tính. Vì vậy, pH của dung dịch Y cũng là khoảng 7.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
96145 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
83786 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
73477 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
51724
