10 bài tập chuẩn độ Oxi Hoá - Khử có lời giải

Các nghiên cứu được thực hiện với một muối carbonate của kim loại M (hóa trị II)

Nghiên cứu 1: Tiến hành phân tích hàm lượng các nguyên tố, xác định M chiếm 48,2% khối lượng muối

Nghiên cứu 2: Nung nóng muối carbonate tới phản ứng hoàn toàn trong các khí quyển khác nhau:

Phần trăm khối lượng mẫu chất rắn sau khi nung tăng hay giảm bao nhiêu % so với khối lượng muối ban đầu ở thí nghiệm 2?

Để xác định hàm lượng của FeCO₃ trong quặng siderite, người ta làm như sau: Cân 0,6 gam mẫu quặng, chế hóa nó theo một quy trình hợp lí, thu được dung dịch FeSO₄ trong môi trường H₂SO₄ loãng. Chuẩn độ dung dịch thu được bằng dung dịch chuẩn KMnO₄ 0,025M thì dùng vừa hết 25,2 mL. Hãy tính % theo khối lượng của FeCO₃ trong quặng.

Ion Ca²⁺ cần thiết cho máu của người hoạt động bình thường. Để xác định nồng độ ion calcium, người ta lấy mẫu máu, sau đó kết tủa ion calcium dưới dạng calcium oxalate (CaC₂O₄) rồi cho calcium oxalate tác dụng với dung dịch potassium permanganate trong môi trường acid theo phản ứng sau:

${\text{CaC}}_{\text{2}}{\text{O}}_{\text{4}}{\text{ + KMnO}}_{\text{4}}{\text{ + H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}\stackrel{}{\to }{\text{ CaSO}}_{\text{4}}{\text{ + K}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}{\text{ + MnSO}}_4{\text{ + H}}_{\text{2}}{\text{O + CO}}_2$

Giả sử calcium oxalate kết tủa từ 1mL mẫu một người tác dụng vừa hết với 2,05 mL dung dịch potassium permanganate (KMnO₄) 4,88.10^-4 M. Xác định nồng độ ion calcium trong máu người đó bằng đơn vị mg Ca²⁺/100 mL mẫu.

Thuốc tím dễ bị phân hủy khi bảo quản nên trước khi sử dụng thuốc tím pha sẵn cần xác định lai nồng độ bằng cách chuẩn độ với dung dịch H₂C₂O₄. Tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:

Bước 1: Cân chính xác lượng oxalic acid ngậm nước (H₂C₂O_4.2H₂O, M =126,07) để pha chế được 100 mL dung dịch H₂C₂O₄ có nồng độ chuẩn 0,05 M.

Bước 2: Dùng pipette hút 5 mL dung dịch H₂C₂O₄ vừa pha chế cho vào bình tam giác. Chuyển dung dịch KMnO₄ nồng độ a.10^-2mol/L vào burette rồi tiến hành chuẩn độ đến khi dung dịch trong bình tam giác có màu hồng nhạt bền khoảng 10 giây thì vừa hết 5,1 mL. Giá trị của a là

Hiện nay người ta dùng thiết bị breathalyzer để đo nồng độ cồn trong khí thở của người tham gia giao thông. Khi có nồng độ cồn trong khí thở sẽ xảy ra phản ứng:

${\text{3C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5}}{\text{OH + 2K}}_{\text{2}}{\text{Cr}}_{\text{2}}{\text{O}}_{\text{7}}{\text{ + 8H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}\stackrel{{\text{Ag}}^{\text{+}}}{\to }{\text{ 3CH}}_{\text{3}}{\text{COOH + 2Cr}}_{\text{2}}{\text{(SO}}_4{\text{)}}_3{\text{ + 2K}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}{\text{ + 11H}}_{\text{2}}\text{O}$

Tùy thuộc vào lượng  phản ứng, trên màn hình thiết bị sẽ xuất hiện số chỉ nồng độ cồn tương ứng. Người đi xe máy có nồng độ cồn trong khí thở sẽ bị xử phạt theo khung sau đây (trích từ Nghị định 123/2021/NĐ/CP):

Một mẫu khí thở của một người điều khiển xe máy tham gia giao thông có thể tích 26,25 mL được thổi vào thiết bị breathalyzer thì có 0,056 mg  phản ứng (trong môi trường H₂SO₄ và ion Ag xúc tác). Hãy cho biết người đó có vi phạm luật giao thông hay không và nếu có thì sẽ bị xử phạt mức nào?

Trong thực tế, có nhiều vụ tai nạn giao thông xảy ra do người lái xe đã uống rượu. Để xác định hàm lượng ethanol trong máu người lái xe cần chuẩn độ ethanol bằng K₂Cr₂O₇ trong dung dịch KHSO₄. Khi đó Cr⁺⁶ bị khử thành Cr⁺³, ethanol (C₂H₅OH) bị oxi hóa thành acetaldehyde (CH₃CHO). Khi chuẩn độ 45 gam huyết tương máu của một lái xe cần dùng 20 mL dung dịch K₂Cr₂O₇ 0,02M. Giả sử rằng trong thí nghiệm trên chỉ có ethanol tác dụng với K₂Cr₂O₇. Tính % theo khối lượng của ethanol trong mẫu huyết tương của người lái xe?

Cho 20,5 mL dung dịch Fe²⁺ chưa rõ nồng độ, tiến hành chuẩn độ với 15 mL dung dịch KMnO₄ 0,265 M trong môi trường acid. Nồng độ mol/L của Fe²⁺ trong dung dịch là bao nhiêu?

Siderite là một khoáng vật quan trọng trong ngành công nghiệp và khai thác quặng sắt, có thành chính là FeCO₃ Hàm lượng sắt trong quặng này có thể được xác định bằng phương pháp chuẩn độ. Người ta tiến hành thí nghiệm như sau:

- Bước 1: Cân chính xác 1,095 gam mẫu quặng siderite đã nghiền mịn và chuyển toàn bộ sang cốc thủy tinh 100 mL.

- Bước 2. Thêm 50 mL dung dịch H₂SO₄ loãng vào cốc, đun nhẹ để hòa tan quặng và đuổi khí CO₂ Sau khi hòa tan hoàn toàn, lọc lấy dung dịch và loại bỏ phần không tan. Sau đó định mức thành 100 mL dung dịch.

$FeC{O}_3+H_{2}S{O}_4\to FeS{O}_4+C{O}_2+H_{2}O$

- Bước 3. Hút chính xác 10,00 mL dung dịch sau khi định mức cho vào bình tam giác, thêm 2 mL dung dịch H₂SO₄ loãng và thêm tiếp 10 giọt dung dịch H₃PO₄ (để che màu vàng của ion Fe³⁺). Đun nóng bình tam giác đến 60^oC chuẩn độ bằng dung dịch KMnO₄ nồng độ 0,015M đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền trong 10 giây thì dừng lại.

$10FeS{O}_4+2KMn{O}_4+8H_{2}S{O}_4\to 5F{e}_2{\left(S{O}_4\right)}_3+2MnS{O}_4+K_{2}S{O}_4+8H_{2}O$

Lặp lại bước 3 thêm hai lần nữa. Thể tích trung bình của dung dịch KMnO₄ sau ba lần chuẩn độ là 10,06 mL. Phần trăm khối lượng sắt trong quặng siderite là bao nhiêu phần trăm? (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười)

Khi tiến hành thí nghiệm xác định nồng độ dung dịch FeSO₄ bằng thuốc tím, người ta thực hiện như sau: lấy 10 mL dung dịch FeSO₄ cho vào bình tam giác, nhỏ thêm vài giọt dung dịch H₂SO₄ 2M. Sau đó nhỏ từ từ dung dịch KMnO₄ 0,02M trên burete xuống bình tam giác (vừa nhỏ vừa lắc đều bình tam giác) cho đến khi dung dịch chuyển sang màu tím nhạt (màu ổn định trong khoảng 20s) thì dừng lại. Kết quả đưa ra như hình sau:

Nồng độ của dung dịch FeSO₄ là bao nhiêu ?