Câu hỏi:

Để tính hằng số cân bằng $K_C$, ta cần xác định nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng.

* Tính số mol ban đầu của $Ag^+$ và $Fe^{2+}$:
* $n_{AgNO_3} = 0.20 M * 0.100 L = 0.02 mol$
* $n_{Fe(NO_3)_2} = 0.20 M * 0.100 L = 0.02 mol$
* Tính nồng độ ban đầu của $Ag^+$ và $Fe^{2+}$ trong hỗn hợp:
* Thể tích tổng cộng: $100 mL + 100 mL = 200 mL = 0.2 L$
* $[Ag^+]_0 = \frac{0.02 mol}{0.2 L} = 0.1 M$
* $[Fe^{2+}]_0 = \frac{0.02 mol}{0.2 L} = 0.1 M$
* Phản ứng chuẩn độ $Fe^{2+}$ dư bằng $KMnO_4$:
* Thể tích $KMnO_4$ trung bình: $V_{KMnO_4} = \frac{16.70 + 16.80 + 16.90}{3} = 16.80 mL = 0.0168 L$
* Số mol $KMnO_4$: $n_{KMnO_4} = 0.020 M * 0.0168 L = 0.000336 mol$
* Phản ứng chuẩn độ: $5Fe^{2+} + MnO_4^- + 8H^+ \rightarrow 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H_2O$
* Số mol $Fe^{2+}$ trong 20 mL dung dịch: $n_{Fe^{2+}} = 5 * n_{KMnO_4} = 5 * 0.000336 mol = 0.00168 mol$
* Số mol $Fe^{2+}$ trong 200 mL dung dịch: $n_{Fe^{2+}} = 0.00168 mol * \frac{200 mL}{20 mL} = 0.0168 mol$
* Tính nồng độ $Fe^{2+}$ còn lại ở trạng thái cân bằng: $[Fe^{2+}]_{cb} = \frac{0.0168 mol}{0.2 L} = 0.084 M$
* Tính lượng $Fe^{2+}$ đã phản ứng: $0.1 M - 0.084 M = 0.016 M$
* Vì phản ứng $Fe^{2+}(aq) + Ag^+(aq) \rightleftharpoons Fe^{3+}(aq) + Ag(s)$ có tỉ lệ mol 1:1, nên $[Fe^{3+}]_{cb} = [Ag^+]_{pu} = 0.016 M$
* Nồng độ $Ag^+$ còn lại ở trạng thái cân bằng: $[Ag^+]_{cb} = 0.1 M - 0.016 M = 0.084 M$
* Hằng số cân bằng: $K_C = \frac{[Fe^{3+}]}{[Fe^{2+}][Ag^+]} = \frac{0.016}{0.084 * 0.084} = 2.267 \approx 2.27

Ta có: $n_{CO_3^{2-}} = n_{Ca^{2+}} + n_{Mg^{2+}}$

$n_{HCO_3^-} + n_{Cl^-} + 2n_{SO_4^{2-}} = 0.005 + 0.004 + 2(0.001) = 0.011$ (mol)

$n_{CO_3^{2-}} = 0.011$ mol (trong 1 lít)

Trong 10 lít: $n_{CO_3^{2-}} = 0.011 * 10 = 0.11$ mol

$m_{Na_2CO_3} = 0.11 * 106 = 11.66$ gam.

Tuy nhiên, $Ca^{2+}$ phản ứng với $HCO_3^-$ trước. Do đó, lượng $Na_2CO_3$ cần dùng ít hơn.

Ta có $HCO_3^- + Ca^{2+} -> CaCO_3 + H_2O$, nên $n_{Ca^{2+}}$ phản ứng với $HCO_3^-$

$n_{Ca^{2+}} = n_{HCO_3^-} = 0.005$ mol

Số mol $CO_3^{2-}$ cần dùng để kết tủa hết $Ca^{2+}$ và $Mg^{2+}$ còn lại:

$n_{CO_3^{2-}} = n_{Cl^-} + 2n_{SO_4^{2-}} = 0.004 + 2*0.001 = 0.006$ mol

Tổng số mol $CO_3^{2-}$ cần dùng: $0.005 + 0.006 = 0.011$ mol (cho 1 lít)

Trong 10 lít: $0.011 * 10 = 0.11$ mol

$m_{Na_2CO_3} = (0.011 - 0.005)*10*106 = 0.06*106*10 = 63.6$ g (sai)

Hoặc ta có:

Tổng số mol ion âm trong 10 lít: $0.005 * 10 + 0.004 * 10 + 0.001 * 10 = 0.05 + 0.04 + 0.01 = 0.1$ mol

Để làm mềm nước ta cần kết tủa hết $Ca^{2+}$ và $Mg^{2+}$

$Ca^{2+} + CO_3^{2-} -> CaCO_3$

$Mg^{2+} + CO_3^{2-} -> MgCO_3$

Tổng số mol $CO_3^{2-}$ cần dùng = $n_{Ca^{2+}} + n_{Mg^{2+}}$ = 0.1 mol (để trung hòa điện tích)

Phản ứng $HCO_3^-$:

$2HCO_3^- + Ca^{2+} -> CaCO_3 + CO_2 + H_2O$

Số mol $CO_3^{2-}$ tạo ra = 0.005 mol

Vậy số mol $CO_3^{2-}$ cần thêm vào = 0.1 - 0.005 = 0.095 mol

Khối lượng $Na_2CO_3$ cần dùng = $0.095 * 106 = 10.07$ gam (trong 1 lít)

Trong 10 lít : $10.07*10 =100.7/10 = 1.007$ mol

Số mol $Na_2CO_3$ = 0.015 mol.

$m_{Na_2CO_3}$ = $0.015 * 106$ = 1.59 gam

Ta có công thức tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo năng lượng liên kết:
$\Delta_r H^0_{298} = \sum E_b(reactants) - \sum E_b(products)$
Trong đó:
$\sum E_b(reactants) = E_b(N\equiv N) + 3 \cdot E_b(H-H) = 945 + 3 \cdot 436 = 945 + 1308 = 2253$ kJ/mol
$\sum E_b(products) = 2 \cdot [3 \cdot E_b(N-H)] = 2 \cdot [3 \cdot 391] = 2 \cdot 1173 = 2346$ kJ/mol
Vậy:
$\Delta_r H^0_{298} = 2253 - 2346 = -93$ kJ/mol
Giá trị gần nhất là -92 kJ/mol.

Các chất làm mất màu dung dịch $KMnO_4$ ở điều kiện thường là:

• Ethylene ($CH_2=CH_2$): Có liên kết đôi $C=C$
• Styrene ($C_6H_5CH=CH_2$): Có liên kết đôi $C=C$
• Vinylacetylene ($CH≡C-CH=CH_2$): Có liên kết ba $C≡C$ và liên kết đôi $C=C$

Benzene không làm mất màu dung dịch $KMnO_4$ ở điều kiện thường do có vòng benzen bền.
Butane là ankan no, không làm mất màu dung dịch $KMnO_4$ ở điều kiện thường.
Vậy có 3 chất thỏa mãn.

Monosaccharide là các đường đơn không thể thủy phân thành các đường nhỏ hơn.

Trong các chất trên:

• Glucose (C₆H₁₂O₆) là một monosaccharide.


• Fructose (C₆H₁₂O₆) là một monosaccharide.


• Maltose (C₁₂H₂₂O₁₁) là một disaccharide (kết hợp từ 2 monosaccharide).


• Tinh bột ((C₆H₁₀O₅)_n) là một polysaccharide (polymer của nhiều monosaccharide).


• Cellulose ((C₆H₁₀O₅)_n) là một polysaccharide (polymer của nhiều monosaccharide).

Vậy có 2 chất thuộc loại monosaccharide là glucose và fructose.