Người ta cần pha chế 2 lít dung dịch H2SO4 có nồng độ khoảng 2M (loãng) từ dung dịch H2SO4 đậm đặc có sẵn trong phòng thí nghiệm.
1. Coi dung dịch H2SO4 đậm đặc có sẵn trong phòng thí nghiệm có nồng độ 98% và khối lượng riêng là D = 1,83 gam/ml. Trình bày cách pha chế dung dịch H2SO4 2M từ nước cất, dung dịch H2SO4 đậm đặc, các dụng cụ thí nghiệm khác có sẵn và cho biết các khuyến cáo an toàn kèm theo.
2. Một cách làm nhằm phát hiện có H2SO4 đậm đặc bị dây ra khu vực làm thí nghiệm hay không là để giấy thấm xung quanh bình H2SO4 đậm đặc. Dự đoán hiện tượng xảy ra và viết các phương trình hoá học minh hoạ (nếu có). Cách làm này minh hoạ tính chất nào của dung dịch H2SO4 đặc?
3. Để xác định nồng độ chính xác của dung dịch H2SO4 loãng thu được, một học sinh làm như sau: Cân một lượng Na2CO3 rắn (có trong bột nở) chính xác vào bình tam giác, thêm nước cất đến khi toàn bộ lượng chất rắn tan hết. Nhỏ một vài giọt chất chỉ thị màu vào dung dịch Na2CO3 trên thì dung dịch chuyển màu vàng. Thêm thật từ từ dung dịch H2SO4 loãng vào bình tam giác chứa dung dịch Na2CO3 đến khi dung dịch chuyển màu hồng thì kết thúc thí nghiệm và đọc thể tích dung dịch H2SO4 đã dùng hết. Học sinh này lặp lại thí nghiệm trên hai lần nữa và thu được kết quả như sau:
Lần thí nghiệm
Khối lượng Na2CO3 đã dùng (gam)
Thể tích dung dịch H2SO4 đã dùng (ml)
1
1,8800
10,20
2
2,0756
11,30
3
1,9013
10,20
a) Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra. Tính nồng độ của dung dịch H2SO4 xác định được qua ba lần thí nghiệm, từ đó xác định giá trị trung bình của nồng độ dung dịch H2SO4 loãng. Nhận xét ngắn gọn về các giá trị thu được.
b) Nguyên nhân gây ra sự chuyển màu của chất chỉ thị là do sự thay đổi đột ngột độ pH của dung dịch trước và sau phản ứng. So sánh độ pH của dung dịch sau phản ứng trên với 7 và giải thích.
c) Một học sinh khác gợi ý rằng có thể pha chế dung dịch Na2CO3 chuẩn (có nồng độ đã biết) rồi lấy một lượng thể tích chính xác dung dịch đó cho mỗi lần thí nghiệm, thay vì cân Na2CO3 rắn cho mỗi lần thí nghiệm. Sai khác giữa các lần thí nghiệm sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích.