Một nhóm học sinh tìm hiểu về độ bền của Vitamin C () trong nước cam khi tiếp xúc với các vật dụng kim loại. Phán đoán của nhóm là: "Các vật dụng bằng đồng khi tiếp xúc trực tiếp với nước cam sẽ làm tăng tốc độ oxi hóa Vitamin C bởi oxygen không khí". Nhóm chuẩn bị một mẫu nước cam tươi và chia vào hai bình thủy tinh: bình A (mẫu đối chứng) và bình B (có chứa một cuộn dây đồng sạch). Hàm lượng Vitamin C được xác định bằng phương pháp chuẩn độ Iodine với chất chỉ thị hồ tinh bột. Phản ứng chuẩn độ xảy ra như sau:
Thể tích (mL) dung dịch 0,005 M cần dùng khi chuẩn độ Vitamin C trong 10mL nước cam ở các thời điểm như sau:
Ban đầu 12,0 Sau 48h Mẫu ở bình A Mẫu ở bình B 11,4 6,2
Giả sử chỉ có Vitamin C phản ứng với dung dịch .
Một nhóm học sinh tìm hiểu về độ bền của Vitamin C () trong nước cam khi tiếp xúc với các vật dụng kim loại. Phán đoán của nhóm là: "Các vật dụng bằng đồng khi tiếp xúc trực tiếp với nước cam sẽ làm tăng tốc độ oxi hóa Vitamin C bởi oxygen không khí". Nhóm chuẩn bị một mẫu nước cam tươi và chia vào hai bình thủy tinh: bình A (mẫu đối chứng) và bình B (có chứa một cuộn dây đồng sạch). Hàm lượng Vitamin C được xác định bằng phương pháp chuẩn độ Iodine với chất chỉ thị hồ tinh bột. Phản ứng chuẩn độ xảy ra như sau:
Thể tích (mL) dung dịch 0,005 M cần dùng khi chuẩn độ Vitamin C trong 10mL nước cam ở các thời điểm như sau:
Giả sử chỉ có Vitamin C phản ứng với dung dịch .
Thể tích (mL) dung dịch 0,005 M cần dùng khi chuẩn độ Vitamin C trong 10mL nước cam ở các thời điểm như sau:
| Ban đầu | 12,0 | |
| Sau 48h | Mẫu ở bình A | Mẫu ở bình B |
| 11,4 | 6,2 | |
Giả sử chỉ có Vitamin C phản ứng với dung dịch .
Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Trong phép chuẩn độ này, hồ tinh bột được cho vào ngay từ đầu; màu xanh tím xuất hiện tại điểm cuối chuẩn độ khi dư phản ứng với hồ tinh bột.
b)
Sau 48 giờ, lượng Vitamin C trong bình B đã bị oxi hóa mất 48,3\% so với lượng ban đầu. (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng phần mười.)
c)
Nồng độ Vitamin C ban đầu trong mẫu nước cam là 0,005 M.
d)
Kết quả thí nghiệm cho thấy phán đoán của nhóm học sinh là đúng.
Đáp án chính thức: a:Đ,b:Đ,c:S,d:Đ
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Câu 3 (Phần II) - chuẩn độ Vitamin C bằng I2 với chỉ thị hồ tinh bột.
a) ĐÚNG. Trong chuẩn độ iodine trực tiếp, hồ tinh bột được cho vào ngay từ đầu (vì phản ứng giữa Vitamin C và I2 diễn ra nhanh và I2 chỉ dư rất ít tại điểm tương đương); khi toàn bộ Vitamin C đã phản ứng, lượng I2 dư rất nhỏ sẽ phản ứng với hồ tinh bột tạo màu xanh tím - đây là điểm cuối chuẩn độ.
b) ĐÚNG. Số mol I2 tỉ lệ thuận với thể tích dùng (cùng nồng độ 0,005 M), nên lượng Vitamin C bị oxi hóa sau 48h ở bình B chiếm: % = (12,0 - 6,2)/12,0 × 100% = 5,8/12,0 × 100% = 48,333...% ≈ 48,3%.
c) SAI. Ban đầu: n(I2) = 0,005 × 0,012 = 6.10^-5 mol. Theo phản ứng C6H8O6 + I2 → C6H6O6 + 2HI, tỉ lệ 1:1 nên n(Vitamin C) = 6.10^-5 mol trong 10 mL. Nồng độ: C = 6.10^-5 / 0,01 = 0,006 M ≠ 0,005 M.
d) ĐÚNG. Sau 48h, mẫu đối chứng bình A chỉ giảm nhẹ (12,0 → 11,4 mL, tức 5%), còn bình B có dây đồng giảm mạnh (12,0 → 6,2 mL, tức 48,3%). Điều này chứng tỏ đồng tiếp xúc trực tiếp làm tăng tốc độ oxi hóa Vitamin C bởi oxygen không khí, phù hợp với phán đoán của nhóm học sinh (đồng làm chất xúc tác cho quá trình oxi hóa).
a) (AI giải đề cho tôi)
Đúng. Hồ tinh bột cho vào ngay từ đầu; tại điểm cuối, I2 dư phản ứng với hồ tinh bột tạo màu xanh tím.
b) Đúng. % oxi hóa .
c) Sai. mol . M.
d) Đúng. Bình B (có đồng) giảm lượng Vitamin C nhanh hơn bình A.
Câu 3 (Phần II) - chuẩn độ Vitamin C bằng I2 với chỉ thị hồ tinh bột.
a) ĐÚNG. Trong chuẩn độ iodine trực tiếp, hồ tinh bột được cho vào ngay từ đầu (vì phản ứng giữa Vitamin C và I2 diễn ra nhanh và I2 chỉ dư rất ít tại điểm tương đương); khi toàn bộ Vitamin C đã phản ứng, lượng I2 dư rất nhỏ sẽ phản ứng với hồ tinh bột tạo màu xanh tím - đây là điểm cuối chuẩn độ.
b) ĐÚNG. Số mol I2 tỉ lệ thuận với thể tích dùng (cùng nồng độ 0,005 M), nên lượng Vitamin C bị oxi hóa sau 48h ở bình B chiếm: % = (12,0 - 6,2)/12,0 × 100% = 5,8/12,0 × 100% = 48,333...% ≈ 48,3%.
c) SAI. Ban đầu: n(I2) = 0,005 × 0,012 = 6.10^-5 mol. Theo phản ứng C6H8O6 + I2 → C6H6O6 + 2HI, tỉ lệ 1:1 nên n(Vitamin C) = 6.10^-5 mol trong 10 mL. Nồng độ: C = 6.10^-5 / 0,01 = 0,006 M ≠ 0,005 M.
d) ĐÚNG. Sau 48h, mẫu đối chứng bình A chỉ giảm nhẹ (12,0 → 11,4 mL, tức 5%), còn bình B có dây đồng giảm mạnh (12,0 → 6,2 mL, tức 48,3%). Điều này chứng tỏ đồng tiếp xúc trực tiếp làm tăng tốc độ oxi hóa Vitamin C bởi oxygen không khí, phù hợp với phán đoán của nhóm học sinh (đồng làm chất xúc tác cho quá trình oxi hóa).
a) (AI giải đề cho tôi)
Đúng. Hồ tinh bột cho vào ngay từ đầu; tại điểm cuối, I2 dư phản ứng với hồ tinh bột tạo màu xanh tím.
b) Đúng. % oxi hóa .
c) Sai. mol . M.
d) Đúng. Bình B (có đồng) giảm lượng Vitamin C nhanh hơn bình A.