Giáo án Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li Môn hóa 1144787

Cô :Thu vỹ-Tel: 0932.546.381 2015 Họ tên: ……………… PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LI A KIẾN THỨC CĂN BẢN CẦN NẮM VỮNG: Phản ứng xảy dung dịch chất điện li phản ứng ion Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li (pứ khơng có thay đổi số oxi hóa) xảy ion kết hợp với tạo thành chất: -Chất kết tủa chất điện li yếu chất khí Khi viết phương trình ion rút gọn, chất giữ ngun phương trình phản ứng (khơng bị phân li): - Chất khí : CO2, SO2, NH3… - Chất kết tủa CaCO3, BaSO4, CuS, Fe(OH)3, FeS… - Chất điện li yếu H2S, HF, H3PO4, CH3COOH, H2O… Phản ứng thủy phân muối (Dành cho chương trình nâng cao) phản ứng trao đổi ion muối nước a , Môi trường muối: + Muối tạo cation bazơ mạnh với gốc axit mạnh có mơi trường trung tính, pH = 7, quỳ tím có màu tím, phenolphtalein khơng màu Ví dụ: NaCl hình thành bới NaOH: bazơ mạnh, HCl: axit mạnh nên NaCl có mơi trường trung tính, … (axit mạnh: HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO3, HClO4 ; Bazơ mạnh: KOH, NaOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2) + Muối tạo cation bazơ mạnh với gốc axit yếu có mơi trường bazơ, pH > , làm quỳ tím chuyển sang màu xanh, phenolphtalein khơng màu chuyển sang màu hồng Ví dụ: Na2CO3, Na2S, CH3COONa… (NaOH bazơ mạnh, H2CO3, H2S, CH3COOH axit yếu) + Muối tạo bới cation bazơ yếu với gốc axit mạnh có mơi trường axit, pH < 7, làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ, phenolphtalein khơng màu Ví dụ: CuCl2, Fe(NO3)3, … (Cu(OH)2, Fe(OH)3, bazơ yếu, HCl, HNO3, axit mạnh) b,Cation bazơ mạnh (K+, Na+ Ca2+, Ba2+) anion axit mạnh (NO3-, SO42-, Cl- ….) không bị thủy phân, nên viết phương trình thủy phân muối hình thành mạnh yếu ta lấy ion yếu tác dụng với H2O Ví dụ: Na2CO3 → Na+ + CO32- ; CO32- + H2O ⇄ HCO3+ OH- → muối có mơi trường bazơ CuCl2 → Cu2+ + 2Cl- ; Cu2+ + H2O ⇄ Cu(OH)+ + H+ → muối có mơi trường axit Lưu ý: NH4+ , HSO4- : axit nên muối hình thành ion với anion axit mạnh cation bazơ mạnh có mơi trường axit NaHCO3 chất lưỡng tính (ion HCO3- lưỡng tính) muối NaHCO3 có mơi trường bazơ yếu, pH >7 Ví dụ: NH4NO3 → NH4+ + NO3- ; NH4+ + H2O ⇄ NH3 + H3O+ → muối có mơi trường axit → muối có mơi trường axit NaHSO4 → Na+ + HSO4- ; HSO4- + H2O ⇄ SO42- + H3O+ + Ion NO3 gốc axit manh HNO3 Na cation bazơ mạnh NaOH nên NO3- , Na+ trung tính nên khơng bị thủy phân B BÀI TẬP Trắc nghiệm: 1.1.Dành cho chương trình bản: Câu 1: Phương trình ion rút gọn phản ứng cho biết: A Những ion tồn dung dịch B Không tồn phân tử dung dịch chất điện li C Bản chất phản ứng dung dịch chất điện li D Nồng độ ion dung dịch lớn Câu 2: Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li xảy khi: A Các chất phản ứng phải chất dễ tan B Các chất phản ứng phải chất điện li mạnh C Một số ion dung dịch kết hợp với làm giảm nồng độ ion chúng D Phản ứng thuận nghịch Câu 3: Phản ứng xảy dung dịch tạo kết tủa Fe(OH)3: A FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 B Fe2(SO4)3 + KI C Fe(NO3)3 + Fe D Fe(NO3)3 + KOH Câu 4: Phản ứng sau phản ứng trao đổi ion dung dịch: A Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 B Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3 + NaNO3 C Fe(NO3)3 + 2KI Fe(NO3)2 + I2 + 2KNO3 D Zn + Fe(NO3)3 Zn(NO3)2 + 2Fe(NO3)2 Câu 5: Phản ứng tạo thành PbSO4 phản ứng trao đổi ion dung dịch? B Pb(NO3)2 + Na2SO4 PbSO4 ↓+ 2NaNO3 B Fe(OH)2 + H2SO4  PbSO4 ↓ + 2H2O C PbS + 4H2O2  PbSO4 ↓+4H2O D (CH3COO)2Pb + H2SO4  PbSO4 ↓ + 2CH3COOH ThuVienDeThi.com HĨA 11 Cơ :Thu vỹ-Tel: 0932.546.381 2015 Câu 6: phản ứng phản ứng trao đổi ion dung dịch dùng để điều chế HF? to NaF + HF A H2 + F2  2HF o B NaHF2  t t C CaF2 + 2HCl CaCl D CaF2 + H2SO4 CaSO + 2HF + 2HF Câu 7: Cho Mg(OH)2 tác dụng với dung dịch HCl Phương trình ion rút gọn phản ứng: A Mg2+ + 2Cl- MgCl2 B H+ + OH-  H2O + 2+ C Mg(OH)2+ 2H  Mg + 2H2O D Mg(OH)2+2Cl- MgCl2+ 2OHCâu 8: Phản ứng sau có phương trình ion thu gọn: H+ + OH- → H2O o A BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl B NaOH + HCl → NaCl + H2O C 3NaOH+FeCl3 → Fe(OH)3 +3NaCl D Na2CO3+2HCl→2NaCl + CO2+H2O Câu 9: (CĐ09) Dãy gồm ion tồn dung dịch: A H+, Fe3+, NO3-, SO42B Ag+, Na+, NO3-, ClC Mg2+, K+, SO42-, PO43D Al3+, NH4+, Br-, OH- 1.2.Dành cho chương trình nâng cao: Câu 10: Dãy chất bị thủy phân tan nước: A Na3PO4, Ba(NO3)2, KCl C K2S, KHS, K2SO4 B Mg(NO3)2, NaNO3, Ba(NO3)2 D AlCl3, Na3PO4, K2SO3 Câu 11: Dung dịch chất có mơi trường kiềm: A AgNO3 Câu 12: Dung dịch chất có mơi trường axit: A NaNO3 Câu 13: Dung dịch chất có pH = 7: A NaF Câu 14: Dung dịch chất có pH < 7: A KNO3 Câu 15: Dung dịch chất có pH > 7: A NaHCO3 TỰ LUẬN 2.1 Dành cho chương trình bản: B NaClO3 B KClO4 B Cu(NO3)2 B Cu(NO3)2 B Na2SO4 C K2CO3 C Na3PO4 C KBr C CH3COONa C NaHSO4 D SnCl2 D NH4Cl D SnCl2 D NaNO2 D NH4NO3 Câu 1: Viết phương trình phân tử ion rút gọn phản ứng (nếu có) xảy dung dịch: a, NaF + HCl  b, Cu(NO3)2 + H2S  c, Fe2(SO4)3 + NaOH  d, FeS(r) + HCl  e, NH4Cl + AgNO3  f, MgCl2 + KNO3  g, HClO + KOH  k, NaOH + H2SO4  l, CH3COONa + HCl  m, Na3PO4 + HNO3  n, CaCO3 + HCl  o, Ca(HCO3)2 + NaOH  p, NaHCO3 + HCl  q, Pb(OH)2 + NaOH  r, NaH2PO4 + HNO3  Câu 2: Viết phương trình phân tử ứng với phương trình ion thu gọn sau: a, Ba2+ + CO32– → BaCO3  b Fe3+ + 3OH– → Fe(OH)  c NH4+ + OH– → NH3  + H2O d, S2– + 2H+ → H2S  e PO43– + 3H+ → H3PO4 f H2PO4- + OH-→ HPO42- + H2O + – 2g, H + OH → H2O k, CO2 + 2OH → CO3 + H2O l, HPO42- + OH- → PO43- + H2O Câu 3: Dùng phản ứng trao đổi ion để tách: a, ion Mg2+ khỏi dung dịch chứa chất tan Mg(NO3)2 KNO3 b, ion PO43- khỏi dung dịch chứa chất tan K3PO4 KNO3 Câu 4: Trong y học,dược phẩm Nabica (NaHCO3) chất dùng để trung hòa bớt lượng dư axit HCl dày a, Viết PTHH dạng phân tử ion rút gọn phản ứng b, Nồng độ axit HCl dày 0,035M, tính thể tích dung dịch HCl trung hịa thể tích CO2 (đktc) sinh uống 0,336g NaHCO3 Câu 5: Hòa tan 0,887g NaCl KCl nước, xử lý dung dịch thu lượng dư dung dịch AgNO3 thu 1,913g kết tủa Tính thành phần phần trăm chất hỗn hợp Câu 6: Cho 400g dung dịch H2SO4 49% vào nước lít dung dịch A a, Tính nồng độ mol ion H+ dung dịch A b, Tính thể tích dd NaOH 1,8M cần thêm vào dd A để thu dung dịch có pH = 1, pH = 7, pH =13 2.2 Dành cho chương trình nâng cao: Câu 7: Có thể xảy phản ứng axit yếu đẩy axit mạnh khỏi dung dịch muối khơng, giải thích? Cho ví dụ? Câu 8: Chỉ dùng thuốc thử nhận biết ba dung dịch có nồng độ 0,1M: K2SO4, ZnSO4, K2SO3 Câu 9: Cho biết giá trị pH dung dịch sau: Na2CO3, KCl, CH3COONa, NaHSO4, AlCl3, Na2S, C6H5ONa, NH4Cl Giải thích? Câu10: Tính nồng độ H+ OH- dung dịch: a, CH3COONa 0,1M biết ion CH3COO- có Kb = 5,71.10-10 b NH4Cl 0,1M biết ion NH4+ có Ka = 5,56.10-10 HĨA 11 ThuVienDeThi.com Cơ :Thu vỹ-Tel: 0932.546.381 2015 ĐÁP ÁN: PHẦN TRẮC NGHIỆM 1C-2C-3D-4B(khơng có thay đổi số oxi hóa)-5C-6D-7C-8B-9A (khơng phản ứng với nhau)-10D (loại muối trung tính khơng bị thủy phân)-11C-12D-13C-14B-15A TỰ LUẬN Câu 1: Viết phương trình phân tử ion rút gọn phản ứng (nếu có) xảy dung dịch: Khi viết phương trình ion rút gọn, chất giữ ngun phương trình phản ứng (khơng bị phân li): - Chất khí : CO2, SO2, NH3… - Chất kết tủa CaCO3, BaSO4, CuS, Fe(OH)3, FeS… - Chất điện li yếu H2S, HF, H3PO4, CH3COOH, H2O… NaF + HCl  NaCl + HF + F + H  HF b, Cu(NO3)2 + H2S  CuS↓ + 2HNO3 2+ Cu + H2S  CuS↓ +2 H+ c, Fe2(SO4)3 + 6NaOH 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 3+ Fe + 3OH 2Fe(OH)3 d, FeS(r) + 2HCl  FeCl2 + H2S + 2+ FeS + 2H  Fe + H2S e, NH4Cl + AgNO3 NH4NO3 + AgCl↓ + Ag + Cl AgCl↓ f, MgCl2 + KNO3  không xảy g, HClO + KOH KClO + H2O HClO +OH  ClO- + H2O k, 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 +2 H2O + OH + H  H2O Các bazơ tan (KOH, NaOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 ) + axit mạnh (HCl, HNO3, H2SO4…) có phương trình ion rút gọn OH- + H+  H2O a, l, CH3COONa + HCl  CH3COOH + NaCl CH3COO- + H+  CH3COOH m, Na3PO4 + 3HNO3  3NaNO3 + H3PO4 3+ PO4 + 3H  H3PO4 n, CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2 + H2O + 2+ CaCO3 + 2H  Ca + CO2 + H2O o, Ca(HCO3)2 + NaOH  CaCO3 ↓+ NaHCO3 + H2O Ca2+ + HCO3- + OH-  CaCO3 ↓+ H2O Hoặc Ca(HCO3)2 + 2NaOH  CaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O Ca2+ + 2HCO3- + 2OH- CaCO3 ↓ + CO32-+ 2H2O p, NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O HCO3- + H+ CO2 + H2O q, Pb(OH)2 + 2NaOH  Na2[ Pb(OH)4] (Pb(OH)2 hiđroxit lưỡng tính) Pb(OH)2 + 2OH- [ Pb(OH)4]2- ThuVienDeThi.com HĨA 11 Cơ :Thu vỹ-Tel: 0932.546.381 2015 r, NaH2PO4 + HNO3 NaNO3 + H3PO4 + H2PO4 + H  H3PO4 Câu 2: Viết phương trình phân tử ứng với phương trình ion thu gọn sau: a, Ba2+ + CO32– → BaCO3  b Fe3+ + 3OH– → Fe(OH)  c NH4+ + OH– → NH3  + H2O f H2PO4- + OH-→ HPO42- + H2O d, S2– + 2H+ → H2S  e PO43– + 3H+ → H3PO4 g, H+ + OH– → H2O k, CO2 + 2OH- → CO32- + H2O l, HPO42- + OH- → PO43- + H2O HƯỚNG DẪN: H+ nằm axit, để đơn giản lấy HCl; OH- nằm bazơ, để đơn giản lấy NaOH, muối nên chon muối gốc NO3- tất tan, ion âm kết hợp với cation kim loại tạo muối nên chọn Na K a, Ba2+ + CO32– → BaCO3  Ba(NO3)2 + Na2CO3 → BaCO3  + 2NaNO3 b Fe3+ + 3OH– → Fe(OH)  Fe(NO3)3 + 3NaOH → Fe(OH)  +3 NaNO3 c NH4+ + OH– → NH3  + H2O NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3  + H2O d, S2– + 2H+ → H2S  Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S  3– + e PO4 + 3H → H3PO4 Na3PO4 + 3HCl → 3NaCl + H3PO4 f H2PO4- + OH-→ HPO42- + H2O NaH2PO4 + NaOH→ Na2HPO4 + H2O (OH- lấy H+ tạo H2O) g, H+ + OH– → H2O HCl + NaOH → NaCl + H2O k, CO2 + 2OH- → CO32- + H2O CO2 + 2NaOH →Na2CO3 + H2O l, HPO42- + OH- → PO43- + H2O Na2HPO4 + NaOH→Na3PO4 + H2O Câu 3: Dùng phản ứng trao đổi ion để tách: a, ion Mg2+ khỏi dung dịch chứa chất tan Mg(NO3)2 KNO3 b, ion PO43- khỏi dung dịch chứa chất tan K3PO4 KNO3 HD: a, Mg(NO3)2 + 2KOH →Mg(OH)2 ↓+ 2KNO3 b, K3PO4 + 3AgNO3 → Ag3PO4 ↓+ 3KNO3 Câu 4: Trong y học,dược phẩm Nabica (NaHCO3) chất dùng để trung hòa bớt lượng dư axit HCl dày a, Viết PTHH dạng phân tử ion rút gọn phản ứng b, Nồng độ axit HCl dày 0,035M, tính thể tích dung dịch HCl trung hịa thể tích CO2 (đktc) sinh uống 0,336g NaHCO3 HD: NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O (1) HCO3- + H+ CO2 + H2O Tính số mol NaHCO3 dựa vào PTHH (1) suy số mol CO2 HCl tính thể tích VCO2 = 0,0896 lít; VHCl = 0,114 lít Câu 5: Hòa tan 0,887g NaCl KCl nước, xử lý dung dịch thu lượng dư dung dịch AgNO3 thu 1,913g kết tủa Tính thành phần phần trăm chất hỗn hợp HD: NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3 KCl + AgNO3 → AgCl↓ + KNO3 Gọi x, y số mol NaCl KCl, dựa vào khối lượng hỗn hợp ta có pt dựa vào số mol kết tủa ta có thêm phương trình nữa, giải hệ tìm x,y →tính khối lượng KCl tính %KCl, %NaCl = 100 - %KCl 58,5 x  74,5 y  0,887 Hệ:  → x= 0,00659 mol; y = 0,00671 mol→ mKCl = 0,5g  x  y  0,0133 →%mKCl = 56,4%, %mNaCl = 43,6% ThuVienDeThi.com HĨA 11 Cơ :Thu vỹ-Tel: 0932.546.381 2015 Câu 6: Cho 400g dung dịch H2SO4 49% vào nước lít dung dịch A a, Tính nồng độ mol ion H+ dung dịch A b, Tính thể tích dd NaOH 1,8M cần thêm vào dd A để thu dung dịch có pH = 1, pH = 7, pH =13 HD: a,Tính khối lượng H2SO4 →tính số mol H2SO4→ lấy số mol chia thể tích nồng độ H2SO4 = 1M H2SO4→ 2H+ + SO421M 2M + [H ]ddA = 2M b, số mol H2SO4 = mol nên số mol H+ = mol, số mol NaOH = 1,8 VddNaOH (mol) nên nOH- = 1,8V, chất q trình trung hịa H+ + OH- → H2O ,vì thu dd có pH = < nên môi trường axit, số mol H+ dư mol > 1,8VddNaOH nH+ dư = - 1,8VddNaOH (1) pH = → [H+]= 10-1 M = 0,1M, Vddsau = VddA + VNaOH = 2+ VddNaOH , →nH+ dư = 0,1 (2+ VddNaOH) (2) Từ (1) (2) có: 4-1,8VddNaOH = 0,1 (2+ VddNaOH) → VddNaOH = lít pH = mơi trường trung tính nH+ = nOH- →4 = 1,8VddNaOH→ VddNaOH = 2,2 lít pH = 13>7, mơi trường bazơ, số mol OH- dư: nOH- dư = 1,8VddNaOH- (1) 10 14 pH = 13 → [H+]= 10-13 M→ [OH-] = 13 = 0,1M→nOH- dư = 0,1 (2+ VddNaOH) (2) 10 Từ (1) (2) có: 1,8VddNaOH- =0,1 (2+ VddNaOH) → VddNaOH = 2,47 lít 2.2 Dành cho chương trình nâng cao: Câu 7: Có thể xảy phản ứng axit yếu đẩy axit mạnh khỏi dung dịch muối khơng, giải thích? Cho ví dụ? HD: axit yếu đẩy axit mạnh khỏi dung dịch muối phản ứng trao đổi tạo muối tan, tách khỏi dung dịch dạng kết tủa Ví dụ: CuSO4 + H2S →CuS↓ + H2SO4 Câu 8: Chỉ dùng thuốc thử nhận biết ba dung dịch có nồng độ 0,1M: K2SO4, ZnSO4, K2SO3 HD, K2SO4 muối có mơi trường trung tính, ZnSO4 có mơi trường axit, K2SO3 có mơi trường bazơ nên cần dùng quỳ tím Câu 9: Cho biết giá trị pH dung dịch sau: Na2CO3, KCl, CH3COONa, NaHSO4, AlCl3, Na2S, C6H5ONa, NH4Cl Giải thích? HD: ion trung tính(mạnh) khơng bị thủy phân, ion trung tính gồm gốc axit mạnh (HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4 , HClO3, HClO4 ) cation bazơ mạnh( KOH, NaOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2) Na2CO3→2Na+ + CO32Na+ cation bazơ mạnh nên không bị thủy phân, CO32- gốc axit yếu nên bị thủy phân CO32- + H2O ⇄HCO3- + OH-, môi trường bazơ nên pH >7 KCl → K+ + Cl- , ion mạnh không bị thủy phân, môi trường trung tính, pH = CH3COONa→ CH3COO- + Na+ CH3COO- + H2O ⇄CH3COOH + OH , môi trường bazơ nên pH >7 NaHSO4 → Na+ + HSO4HSO4- ⇄H+ + SO42- (hoặc HSO4- + H2O ⇄H3O+ + SO42- (H3O+ H+) môi trường axit nên pH 7 NH4Cl→ NH4+ + Cl-, NH4++ H2O ⇄NH3 + H3O+→ môi trường axit nên pH