Chuyên đề Sự điện li - Thầy Đức Anh

GV: Phạm Đức Anh (THPT Bưng Riềng – H.Xuyên Mộc - BRVT) Phương pháp giải bài tập Hóa học 11 Liên hệ : 0123.75.78.199 hoặc 0936.870.199 Trang 1 C C H H Ư Ư Ơ Ơ N N G G I I S S Ự Ự Đ Đ I I Ệ Ệ N N L L I I B B À À I I 0 0 1 1 – – S S Ự Ự Đ Đ I I Ệ Ệ N N L L I I A A – – K K I I Ế Ế N N T T H H Ứ Ứ C C C C Ầ Ầ N N N N Ắ Ắ M M 1. Hiện tượng điện ly: Sự điện li là quá trình phân li các chất trong nước ra ion. Những chất tan khi trong nước phân li ra ion được gọi là những chất điện li. Vậy axit, bazơ và muối là những chất điện li. 2. Phân loại các chất điện li: Chất điện li mạnh Chất điện li yếu Định nghĩa Các phân tử hòa tan đều phân li ra ion Chỉ 1 phần số phân tử hòa tan phân li ra ion, phần còn lại tồn tại dưới dạng phân tử Loại chất - Các axit mạnh: HCl, H 2 SO 4 , HNO 3 , HClO 4 , HMnO 4 , HBr, - Các bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ba(OH) 2 , Ca(OH) 2 , - Các muối tan (xem bảng tính tan) - Các axit yếu: CH 3 COOH, HClO, H 2 S, HF, H 2 SO 3 , H 3 PO 4 , HNO 2 , - Các bazơ yếu: Mg(OH) 2 , Bi(OH) 3 , Al(OH) 3 , - Các muối ít tan (bảng tính tan) - Nước: H 2 O Phương trình điện li Na 2 SO 4  2Na + + SO 4 2- CH 3 COOH  CH 3 COO - + H + Chú ý Tính nồng độ mol của các ion NaCl  Na + + Cl - 0,1M  0,1 0,1 [Na + ] = [Cl - ] = 0,1M Cân bằng điện li là cân bằng động, tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê B B À À I I 0 0 2 2 – – A A X X I I T T , , B B A A Z Z Ơ Ơ V V À À M M U U Ố Ố I I A A – – K K I I Ế Ế N N T T H H Ứ Ứ C C C C Â Â N N N N Ắ Ắ M M I- Axit: 1- Định nghĩa: Theo thuyết A-rê-ni-ut, axit là chất khi tan trong nước phân li ra cation H +  Tính chất chung của axit là tính chất của ion H + 2- Axit nhiều nấc: - Axit 1 nấc: phân li ra 1 cation H + VD: HCl  H + + Cl - - Axit nhiều nấc: phân li nhiều nấc ra cation H+ VD1: H 2 SO 4  H + + HSO 4 - HSO 4 -  H + + SO 4 2- VD2: H 3 PO 4  H + + H 2 PO 4 - H 2 PO 4 -  H + + HPO 4 2- HPO 4 2-  H + + PO 4 3- II- Bazơ: Theo A-rê-ni-ut, bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra anion OH -  Tính chất chung của bazơ là tính chất của ion OH - III- Hiđroxit lưỡng tính: * Định nghĩa: Hiđroxit lưỡng tính là hiđroxit khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit, vừa có thể phân li như bazơ. * Các hiđroxit lưỡng tính thường gặp: Zn(OH) 2 , Al(OH) 3 , Pb(OH) 2 , Sn(OH) 2 GV: Phạm Đức Anh (THPT Bưng Riềng – H.Xuyên Mộc - BRVT) Phương pháp giải bài tập Hóa học 11 Liên hệ : 0123.75.78.199 hoặc 0936.870.199 Trang 2 * VD1: Zn(OH) 2 Phân li kiểu bazơ: Zn(OH) 2  Zn 2+ + 2OH - Phân li kiểu axit: Zn(OH) 2  2H + + ZnO 2 2- IV- Muối: 1- Định nghĩa: - Muối là hợp chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại (hoặc amoni NH4 + ) và anion gốc axit. VD: (NH 4 ) 2 SO 4  2NH 4 + + SO 4 2- NaHCO 3  Na + + HCO 3 - - Có 2 lọai: + Muối trung tính: anion gốc axit không còn hiđro có khả năng phân li ra H + , như (Na 2 SO 4 , KCl, Na 2 HPO 3 , NaH 2 PO 2 ) + Muối axit: anion gốc axit còn hiđro có khả năng phân li ra H+, như (NaHCO 3 , KHSO 4 , Na 2 HPO 4 ) 2- Sự điện li của muối trong nước: - Hầu hết muối trung tính phân li ra cation kim loại (hoặc NH 4 + ) và gốc axit (trừ HgCl 2 , Hg(CN) 2 …) - Muối axit: gốc axit tiếp tục phân li ra H + VD: NaHCO 3  Na + + HCO 3 - - Nếu anion gốc axit còn hidro có tính axit, thì gốc này tiếp tục phân li yếu ra ion H + HCO 3 -  H + + CO 3 2- B B – – B B À À I I T T Ậ Ậ P P Á Á P P D D Ụ Ụ N N G G Bài 1. Viết phương trình điện ly các chất sau: a. Các axit: HCl, H 2 S, HClO, CH 3 COOH, HNO 3 , H 2 SO 4 , H 2 CO 3 b. Các bazơ: NaOH, Ba(OH) 2 , KOH, LiOH, Mg(OH) 2 c. Các muối: K 2 SO 4 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , NH 4 NO 3 , NaHCO 3 , AlCl 3 , K 2 CO 3 , NaClO, NaHS Bài 2. Viết công thức của các chất mà khi điện li tạo ra các ion và gọi tên các chất tạo thành: a) Fe 3+ và NO 3 - d) Al 3+ và SO 4 2- b) Na + và S 2- e) Ba 2+ và OH - c) NH 4 + và Cl - f) Na + và CH 3 COO - Bài 3. Cho các chất điện li sau: Ba(NO 3 ) 2 0,1M; HNO 3 0,02M; KOH 0,01M. Hãy tính nồng độ mol của từng ion trong các dung dịch trên. Bài 4. Có 4 dung dịch trong suốt, mỗi dung dịch chỉ chứa 1 loại ion dương và 1 loại ion âm . Các loại ion trong cả 4 dung dịch gồm: Na + , Mg 2+ , Ba 2+ , Pb 2+ , Cl - , NO 3  , CO 3 2- , SO 2 4  . Đó là 4 dung dịch gì ? Gọi tên các dung dịch. Bài 5. Viết các phương trình điện li để chứng minh các hidroxit sau đây là các hidroxit lưỡng tính: Al(OH) 3 , Sn(OH) 2 , Zn(OH) 2 , Pb(OH) 2 . M M Ộ Ộ T T S S Ố Ố B B À À I I T T O O Á Á N N L L I I Ê Ê N N Q Q U U A A N N Đ Đ Ế Ế N N B B À À I I 1 1 – – B B À À I I 2 2 A A – – K K I I Ế Ế N N T T H H Ứ Ứ C C C C Â Â N N N N Ắ Ắ M M 1. Nồng độ chất: + Nồng độ %: ct dd m C% = .100% m + Nồng độ mol: M dd n C = V (M) GV: Phạm Đức Anh (THPT Bưng Riềng – H.Xuyên Mộc - BRVT) Phương pháp giải bài tập Hóa học 11 Liên hệ : 0123.75.78.199 hoặc 0936.870.199 Trang 3 + Mối liên hệ giữa C M và C%: M 10.D.C% C = M (Với: dd m D = V(ml) là khối lượng riêng) 2. Nồng độ ion: ion dd n [ion] = V (M) - n ion là số mol ion ion ion ion m = n .M - V (lít) là thể tích dung dịch Lưu ý: Khi trộn các dung dịch với nhau ta có: V dd sau = V 1 + V 2 + …. B B – – B B À À I I T T Ậ Ậ P P Á Á P P D D Ụ Ụ N N G G Bài 1. Hòa tan 50g NaOH vào 750g nước thu được dung dịch A. Tính nồng độ % và nồng độ mol chất trong dung dịch A (Biết 2 H O D = 1g/ml ) Bài 2. Hòa tan 3,65g HCl vào nước thu được 200ml dung dịch X. Tính nồng độ mol các ion có trong dung dịch X? Bài 3. Tính nồng độ mol của các ion trong dung dịch chứa NaNO 3 0,1M, Na 2 SO 4 0,02M và NaCl 0,3M? Bài 4. Trộn 200ml dd Na 2 SO 4 0,5M với 300ml dd NaNO 3 0,2M thu được dd X. Tính nồng độ các ion trong dd X? Bài 5. Cho 100ml dd HCl 1M vào 250ml dd NaOH 1M thu được dung dịch X a. Cho quỳ tím vào dd X thì màu quỳ tím sẽ thay đổi như thế nào? Tại sao? b. Tính nồng độ ml các ion trong dd X Bài 6*. Trộn lẫn 200ml dd K 2 SO 4 0,2M với 300ml dd BaCl 2 0,1M thu được dung dịch Y. Tính nồng độ các ion trong dung dịch Y? Bài 7. Tính nồng độ mol các ion có trong 125 ml dung dịch NaOH 25% (D = 1,28g/ml) Bài 8*. Cần lấy bao nhiêu lit dd HCl 2M trộn với 180ml dd H 2 SO 4 3M thu được dung dịch có nồng độ ion H + là 4,5M? Bài 9*. Cần lấy bao nhiêu ml dd NaOH 1M trộn với 200ml dd Ba(OH) 2 1M để thu được dung dịch có nồng độ ion OH - là 1,75M? B B À À I I 0 0 3 3 – – S S Ự Ự Đ Đ I I Ệ Ệ N N L L I I C C Ủ Ủ A A N N Ư Ư Ớ Ớ C C . . P P H H . . C C H H Ấ Ấ T T C C H H Ỉ Ỉ T T H H Ị Ị A A X X I I T T , , B B A A Z Z Ơ Ơ A A – – K K I I Ế Ế N N T T H H Ứ Ứ C C C C Ầ Ầ N N N N Ắ Ắ M M I- Nước là một chất điện li rất yếu: 1- Sự điện li của nước: H 2 O  H + + OH - 2- Tích số ion của nước: - Môi trường trung tính là môi trường trong đó [H + ] = [OH - ] = 10 -7 M (ở 25 0 C) - Tích số ion của nước: 2 + - -14 H O K = H . OH = 1,0.10         3- Ý nghĩa tích số ion của nước: a) Môi trường axit: - Là môi trường trong đó [H + ] > [OH - ] Hay [H + ] > 10 -7 M GV: Phạm Đức Anh (THPT Bưng Riềng – H.Xuyên Mộc - BRVT) Phương pháp giải bài tập Hóa học 11 Liên hệ : 0123.75.78.199 hoặc 0936.870.199 Trang 4 - Khi biết [H + ] sẽ tính được [OH - ] b) Môi trường bazơ: - Là môi trường trong đó [H + ] < [OH - ] Hay [H + ] < 10 -7 M - Khi biết [OH - ] sẽ tính được [H + ] * Kết luận: Môi trường axit: [H + ] > 10 -7 M Môi trường trung tính: [H + ] = 10 -7 M Môi trường bazơ: [H + ] < 10 -7 M III- Khái niệm về pH. Chất chỉ thị axit, bazơ: 1- Khái niệm về pH: *Qui ước: [H + ] = 10 -pH *Cách tính pH: [H + ] = 1,0.10 -a (M)  pH = a pH = -lg[H + ] *Thang đo pH: [H +] 10 -1 10 -2 10 -3 10 -6 10 -7 10 -8 10 -13 10 -14 pH 1 2 3 6 7 8 13 14 tính axit tăng dần MT tính kiềm tăng dần trung tính B B – – B B À À I I T T Ậ Ậ P P Á Á P P D D Ụ Ụ N N G G Bài 1. Tính nồng độ H + , OH - và pH của dung dịch HCl 0,1M và dung dịch NaOH 0,01M? Bài 2. Một dung dịch có [H + ] = 0,010M. Tính [OH - ] và pH của dung dịch. Môi trường dung dịch này là axit, trung tính hay kiềm? Hãy cho biết màu của quỳ tím trong dung dịch này? Bài 3. Một dung dịch có pH = 9,0. Tính nồng độ mol của các ion H + và OH - trong dung dịch. Hãy cho biết màu của phenolphthalein trong dung dịch này? Bài 4. Một dung dịch có [OH - ] = 1,5.10 -5 M. Môi trường của dung dịch này là axit, trung tính hay kiềm? Hãy cho biết màu của quỳ tím trong dung dịch này? B B À À I I 0 0 4 4 – – P P H H Ả Ả N N Ứ Ứ N N G G T T R R A A O O Đ Đ Ổ Ổ I I I I O O N N T T R R O O N N G G D D U U N N G G D D Ị Ị C C H H C C Á Á C C C C H H Ấ Ấ T T Đ Đ I I Ệ Ệ N N L L I I A A – – K K I I Ế Ế N N T T H H Ứ Ứ C C C C Ầ Ầ N N N N Ắ Ắ M M Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li: * Phản ứng trao đổi ion: Là phản ứng giữa các ion trong dung dịch các chất điện li * Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion: Sản phẩm có một trong các chất: Chất kết tủa Chất khí Chất điện li yếu 1 - Phản ứng tạo chất kết tủa: PTPT: Na 2 SO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 ↓ + 2NaCl PT ion: 2Na + + SO 4 2- + Ba 2+ + 2Cl - → BaSO 4 ↓ + 2Na + + 2Cl - PT ion thu gọn: Ba 2+ + SO 4 2- → BaSO 4 ↓ GV: Phạm Đức Anh (THPT Bưng Riềng – H.Xuyên Mộc - BRVT) Phương pháp giải bài tập Hóa học 11 Liên hệ : 0123.75.78.199 hoặc 0936.870.199 Trang 5 2 - Phản ứng tạo chất điện li yếu: a) Phản ứng tạo nước: PTPT: HCl + NaOH → NaCl + H 2 O PT ion: H + + Cl - + Na + + OH - → Na + + Cl - + H 2 O PT ion thu gọn: H + + OH - → H 2 O b) Phản ứng tạo axit yếu: PTPT: HCl + CH 3 COONa → CH 3 COOH + NaCl PT ion: H + + Cl - + CH 3 COO - + Na + → CH 3 COOH + Na + + Cl - PT ion thu gọn: H + + CH 3 COO - → CH 3 COOH 3 - Phản ứng tạo chất khí: PTPT: 2HCl + Na 2 CO 3 → 2NaCl + CO 2 ↑ + H 2 O PT ion: 2H + + 2Cl - + 2Na + + CO 3 2- → 2Na + + 2Cl - + CO 2 ↑ + H 2 O PT ion thu gọn: 2H + + CO 3 2- → CO 2 ↑ + H 2 O B B – – B B À À I I T T Ậ Ậ P P Á Á P P D D Ụ Ụ N N G G Nguyên tắc chuyển phương trình dạng phân tử thành phương trình ion thu gọn - Các chất tan trong nước, điện li mạnh viết ở dạng ion - Các chất kết tủa, chất khí, chất điện li yếu viết ở dạng phân tử Bài 1. Viết phương trình phân tử, phương trình ion và ion rút gọn của các phản ứng sau (nếu có) xảy ra trong dung dịch giữa các cặp chất sau : a) Fe 2 (SO 4 ) 3 + NaOH c) NH 4 Cl + AgNO 3 e) MgCl 2 + KNO 3 b) FeS + HCl d) HClO + KOH f) NaF + HCl Bài 2. Viết phương trình ion rút gọn của các phản ứng sau (nếu có) xảy ra trong dung dịch : a) CuSO 4 + NaOH c) NaHSO 3 + NaOH e) CaCO 3 (r) + HCl b) KNO 3 + NaCl d) Cu(OH) 2 (r) + HCl Bài 3. Viết phương trình phân tử của các phản ứng có phương trình ion rút gọn sau đây: a) Pb 2+ + SO 4 2- → PbSO 4 c) Mg 2+ + 2OH - → Mg(OH) 2 b) S 2- + 2H + → H 2 S d) 2H + + CO 3 2- → H 2 O + CO 2 Bài 4. Hoàn thành các phương trình ion rút gọn dưới đây và viết phương trình phân tử của phản ứng tương ứng: a) Al 3+ + ……… → Al(OH) 3 b) Pb 2+ + ……… → PbS c) Ag + + ……… → AgCl d) Ca 2+ + ……… → Ca 3 (PO 4 ) 2 M M Ộ Ộ T T S S Ố Ố B B À À I I T T O O Á Á N N L L I I Ê Ê N N Q Q U U A A N N Đ Đ Ế Ế N N B B À À I I 3 3 – – B B À À I I 4 4 I I – – T T O O Á Á N N V V Ề Ề P P H H Ả Ả N N Ứ Ứ N N G G A A X X I I T T – – B B A A Z Z Ơ Ơ A A – – K K I I Ế Ế N N T T H H Ứ Ứ C C C C Ầ Ầ N N N N Ắ Ắ M M Bản chất của phản ứng là phản ứng giữa H + và - OH : H + + OH -  H 2 O B B – – B B À À I I T T Ậ Ậ P P Á Á P P D D Ụ Ụ N N G G Bài 1. Để trung hòa 50ml dd HCl đã dùng hết 75ml dd Ba(OH) 2 0,1M. Tính nồng độ mol các ion trong dd sau phản ứng? Bài 2. Trung hòa hoàn toàn 200ml dd H 2 SO 4 cần 100ml dd X chứa NaOH 1M và KOH 0,5M. Tính nồng độ các ion trong dd H 2 SO 4 ? Bài 3. Cho 150 ml dung dịch KOH 2M vào 250 ml dung dịch HCl 3M. Tính nồng độ mol/l của các ion trong dung dịch sau phản ứng? Bài 4. Trộn 100 ml dung dịch Ba(OH) 2 0,5M với 200ml dd H 2 SO 4 1M được dd A GV: Phm c Anh (THPT Bng Ring H.Xuyờn Mc - BRVT) Phng phỏp gii bi tp Húa hc 11 Liờn h : 0123.75.78.199 hoc 0936.870.199 Trang 6 a. Cho qu tớm vo dd A thỡ qu chuyn thnh mu gỡ? Ti sao? b. Cho 200ml dd KOH 1M vo dd A thu c dd B. Tớnh nng cỏc ion trong dd B? Bi 5. Cho 200ml dd X cha HCl 1M v H 2 SO 4 1M. trung hũa hon ton dd X cn dựng V ml dd Y cha Ba(OH) 2 1M v NaOH 2M. Tớnh giỏ tr ca V? I I I I T T O O N N L L I I ấ ấ N N Q Q U U A A N N N N p p H H A A K K I I N N T T H H C C C C N N N N M M Biu thc tớnh: pH = - lg[H + ] [H + ] = 10 -pH . Nu [H + ] = 10 -a pH = a + Trong mụi trng trung tớnh: pH = 7 + Mụi trng axit: pH < 7 + Mụi trng baz: pH > 7 B B B B I I T T P P P P D D N N G G Bi 1. Tớnh pH ca dd gm HCl 0,01M v H 2 SO 4 0,045M? Bi 2. Cho m gam Ba vaứo 500ml dd Ba(OH) 2 0,04M thỡ ủửụùc 1 dd coự pH =13. Tớnh m? Bi 3. Tớnh th tớch dung dch NaOH 1,8M cn thờm vo 1 lớt dung dch H 2 SO 4 1M c: a. Dung dch cú pH = 1 b. Dung dch cú pH = 13 Bi 4. Dung dch HNO 3 cú pH = 3. Vy cn pha loóng dd bao nhiờu ln thu c dung dch cú pH = 5? Bi 5. Trn 300ml dd HCl 0,1M vi 700ml dd Ba(OH) 2 0,05M. Tớnh pH ca dung dch thu c? Bi 6. Cho 1 lớt dd H 2 SO 4 0,005M tỏc dng vi 4 lớt dd NaOH 0,005M. Tớnh pH ca dung dch sau phn ng? Bi 7. Trn 250ml dd hn hp gm HCl 0,08M v H 2 SO 4 0,01M vi 250ml dd NaOH aM thu c dung dch cú pH=12. Tớnh a? Bi 8. Trn 2,75 lớt dung dch Ba(OH) 2 cú pH = 13 v 2,25 lớt dung dch HCl cú pH = 1. Tớnh pH ca dung dch sau khi trn? Bi 9. Trn 300ml dung dch cú cha NaOH 0,1M v Ba(OH) 2 0,025M vi 200ml dung dch H 2 SO 4 a M thu c m gam kt ta v 500ml dd cú pH =12. Xỏc nh a v m ? . 1,75M? B B À À I I 0 0 3 3 – – S S Ự Ự Đ Đ I I Ệ Ệ N N L L I I C C Ủ Ủ A A N N Ư Ư Ớ Ớ C C . . P P H H . . C C H H Ấ Ấ T T C C H H Ỉ Ỉ T T H H Ị Ị A A X X I I T T , , B B A A Z Z Ơ Ơ A A – – K K I I Ế Ế N N T T H H Ứ Ứ C C C C Ầ Ầ N N N N Ắ Ắ M M I- Nước là một chất điện li rất yếu: 1- Sự điện li của nước: H 2 O  H + + OH - 2- Tích số ion của nước: - Môi trường trung tính là môi trường trong đó [H + ] = [OH - ] = 10 -7 M (ở 25 0 C) -. H 2 PO 4 - H 2 PO 4 -  H + + HPO 4 2- HPO 4 2-  H + + PO 4 3- II- Bazơ: Theo A-rê-ni-ut, bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra anion OH -  Tính chất chung của bazơ là tính chất của ion OH - III- Hiđroxit lưỡng. tượng điện ly: Sự điện li là quá trình phân li các chất trong nước ra ion. Những chất tan khi trong nước phân li ra ion được gọi là những chất điện li. Vậy axit, bazơ và muối là những chất điện li. 2.