Bài tập hóa 11 thuyết điện ly hay

Bài tập hóa 11 thuyết điện ly hay Bài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hayBài tập hóa 11 thuyết điện ly hay

Chương trình Hoá lớp 11

Vấn đề 1 : Thuyết điện ly

A – Lý thuyết

I Sự điện ly

1 Chất điện ly

Là chất khi tan trong H2O tạo thành dung dịch dẫn điện Các dung dịch axit, bazơ, muối là những chất điện ly

- Hầu hết các muối tan đều là chất điện ly

- Các bazơ tan

- Các axit

2 Sự điện ly

- Là quá trình phân ly thành các ion dưới tác dụng của các phân

tử dung môi có cực Iôn dương gọi là Cation, ion âm gọi là Anion

- Sự điện ly được biểu diễn bằng phương trình điện ly Khi viết phương trình điện ly phải lưu ý : Tổng diện tích vế trái luôn bằng tổng diện tích vế phải

Vd: H2SO4 = 2H+ + SO4

2-Fe2(SO4)3 = 2Fe3+ + 3SO4

- Sự điện ly là quá trình thuận nghịch, nghĩa là có sự phân ly phân tử của các chất thành cation và anion, đồng thời cũng có sự kết hợp giữa cation và anion thành các phân tử

3 Chất điện ly mạnh, chất điện ly yếu

• Chất điện ly mạnh : là những chất khi tan vào nước thì phân ly gần như

hoàn toàn thành các ion Các chất điện ly mạnh thường gặp là :

- Hầu hết các muối tan ( trừ CuCl2, HgCl2 )

- Các bazơ tan (kiềm) : NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2

- Các axit mạnh : HCl, H2SO4 HNO3, HBr

Khi viết phương trình điện ly biểu thị dấu (=)

Vd: HCl = H+ + Cl

-• Chất điện ly yếu : là những chất chỉ phân ly một phần thành các ion

Khi viết phương trình điện ly biểu thị bằng dấu <=> Các chất điện ly yếu :

- Các axit yếu : CH3COOH, H2S, H2CO3

- Mốt số muối tan : CuCl2, HgCl2

- Bazơ yếu : NH3

Vd: CH3COOH <=> CH3COO- + H+

• Chất điện ly trung bình : H2SO3, H3PO4

H2SO3 <=> 2H+ + SO3

2-• Để biểu thị mức độ mạnh yếu của điện ly người ta dùng độ điện ly α

Số phân tử phân ly thành ion

α =

Số phân tử ban đầu

0 <= α <= 1

0% <= α <= 100%

Độ điện ly α phụ thuộc vào các yếu tố : Bản chất của chất điện ly, bản chất của dung môi, nhiết độ và nồng độ của dung dịch Dung dịch càng loãng thì độ điện ly càng lớn

II – Sự điện ly của Axit, Bazơ và Muối

1 Axit

- Axit là những chất có khả năng cho proton

- Dung dịch axit là những dung dich có chứa ion H+ hoặc H3O+

Vd: HCl = H+ + Cl

Các đa axit phân ly theo từng nấc : H2SO4 = H+ + HSO4- HSO4- = H+ + SO4

2 Bazơ

- Bazơ là những chất có khả năng nhận H+

- Dung dịch bazơ là những dung dịch có chứa OH-

Vd: NH3 + H2O <=> NH4+ + OH

Ba(OH)2 <=> Ba2+ + 2OH

3 Hydroxit lưỡng tính

Hydroxit lưỡng tính là những hydroxit vừa có khả năng cho prôton và vừa có khả năng nhận prôton Nghĩa là vừa là axit vừa là bazơ Các hydrôxit thường gặp là :

Dạng Bazơ Dạng Axit

Al(OH)3 HAlO2.H2O Zn(OH)2 H2ZnO2 Cr(OH)3 HCrO2.H2O Be(OH)2 H2BeO2

Vd: Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

Zn(OH)2 + 2H+ = Zn2+ + 2H2O

Bazơ

H2ZnO2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O

H2ZnO2 + 2OH- = ZnO22- + 2H2O

4 Muối

- Muối là những hợp chất mà phân tử gồm cation kim loại ( hay

NH4+ ) liên kết với anion gốc axit

- Dung dịch muối là dung dịch chứa cation kim loại hay ( NH4+ )

và anion gốc axit

(NH4)2SO4 = 2NH4+ + SO4

Ca(NO3)2 = Ca2+ + 2NO3

* Chú ý : Chất kết tủa, bay hơi không có phương trình điện ly Các oxit không phải là chất điện ly

III – pH dung dịch

Độ pH là chỉ số dùng để đo nồng độ (đặc hay loãng) của axit, bazơ khi nồng độ dung dịch nhỏ hơn 0,1 mol/ lít

a - Trong H2O ở 25oC : [H+] = [OH-] = 10-7

- Trong dung dịch bất kỳ : [H+][OH-] = 10-14

- Độ pH = - lg [H+]

- Trong môi trường trung tính : [H+] = [OH-] = 10-7 => pH = 7

- Trong môi trường axit : [H+] > [OH-] => [H+] > 10-7 =>pH < 7

- Trong môi trường bazơ : [H+] < [OH-] = > [H+]<10-7 => pH > 7 Vậy : PH càng nhỏ thì tính axit của môi trường càng mạnh

PH càng lớn tính bazơ của môi trường càng mạnh

b Cách tính độ pH của một dung dịch

- Xác định nồng độ CM của chất điện ly A trong dung dịch

- Viết phương trình điện ly của A rồi đựa vào hệ số của phương trình và nồng độ A để xác định[H+] hoặc [OH-]

- Nếu môi trường là axit tính ngay pH = - lg [H+]

- Nếu môi trường là bazơ phải tính [OH-],

sau đó suy ra [H+] = 10-14

[OH-]

IV – Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch

1 Khái niệm

Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch là phản ứng xảy ra do sự trao đổi ion giữa các chất điện ly, để tạo thành chất mới trong đó số ôxy hoá của chúng trước và sau phản ứng không thay đổi

2 Điều kiện để phản ứng xảy ra hoàn toàn

Sau phản ứng phải có sự tạo thành một trong các chất : chất kết tủa, chất khí, chất điện ly yếu (H2O)

3 Cách viết phương trình phản ứng trao đổi ion

- Viết phương trình phân tử và cân bằng phương trình phân tử

- Viết chất điện li mạnh dưới dạng ion, chất điện li yếu và chất không

điện li giữ nguyên

- Đơn giản các ion giống nhau ở 2 vế, phần còn lại là phương trình ion thu gọn

Vd : 3H2SO4 + 2Fe(OH)3 = Fe2(SO4)3 + 6H2O (ptpt) 6H+ + 3SO42- + 2Fe(OH)3 = 2Fe3+ + 3SO42- + 6H2O (pt ion) 6H+ + 2Fe(OH)3 = 2Fe3+ + 6H2O (pt ion rút gọn)

V – Sự thuỷ phân của muối

1 Khái niệm

Phản ứng thuỷ phân là phản ứng thuận nghịch xảy ra do một muối tác dụng với H2O

2 Các trường hợp

- Muối tạo thành bởi axit mạnh và bazơ mạnh : Khi tan trong H2O cho dung dịch có tính trung tính (pH = 7)

Vd: dd NaCl, dd K2SO4

- Muối tạo thành bởi axit mạnh và bazơ yếu : khi tan trong H2O rạo dung dịch có tính axit (pH < 7) làm quỳ tím đỏ

Vd: dd CuSO4

CuSO4 = Cu2+ + SO4

Cu2+ + 2H2O <=> Cu(OH)+ + H3O+

- Muối tạo bởi axit yếu và bazơ mạnh: Khi tan trong H2O tạo dung dịch bazơ (pH > 7) làm quỳ tím chuyển sang mầu xanh Vì khi tan trong nước anion gốc axit nhận prôton

Vd: dd CH3COONa

CH3COONa = CH3COO- + Na+

CH3COO- + H2O <=> CH3COOH + OH

Muối tạo thành bởi axit yếu và bazơ yếu khi tan trong H2O tạo môi trường trung tính

Vd: CH3COONH4 = CH3COO- + NH4+

CH3COO- + NH4+ + H2O <=> CH3COOH + NH4OH

VI - Nồng độ mol

1 Khái niệm

Nồng đọ mol/l (CM) của dung dịch A (Với A có thể là phân tử hoặc ion) là số mol (A) có chứa trong 1 lit dung dịch

nA

[A] = nA : Số mol A

Vdd Vdd : Thể tích dung dịch qui ra lit

B – Các dạng bài tập cơ bản

1 Viết phương trình điện ly và tính nồng độ các ion trong dung dịch khi không có phản ứng hoá học xảy ra

Bài 1:

Tính nồng độ mol/l của các ion Ba2+ và OH- có trong dung dịch Ba(OH)2 0,02 M

Giải: Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH

0,02 0,02 2 0,02 (mol)

Dựa theo phương trình phản ứng:

nBa2+ = nBa(OH)2 [Ba2+] = [Ba(OH)2] = 0,02M

nOH- = 2 nBa(OH)2 [OH-] = 2.[Ba(OH)2] = 0,04M

Bài 2:

Trộn lẫn 150 ml dung dịch CaCl2 0,5M Tính nồng độ mol/l của các ion trong dung dich thu được

Giải: CaCl2 = Ca2+ + 2Cl- (1)

0,075 0,075 0,15 (mol)

NaCl = Na+ + Cl- (2)

0,1 0,1 0,1 (mol)

nCaCl2 = CM.V = 0,15 0,5 = 0,075 (mol)

nCaCl = CM.V = 0,05 2 = 0,1 (mol)

Vdd = 150 ml + 50 ml = 200ml = 0,2 (l)

Từ phương trình điện ly (1):

nCa2+ 0,075

nCa2+ = 0,075 (mol) [Ca2+] = = = 0,375 (M) Vdd 0,2

Từ phương trình điện ly (2):

0,1

nNa+ = 0,1 mol [Na+] = = 0,5 (M)

0,2

Từ phương trình (1) và (2):

0,25

nCl- = 0,15 + 0,1 = 0,25 mol [Cl-] = = 1,25 (M)

0,2

2 Viết phương trình phản ứng trao đổi ion

Bài 1:

Viết phương trình phân tử và phương trình ion của các phản ứng trong dung dịch theo sơ dồ sau đây:

a CaCl2 + ? CaCO3 + ? c Fe2(SO4)3 + ? K2SO4 + ?

b FeS + ? FeCl2 + ? d BaCO3 + ? Ba(NO3)2 + ?

Hướng dẫn: Muốn hoàn thành phương trình phân tử phải dựa vào các

chất đã cho và tính chất của nó Ví dụ ở câu (a) ta có thể chọn một muối Cacbonat tan bất kì Câu (b) chỉ có thể chọn một axit có gốc Cl- nên đáp

số duy nhất là axit HCl

a CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl

Ca2+ + 2Cl- + 2Na+ + CO32- = CaCO3 + 2Na+ + 2Cl-

Ca2+ + CO32- =CaCO3

b FeS + 2HCl = FeCL2 + H2S

FeS + 2H+ + 2Cl- = Fe2+ + 2Cl- + H2S

FeS + 2H+ = Fe2+ + H2S

c Fe2(SO4)3 + 6KOH = 2Fe(OH)3 + 3K2SO4

2Fe3+ + 3SO42- + 6K+ + 6OH- = 2Fe(OH)3 + 6K+ + 3SO42-

2Fe3+ + 6OH- = 2Fe(OH)3

d BaCO3 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + CO2 + H2O

BaCO3 + 2H+ + 2NO3- = Ba2+ + 2NO3- + CO2 + H2O

BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2 + H2O

Bài 2:

Viết phương trình phân tử của cá phản ứng có phương trình ion rút gọn sau:

a Pb2+ + SO42- = PbSO4

b Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2

c S2- + 2H+ = H2S

Hướng dẫn: Thường dạng bài này có rất nhiều cách chọn khác nhau tuỳ

theo đầu bài yêu cầu Ví dụ ở câu (a) để có Pb2+ ta chọn một muối chì tan bất kì, để có ion SO42- ta chọn H2SO4 hoặc một muối sunfat tan bất kì

a Pb(NO3)2 + CuSO4 = PbSO4 + Cu(NO3)2

b Mg(NO3)2 + 2KOH = 2KNO3 + Mg(OH)2

c Na2S + 2HCl = 2NaCl + H2S

3 Dạng bài tính nồng độ mol/l của các ion và các chất trong dung

dịch thu được khi trỗn lẫn các dung dịch với nhau và đồng thời có phản ứng hoá học xảy ra

Vd: Trộn lẫn 100ml dung dịch NaHSO4 1M với 100 ml dung dịch NaOH 2M được dung dịch D

a Viết phương trình phân tử và phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch D

b Tính nồng độ mol/l của các ion trong dung dịch thu được

Giải: nNaHSO4 = 0,1.1 = 0,1 mol Vdd = 100 ml + 100 ml = 200 ml nNaOH = 0,1.2 = 0,2 mol

Phương trình điện li: NaHSO4 = Na+ + HSO4-

(1) 0,1 0,1 0,1 (mol)

NaOH = Na+ + OH - (2)

0,2 0,2 0,2 (mol)

Khi trộn 2 dung dịch có phản ứng :

HSO4- + OH- = H2O + SO4

0,1 0,1 0,1 (mol)

Vậy trong dung dịch thu được sau phản ứng có : 0,1 mol SO42- ; 0,1 mol

OH- ; 0,3 mol Na+

0,1 0,1 0,3

[SO42-] = = 0,5 M ; [OH-] = = 0,5M ; [Na+] = = 1,5M 0,2 0,2 0,2

4 Tính độ pH của dung dịch

Vd: Trộn lẫn 50ml dung dịch HCl 0,12 M với 50 ml dung dịch NaOH 0,1M Tính pH của dung dịch thu được

Giải:

- nHCl = 0,05.0,12 = 0,006 mol

nNaOH = 0,05.0,1 = 0,005 mol Vdd = 100 ml = 0,1 (l)

- Phương trình điện li: HCl = H+ + Cl- (1)

0,006 0,006 0,006 (mol)

NaOH = Na+ + OH- (2)

0,005 0,005 0,005 (mol)

- Phương trình phản ứng: H+ + OH- = H2O (3)

0,005 0,005 0,005 (mol)

- Dung dịch thu được sau khi trộn có :

nH+ = 0,006 – 0,005 = 0,001 = 10-3 mol

10-3

[H+] = = 10-2

0,1

M: pH = - lg H+ = - lg 10-2 = 2

5- Axit - bazơ

Vd: Theo định nghĩa mới về axit- bazơ các ion Na+, NH4+, CO32-,

CH3COO-, HSO4-, K+, Cl-, HCO3- là axit, bazơ, lưỡng tính hay trung tính ? Tại sao? Trên cơ sở đó hãy dự đoán các dung dịch sau có môi trường axit hay bazơ: Na2CO3, KCl, CH3COONa, NH4Cl, NaHSO4

Giải:

- Dựa vào dịnh nghĩa mới về axit-bazơ của Bronsted có thể kết luận Các ion NH4+, HSO4- là những axit vì chúng có khả năng cho prôton (H+)

NH4+ + H2O <=> H3O+ + NH3

HSO4- + H2O <=> H3O+ + SO4

2 Các ion CO32-, CH3COO- là những bazơ vì chúng có khả năng nhận prôton

CO32- + H2O <=> HCO3- + OH

CH3COO- + H2O <=> CH3COOH + OH

Ion HCO3- lưỡng tính vì vừa có khả năng cho vừa có khả năng nhận prôton

HCO3- + H2O <=> CO32- + H3O+

HCO3- + H3O+ <=> CO2 + 2H2O

- Các ion : Na+, K+, Cl- không có khả năng cho, nhận prôton được gọi

là các ion trung tính

- Các dung dịch: NH4Cl, NaHSO4 có pH < 7

Các dung dịch : Na2CO3, CH3COONa có pH > 7

Dung dịch KCl có pH = 7

C - Bài tập tương tự

Bài 1:

Tính nồng độ mol/l của các ion trong dung dịch CH3COOH 1,2M biết rằng chỉ có 1,4% số phân tử phân ly thành ion

Bài 2:

Trộn lẫn 100ml dung dịch KOH 1M với 100ml dung dịch HCl 0,5M

được dung dịch D

a Tính độ pH của dung dịch D

b Tính V của dung dịch H2SO4 1M đủ để trung hoà dung dịch D

Bài 3:

Trong dung dịch có thể tồn tại đồng thời các ion sau đây được không ? Giải thích và sao?

a Na+, Cu2+, Cl- và OH

-b K+, Fe2+, Cl-, SO4

2-c K+, Ba2+, Cl-, SO4

2-Bài 4:

Viết phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn của các phản ứng trong dung dịch theo sơ đồ sau:

a BaSO3 + BaCl2 + c Na2SiO3 + H2SiO3 +

b K3PO4 + Ag3PO4 + d AlBr3 + Al(OH)3 +

Bài 5:

Viết phương trình phân tử của các phản ứng có phương trình ion rút gọn như sau :

a Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 d H3O+ + OH- = 2H2O

b 2H+ + CO32- = H2O + CO2 e 2H3O+ + MgO = Mg2+ + 3H2O

c 3Ca2+ + 2PO43- = Ca3(PO4)2 f 2H+ + Cu(OH)2 = Cu2+ + 4H2O

Bài 6:

Có 3 ống nghiệm mỗi ống chứa 2 cation và 2 anion (không trùng lặp giữa các ống nghiệm) Trong số các cation và các anion sau :

NH4+, Na+, Ag+, Ba2+, Mg2+, Al3+, Cl-, Br-, NO3-, SO42-, PO43-, CO32- Hãy xác định các cation và các anion trong từng ống nghiệm

Bài 7:

Tính nồng độ mol/l của dung dịch H2SO4 và dung dịch NaOH biết rằng:

- 30 ml dung dịch H2SO4 Được trung hoà hết bởi 20 ml dung dịch NaOH

và 10 ml dung dịch KOH 2M

- 30 ml dung dịch NaOH được trung hoà hết bởi 20 ml dung dịch H2SO4

và 5 ml dung dịch HCl 1M

Bài 8:

Các chất và ion cho dưới đây đóng vai trò axit, bazơ, lưỡng tính hay trung tính :

Al(H2O)3+, S2-, Zn(OH)2, NH4+, Na+, Cl- ? Tại sao ?

Hoà tan 4 muối : NaCl, NH4Cl, AlCl3, Na2S vào nước được 4 dung dịch Sau đó cho vào mỗi dung dịch một ít quỳ tím Hỏi dung dịch đó có mầu gì ? Tại sao ?