(Microsoft Word B\340i t?p t? lu?n chuong s? di?n ly doc) Bài tập tự luận chương sự điện ly Bài 1 a) Thế nào là muối trung hòa, muối axit? Cho ví dụ Axit photphorơ 3 3H PO là axit, 2 lần axit, vậy hợp[.]
Trang 1Bài tập tự luận chương sự điện ly
Bài 1 a) Thế nào là muối trung hòa, muối axit? Cho ví dụ Axit photphorơ H PO3 3 là axit, 2 lần axit, vậy hợp chất Na HPO2 3là muối axit hay muối trung hòa?
b) Chỉ dung quỳ tím và các dung dịch HCl và Ba OH ( )2 có thể nhận biết được ion nào trong các dung dịch chứa đồng thời các ion sau:
Na+ NH+ CO − HClO −v SO −
Bài giải
a) Muối trung hòa là loại muối mà trong gốc axit không còn nguyên tử hidro có khả năng thay thế bởi kim loại
Ví dụ: Na SO2 4; Na PO3 4
- Muối axit là những muối mà trong gốc axit còn những nguyên tử hidro có khả năng thay thế bởi kim loại
Ví dụ: N aHS O NaH PO Na HPO4; 2 4, 2 4
Na HPO : Là một muối trung hòa
b) Ba OH ( )2→ Ba2++ 2 OH−
(c+d+e) mol (c+d+e)mol (c+d+e)mol
Các phản ứng:
Ba + + SO − → B O (1)
Ba + + CO −→ BaCO ↓(2)
2
HCO−+ OH−+ Ba + → BaCO ↓ + H O(3)
NH++ OH− → NH + H O(4)
Theo (1)
4
BaSO
n = e, theo(2), (3)
3
BaCO
n = + c d theo (4)
3
NH
Trong dung dịch vì tổng điện tích dương và âm phải bằng nhau, nên
n + = n −= a
(hoặc theo (3), (4) 2( ) 2 2 )
OH
n − = c + + d e − − = + b c c d + e b − = a )
Trang 2Có thể nhận biết tất cả các ion trừ Na+:
Điều chế BaCl2(dư) nhờ chỉ thi quì tím
2 HCl + Ba OH ( ) → BaCl + 2 H O
Cho BaCl2(dư) vào dung dịch A ta thu được kết tủa B’ vào dung dịch X’:
Hòa tan B’ bằng dung dịch HCldư thấy thấy khí bay ra (nhận biết CO2−3) và một phần không tan( Nhận biết SO42−); cho dung dịch X’ tác dụng với dung dịch dung dịch HClcó bọt khí bay ra Ta nhận biết được HCO3−
H++ HCO− → H O + CO ↑
Lấy dung dịch A(hoặc X’) cho tác dụng với dung dịch Ba OH ( )2có khí mùi khai thoát ra, nhận biết
4
NH+
NH++ OH− → NH + H O
Bài 2 Có dung dịch axit pH = 5 và dung dịch bazơ có pH = 9 Hỏi phải lấy hai dung dịch trên theo tỷ
lệ thể tích bao nhiêu để được dung dịch có pH= 8
Bài giải
Dung dịch axit có pH = 5
pH= - lg[H+] = 5
5 [ H+] 10− mol l /
Dung dịch bazơ có pH = 9 thì [H ] 10+ = −9
-14 [ H+].[ OH−] = 10
14
5 9
10
10
−
−
Trang 3Dung dịch cuối cùng có pH = 8 > 7 nên dung dịch có tính bazơ
pH = 8
[H ] 10−
⇒ = và
14
6 8
10
10
−
−
Vậy nồng độ ion OH−dư là 10−6mol l /
Gọi x là thể tích dung dịch axit có pH = 5
Số mol là 10−5x
Gọi y là thể tích dung dịch có pH = 9
Số mol OH−: 10−5y
Thể tích dung dịch tạo thành (x + y)
Số mol (x + y) 10−6
H++ OH− → H O2
5
10− x 10−5y
Còn dư: 10−5y - 10−5x = (x + y) 10−6
6
10− x(1+10) = 10−6y (10-1)
9
11
x
y =
Bài 4 Các dung dịch KCl K CO NH Cl CH OO , 2 3, 4 , ( 3 )2Ba có môi trường gì? Giải thích
Bài giải
Các dung dịch:
- KCl có môi trường trung tính (vì không bị thủy phân)
- K CO2 3: có môi trường bazơ (vì bị thủy phân)
K CO + HOH = KHCO + KOH
Hay CO32−+ HOH HCO3−+ OH−
Trang 4- NH Cl4 : có môi trường axit (vì bị thủy phân)
NH Cl + HOH NH OH + HCl
Hay NH4+ + HOH NH 3 + H O3 +
( CH OO ) Ba: có môi trường bazơ
( CH OO ) Ba + 2 HOH Ba OH ( ) + 2 CH OOH
CH COO−+ HOH CH COOH + OH−
Bài 3: Phát biểu định nghĩa axit, bazơ của bronted: cho quỳ tím vào các dung dịch sau đây:
NH Cl CH COOK Ba NO Na CO Các dung dịch sẽ có màu gì? Giải thích
Bài giải
Định nghĩa về axit, bazơ của bronted: Axit là những chất có khả năng cho proton Bazơ là những chất có khả năng nhận proton
Dung dịch NH Cl4 + quỳ tím → quỳ tím biến thành màu hồng(do NH Cl4 thủy phân tạo ra môi trường axit):
NH++ HOH NH + H O+
Dung dịch CH COOK3 + quỳ tím → quỳ tím biến thành màu xanh Do thủy phân tạo môi trường bazơ
CH COO−+ HOH CH COOH + OH−
Dung dịch Ba NO ( 3 2) + quỳ tím → quỳ tím không đổi màu Do Ba NO ( 3 2) không bị thủy phân Dung dịch Na CO2 3 + quỳ tím → quỳ tím biến thành xanh
Do Na CO2 3 thủy phân cho môi trường bazơ:
2
CO −+ HOH HCO−+ OH−
Bài 4: Viết phương trình phản ứng dưới dạng phân tử và dưới dạng ion rút gọn của dung dịch
3
NaHCO với từng dung dịch: H SO2 4 loãng, KOH, Ba OH ( )2 dư Trong mỗi phản ứng đó, ion
3
HCO− đóng vai trò axit hay bazơ?
Bài giải
Trang 5HCO− đóng vai trò bazơ
2 NaHCO + H SO → Na SO + 2 CO ↑ + 2 H O
HCO−+ H+ → CO + H O
3
HCO− đóng vai trò axit:
2 NaHCO + 2 KOH → Na CO + K CO + 2 H O
2
HCO−+ OH− → CO −+ H O
NaHCO + Ba OH → BaCO ↓ + NaOH + H O
2
HCO−+ OH− + Ba + → BaCO ↓ + H O
Bài 5
a) Sự điện li là gì? Làm thế nào để biết được một chất A khi hoàn tan vào nước có điện li hay không?
b) Dung thuyết bronsted, hãy giải thích vì sao các chất Al OH ( )3, H O2 , NaHCO3 được coi là chất lưỡng tính
Bài giải
a) Sự điện li là sự phân li thành ion dượng và ion âm của phân tử chất điện li khi tan trong nước Muốn biết chất A khi hoàn tan vào nước có điện li hay không? Ta dựa vào sự dẫn điện của chất A, nếu chất A dẫn được điện thì chất A là chất điện li
b) Những chất vừa có khả năng cho và nhận proton là chất lưỡng tính
2
:
+ → ↑ +
Bài 6
Các dung dịch trong H O2 của từng chất NaCl Na CO NH Cl Cu NO , 2 3, 4 , ( 3 2) , Al2( SO4 3) có pH
= 7, lớn hơn 6 hay bé hơn 7? Vì sao?
Các dung dịch
NaCl: pH = 7 muối của axit mạnh và bazơ mạnh
Trang 62 3
Na CO : trong nước, Na CO2 3 bị thủy phân cho môi trường OH− nên pH> 7
2
2
2
4
NH Cl: trong nước, NH Cl4 bị thủy phân cho môi trường axit nên pH<7:
NH ++ H O NH + H O+
3 2
( )
Cu NO : trong nước, Cu NO ( 3 2) bị thủy phân cho môi trường axit nên pH<7
2
Cu ++ H O Cu OH + + H O+
2( 4 3)
Al SO : trong nước, Al SO2( 4 3) bị thủy phân cho môi trường axit nên pH<7
Al ++ H O Al OH ++ H O+
Bài 7
Viết phản ứng tạo thành NH Cl4 từ HCl và phương trình điện li của NH Cl4 trong dung dịch nước Trình bày sự tạo thành các liên kết N-H trong ion NH4+ Cho HCl tác dụng vừa đủ với dung dịch ammoniac, dung dịch thu được có pH như thế nào?
Bài giải
+ −
• Sự tạo thành các liên kết N-H trong ion NH4+, liên kết vừa tạo thành là liên kết cho nhận “ cho – nhận” giữa cặp electron tự do trên nguyên tử nitơ và ion H+
|
: :
H H
+ +
+ → − →
Các liên kết N- H còn lại là liên kết cộng hóa trị phân cực Sự tạo thành các liên kết này như sau: Nguyên tử N có 3 electron hóa trị chưa cặp đôi(độc thân)N
Trang 72 2 3
1 s 2 s 2 p
Chúng tạo liên kết công hóa trị với 3 nguyên tử hidro
.
.
: :
H
H
H H
+
+
+ →
Cho HCl tác dụng vừa đủ với dung dịch NH3, dung dịch thu được pH<7 vì:
+ −
Phản ứng tạo môi trường axit
Bài 8
Cho dung dịch Ba OH ( )2 có pH = 13 (ddA) và dd HCl có pH = 1(ddB)
1) Tính nồng độ mol của dung dịch A và B
2) Trộn 2,75 lít ddA với 2,25 lít ddB
Xác định nồng độ mol các chất trong dung dịch tạo thành và tìm độ pH của dd này
Bài giải
1) Tính nồng độ mol của dung dịch A và B
pH = 13 ⇒pOH = 14 – pH =14 – 13 = 1
pOH = 1 ⇒[ OH−] = 1
10− = 0,1 mol/l
⇒
2
1
[ ] 10 0, 05 /
MBa OH
Dung dịch pH = 1 ⇒ [H ] 10+ = −1mol l /
1 [ ] [ ] 10 /
= +
2) Nồng độ mol dung dịch tạo thành
Số mol Ba OH ( )2= 2,75.0,05 = 0,1375 mol
Trang 8Số mol HCl= 2,25.0,1 = 0,225 mol
2 HCl + Ba OH ( ) = BaCl + 2 H O
2 1
0,225 0,1125
2
( )
Ba OH
n dư = 0,1375 – 0,1125 = 0,025 mol
2 0,1125
BaCl
V = 2,75 + 2,25 = 5 lít
Nồng độ mol của BaCl2= 0,1125
0, 0225
Nồng độ mol Ba OH ( )2 = 0, 025
0, 005
Trong dung dịch Ba OH ( )2 Ba2+ + 2 OH−
0,005 0,01
pOH = − lg OH [ ] = − lg10−2 = 2
pH = − pOH = − =
Bài 9
Cho một ít phenoltalein vào dung dịch ammoniac loãng chứa a mol NH3 được dung dịch A có màu Hỏi màu của dung dịch biến đổi như thế nào trong từng trường hợp
a) Thêm a mol HCl vào dung dịch A
b) Thêm a/3 mol AlCl3 vào dung dịch A
Viết các phương trình phản ứng xảy ra (dạng ion thu gọn) Giải thích
Bài giải
a) Dung dịch có a mol NH3 nên phenoltalein chuyển dung dịch thành màu hồng
Thêm a mol HCl vào dung dịch A
HCl + NH → NH Cl
Muối này thủy phân cho môi trường axit vậy dung dịch mất màu hồng thành không màu
4 2 3 2
Hay NH4++ H O2 NH3+ H O3 +
b) Thêm vào dung dịch A a/3 mol AlCl3
3 NH + 3 H O + AlCl → Al OH ( ) ↓ + 3 NH Cl
a mol
3
a mol
3
3 NH 3 + H O + Al ++ 3 Cl− → Al OH ( ) ↓ + 3 NH ++ 3 Cl−
Trang 93 NH + 3 H O + Al + → Al OH ( ) + 3 NH +
Câu 10
Do nhiều nguồn ô nhiễm, trong khí quyển thường tồn tại các khí SO2, NO và CO2; có một phần SO2 và NO bị oxi hóa Đó là nguyên nhân chủ yếu làm cho nước mưa có pH thấp hơn nhiều so với nước nguyên chất Viết các phương trình phản ứng diễn tả những biến hóa học đã xảy ra
Bài giải
SO2 tan vào trong nước cho phản ứng axit:
SO + H O HSO −+ H+
2
HSO− H+ + SO −
SO2 bị oxi hóa thành SO3:
2 SO + O 2 SO
3
SO tan vào trong nước cho H SO2 4 là axit mạnh
2
+
NObị oxi hóa thành NO2:
2 NO O + → 2 NO
2
NO bị oxi hóa khi có nước thành HNO3
4 NO + O + 2 H O → HNO
3
HNO là một axit mạnh
HNO → H++ NO −
CO2 tan vào trong nước cho phản ứng axit yếu:
CO + H O HCO −+ H+
2
HCO − H++ CO −
Do các chất tan vào nước cho phản ứng axit, nên trong nước mưa nồng độ ion >>
7
10− , pH<<7