ôn thi học sinh giỏi các dạng bài tập về dung dịch chất điện ly và ph

GV hóa: Đinh Xuân Thành Trường THPT Đầm Hà CÁC DẠNG BÀI TẬP DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LY VÀ PH CỦA DUNG DỊCH Câu 1 1.. Tính khối lượng kết tủa thu được khi cho dung dịch CaOH2 dư vào dung dịch

Trang 1

GV hóa: Đinh Xuân Thành Trường THPT Đầm Hà CÁC DẠNG BÀI TẬP DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LY VÀ PH CỦA DUNG DỊCH

Câu 1

1 Dung dịch A có chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+ và 0,1 mol Cl-, 0,2mol NO3− Thêm dần V lít dd K2CO3

1,0M vào dd A đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất Tính V

2 Dung dịch A gồm các cation: NH4+ ; Na+ ; Ba2+ và 1 anion Xn- có thể là một trong các anion sau:

CH3COO – ; NO3; SO42– ; CO32– ; PO43– Hỏi Xn- là anion nào? Biết rằng dung dịch A có pH = 5

Câu 2

1 Tính pH của dung dịch CH3COONa nồng độ 0,1M biết CH3COOH có Ka=10-4,74

2 Cho từ từ từng giọt dung dịch A chứa 0,4 mol HCl vào dung dịch B chứa 0,3 mol Na2CO3 và 0,15 mol KHCO3 thu được dung dịch D và V lit CO2 (đktc)

a Tính V?

b Tính khối lượng kết tủa thu được khi cho dung dịch Ca(OH)2 dư vào dung dịch D?

Câu 3

1 Cho V lít CO2 ở 54,60C và 2,4 atm hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dd hh KOH 1M và Ba(OH)2

0,75M thu được 23,64 gam kết tủa Tình V?

2 Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch chứa Na2CO3 0,5M và NaOH 0,75M thu được dung dịch X Cho dd BaCl2 dư vào dd X Tính khối lượng kết tủa thu được?

Câu 4

1 Tính pH của các dd sau:

a/ Dd H2SO4 0,1M Biết pKa = 2

b/ Dd CH3COONa 0,4M Biết Ka(CH3COOH) = 1,8.10-5

2 Độ điện li của axit HA 2M là 0,95%

a/ Tính hằng số phân li của HA

b/ Nếu pha loãng 10ml dd axit trên thành 100ml thì độ điện li của HA là bao nhiêu? Tính pH của dd lúc này? Có nhận xét gì về độ điện li khi pha loãng axit này?

3 Giải thích tính axit – bazơ của các dung dịch sau: NH4ClO4, NaHS, NaClO4, K2Cr2O7, Fe(NO3)3, (CH3COO)2Mg

4 Một oxit của nitơ có công thức NOx, trong đó nitơ chiếm 30,43% về khói lượng Xác định NOx Viết

trường gì?

Câu 5

1 Dung dịch NH3 1M có độ điện li bằng 4%

a/ Tính pH của dung dịch đó

b/ pH của dd thay đổi như thế nào khi thêm vào dd: amoniclorua; axit clohiđric; natri hiđroxit

c/ Độ điện li của dung dịch NH3 thay đổi như thế nào khi: pha loãng dd; thêm vào amoni nitrat; thêm

2 Tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 0,025M cần cho vào 100 ml dung dịch gồm HCl và HNO3 có pH =

1 để được dung dịch có pH = 2?

Câu 6 Dung dịch A gồm FeCl3, AlCl3, NH4Cl, CuCl2 nồng độ đều xấp xỉ là 0,1M

1 Dung dịch A có môi trường axit, bazơ hay trung tính?

2 Sục H2S lội chậm vào A đế bão hòa được kết tủa B và dd C Cho biết các chất có trong B và C rồi viết pư xảy ra?

Câu 7 Cho 43 gam hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào 1 lít dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1M và (NH4)2CO3

0,25 M Sau phản ứng thu được 39,7 gam kết tủa A và dung dịch B

1 Tính% khối lượng của mỗi chất trong hh kết tủa.

Trang 2

GV hóa: Đinh Xuân Thành Trường THPT Đầm Hà

2 Đun nóng B và thêm vào 200 ml dd Ba(OH)2 0,5M thì sau pư khối lượng dd giảm bao nhiêu gam?

Câu 8

1 Trộn 300 gam dung dịch Ba(OH)2 1,254% với 500 ml dung dịch chứa axit H3PO4 0,04M và H2SO4

0,02M Tìm khối lượng các muối thu sau phản ứng

2 Dung dịch A chứa a mol Na+, b mol NH4+, c mol HCO3 −, d mol CO3 − và e mol SO4 − Thêm dần dần dung dịch Ba(OH)2 nồng độ f M vào A Người ta nhận thấy khi thêm tới Vml dung dịch Ba(OH)2 thì lượng kết tủa đạt giá trị lớn nhất và nếu thêm tiếp Ba(OH)2 thì lượng kết tủa không thay đổi

a) Tính thể tích V theo a , b , c , d , e và f

gam chất rắn khan

c) Chỉ có các dung dịch HCl và BaCl2, có thể nhận biết được các ion nào trong dung dịch A ?

Câu 9

Cho 0,1mol mỗi axit H3PO2 và H3PO3 tác dụng với dung dịch KOH dư thì thu được hai muối có khối lượng lần lượt là 10,408g và 15,816g

1 Xác định công thức cấu tạo và gọi tên hai phân tử axit trên

2 Hãy cho biết kiểu lai hoá của nguyên tử photpho (P) và cấu trúc hình học của hai phân tử axit trên

Câu 10

1 Tính pH của dd HCOOH.

2 Cho vào mẫu thử trên 1 lượng axít H2SO4 có cùng thể tích, thấy độ pH giảm 0,344 so với pH khi chưa cho H2SO4 vào Tính nồng độ mà axít sunfuric cần phải có Biết rằng hằng số axít đối với nấc phân li thứ 2 của H2SO4 là K2=1,2 x 10-2 Giả thiết khi pha trộn thể tích dung dịch mới thu được bằng tổng thể tích các

dd ban đầu

Câu 11 Một dung dịch chứa Ba(OH)2 và NaOH nồng độ lần lượt là 0,2M và 0,1M Cho CO2 sục từ từ vào 200ml dung dịch trên ta được 4 gam kết tủa Tính thể tích CO2 (đktc) đã được hấp thu

Câu 12 Có 200 ml dd A gồm H2SO4 , FeSO4 và muối sunfat của kim loại M hoá trị 2 Cho 20 ml dd

thì thu được một lượng kết tủa Lọc lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 10,155g chất rắn , dd thu được sau khi loại bỏ kết tủa được trung hoà bởi 20 ml dd HCl 0,25M

a) Xác định tên kim loại M ?

b) Tính nồng độ mol/lít các chất trong dd A ? Cho biết nguyên tử khối của M > nguyên tử khối của

Na và hydroxit của nó không lưỡng tính

Câu 13

a) Một dung dịch bazơ yếu B có nồng độ C mol/lit

B + H2O  HB+ + OH- Kb

Gọi pKb = -lgKb Lập biểu thức tính pH của dung dịch bazơ theo pKb và C?

b) Áp dụng tính pH của dung dịch CH3COONa 0,01M biết Kb = 5,6 10-10

Biết quỳ tím đổi màu khi 8,3 < pH < 5 Nhúng quỳ tím vào dung dịch muối trên quỳ tím có đổi màu không ?

Câu 14 Cho 75 g dung dịch A chứa 5,25g hỗn hợp 2 muối cácbonát của 2 kim loại kiềm X và Y thuộc

2 chu kì kế tiếp trong hệ thống tuần hoàn Thêm từ từ dung dịch HCl có pH = 0 (D = 1,143g/ml) vào dung dịch A Kết thúc thí nghiệm thu được 336ml khí ở đktc và dung dịch C Thêm dung dịch nước vôi trong dư vào dung dịch C thấy có 3g kết tủa

a) Xác định X , Y tính thể tích dung dịch HCl đã dùng ?

b) Tính C% các chất trong dung dịch A ?

Câu 15

2

Trang 3

thu được 1,568 lít CO2,chất rắn B và dung dịch C.Cô cạn dung dịch C thu được 8,4g chất rắn khan.Nung B thu được 1,12 lít CO2 và chất rắn E (các khí đo ở đktc)

a.Tính nồng độ mol/lít của dung dịch H2SO4

b.Tính khối lượng B và E

c.Nếu cho tỷ số mol của MgCO3 và RCO3 là 5:1,hãy xác định R

Câu 16

1 Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1M sau khi cho thêm CH3COONa đến nồng độ 0,1M ( thể tích dung dịch không đổi) biết hằng số phân ly của CH3COOH là 1,8.10-5

2 Dung dịch axit fomic 3% (D = 1,0049 gam/ml) có pH = 1,97 Hỏi pha loãng dung dịch này bao

nhiêu lần để độ điện ly của axit tăng 10 lần

Trang 4

LỜI GIẢI CHI TIẾT CÁC DẠNG BÀI TẬP DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LY VÀ PH CỦA DUNG DỊCH Câu 1

1 Khi phản ứng kết thúc, các kết tủa được tách khỏi dd, trong dung dịch còn lại các ion: K+, Cl- và NO

3

− ta có:

2 3 3

2 3

K CO

K Cl NO

K CO

0,15

1

2 X là NO3 vì NH4NO3: môi trường axit pH< 7

NH4++ H2O ⇔NH3 + H3O+ (dd có [H3O+] > 10-7] Thỏa mãn đề ra (pH ddA = 10-5  [H3O+] =10-5 )

Câu 2

1 pH = 8,87

2 V=2,24 lit và m↓ = 35g

Câu 3

1 Ta thấy số mol kết tủa < Ba(OH)2 nên có hai trường hợp xảy ra, trong trường hợp CO2 pư với dd có hai bazơ thì ta giải bằng phương trình ion thu gọn

CO2 + 2OH- → CO32-+ H2O; CO2 + OH-→ HCO3- sau đó: Ba2+ + CO32- → BaCO3↓

KQ: V = 1,343 hoặc 4,253 lít

2 9,85 gam

Câu 4

1

a Ta có: H2SO4 → H+ + HSO4-

Mol/l: 0,1 0,1 0,1

HSO4- ¬ →H+ + SO42-

Mol/l bđ: 0,1 0,1 0

Mol/l pư: x x x

Mol/l cb: 0,1-x 0,1+x x

=> Ka = (0,1 )

0,1

x

+

− = 10-2 => x = 0,00844 => [H+] = 0,1 + x = 0,10844 => pH = 0,965 b/ Ta có: CH3COO- + H2O ¬ → CH3COOH + OH- có Kb = 10-14/Ka = 5,55.10-10

Mol/l bđ: 0,4 0 0

Mol/l pli: x x x

Mol/l cb:0,4-x x x

=> Kb =

2

0, 4

x x

− = 5,55.10-10 => x = 1,5.10-5 = [OH-] => [H+] = 6,67.10-10 => pH = 9,176

2

a/ ta có: nồng độ HA phân li bằng = 2.0,95/100 = 0,019 mol/l

HA ¬ → H+ + A-

Mol/l bđ: 2 0 0

Mol/l pli: 0,019 0,019 0,019

Mol/l cb: 1,981 0,019 0,019

4

Trang 5

b/ Nếu pha loãng 10 ml thành 100 ml thì nồng độ ban đầu giảm 10 lần và = 0,2 M Do đó:

HA ¬ → H+ + A-

Mol/l bđ: 0,2 0 0

Mol/l pli: x x x

Mol/l cb: 0,2 –x x x

0, 2

x x x

− = 1,82.10-4 => x = 5,943.10-3 => 0, 2.100% 2,9715%

x

+ NX: khi pha loãng thì độ điện li của tất cả các chất đều tăng

3

+ NH4ClO4: HClO4 là axit mạnh nhất trong các axit nên ClO4- trung tính do đó amoni peclorat có tính axit vì ion amoni phân li ra H+: NH4+ ¬ →NH3 + H+

+ NaHS: lưỡng tính vì HS- phân li và thủy phân ra H+ và OH-:

HS- ¬ → H+ + S2- và HS- + H2O ¬ → H2S + OH

-+ NaClO4 trung tính vì các ion trong muối này không cho cũng không nhận H+

+ Fe(NO3)3 có tính axit vì Fe3+ thủy phân cho H+: Fe3+ + H2O ¬ → Fe(OH)2+ + H+

+ K2Cr2O7 có môi trường axit vì: Cr2O72- + H2O ¬ → 2CrO42- + 2H+

+ (CH3COO)2Mg lưỡng tính vì: CH3COO- + H2O¬ → CH3-COOH + OH-

Và: Mg2+ + H2O ¬ → Mg(OH)+ + H+

4 NOx là NO2 2NaOH + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O, môi trường bazơ

Câu 5

1 12,6

2 0,15 lit

Câu 6

1 A có môi trường axit vì các cation có pư thủy phân và phân li tạo ra H+ theo phương trình:

Fe3+ + H2O ¬ → Fe(OH)2++ H+; Al3+ + H2O ¬ → Al(OH)2++ H+;

NH4+ ¬ → NH3 + H+

2 pư: 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S↓ + 2HCl & CuCl2 + H2S → CuS↓ + 2HCl

+ Kết tủa B gồm có S, CuS

+ Dung dịch C gồm: NH4Cl; AlCl3; HCl, FeCl2

Câu 8

1

2

)

(OH

Ba

n =

171 100

254 , 1 300

= 0,022 mol; n H3PO4= 0,5 0,04 = 0,02 mol;

4

2SO

H

- Đầu tiên: Ba(OH)2 + H2SO4  BaSO4 + 2H2O

0,022 0,01 mol

0,01 0,01 0,01 mol

Còn 0,012 mol

Trang 6

0,012 0,02 mol

0,01 0,02 0,01 mol

Còn 0,002

- Sau đó Ba(OH)2 + Ba(H2PO4)2  2BaHPO4 + 2H2O

0,002 0,01 mol

0,002 0,002 0,004 mol

Còn 0,008

=> Khối lượng của BaSO4 : 0,01 233 = 2,33 gam

=> Khối lượng của Ba(H2PO4)2: 331 0,008 = 2,648 gam

=> Khối lượng của BaHPO4: 0,004 233 = 0,932 gam

Câu 10

1 HCOOH HCOO- + H+ Ka

0,1

0,1 - a a a

a 1 , 0

−

=

−

pH = - lg [H+] = - lg 4,12 x 10-2 = 2 - lg 4,12 = 2,385

2

Giả sử lấy 1 lít dd H2SO4 x mol/l trộn với 1 lít H-COOH trên được dd mới có pH = 2,385 - 0,344 = 2,051 Nồng độ dd mới CHCOOH = 0,05 (M)

CH2SO4 = 0,5x (M)

Các pt điện li: HCOOH HCOO- + H+ Ka = 1,77 x 10-4 (1)

H2SO4 = H+ + HSO (2) −4

HSO H−4 + + 2−

4

SO Ka2 = 1,2 x 10-2

Vì pH = 2,051 ⇒ [H+] = 10-2,051 = 8,89 x 10-3 (M)

Do [H+] = [HCOO-] + [ −] [+ 2 −]

4

4 2SO

4

4 1,77x10 HCOO 9,76x10

HCOO

-0,05

O HCO H

10 x 77 , 1 OH HCO

SO H

4

2

4 1,2x10 HSO

SO H

− +

=

[ ]SO2 2,89x10 3M

4 − = −

⇒ [HSO ] 2,14x10 3M

− =

⇒ 0,5x = [HSO ] x 1,006x10 2(M)

Câu 11: Phương trình phản ứng

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (1)

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (2)

CO2 + H2O + Na2CO3 → 2NaHCO3 (3)

CO2 + H2O + BaCO3 → Ba(HCO3)2 (4)

Có thể viết phương trình ion

CO2 + 2OH- + Ba2+ → BaCO3 + H2O (1)

CO2 + 2OH- → CO32- + H2O (2)

CO2 + H2O + CO32- → 2HCO3- (3)

6

Trang 7

CO2 + H2O + BaCO3 → Ba2+ 2HCO3- (4)

Nếu chỉ có phản ứng (1) Số mol kết tủa BaCO3 4/197 = 0,0203 (mol)

Thì số mol CO2 là 0,0203 tương ứng 0,4547 lít (đkc)

Nếu có phản ứng (4) thì hoàn thành (1, 2, 3) thì số mol CO2 phải là :

0,04 + 1/2 0,02 + 0,01 = 0,06 (mol) Kết tủa BaCO3 là 0,04 mol

Phản ứng (4) phải hoà tan kết tủa: 0,04 -0,0203 = 0,0197(mol)

CO2 phải cần 0,0197 (mol)

Do vậy CO2 cần là 0,06 + 0,0197 = 0,0797(mol)

Tương ứng 1,7853 lít (đkc)

Câu 12

a)Tìm M

Gọi nguyên tử khối của kim loại hoá trị II M là M Công thức muối : MSO4

Trong 200ml A : nH2SO4 = x ; nFeSO4 = y ; n MSO4 = z

Trong dd A : H2SO4 →2H+ + SO42- (a) nH+ = 2x

x 2x x

FeSO4 →Fe2++ SO42- (b) nFe2+= y

y y y

MSO4 → M2+ + SO42- (c) nM2+ = z

z z z

nSO42- = x + y +z

Trong dd B NaOH → Na+ + OH- (d)

BaCl2 → Ba2+ + 2Cl- (e)

Cho B vào A hết H2SO4

OH- + H+ → H2O (1)

Ba2+ + SO42-→ BaSO4 (2)

(1) nH+ = nOH- = nNaOH = 0,02.0,5 = 0,01mol

(a) ⇒ nH2SO4 = x = 0,005 mol

Cho thêm B vào

Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2 (3)

x 2x x

M2+ + 2OH- → M(OH)2 (4)

.z 2z z

Ba2+ + SO42-→ BaSO4 (5)

x+y+z x+y+z x+y+z

Trung hoà NaOH dư bằng HCl

OH- + H+ → H2O (6)

0,005 0,005

Chất kết tủa có Fe(OH)2 M(OH)2 BaSO4 khi nung trong kk

4Fe(OH)2 + O2 → 2Fe2O3 + 4H2O (7)

y y/2

M(OH) → MO + HO (8)

Trang 8

z z

Ta có dd B đã dùng = 20 + 130 = 150 ml = 0,15lít

(6) nNaOHdư = nHCl = 0,02.0,25 = 0,005 mol

x + y + z = 0,035 (*)

Mà x = 0,005 ⇒ y + z = 0,03 (2*)

nBaCl2 đem dùng = 0,15.0,4 = 0,06 mol

(5) nBaCl2 tác dụng = x + y + z = 0,035 < 0,06 ⇒ BaCl2 dư SO42- kết tủa hết

nBaSO4 = x + y + z = 0,035 mol

Từ(3)(4)(5)(7)(8) Chất rắn sau khi nung có BaSO4 0,035 mol , Fe2O3 y/2 mol , MO z mol

⇒ 80y + (M + 16)z = 2 (3*)

z

y 16 ) 80

(

z  0 ⇒ M < 0

⇒ 0 < M < 50,67 M là Be , Mg , Ca

Khi M là Be : Be(OH)2 lưỡng tính

M là Ca : Ca(OH)2 tan ít

⇒ M là Mg ( Magiê) công thức muối MgSO4 ( Magiê sunfat)

b)Tính CM các chất trong A

Với M là Mg

(3*) ⇒ 80y + 40z = 2

Mà y + z = 0,03

Giải hệ ⇒ y = 0,02

Z = 0,01

CM H2SO4 =

2 , 0

005 , 0 = 0,025 M

CM FeSO4 =

2 , 0

02 , 0 = 0,1 M

CMMgSO4 =

2 , 0

01 , 0 = 0,05M

Câu 13

a) B + H2O  HB+ + OH

x x x

Kb =

[B]

] [HB][H

=

x C

x x

−

mà x<< C

Kb =

C

x x.

=> x = Kb C => [OH-] = Kb C

pOH = -lg[OH-] =

-2

1

lg Kb.C =

2

1 pKb -2

1 lgC => pH = 14 – pOH = 14

-2

1

pKb +

2

1

lgC

8

Trang 9

b) CH3COONa  CH3COO- + Na+

CH3COO- + H2O  CH3COOH + OH

pKb = - lg Kb = -(lg 5,6.1010) = 9.25

pH = 14 -

2

1 pKb +

2

1 lgC = 14-

2

1 9,25 +

2

1

lg 10-2 = 8,375 Cho quỳ vào dung dịch trên quỳ có màu xanh

Câu 14 Gọi 2 kim loại kiềm là X và Y MX < MY

Công thức trung bình : M với MX < M < MY

Công thức trung bình của muối là M2CO3

Các phương trình phản ứng :

M2CO3 + HCl  MHCO3 + MCl (1)

a a a a

MHCO3 + HCl  MCl + CO2 + H2O (2)

b b b b

MHCO3 + Ca(OH)2  CaCO3 + MOH + H2O (3)

a –b a –b

Gọi nhh = a

(1) : n MHCO3 = a

Gọi n MHCO3 tác dụng theo (2) là b => n CO2 = b =

4 , 22

336 , 0 = 0,015 mol

n MHCO3 tác dụng theo (3) là a –b => n CaCO3 = a – b =

100

3 = 0,03 mol => a = 0,045 mol

=> 2M + 60 =

045 , 0

25 , 5 = 116,67

=> M =

2

60 67 ,

= 28,3 => MX < 28,3 < MY

Thoã khi X là Na ; Y là K 2 muối là Na2CO3 và K2CO3 (1)

Từ (1) (2) n HCl tác dụng là a + b = 0,045 + 0,015 = 0,06 mol

=> V dd HCl (pH = 0) =

1

06 , 0 = 0,06 lít = 60ml (1) b) Gọi số mol Na2CO3 là x ; số mol K2CO3 là y

tac có : x + y = 0,045 (*)

106x + 138y = 5,25 (**)

Giải hệ pt => x = 0,03

y = 0,015

mNa2CO3 = 0,03 106 = 3,18g (0,25) C% (Na2CO3) =

75

100 18 , 3

= 4,24% (1)

m K2CO3 = 0,015 138 = 2,07g (0,25) C%(K2CO3) =

75

100 07 , 2

= 2,76% (1)

Câu 15

a Nung B được CO2 ,suy ra H2SO4 hết

MgCO3 + H2SO4 = MgSO4 + H2O +CO2

RCO3 +H2SO4 = RSO4 + CO2 +H2O

Trang 10

Số mol H2SO4 = số mol CO2 = 1,568/22,4=0,07(mol)

0, 07

0,1

H SO

M

b

RCO3 + H2SO4 = RSO4 +CO2 +H2O

Áp dụng định luật bảo tòan khối lương

+ mH SO2 4

- mCO2

- m H O2

- mC

mB = 12,34 +0,07.98 -0.07.44 – 0,07.18 – 8,4 =6,46 (g)

mE =mB –mco2

mE = 6,46 -0,05.44=4,26(g)

c

Nếu tỉ lệ số mol MgCO3 và RCO3 là : 5

1

Đặt MgCO3 là 5x mol ; RCO3 : x mol

6x= 0,07 + 0,05 = 0,12 Suy ra x=0,02.Vậy R :137

Kim lọai đó là Ba

Câu 16

H CH COO K

CH COOH

= Gọi x là nồng độ H+ lúc cân bằng thì:

x(0,1 x) K

0,1 x

+

=

− Do

5 2

x 1,8.10

−

<<



⇒ =

 <<



⇒ [H+] = 1,8.10-5 ⇒ pH = - lg [H+] = 4,75

2 Khi chưa pha loãng: M (ddHCOOH)

V.D.C

M.100

pH = 1,97 ⇒ [H+] = 1,07.10-2

+

2 1

1,07.10

0,655

−

1 1 2 2 2

10

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	274 KB