Kẽm đang phản ứng mạnh với dung dịch axit sunfuric, nếu cho thêm muối natri axetat vào dung dịch thì thấy phản ứng chậm hẳn lại.. Có thể xảy ra phản ứng trong đó một axit yếu đẩy một ax
Trang 1BÀI TẬP TỰ LUẬN (có lời giải chi tiết)
Câu 1 Pha loãng dần dần một dung dịch axit sunfuric, người ta thấy độ dẫn điện của dung dịch lúc
đầu tăng dần sau đó lại giảm dần Hãy giải thích hiện tượng
Câu 2 Kẽm đang phản ứng mạnh với dung dịch axit sunfuric, nếu cho thêm muối natri axetat vào
dung dịch thì thấy phản ứng chậm hẳn lại Hãy giải thích hiện tượng
Câu 3 Trong hai dung dịch ở các thí dụ sau đây, dung dịch nào có pH lớn hơn ?
1- Dung dịch 0,1M của một axit có K = 1.10-14 và dung dịch 0,1M của một axit có K = 4.10-5 2- Dung dịch HCl 0,1M và dung dịch HCl 0,01M
3- Dung dịch CH3COOH 0,1M và dung dịch HCl 0,1M
4- Dung dịch HCl 0,01M và dung dịch H2SO4 0,01M
Giải thích vắn tắt cho từng trường hợp
Câu 4 Theo định nghĩa của Brôn-stêt, các ion : Na+, NH4
+
, CO3
2-, CH3COO2-, HSO4
-, K+, Cl-, HCO3-, là axit, bazơ, lưỡng tính hay trung tính ? Tại sao? Trên cơ sở đó, hãy dự đoán các dung dịch của từng chất cho dưới đây sẽ có pH lớn hơn, nhỏ hơn hay bằng 7 : Na2CO3, KCl,
CH3COONa, NH4Cl, NaHSO4 ?
Câu 5 Đimetyl amin (CH3)2NH là một bazơ mạnh hơn amoniac Đimetyl amin trong nước có phản ứng :
(CH3)2NH + H2O (CH3)2NH2+ + OH-
1- Viết biểu thức hằng số phân li bazơ Kb của đimetyl amin
2- Tính pH của dung dịch đimetyl amin 1,5M biết rằng Kb = 5,9.10-4
Câu 6 Dung dịch axit fomic 0,0070M có pH = 3,0
1- Tính độ điện li của axit fomic trong dung dịch đó
2- Nếu hoà tan thêm 0, 0010 mol HCl vào 1 lit dung dịch đó thì độ điện li của axit fomic tăng hay giảm ? Giải thích
Câu 7 Có hai bình, mỗi bình đều chứa 1 lit dung dịch NaCl 0,1M Đổ vào bình thứ nhất 1 lit dung
dịch KNO3 0,1M và đổ vào bình thứ hai 1 lit dung dịch AgNO3 0,1M Hỏi khả năng dẫn điện
Trang 2của các dung dịch sau thí nghiệm có thay đổi không và thay đổi thé nào so với dung dịch ban đầu?
Câu 8 Có thể xảy ra phản ứng trong đó một axit yếu đẩy một axit mạnh ra khỏi dung dịch muối
được không ? Vì sao ? Cho thí dụ
Câu 9 Có ba dung dịch : kali sunfat, kẽm sunfat và kali sunfit Chỉ dùng một thuốc thử có thể
nhận ra được ba dung dịch trên Đó là thuốc thử nào ? Giải thích
Câu 10 Giấy quỳ đỏ chuyển thành màu xanh khi cho vào dung dịch có môi trường kiềm Giấy quỳ
xanh chuyển thành màu đỏ khi cho vào dung dịch có môi trường axit Cả hai loại giấy quỳ đó không đổi màu khi môi trường là trung tính Một học sinh đã làm thí nghiệm : Thử một loạt dung dịch muối lần lượt với giấy quỳ đỏ và giấy quỳ xanh rồi ghi kết quả vào bảng dưới đây Dung dịch KCl FeCl3 NaNO3 K2S Zn(NO3)
2
Na2CO3
Quỳ đỏ
Quỳ xanh
Nếu học sinh đó ghi đúng thì bảng sẽ được điền như thế nào ?
Câu 11 Hoàn thành các phương trình ion rút gọn dưới đây và viết phương trình phân tử của phản
ứng tương ứng :
1- Cr3+ + …… Cr(OH)3
2- Pb2+ + …… PbS 3- Ag+ + …… AgCl 4- Ca2+ + …… Ca3(PO4)2
Câu 12 Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,08 mol/l và H2SO4 0,01 mol/l với 250 ml dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ x mol/l thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH = 12 Hãy tính m và x Coi Ba(OH)2 điện li hoàn toàn cả hai nấc
Câu 13 Trộn 300 ml dung dịch có chứa NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,025 mol/l với 200 ml dung dịch H2SO4 nồng độ x mol/l, thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH = 2 Hãy tính
m và x Coi H2SO4 điện li hoàn toàn cả hai nấc
Câu 14 Thêm từ từ 400 g dung dịch H2SO4 49% vào nước và điều chỉnh lượng nước để thu được đúng 2 lit dung dịch A Coi H2SO4 điện li hoàn toàn cả hai nấc
Trang 31- Tính nồng độ mol của ion H+ trong dung dịch A
2- Tính thể tích dung dịch NaOH 1,8M cần thêm vào 0,5 lit dung dịch A để thu được :
a) Dung dịch có pH = 1;
b) Dung dịch có pH = 13
Câu 15 Có bốn bình mất nhãn, mỗi bình chứa một trong các dung dịch sau : Na2SO4, Na2CO3, BaCl2, KNO3 Chỉ dùng thêm quỳ tím, hãy nêu cách nhận biết các dung dịch trên Viết các phương trình phản ứng minh hoạ
Câu 16 Chỉ dùng thêm quỳ tím, hãy trình bày cách nhận biết các dung dịch dưới đây đựng riêng
biệt trong các bình không có nhãn : NH4Cl, (NH4)2SO4, BaCl2, NaOH, Na2CO3
Câu 17 Hãy tìm trong các dãy chất dưới đây một dãy mà tất cả các muối trong đó đều thuỷ phân
khi tan trong nước
1- Na3PO4, Ba(NO3)2, KCl;
2- Mg(NO3)2, Ba(NO3)2, NaNO3;
3- K2S, KHS, KHSO4;
4- KI, K2SO4, K3PO4;
5- AlCl3, Na3PO4, K2SO3,
6- K2CO3, KHCO3, KBr
Câu 18 Chất A là một muối tan được trong nước Khi cho dung dịch chất A tác dụng với dung
dịch bari clorua hoặc với lượng dư dung dịch natri hiđroxit đều thấy có kết tủa xuất hiện
Hãy nêu ra hai muối mà em biết phù hợp với tính chất kể trên
Viết phương trình các phản ứng dưới dạng phân tử và ion rút gọn
Câu 19 Hãy dẫn ra phản ứng giữa dung dịch các chất điện li tạo ra :
1- Hai chất kết tủa ;
2- Một chất kết tủa và một chất khí ;
Viết các phương trình phản ứng
Câu 20 Có 4 lọ, mỗi lọ đựng một trong các dung dịch : NaOH, FeSO4, BaCl2, HCl
Những cặp dung dịch nào có thể phản ứng được với nhau ? Vì sao ? Viết phương trình các phản ứng xảy ra dưới dạng phân tử và ion rút gọn
Trang 4Câu 21 X là dung dịch H2SO4 0,020M, Y là dung dịch NaOH 0,035M Khi trộn lẫn dung dịch X với dung dịch Y ta thu được dung dịch Z có thể tích bằng tổng thể tích hai dung dịch mang trộn
và có pH = 2 Coi H2SO4 điện li hoàn toàn cả hai nấc
Hãy tính tỉ lệ về thể tích giữa dung dịch X và dung dịch Y
Câu 22 Có 3 lọ hoá chất mất nhãn, mỗi lọ đựng một trong các dung dịch NaCl, Na2CO3 và HCl Không được dùng thêm bất kì hoá chất nào (kể cả quỳ tím), làm thế nào để nhận ra các dung dịch này Viết phương trình các phản ứng xảy ra dưới dạng phân tử và dạng ion
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 1 Axit sunfuric phân li như sau :
H2SO4 H+ + HSO4
–
: điện li hoàn toàn
HSO4– H+ + SO42– : K = 10-2
Lúc đầu khi pha loãng dung dịch, độ điện li tăng lên làm tăng nồng độ ion Do đó độ dẫn điện tăng Trong dung dịch rất loãng, sự điện li coi như hoàn toàn, lúc đó nếu tiếp tục pha loãng thì nồng
độ ion giảm làm cho độ dẫn điện giảm
Câu 2 Axit sunfuric và natri axetat đều là chất điện li mạnh Axit axetic là chất điện li yếu
H2SO4 H+ + HSO4–
CH3COONa CH3COO– + Na+
CH3COOH
CH3COO– kết hợp H+ tạo ra CH3COOH làm giảm nồng độ H+ Vì vậy phản ứng của kẽm với dung dịch axit chậm lại
Câu 3 Trong hai dung dịch ở các thí dụ sau đây, dung dịch nào có pH lớn hơn ?
1- Dung dịch axit có K = 5.10-5 Giá trị K của axit nhỏ hơn chỉ ra rằng axit yếu hơn
2- Dung dịch HCl 0,01M Nồng độ axit nhỏ hơn nên nồng độ H+ nhỏ hơn, pH lớn hơn
Trang 53- Dung dịch CH3COOH 0,1M axit yếu phân li không hoàn toàn
4- Dung dịch HCl 0,01M Ở nồng độ thấp các axit phân li hoàn toàn nhưng H2SO4 là axit 2 nấc,
do đó dung dịch H2SO4 0,1M có nồng độ H+ cao hơn tức là pH nhỏ hơn
Câu 4 Các ion NH4+, HSO4– là axit vì chúng có khả năng cho proton :
NH4+ + H2O H3O+ + NH3
HSO4– + H2O H3O+ + SO42–
Các ion CO3
2–
, CH3COO– là bazơ vì chúng có khả năng nhận proton :
CO3
2–
+ H2O HCO3
–
+ OH-
CH3COO– + H2O CH3COOH + OH–
Ion HCO3– lưỡng tính vì vừa có khả năng nhận proton vừa có khả năng nhường proton :
HCO3– + H2O CO32– + H3O+
HCO3– + H3O+ CO2 + H2O
Các ion Na+, K+, Cl– không có khả năng cho và nhận proton do đó trung tính
Các dung dịch NH4Cl, NaHSO4 có pH < 7
Các dung dịch Na2CO3, CH3COONa có pH > 7
Dung dịch KCl có pH = 7
Câu 5 1- Kb =
3 2 2
3 2
(CH ) NH OH (CH ) NH
2- Trong 1 lit dung dịch có 1,5 mol (CH3)2NH Giả sử x mol chất này có phản ứng với nước :
(CH3)2NH + H2O (CH3)2NH2+ + OH-
x mol x mol x mol
Vì Kb = 5,9.10–4lớn hơn rất nhiều so với tích số ion của nước (1.10–4) nên có thể bỏ qua phần OH– sinh ra do sự điện li của nước
Khi cân bằng [(CH3)2NH2] =[OH–] = x mol/l
Nồng độ đimetyl amin [(CH3)2NH] = (1,5–x) mol/l
Vì Kb nhỏ nên 1,5 – x coi như bằng 1,5
Trang 6Kb =
2
x
1,5=5,9.10–4 ; x = 1,5.5, 9.104 3,0.10–2 (mol)
Nồng độ OH– là 3,0.10–2, do đó nồng độ H+ là :
[H+] =
14 2
1, 0.10
3, 0.10
3,3.10–13 (mol/l)
pH của dung dịch đimetyl amin 1,5M là : pH = –lg[H+] = 12,48
Câu 6 HCOOH HCOO– + H+
Trong 1 lit dung dịch có 0,007 mol HCOOH pH = 3 [H+] = 10–3 mol/l Trong 1 lít dung dịch có
10–3 mol HCOOH phân li
3 3
10
.100% 14,28%
7.10
Khi thêm HCl, nồng độ H+ tăng lên, cân bằng điện li chuyển dịch sang trái Do đó độ điện li giảm
Câu 7 Trong trường hợp đổ dung dịch KNO3 0,1M : Khả năng dẫn điện của dung dịch hầu như
không đổi (dung dịch đầu và dung dịch cuối đều có nồng độ các ion là 0,2 mol/l)
Trong trường hợp đổ dung dịch AgNO3 0,1M : Có kết tủa tạo thành :
Ag+ + Cl– AgCl
Nồng độ các ion trong dung dịch đầu là 0,2 mol/l, trong dung dịch cuối là 0,1 mol/l Vì vậy khả năng
dẫn điện giảm
Câu 8 Axit yếu có thể đẩy axit mạnh trong dung dịch muối nếu phản ứng trao đổi tạo ra muối rất ít
tan, tách khỏi dung dịch dưới dạng kết tủa Thí dụ :
CuCl2 + H2S CuS + 2HCl
Al(NO3)3 + H3PO4 AlPO4 + 3HNO3
Câu 9 K2SO4 (tạo bởi axit mạnh và bazơ mạnh) khi tan trong nước không bị thuỷ phân nên dung dịch có pH = 7 ZnSO4 (tạo bởi bazơ yếu và axit mạnh) khi tan trong nước bị thuỷ phân tạo thành dung dịch có tính axit (pH < 7) K2SO3 (tạo bởi axit yếu và bazơ mạnh) khi tan trong nước bị thuỷ phân tạo thành dung dịch có tính kiềm (pH > 7)
Vì vậy, có thể dùng quỳ tím để nhận ra các dung dịch nói trên
Trang 7Câu 10
Quỳ đỏ Không đổi Không đổi Không đổi Chuyển
thành xanh Không đổi
Chuyển thành xanh
Quỳ xanh Không đổi Chuyển thành
đỏ Không đổi Không đổi
Chuyển thành đỏ Không đổi
Câu 11
1- Cr3+ + 3OH– Cr(OH)3
CrCl3 + 3NaOH Cr(OH)3 + 3NaCl
2- Pb2+ + S2– PbS
Pb(NO3)2 + H2S PbS + 2HNO3
3- Ag+ + Cl– AgCl
AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3
4- 3Ca2+ + 2PO34 Ca3(PO4)2
3CaCl2 + 2Na3PO4 Ca3(PO4)2 + 6NaCl
Câu 12 Số mol HCl ban đầu :0, 08.250 0, 02
1000 (mol)
Số mol H2SO4 ban đầu :0, 01.250 0, 0025
Sau phản ứng dung dịch có pH = 12 nghĩa là Ba(OH)2 còn dư và các axit đã phản ứng hết
2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2O
0,02 0,01
H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2H2O
0,0025 0,0025 0,0025
Khối lượng kết tủa : m = 0,0025.233 = 0,5825 (g)
Sau phản ứng, dung dịch có pH = 12 nghĩa là :
[H+] = 10–12 mol/l [OH–] = 10–2 mol/l
= 0,01 mol/l
Trang 8Số mol OH– trong dung dịch :0, 01.500 0, 0005(mol)
Ba(OH)2 Ba2+ + 2OH–
Số mol Ba(OH)2 còn dư = 1
2số mol OH– = 0,0025 (mol)
Số mol Ba(OH)2 ban đầu =0,01.0,0025 + 0,0025 = 0,015 (mol)
Nồng độ Ba(OH)2 : x=0, 015
0, 25 =0,06 (mol/l)
Câu 13 Số mol NaOH ban đầu : 0,1.300
1000 =0,03 (mol)
Số mol Ba(OH)2 ban đầu : 0, 025.300
1000 =0,0075 (mol)
Sau phản ứng dung dịch có pH =2, nghĩa là H2SO4 còn dư và các bazơ đã phản ứng hết
2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O
0,03 0,015
Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O
0,0075 0,0075 0,0075
Khối lượng kết tủa m = 0,0075.233 =1,7475 (g)
Sau phản ứng, dung dịch có pH = 2 nghĩa là [H+] = 10–2 = 0,01 mol/l
Số mol H+ : 0,01.0,5 = 0,005 (mol)
H2SO4 2H+ + SO24
Số mol H2SO4 còn dư = 1
2 Số mol H+ = 0,0025 (mol)
Số mol H2SO4 ban đầu : 0,015 + 0,0075 + 0,0025 = 0,025 (mol)
Nồng độ H2SO4 : x =0, 025
0,2 = 0,125 mol/l
Câu 14 1) Số mol H2SO4 : 400.49
100.98= 2 (mol)
H2SO4 2H+ + SO24
2 mol 4 mol
Trang 9Nồng độ H+ trong dung dịch A là : 4
2= 2 (mol/l)
2) Số mol H+ trong 0,5 l dung dịch A là : 2.0,5 = 1 mol
Đặt thể tích dung dịch NaOH là x lit thì số mol NaOH trong đó là 1,8x mol
NaOH Na+ + OH–
1,8x 1,8x
a) Nếu pH của dung dịch sau phản ứng là 1 thì axit có dư
H+ + OH– H2O
Ban đầu 1 1,8x
Dự phản ứng 1,8x
Nồng độ H+ sau phản ứng : 1 1,8x
0,5 x
= 10–1 = 0,1 (mol/l) x = 0,5 (lit)
b) Nếu pH của dung dịch sau phản ứng là 13 thì kiềm có dư
H+ + OH– H2O
Ban đầu 1 1,8x
Dự phản ứng 1 1
Sau phản ứng pH =13 [H+] = 10–13 mol/l [OH–] = 10–1 mol/l
1 1,8x 1
10 0,1
x 0,5
Câu 15 Trong dung dịch, Na2CO3 thuỷ phân tạo ra môi trường kiềm :
2
3
CO + H2O
3 HCO + OH–
Ba chất còn lại không thuỷ phân, dung dịch của chúng có môi trường trung tính
Dùng quỳ tím, ta nhận ra được dung dịch Na2CO3 (làm cho quỳ chuyển thành xanh) Ba dung dịch còn lại không làm đổi màu quỳ tím
Thử phản ứng của ba dung dịch còn lại với dung dịch Na2CO3 ta nhận ra dung dịch BaCl2 vì chỉ có dung dịch này tạo ra kết tủa trắng
BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 +2NaCl
Trang 10Ba2+ + CO23 BaCO3
Sau đó lại dùng dung dịch BaCl2 để phân biệt hai dung dịch còn lại Dung dịch nào không tạo kết tủa
là dung dịch KNO3 , dung dịch nào tạo kết tủa là Na2SO4:
BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl
Ba2+ + SO24 BaSO4
Câu 16 Khi thử với quỳ tím, có hai dung dịch làm cho quỳ tím hoá đỏ (NH4Cl và (NH4)2SO4), hai dung dịch làm cho quỳ tím hoá xanh (NaOH và Na2CO3) và một dung dịch không làm đổi màu quỳ tím (BaCl2) Do đó nhận ra dung dịch BaCl2
Lấy dung dịch BaCl2 để phân biệt hai dung dịch NH4Cl và (NH4)2SO4 : dung dịch có tạo kết tủa là dung dịch (NH4)2SO4 Cũng dùng dung dịch BaCl2 để phân biệt NaOH và Na2CO3 : Chất
Na2CO3 tạo kết tủa với BaCl2
Câu 17 Dãy chất 5: MgCl2, Na3PO4, K2SO3,
Câu 18 Chất A có thể là MgSO4, FeSO4,…
MgSO4 + BaCl2 BaSO4 + MgCl2
SO24+ Ba2+ BaSO4
MgSO4 + 2NaOH Na2SO4 + Mg(OH)2
Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2
Câu 19 1- FeSO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + Fe (OH)2
2- Ba(HCO3)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O + 2CO2
Câu 20 Dung dịch NaOH có thể phản ứng với dung dịch FeSO4 và HCl :
- Với dung dịch FeSO4 phản ứng tạo ra kết tủa :
FeSO4 + 2NaOH Na2SO4 + Fe(OH)2
Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2
- Với dung dịch HClphản ứng tạo ra chất điện li yếu :
HCl + NaOH NaCl + H2O
H+ + OH- H2O
Dung dịch FeSO4 còn có phản ứng với dung dịch BaCl2 vì tạo ra chất kết tủa
BaCl2 + FeSO4 BaSO4 + FeCl2
Trang 11SO24+ Ba2+ BaSO4
Câu 21 Đặt thể tích dung dịch X là x lit Số mol H2SO4 là 0,02x
Đặt thể tích dung dịch y là y lit Số mol NaOH là 0,035y
Sau phản ứng dung dịch Z có pH = 2 H+ = 10-2 = 0,02 mol/l
Như vậy, H2SO4 còndư và NaOH đã hết
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
Ban đầu : 0,02x 0,035y
Dự phản ứng : 0,0175y 0,035y
Còn dư : (0,02x–0,0175y) 0
H2SO4 2H+ + SO4
2-
Số mol H+ trong dung dịch Z = 0,01(x + y)
Số mol H2SO4 còn dư là 0,005(x+y)
0,005(x+y) = 0,02x – 0,0175y x 3
y2
Câu 22 Thử phản ứng của một dung dịch bất kì với hai dung dịch còn lại Nếu cả hai lần thử đều
không thấy dấu hiệu gì của phản ứng thì dung dịch mang thử là NaCl Nếu có một lần thấy khí thoát ra thì dung dịch mang thử là HCl hoặc là Na2CO3 :
2HCl + Na2CO3 2NaCl + H2O + CO2
2H+ + CO32- H2O + CO2
Để phân biệt hai dung dịch HCl và Na2CO3, ta cô cạn dung dịch : Nếu dung dịch bay hơi hết thì
đó là HCl, còn lại cặn lắng là Na2CO3