- Tính dẫn điện của dung dịch axit, bazo và muối là do trong dung dịch của chúng có các tiểu phân mang điện tích chuyển động tự do được gọi là các ion.. - Sự điện li là quá trình phân li[r]
Trang 1PHẦN I: LÍ THUYẾN CẦN NẮM VỮNG
CHUONG I : SỰ ĐIỆN LI
BÀI 1: Sự điện li
Phần tĩm tắt giáo khoa:
1 Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazo và muối trong nước
- Tính dẫn điện của dung dịch axit, bazo và muối là do trong
dung dịch của chúng cĩ các tiểu phân mang điện tích chuyển động tự do được gọi là các ion
- Sự điện li là quá trình phân li các chất trong nước ra ion
- Những chất tan 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:
a Chất điện li mạnh: ( α = 0 )
Chất điên li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hịa tan đều phân li ra ion
Ví dụ: Na2SO4 → 2Na+ + SO4
KOH → K+ + OH-
HNO3 → H+ + NO3
b Chất điện li yếu: ( 0 < α <1))
Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ cĩ một phần số phân tử hịa tan phân li ra ion, phần cịn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch
Ví dụ: CH3COOH CH3COO- + H+
HClO H+ + ClO–
- Sự điện li của chất điện li yếu là quá trình thuận nghịch, khi quá trình cân bằng thì ta cĩ cân bằng điện li
Cân bằng điện li là cân bằng động
Nâng cao : Độ điện li α = n/n o với n là số phân tử phân li
ra ion
n o là số phân tử hịa tan
( Chú ý : - Khi pha lỗng dd , độ điện li của các chất điện li đều tăng
- Cân bằng điện li cũng cĩ hằng số cân bằng K và tuân
theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê )
Trang 2BÀI 2 : AXÍT , BAZƠ VÀ MUỐI
Phần tĩm tắt giáo khoa:
1 Định nghĩa theo A-rê-ni-ut
- Axit là chất khi tan trong nước phân li ra cation H+
- Bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra anion OH
Vd: HCl → H+ + Cl–
CH3COOH H+ + CH3COO–
- Axit nhiều nấc
H3PO4 H+ + H2PO4
H2PO4 H+ + HPO42–
HPO42– H+ + PO43–
phân tử H 3 PO 4 phân ly 3 nấc ra ion H + nĩ là axít 3 nấc
- Baz
Ba(OH)2 Ba2+ + 2OH
-2 Hidroxyt lưỡng tính : là hiroxít khi tan trong nước vừa cĩ thể
phân li như axit vừa cĩ thể phân li như bazơ
- Các hidroxit lưỡng tính thường gặp :Zn(OH)2,
-Al(OH)3,Pb(OH)2 ,Sn(OH)2 - Chúng điều ít tan trong nước và cĩ lực axit bazơ yếu
Ví dụ : Zn(OH)2 cĩ 2 kiểu phân li tùy điều kiện:
Phân li kiểu bazơ:
Zn(OH)2 Zn2+ + 2OH
Phân ly kiểu axit :
Zn(OH)2 ZnO22- + 2H+
Cĩ thể viết Zn(OH)2 dưới dạng H2ZnO2
3 Muối : là hợp chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại
(hoặc cation NH4+) và anion gốc axit
+ Muối axit là muối mà anion gốc axit cịn cĩ khả năng phân li ra
ion H+
Ví dụ : KHSO4 , NaHCO3 , NaH2PO4…
Trang 3+ Muối trung hịa: là muối mà anion gốc axit khơng cịn khả năng
phân li ra ion H+
Ví dụ : NaCl , (NH4)2SO4…
( Chú ý : Nếu anion gốc axít cịn hidro cĩ tính axit, thì gốc này tiếp tục phân li yếu ra ion H +
.
VD: NaHCO3 Na+ + HCO3
HCO3- H+ + CO32- )
Nâng cao : Định nghĩa theo Bronstet :
- Axit là chất nhường proton
Vd: CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
( Hằng số phân li axit [H 3 O + ][CH 3 COO - ]
[CH 3 COOH]
Giá trị K a chỉ phụ thuộc vào bản chất axit và nhiệt độ
K a càng nhỏ , lực axit của nĩ càng yếu )
- Bazơ là chất nhận proton
Vd: NH3 + H2O NH4+ + OH –
( Hằng số phân li bazơ [NH4+][OH –]
[ NH3 ]
Giá trị K b chỉ phụ thuộc vào bản chất baz và nhiệt độ
K b càng nhỏ , lực bazơ của nĩ càng yếu )
BÀI 3: SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC – PH
CHẤT CHỈ THỊ AXIT – BAZƠ
Phần tĩm tắt giáo khoa:
1 Sự điện li của nước : Thực nghiệm cho thấy nước là chất điện li
rất yếu: H2O H+ + OH- (1)
Tích số ion của nước : [H+] [OH-] =10-14 M ( đo ở 25oC)
2 Ý nghĩa tích số ion của nước :
a) Mơi trường axit: [H+] > [OH–] hay [H+] > 10–7M
b) Mơi trường kiềm: [H+] < [OH–] hay [H+] < 10–7M
c) Mơi trường trung tính: [H+] = [OH–] = 10–7M
3 Khái niệm về pH – Chất chỉ thị màu
Nếu [H+] =10–a thì pH = a
K a =
K b =
Trang 4Về mặt tốn học pH = – lg [H+] Vd: [H+] = 10-3M pH=3 : Mơi trường axit
pH + pOH = 14
Chú ý : - Thang pH thường dùng cĩ giá trị từ 1 đến 14.
- Mơi trường dung dịch được đánh giá dựa vào nồng độ
H + và pH dung dịch.
> 1,0.10-7M < 7 Axit
< 1,0.10-7M > 7 Bazơ
- Chất chỉ thị màu thường dùng là quì tím và phenolphtalein.
pH≤6
tím
6 < pH <8
xanh
pH ≥ 8
Phenolphtalein khơng màu
pH < 8,3
hồng
pH ≥ 8,3 BÀI 4: PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN
LI
Phần tĩm tắt giáo khoa:
1 Điều kiện xảy ra phản ứng trong dung dịch các chất điện li
- Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion
Trang 5- Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất một trong các chất
sau: Chất kết tủa , chất khí hay chất điện li yếu.
2 Ví dụ minh họa
- Trường hợp tạo kết tủa:
AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
Cl– + Ag+ → AgCl
- Trường hợp tạo chất khí :
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 ↑ + H2O
2H+ + CO32– → CO2 + H2O
- Trường hợp tạo chất điện li yếu:
a) Phản ứng tạo thành nước : HCl + NaOH → NaCl + H2O
H+ + OH– → H2O
b) Phản ứng tạo thành axit yếu :
HCl + CH3COONa → CH3COOH + NaCl
H+ + CH3COO- → CH3COOH
Lưu ý: Trường hợp khơng xảy ra phản ứng trao đổi ion
Ví dụ: NaCl + KOH → NaOH + KCl
Na+ + Cl- + K+ + OH- → Na+ + OH- + K+ + Cl
-Đây chỉ là sự trộn lẫn các ion với nhau.
Nâng cao: Phản ứng thủy phân của muối
- Dung dịch muối tạo bởi acid mạnh, bazơ mạnh hoặc yếu
tương đương nhau không làm đổi màu giấy quỳ ( mơi trường trung tính)
Vd: NaCl, K2SO4…
Muối của axit mạnh và baz mạnh hoặc cĩ độ mạnh
tương đương khơng bị thủy phân trong nước.
- Dung dịch muối tạo bởi acid yếu và bazơ mạnh có pH >7,
làm quỳ tím hóa xanh ( mơi trường baz) Vd: Na2CO3, CH3COONa…
- Muối tạo bởi acid mạnh và bazơ yếu có pH < 7 làm quỳ tím
hóa đỏ( mơi trường baz)
Vd: NH4Cl, ZnCl2, Al2(SO4)3…
Tóm lại: Môi trường của dung dịch muối là môi trường của
Trang 6chất (axit hoặc bazơ) mạnh hơn.
PHẦN II: PHÂN DẠNG BÀI TẬP CHƯƠNG I: SỰ ĐIỆN LI CHẤT ĐIỆN LI Dạng 1: Chất điện li – Phương trình điện li.
Bài 1: a Chất điện li là gì? Chất điện li gồm những chất nào ?
b Thế nào là chất điện li mạnh? Thế nào là chất điện li yếu ?
c Cho các chất sau : HNO3, NaOH, H3PO4, K2CO3, H2S, Ba(OH)2, HClO, HNO2, CH4, C2H5OH, NaCl, Cu(OH)2, Al(OH)3, đường saccarozơ ( C12H22O11), Cl2, HCl, H2SO4, SO2 Hãy cho biết chất nào
là chất điện li mạnh ? chất nào là chất điện li yếu ? chất nào khơng điện li ? Viết PTĐL của các chất điện li
Bài 2 : Viết cơng thức của các chất mà khi điện li tạo ra các ion.
a K+ và CO32-b NH4+ và PO43- c Al3+ và SO42-
d Fe3+ và Cl- e Cu2+ và NO3- f Ba2+ và OH
-g H+ và SO42- h Na+ và OH- k H+ và Br-
Bài 3: Viết PTĐL của các chất sau:
a Axit mạnh: HNO3, HCl, H2SO4
b Bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ba(OH)2.
c Muối tan: CuSO4, BaCl2, Na2CO3, (NH4)2SO4, Al(NO3)3, KMnO4, AgNO3, Fe2(SO4)3, K3PO4, Na2SO3
d Axit yếu: H3PO4, HClO, HNO2, H2S, CH3COOH
Dạng 2: Tính nồng độ ion cĩ trong dung dịch.
Tính nồng độ ion của các chất điện li mạnh
Bài 4: Tính [ion] các chất co trong dung dịch sau đây:
a dd Ba(OH)2 0,01M
Trang 7b Hòa tan 4,9g H2SO4 vào nước thu được 200 ml dung dịch.
c Hòa tan 8,96 lit khí hidro clorua (đkc) vào nước được 250ml
d Dung dịch HCl 7,3% ( d = 1,25 g/ml)
e Dd Cu(NO3)2 0,3 M
f Hòa tan 12,5g CuSO4.5H2O vào nước thu được 500 ml dd
Bài 5: Tính thể tích dung dịch HCl 0,5 M chứa số mol H+ bằng số mol H+ có trong 0,3 lit dd HNO3 0,2M
Bài 6: Tính thể tích dung dịch HCl 0,5 M chứa số mol H+ bằng số mol H+ có trong 300g dd H2SO4 1M ( d = 1,2g/ml)
Bài 7: Tính thể tích dung dịch KOH 1M chứa số mol OH- bằng số mol OH- có trong 0,2 lit dd NaOH 0,5M
Bài 8: Trộn 458,3 ml dung dịch HNO3 32% ( d= 1,2 g/ml) với 324,1
ml dung dịch HNO3 14% ( d = 1,08 g/ml) Tính nồng độ mol của các ion có trong dung dịch thu được ( giả thiết thể tích dung dịch không thay đổi)
Bài 9: Trộn lẫn 500ml dd NaOH 5M với 200 ml dd NaOH 30%
( d = 1,33 g/ml) Tính [OH-] có trong dung dịch thu được?
Bài 10: Trộn 200ml dd Ca(NO3)2 0,5M với 300ml dd KNO3 2M Tính nồng độ mol/lit của các ion có trong dung dịch sau khi trộn
Tính nồng độ ion của các chất điện li yếu
Bài 11: Tính [ion] có trong dung dịch.
a dd CH3COOH 1,2M, biết a = 1,4%
b dd Ca(OH)2 0,0072M , biết a = 80%
c dd HNO2 1M, biết a = 1,4%
Dạng 3: Áp dụng định luật bảo toàn điện tích.
Bài 12: Một dd chứa a mol Ca2+, b mol Mg2+ , c mol Cl- và d mol
NO3- Tìm biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d?
Bài 13: : Một dd chứa x mol Na+, y mol Ca2+ , z mol HCO3- và t mol
Cl- Tìm biểu thức liên hệ giữa x, y, z, t?
Bài 14: Một dd chứa Na+ (0,9 mol), SO42-(0,1mol), K+(0,1mol) và
NO3- ( x mol) Gía trị của x là bao nhiêu? Tính khối lượng rắn thu được khi cô cạn
Bài 15: Một dd chứa K+ (0,4 mol),Ca2+ (0,3mol) và Cl- ( x mol) Gía trị của x là bao nhiêu? Tính khối lượng rắn thu được khi cô cạn
Trang 8Bài 16: Một dung dịch chứa Fe2+( 0,1 mol), Al3+ ( 0,2 mol), Cl- ( x mol), SO42- ( y mol) Biết rằng khi cô cạn dung dịch và làm khan thi thu được 46,9g chất rắn khan Tìm giá trị của x và y?
Bài 17: Một dung dịch Ca2+ ( 0,03mol), SO42- (0,09 mol), Al3+ (0,06 mol), NO3-( 0,06 mol) Muốn có được dung dịch trên phải hòa tan 2 loại muối nào?
AXIT – BAZƠ – MUỐI Dạng 4: lúy thuyết axit – bazơ – muối
Bài 19: a Định nghĩa axit , bazơ theo thuyết Arêniut? Mỗi định
nghĩa cho 1 ví dụ bằng PTĐL
b Định nghĩa axit , bazơ theo thuyết Bronsted? Mỗi định nghĩa cho
1 ví dụ bằng PTĐL
Bài 20: a Thế nào là axit 1 nấc, axit nhiều nấc? bằng PTĐL chứng
minh H3PO4 là axit 3 nấc
b Thế nào là bazơ 1 nấc, bazơ nhiều nấc? ? bằng PTĐL chứng minh Mg(OH)2 là bazơ 2 nấc
c Thế nào là hidroxit lưỡng tính? ? bằng PTĐL chứng minh Be(OH)2
, Zn(OH)2 , Al(OH)3 , Cr(OH)3 là hidroxit lưỡng tính
Bài 21: a Định nghĩa muối? bằng PTĐL cho 2 ví dụ?
b Thế nào là muối trung hòa? bằng PTĐL cho 1 ví dụ
c Thế nào là muối axit? bằng PTĐL cho 1 ví dụ
Bài 22: Viết phương trình điện li của:
a Muối trung hòa: CH3COONa, FeCl3, K2CO3, NH4NO3, Al2(SO4)3
b Muối axit: NaHSO4, KHCO3, Ca(HSO3)2, Na2HPO4
c Muối phức : [Ag(NH3)2]Cl, [Cu(NH3)4]SO4
d Muối ngậm nước: CuSO4.5H2O, K2SO4Al2(SO4)3.24H2O
Bài 23: Hãy cho biết các phân tử và ion sau là là axit, bazơ, trung
tính hay lưỡng tính theo thuyết Bronsted: HI, CH3COO-, Na+, NH4+,
PO43-, HPO42-, NH3, Cl-, HCO3-, S2-, Al3+, CO32-, Zn2+
Bài 24 : Các chất và ion cho dưới đây đóng vai trò lưỡng tính, trung
tính, axit hay bazơ: Al3+ ; NH4+ ; C6H5O- ; S2- ; Zn(OH)2 ; Al(OH)3 ;
Na+ ; Cl- ; CO32- Tại sao?
Trang 9Hoà tan 6 muối sau đây vào nước: NaCl; NH4Cl ; AlCl3 ; Na2S ;
Na2CO3 ; C6H5ONa thành 6 dung dịch, sau đó cho vào mỗi dung dịch một ít quỳ tím Hỏi dung dịch có màu gì?
Bài 25: Theo định nghĩa mới về axit- bazơ của Bronsted các ion: Na+
; NH4+ ; CO32- ; CH3COO- ; HSO4 ; HCO3-; K+ ; Cl- là axit, bazơ, lưỡng tính hay trung tính? Tại sao? Trên cơ sở đó hãy dự đoán pH của các dung dịch cho sau đây có giá trị như thế nào so với 7:
Na2CO3 ; KCl ; CH3COONa ; NH4Cl ; NaHSO4
Bài 26: Dùng thuyết Brosted hãy giải thích vì sao các chất AlOH)3 ; Zn(OH)2 ; H2O ; NaHCO3 được coi là những chất lưỡng tính
Bài 27: Viết biểu thức hằng số phân li axit và hằng số phân li bazơ
cho các trường hợp: HF, CH3COO-, HClO, NH4+, F-, ClO-, NO2-, HNO2
Bài 28: Viết phương trình phản ứng dưới dạng phân tử và ion rút
gọn của dd NaHCO3 lần lượt phản ứng với từng dd: H2SO4, KOH Trong mỗi phản ứng đó ion HCO3- đóng vai trò là axit hay bazơ
Dạng 5: Toán axit – baơ.
Một axit + một bazơ
Bài 29: Cho một lượng dd H2SO4 10% tác dụng vừa đủ với 16g CuO thu được 80ml dd muối Tính C% và CM của dd muối?
Bài 30: Để trung hòa 20cm3 dd HCl cần dùng 50cm3 dd Ba(OH)2
0,5M
a Tính CM của dd HCl?
b Tính [ion] trong dd thu được?
Bài 31: Trộn 15ml dd NaOH 2M với 15ml dd H2SO4 1,5M Tính [ion] trong dd thu được?
Bài 32: Đổ 150 ml dd KOH vào 50 ml dd H2SO4 1M thì dd trở thanh
dư bazơ Cô cạn dd sau phản ứng thì thu được 11,5g chất rắn, tinh CM
của dd KOH ban đầu?
Bài 33: Trộn lẫn 100ml dd KOH 1M với 100ml dd KOH 0,5M được
dd D
a Tính [OH-] có trong dd D
b Tính thể tích dd H2SO4 đủ để trung hòa dd D
Hỗn hợp (axit + bazơ)
Trang 10Bài 34: Tính CM của dd H2SO4 và dd NaOH, biết rằng:
+ 30 ml dd H2SO4 được trung hòa hết bởi 20ml dd NaOH và 10ml dd KOH 1M
+ 30 ml dd NaOH được trung hòa hết bởi 20ml dd H2SO4 và 5ml dd HCl 1M
Bài 35: Trộn 200ml dd HCl 0,1M với 100ml dd HNO3 0,1M thu được dd A Tính thể tích dd Ba(OH)2 0,02M cần dùng để trung hòa vừa đúng 100ml dd A
Bài 36: Cho 400ml dd gồm HNO3 0,2M và HCl 0,5M trung hòa vừa
đủ với V ml dd X gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M Tính giá trị của V ml?
Bài 37: Tính thể tích dd A chứa đồng thời 2 axit HCl 0,4M và H2SO4
0,3M cần dùng để trung hòa 200 ml dd B chứa đồng thời NaOH 2M
và Ba(OH)2 0,5M ?
Toán hidroxit lưỡng tính
Bài 38: Chia 19,8g Zn(OH)2 làm 2 phần bằng nhau:
Phần 1: Cho vào 100 ml dd H2SO4 1M
Phần 2: Cho vào 150 ml dd NaOH 1M
Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng ở mỗi phần?
Bài 39: Chia 19,8g Al(OH)3 làm 2 phần bằng nhau:
Phần 1: Cho vào 200 ml dd H2SO4 1M
Phần 2: Cho vào 50 ml dd NaOH 1M
Tính khối lượng muối thu được sau phản ứng ở mỗi phần?
Bài 40:Cho 100ml dd AlCl3 1M tác dụng với 100 ml dd NaOH 3,5M Tính CM các chất trong dd thu được sau phản ứng?
Bài 41: Một lượng Al(OH)3 tác dụng vừa đủ với 0,3 lit dd HCl 1M
Để lam tan hết lượng Al(OH)3 này cần dùng bao nhiêu ml dd KOH 14% ( d = 1,128g/ml)
Các loại toán khác
Bài 42: Cho 12g MgSO4 vào nước để thu được 0,5 lit dd
a Tính [ion] trong dung dịch?
b Tính thể tích dd NaOH 1M đủ để làm kết tủa hết ion Mg2+
trong dd?
Bài 43: Hòa tan 80g CuSO4 vào lượng nước vừa đủ được 500 ml dd
a Tính [ion] có trong dung dịch?
b Tính V dung dịch KOH 0,5M đủ để làm kết tủa hết ion Cu2+ ?
Trang 11c Tính V dung dịch BaCl2 0,25M đủ để làm kết tủa hết ion
SO42- ?
Bài 44: Hòa tan hoàn toàn 7,8g hỗn hợp Mg và Al bằng dd HCl vừa
đủ thì thu được 0,8g H2 và dd A
a Tính khối lượng muối thu được khi cô cạn dd A?
b Cho từ từ dd KOH 2M vào dd A Tính thể tích dung dịch KOH tối thiểu cần dùng để thu được kết tủa cực đại?
Bài 45: Một dung dịch A chứa AlCl3 và FeCl3 Thêm dd NaOH vào 100ml dd A cho đến dư Lọc lấy kết tủa, rửa sạch, sấy khô rồi nung đến khối lượng không đổi thu được 2g chất rắn Mặt khác người ta phải dùng 40 ml dd AgNO3 2M để làm kết tủa hết ion Cl- có trong 50ml dd A Tính nồng độ mol/l của dd A?
SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC – pH CHẤT CHỈ THỊ AXIT – BAZƠ.
Dạng 6: Toán pH.
Loại 1: pH của axit mạnh hoặc bazơ mạnh.
Bài 46: Tính pH cúa dung dịch sau:
a dd H2SO4 0,0005M ( coi H2SO4 điện li hoàn toàn cả 2 nấc)
b 0,5 lit dd HCl có hòa tan 224 ml khí HCl ở đktc
c Lấy 10 ml dd HBr 1M pha loãng thành 100ml dd
d Dd KOH 0,01M
e 200 ml dd có chứa 0,8g NaOH
f 400 ml dd chứa 3,42g Ba(OH)2 ( điện li hoàn toàn cả 2 nấc)
g Cho m gam natri vào nước thu được 1,5 lit dd có pH = 13 Tính m?
h Cần bao nhiêu g NaOH để pha chế 250 ml dd có pH = 10
Bài 47: Tính nồng độ mol/l của các dd.
a dd HCl có pH = 1 b dd H2SO4 có pH = 4
c dd KOH có pH = 11 d dd Ba(OH)2 có pH = 13
Loại 2 : pH của axit yếu hoặc bazơ yếu.