Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ và muối trong nước Tính dẫn điện qua các dung dịch axit, bazơ và muối là do dung dịch của chúng có các tiểu phân mangđiện tích chuy
Trang 1CHƯƠNG 1 SỰ ĐIỆN LI BÀI 1 SỰ ĐIỆN LI Mục tiêu
Kiến thức
+ Nêu được các khái niệm về sự điện li, chất điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu
+ Giải thích được nguyên nhân về tính dẫn điện của dung dịch chất điện li
Kĩ năng
+ Viết được các phương trình điện li
+ Phân biệt được chất điện li, chất không điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu
Trang 2I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
a Những chất dẫn điện, không dẫn điện
Dung dịch axit, bazơ và muối đều dẫn điện
Các chất rắn khan: NaCl, NaOH và một số dung dịch rượu, đường… không dẫn điện
Ví dụ: Axit HCl, HNO 3; dung dịch bazơ NaOH, KOH; dung dịch muối NaCl, K2SO4… dẫn điện được.
b Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ và muối trong nước
Tính dẫn điện qua các dung dịch axit, bazơ và muối là do dung dịch của chúng có các tiểu phân mangđiện tích chuyển động tự do được gọi là ion
� Axit, bazơ, muối là những chất điện li.
Quá trình phân li các chất trong nước ra ion là sự điện li
Những chất tan trong nước phân li ra ion được gọi là những chất điện li
Sự điện li được biểu diễn bằng phương trình điện li
+ Các axit mạnh: HCl, HNO3, HClO4, H2SO4,…
+ Các bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ba(OH)2,…
+ Các axit yếu như: CH3COOH, HClO, H2S, HF, H2SO3,…
+ Các bazơ không tan như: Mg(OH)2, Fe(OH)3,…
+ Các muối không tan: CaCO3, BaSO4,…
Trong phương trình điện li của chất điện li yếu người ta dùng hai mũi tên chỉ ngược chiều nhau
Ví dụ: CH COOH3 ������CH COO3 H
Trang 3ra ion.
Các axit mạnh: HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 …
Các bazơ mạnh: NaOH,
Hầu hết các muối Trong phương trình
điện li người ta dùng một mũi tên một chiều.
ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân
tử trong dung dịch
Các axit yếu: HClO, HF,
H 2 SO 3 , CH 3 COOH,… Các bazơ không tan: Fe(OH) 3 , Mg(OH) 2 ,…
Một số muối: HgCl 2 ,
Trong phương trình điện li người ta dùng một mũi tên hai chiều.
Chất không dẫn điện
Dung dịch axit, bazơ và muối đều dẫn điện
Các chất rắn khan: NaCl, NaOH và một số dung dịch rượu, đường… không dẫn điện.
Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ, muối trong nước.
Các axit, bazơ, muối khi tan trong nước phân li ra ion làm dung dịch của chúng có khả năng dẫn điện
Quá trình phân li các chất trong nước ra ion là sự
Trang 4II CÁC DẠNG BÀI TẬP
Kiểu hỏi 1: Xác định chất điện li
Phương pháp giải
Những chất tan trong nước phân li ra ion được gọi là những chất điện li
� Các dung dịch axit, bazơ và muối là các chất điện li
Ví dụ: Cho các chất sau: H2S, SO2, Cl2, H2SO3, CH4, NaHCO3, Ca(OH)2, HF, C6H6, NaClO Chất nào làchất điện li?
Hướng dẫn giải
Ta có: các dung dịch axit, bazơ, muối là các chất điện li
� Những chất điện li là: H2S, H2SO3, NaHCO3, Ca(OH)2, HF, NaClO
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho các chất sau: NaCl, HF, CuSO4, Mg3(PO4)2, AgNO3, HNO3, C6H12O6 (glucozơ), CH3OH,
CH3COONa., C2H5OH Số chất điện li là
Hướng dẫn giải
Ta có: các dung dịch axit, bazơ, muối là các chất điện li
� Có 7 chất điện li là: NaCl, HF, CuSO4, Mg3(PO4)2, AgNO3, HNO3, CH3COONa
Các bazơ mạnh: NaOH, Ba(OH)2…
Hầu hết các muối: NaCl, K2SO4…
Chất điện li yếu
Axit yếu và trung bình: CH3COOH, HClO, H2S…
Bazơ yếu: Mg(OH)2, Fe(OH)3…
Một số muối: CaCO3, BaSO4…
Ví dụ: Cho các chất sau: NaCl, HF, CuSO4, NaOH, Mg(NO3)2, H3PO4, (NH4)3PO4, H2CO3, ancol etylic(C2H5OH), CH3COOH, AgNO3, glucozơ (C6H12O6), glixerol (C3H8O3), Al(OH)3, Fe(OH)2, HNO3
Chất nào là chất điện li mạnh, chất điện li yếu?
Hướng dẫn giải
Chất điện li mạnh: NaCl, CuSO4, NaOH, Mg(NO3)2, (NH4)3PO4, AgNO3, HNO3
Chất điện li yếu: HF, H3PO4, H2CO3, CH3COOH, Al(OH)3, Fe(OH)2
Ví dụ mẫu
Trang 5Ví dụ 1: Cho các chất sau: CH3COOH, HClO, H3PO4, NaOH, HgCl2, NH4NO3, HClO4, Zn(OH)2,
K2Cr2O7, HNO3, KMnO4, HI Số chất điện li mạnh là
Trong phương trình điện li của chất điện li yếu người ta dùng hai mũi tên chỉ ngược chiều nhau
Ví dụ: Phương trình điện li viết đúng là
Ví dụ 1: Cho các phương trình điện li sau:
NaCl������NaCl HClO�HClO
KOH�KOH HClO4 �HClO4
Trang 6HClO, CH3COOH và HF là các chất điện li yếu � Sử dụng mũi tên hai chiều.
� Có 3 phương trình điện li viết đúng là
Câu 1: Dung dịch chất điện li dẫn được điện là do sự dịch chuyển của
A các electron B các cation C các anion D cả cation và anion Câu 2: Dãy chỉ gồm các chất điện li mạnh là
A NaNO3, HClO3, NaHSO4, Na2S, NH4Cl B NaNO3, Ba(HCO3)2, HF, AgCl, NH4Cl
C NaNO3, HClO3, H2S, Mg3(PO4)2, NH4Cl D NaNO3, HClO3, Na2S, NH4Cl, NH3
Câu 3: Dãy gồm các chất đều dẫn điện là
A KCl nóng chảy, dung dịch NaOH, dung dịch HNO3
B dung dịch glucozơ, dung dịch ancol etylic, glixerol.
C KCl rắn khan, NaOH rắn khan, kim cương.
Câu 6: Dãy chỉ gồm các chất điện li yếu là:
A H2S, HCl, Cu(OH)2, NaOH B CH3COOH, H2S, Fe(OH)3, Cu(OH)2
C CH3COOH, Fe(OH)3, HF, HNO3 D H2S, HNO3, Cu(OH)2, KOH
Câu 7: Cho các chất: CH3COOH, Fe(OH)3, Cu(OH)2, NaNO3, C2H5OH, C12H22O11 (saccarozơ), NH4Cl
Số chất điện li và số chất điện li mạnh lần lượt là
Câu 10: Trong các chất dưới đây, chất điện li mạnh là
Trang 7+ Nêu được định nghĩa: axit, bazơ, hiđroxit lưỡng tính và muối theo thuyết A-rê-ni-ut.
+ Xác định được axit một nấc, axit nhiều nấc, muối trung hòa, muối axit
Kĩ năng
+ Phân tích một số ví dụ về axit, bazơ, muối cụ thể, rút ra định nghĩa
+ Nhận biết được một chất cụ thể là axit, bazơ, muối, hiđroxit lưỡng tính, muối trung hòa, muốiaxit theo định nghĩa
+ Viết được phương trình điện li của các axit, bazơ, muối, hiđroxit lưỡng tính cụ thể.
+ Tính nồng độ mol ion trong dung dịch điện li mạnh
Trang 8I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1 Axit
a Định nghĩa
Theo thuyết A-rê-ni-ut:
Axit là chất khi tan trong nước phân li ra cation H
Khái niệm về axit đã học ở các lớp dưới: Phân tử axit gồm có một hay nhiều nguyên tử H liên kết với gốc axit Các nguyên tử H này có thể thay thế bằng các nguyên tử kim loại.
Ví dụ: HCl, CH 3COOH, HNO3… là các axit.
Ví dụ: HCl�HCl
CH COOH� CH COOH
b Axit một nấc và axit nhiều nấc
Axit mà khi tan trong nước, phân tử chỉ phân li một nấc ra ion Hlà axit một nấc
Axit mà khi tan trong nước, phân tử phân li nhiều nấc ra ion H là axit nhiều nấc
Chú ý: Đối với axit mạnh và bazơ mạnh nhiều nấc thì chỉ có nấc thứ nhất điện li hoàn toàn.
Ví dụ: Axit photphoric H 3PO4
Theo thuyết A-rê-ni-ut:
Bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra anion OH
Khái niệm về bazơ đã học ở lớp dưới: Phân tử bazơ gồm có một nguyên tử kim loại liên kết với một hay nhiều nhóm hiđroxit (OH).
Ví dụ: Zn(OH) 2 là hiđroxit lưỡng tính.
Phân li kiểu bazơ:
Zn OH � ZnO 2H
Trang 9b Đặc tính
Hiđroxit lưỡng tính thường gặp: Al(OH)3, Cr(OH)3, Pb(OH)2…ít tan trong nước
Lực axit và bazơ của chúng đều yếu
Muối trung hòa: Muối mà anion gốc axit không còn hiđro có khả năng phân li ra ion H
Ví dụ: NaCl, Na 2SO4, Na2CO3,…
Muối axit: Muối mà anion gốc axit vẫn còn hiđro có khả năng phân li ra ion H
Ví dụ: NaHCO 3, NaH2PO4,…
c Sự điện li của muối trong nước
Hầu hết muối tan đều phân li mạnh
Nếu gốc axit còn chứa H có tính axit thì gốc này phân li yếu ra H
Ví dụ: NaHSO3 �NaHSO3
2
HSO � HSO
Chú ý: Những muối được coi là không tan thì thực tế vẫn tan một lượng rất nhỏ, phần nhỏ đó điện li Ví
dụ: AgCl, BaSO4, CaCO3,…
Trang 10Axit nhiềunấc
Axit mà phân tử chỉphân li một nấc ra ion
Ví dụ: HNO3 �HNO3
Ví dụ: H PO3 4 � HH PO2 4
H PO2 4 � HHPO24 HPO24 � HPO34
Ví dụ: Al(OH)3, Cr(OH)3, Pb(OH)2, Zn(OH)2…
Phân li kiểu axit:
Phân li kiểu bazơ:
theo A-rê-ni-ut
Là chất khi tan trong nước phân
li ra anion
Trang 11II CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Câu hỏi lí thuyết về axit, bazơ, muối và viết phương trình điện li của các chất (nếu có)
Phương pháp giải
Axit là chất khi tan trong nước phân li ra H và gốc axit
Muối là chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại (hoặc cation NH4) và anion gốc axit
Bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra OH và cation kim loại
Hiđroxit lưỡng tính là hiđroxit khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit, vừa có thể phân li nhưbazơ
Chú ý:
Khi viết phương trình điện li của chất điện li mạnh, sử dụng mũi tên một chiều
Khi viết phương trình điện li của chất điện li yếu, sử dụng mũi tên hai chiều
Ví dụ: Cho các chất sau: NaCl, Cl2, NaOH, MgCO3, H2CO3, Fe(OH)3, HNO3, FeO Chất nào là axit, bazơ,muối? Viết phương trình điện li của các chất đó (nếu có)
Đối với Zn(OH)2:
Phân li kiểu bazơ: 2
2
Zn OH � Zn 2OH
Trang 12Phân li kiểu axit: 2
2 2
Zn OH � ZnO 2H
Bài tập tự luyện dạng 1
Câu 1: Theo thuyết A-rê-ni-ut, kết luận nào sau đây là đúng?
A Một hợp chất trong thành phần phân tử có hiđro là axit.
B Một hợp chất trong thành phần phân tử có nhóm OH là bazơ.
C Một hợp chất có khả năng phân li ra cation H trong nước là axit
D Một bazơ không nhất thiết phải có nhóm OH trong thành phần phân tử.
Câu 2: Muối nào sau đây là muối axit?
A NH4NO3 B Na3PO4 C Ca(HCO3)2 D CH3COOK
Câu 3: Trong dung dịch H2CO3 (bỏ qua sự phân li của H2O) chứa số loại ion là
Câu 4: Đặc điểm phân li Zn(OH)2 trong nước là
A theo kiểu bazơ B vừa theo kiểu axit, vừa theo kiểu bazơ.
C theo kiểu axit D không phân li vì là bazơ yếu.
Câu 5: Chất nào dưới đây là hiđroxit lưỡng tính?
Dạng 2: Xác định nồng độ ion trong dung dịch chất điện li
Phương pháp giải
Bước 1: Tính số mol các chất.
Bước 2: Viết phương trình điện li của các chất.
Căn cứ vào dữ kiện và yêu cầu của đầu bài, biểu diễn số mol các chất trong phương trình theo từng thờiđiểm
Bước 3: Tính tổng thể tích (nếu đề bài cho sẵn thì bỏ qua bước này).
Bước 4: Tính toán theo yêu cầu của đề bài.
Ví dụ: Trộn 100 ml dung dịch NaCl 0,10M với 100 ml dung dịch Na2SO4 0,10M Xác định nồng độ cácion có mặt trong dung dịch
Trang 13Ví dụ 1: Trộn 50 ml dung dịch NaCl 2M với 150 ml dung dịch BaCl2 xM, thu được dung dịch Y có nồng
độ ion Cl là 1,1M Giá trị của x là
Câu 1: Tính nồng độ mol/lít của các ion có trong dung dịch sau:
a) Hòa tan 9,8 gam H2SO4 vào nước thu được 200 ml dung dịch
b) Trộn lẫn 500 ml dung dịch NaNO3 1M và 200 ml dung dịch NaOH 30% d 1,33 gam/ ml
c) Trộn 200 ml dung dịch CaCl2 0,5M và 300 ml KCl 2M
d) Trộn 100 gam Fe2(SO4)3 4% d 1,25 gam/ ml với 120 ml dung dịch FeCl 3 0,1M
e) Cho 0,23 gam Na và H2O thu được 100 ml dung dịch Y
Dạng 3: Phương pháp bảo toàn điện tích trong giải bài tập sự điện li
Phương pháp giải
Trang 14 Định luật bảo tồn điện tích: Trong dung dịch tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm Nguyên tử,phân tử, dung dịch luơn luơn trung hịa về điện:
mmuối trong dung dịch �mcá c ion tạo muối
Quá trình áp dụng định luật bảo tồn điện tích thường kết hợp:
Các phương pháp bảo tồn khác: Bảo tồn khối lượng, bảo tồn nguyên tố
Viết phương trình hĩa học ở dạng ion thu gọn
Ví dụ: Cho 500 ml dung dịch X cĩ các ion và nồng độ tương ứng như sau: Na 0,6M; SO 0,3M; 24
3NO0,1; K aM.
a) Tính a
b) Tính khối lượng chất rắn khan thu được khi cơ cạn dung dịch X
c) Nếu dung dịch X được tạo nên từ hai muối thì hai muối đĩ là muối nào? Tính khối lượng mỗi muối cầnhịa tan vào nước để thu được 1 lít dung dịch cĩ nồng độ mol của các ion như trong dung dịch X
c) Dung dịch được tạo từ hai muối là Na2SO4 (0,15 mol) và KNO3 (0,05 mol)
Khối lượng mỗi muối cần dùng là:
Trang 15Bài tập nâng cao
Câu 4: Dung dịch X chứa 0,12 mol Na , x mol SO ; 0,12 mol 24 Cl và 0,05 mol NH Cho 300 ml4dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào X đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa, thu được dungdịch Y Cô cạn Y, thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là
Câu 5: Dung dịch X chứa các ion: Fe ,SO ,NH ,Cl Chia dung dịch thành hai phần bằng nhau Phần3 24 4 (1) tác dụng với NaOH dư, đun nóng, được 0,672 lít khí (đktc) và 1,07 gam kết tủa Phần (2) tác dụng với
Trang 16lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 4,66 gam kết tủa Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dungdịch X là (quá trình cô cạn chỉ có nước bị bay hơi).
A 3,73 gam B 7,04 gam C 7,46 gam D 3,52 gam.
Kiến thức
+ Trình bày được tích số ion của nước, ý nghĩa tích số ion của nước
+ Phát biểu được khái niệm về pH, định nghĩa môi trường axit, môi trường trung tính và môitrường kiềm
+ Trình bày được một số chất chỉ thị axit – bazơ: quỳ tím, phenolphatalein và giấy chỉ thị vạnnăng
Kĩ năng
+ Đánh giá được độ axit và độ kiềm của dung dịch theo nồng độ ion H
+ Giải được bài toán tính pH của dung dịch axit mạnh, bazơ mạnh
+ Xác định được môi trường của dung dịch bằng cách sử dụng giấy chỉ thị vạn năng, giấy quỳ
tím hoặc dung dịch phenolphtalein
Trang 18I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1 Nước là chất điện li rất yếu
a Sự điện li của nước
Nước là chất điện rất yếu
Phương trình điện li: H O2 � HOH
b Tích số ion của nước
Ở 25 C�, hằng số KH O2 gọi là tích số ion của nước.
Nước là môi trường trung tính, nên môi trường trung tính là môi trường trong đó � � �� � �H OH��10 7
c Ý nghĩa tích số ion của nước
Trong môi trường axit:
Môi trường axit: � �� �H 10 M 7
Trong môi trường bazơ:
Môi trường bazơ: � �� �H 10 M 7
Ví dụ: Tính � �� �H và ��OH của dung dịch NaOH �� 10 M 5
Phương trình điện li:
Trang 19Vậy � �� �H là đại lượng đánh giá độ axit, độ bazơ của dung dịch.
Môi trường trung tính: � �� �H 10 M 7
Môi trường bazơ: � �� �H 10 M 7
Môi trường axit: � �� �H 10 M 7
2 Khái niệm về pH, chất chỉ thị axit – bazơ
Là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch
Ví dụ: Quỳ tìm, phenolphtalein, chỉ thị vạn năng Những chất như quỳ tím, phenolphtalenin có màu biến
đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch là chất chỉ thị axit-bazơ.
Trang 20Ở , hằng số gọi là tích số ion của nước.
Môi trường trung tính là môi trường trong đó:
Tích số ion của nước phụ thuộc vào nhiệt độ của dung dịch.
Ý nghĩa tích số ion của nước
Môi trường axit: hay
Môi trường bazơ: hay
pH
Công thức:
pH biểu thị độ axit hay độ kiềm của dung dịch loãng
Môi trường axit:
Môi trường bazơ:
Môi trường trung tính:
CHẤT CHỈ THỊ
AXIT - BAZƠ Là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào
giá trị pH của dung dịch.
Quỳ tím
Phenolphtalein
Giấy chỉ thị vạn năng
Trang 21II CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Bài tâp lí thuyết định tính
Kiểu hỏi 1: Nhận biết dung dịch có tính axit, bazơ, trung tính
Môi trường trung tính pH 7
Ví dụ: Cho các dung dịch: H2SO4, NH3, KNO3, KOH, Ba(NO3)2, Ca(OH)2,NaCl Số dung dịch có pH 7là
Hướng dẫn giải
H2SO4 là axit mạnh, có môi trường axit nên pH 7
NH3, KOH, Ca(OH)2 là các bazơ, có môi trường bazơ nên pH 7
KNO3, Ba(NO3)2, NaCl là các muối trung hòa, có môi trường trung tính nên pH 7
HCl là axit mạnh, có môi trường axit nên pH 7
NaOH, Ca(OH)2 là các bazơ mạnh, có môi trường bazơ nên pH 7
Na2SO4, KNO3, KCl là các muối trung hòa, có môi trường trung tính nên pH 7
Trang 22Bazơ càng mạnh pH càng lớn.
Bazơ càng yếu pH càng nhỏ
Ví dụ: Cho các dung dịch có cùng nồng độ mol sau:
HNO3, NaCl, NH3, CH3COOH, KOH Dãy sắp xếp các dung dịch theo thứ tự pH tăng dần là:
A HNO3, CH3COOH, NH3, NaCl, KOH
B HNO3, NH3, NaCl, CH3COOH, KOH
C HNO3, NaCl, NH3, CH3COOH, KOH
D HNO3, CH3COOH, NaCl, NH3, KOH
Hướng dẫn giải
Nhận thấy:
HNO3: axit mạnh
CH3COOH: axit yếu
NaCl: muối có môi trường trung tính
NH3: bazơ yếu
KOH: bazơ mạnh
Vậy dãy sắp xếp theo thứ tự pH tăng dần là:
HNO3, CH3COOH, NaCl, NH3, KOH
� Chọn D
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho các dung dịch có cùng nồng độ mol sau: H2SO4, NH3, KNO3, KOH, Ba(NO3)2, NaCl,
CH3COOH Dãy sắp xếp các dung dịch theo thứ tự pH giảm dần là:
A H2SO4, NH3, KNO3, KOH, Ba(NO3)2
B NH3, KNO3, KOH, Ba(NO3)2, NaCl
C KOH, NH3, NaCl, CH3COOH, H2SO4
D KNO3, KOH, Ba(NO3)2, NaCl, CH3COOH
Hướng dẫn giải
Nhận thấy:
H2SO4: axit mạnh
CH3COOH: axit yếu
NaCl, Ba(NO3)2: muối có môi trường trung tính
NH3: bazơ yếu
KOH: bazơ mạnh
Vậy dãy sắp xếp theo thứ tự pH giảm dần là:
KOH, NH3, NaCl, CH3COOH, H2SO4
� Chọn C
Bài tập tự luyện dạng 1
Trang 23Câu 1: Công thức nào sau đây sai?
Dạng 2: Tính pH của dung dịch axit mạnh, bazơ mạnh
Phương pháp giải
Bước 1: Tính số mol các chất ban đầu.
Bước 2: Viết phương trình điện li (hoặc phương trình phản ứng).
Bước 3: Từ số mol các chất ban đầu và dựa vào phương trình điện li, tính tổng số mol H OH , sau đótính nồng độ H OH
Chú ý: Tính lại thể tích dung dịch sau khi trộn (hoặc sau phản ứng).
Nếu đề bài đã cho thì bỏ qua bước này
Bước 4: Tính pH của dung dịch theo công thức
Trang 25Bài tập nâng cao
Câu 6: Trong các dung dịch chứa H2SO4 0,1M, HNO3 0,2M và HCl 0,3M với các thể tích bằng nhau, thuđược 300 ml dung dịch A Cho dung dịch A thu được tác dụng với V ml dung dịch NaOH 0,2M và KOH0,29M thu được dung dịch có pH 2 Giá trị của V là
Na2SO4, KCl: Muối trung tính nên quỳ tím không đổi màu
H2SO4, HNO3: Axit nên quỳ tím đổi màu đỏ
Ba(OH)2: Bazơ nên quỳ tím đổi màu xanh
Dùng Ba(OH)2 nhận biết các dung dịch còn lại
Trang 26Câu 1: Bằng phương pháp hĩa học, hãy nhận biết các dung dịch sau: NaOH, HNO3, KCl.
Câu 2: Chỉ dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết các dung dịch khơng màu đựng trong các lọ mất nhãn
sau: H2SO4, HCl, Ba(OH)2, KOH, NaCl
Dung dịch axit ban đầu cĩ pH 1 ��nH 0,01mol
Dung dịch sau phản ứng cĩ pH 12 nên bazơ dư và nOH dư 0,002 mol
Ta cĩ: nNaOH nOH phả n ứngnOH dư 0,012 mol�a 0,12M
Trang 27Gọi số mol của Na và Ba lần lượt là x, y mol.
Dựa vào khối lượng hỗn hợp và số mol H2, ta có: � �
BÀI 4 PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LI Mục tiêu
+ Dự đoán kết quả phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li
+ Viết được phương trình ion đầy đủ và phương trình ion rút gọn
+ Giải được các bài toán có liên quan: tính khối lượng hoặc thể tích khí sau phản ứng; tính phầntrăm khối lượng các chất trong hỗn hợp; tính nồng độ mol ion thu được sau phản ứng,…
Trang 28� Phương trình ion rút gọn thực chất là phản ứng giữa ion Ba và 2 SO tạo kết tủa 24 BaSO 4
Chú ý: Chất điện li mạnh thì viết dưới dạng ion Chất khí, chất kết tủa, chất điện li yếu viết dưới dạng
� Bản chất của phản ứng do ion H và ion OH kết hợp với nhau tạo H 2O
Phản ứng tạo thành axit yếu
Thí nghiệm: Cho dung dịch CH3COONa phản ứng với dung dịch HCl
Phương trình phân tử:
HCl CH COONa CH COOH NaCl
Phương trình ion đầy đủ:
Phương trình ion thu gọn:
Trang 29 Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion.
Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạothành ít nhất một trong các chất sau:
Chất kết tủa
Chất điện li yếu như H2O, CH3COOH, HF…
Chất khí
Trang 30SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Câu hỏi lí thuyết
Kiểu hỏi 1: Viết phương trình ion thu gọn
Phương pháp giải
Bước 1: Viết phản ứng dạng phân tử.
Bước 2: Phân tích dạng phân tử thành dạng ion:
Chất điện li mạnh, tan viết dưới dạng ion
Các chất kết tủa, chất khí và chất điện li yếu vẫn giữ ở dạng phân tử
Bước 3: Cân bằng điện tích và nguyên tử ở hai vế, rút gọn những ion giống nhau ở hai vế Thu được
Các chất kết tủa, chất khí và chất điện li yếu vẫn giữ ở dạng phân tử.
Trang 31b) NaOH HNO 3�NaNO3H O 2
c) HCl HCOONa �HCOOH NaCl
Trang 32Bước 1: Từ phương trình ion rút gọn nhận dạng xem đây là loại phương trình ion rút gọn thuộc dạng nào
(sản phẩm có kết tủa, chất điện li yếu, khí)
Bước 2: Nhìn sản phẩm có chất kết tủa, chất điện li yếu, chất khí để tìm phương trình hóa học dạng phân
H OH H O là phương trình ion thuộc phản ứng tạo thành chất điện li yếu (nước)
Phương trình hóa học thỏa mãn:
Trang 33Chất hoặc ion không thể tồn tại trong cùng một dung dịch khi các chất hoặc ion đó kết hợp với nhau tạo
ra kết tủa hoặc bay hơi hoặc chất điện li yếu
Bước 1: Nhìn chất, hoặc ion nào kết hợp với nhau tạo ra kết tủa hoặc chất khí hoặc chất điện li yếu Bước 2: Từ bước 1 dùng phương pháp loại trừ tìm ra đáp án.
Ví dụ: Không thể có dung dịch chứa đồng thời các ion
A Ba ,OH ,Na ,SO 2 24 B K ,Cl ,OH ,Ca 2
Trang 34� Chọn C.
Bài tập tự luyện dạng 1
Bài tập cơ bản
Câu 1: Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết
A những ion nào tồn tại trong dung dịch.
B nồng độ những ion nào trong dung dịch lớn nhất.
C bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li.
D không tồn tại phân tử trong dung dịch các chất điện li.
Câu 2: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi
A các chất phản ứng phải là những chất dễ tan.
B các chất phản ứng phải là những chất điện li mạnh.
C một số ion trong dung dịch kết hợp được với nhau làm giảm nồng độ ion của chúng.
D phản ứng không phải là thuận nghịch.
Câu 3: Các ion có thể tồn tại trong cùng một dung dịch (không kể sự phân li của nước) là:
Câu 6: Cho Mg(OH)2 tác dụng với dung dịch HCl Phương trình ion rút gọn của phản ứng là
Mg ,K ,SO ,PO D Al ,Na ,Br ,OH 3
Bài tập nâng cao
Câu 8: Dãy gồm các ion có thể cùng tồn tại trong một dung dịch (không kể sự phân li của nước) là:
A Ca ,Cl ,Na ,CO 2 23 B K ,Ba ,OH ,Cl 2
C 3 2 2
4
Al ,SO ,Cl ,Ba D Na ,OH ,H ,K
Câu 9: Cho các phản ứng sau:
(a) FeS 2HCl �FeCl2H S 2
(b) Na S 2HCl2 �2NaCl H S 2
Trang 35(c) 3 2 2 � 2
32AlCl 3Na S 6H O 2Al OH 3H S 6NaCl
Câu 11: Dùng phản ứng trao đổi ion để tách
a) Ion Mg ra khỏi dung dịch chứa các chất tan Mg(NO2 3)2 và KNO3
b) Ion 3
4
PO ra khỏi dung dịch chứa các chất tan K3PO4 và KNO3
Dạng 2: Bài tập bảo toàn điện tích và phản ứng trao đổi ion trong dung dịch
Phần một cho tác dụng với dung dịch KOH thu được 5,8 gam kết tủa
Phần hai đun nóng với dung dịch NaOH dư thu được 3,36 lít khí (đktc)
Trang 36� Chọn B.
Chú ý: Với các bài toán chia làm hai phần, ghi nhớ phải lấy khối lượng mỗi phần đem nhân với 2 để ra
khối lượng ban đầu
Nếu cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch X thì khối lượng kết tủa thu được là
A 27,20 gam B 25,30 gam C 26,40 gam D 21,05 gam.
Câu 3: Trong y học, dược phẩm Nabica (NaHCO3) là chất dùng để trung hòa bớt lượng axit HCl trong dạdày
a) Viết phương trình hóa học dưới dạng phân tử và dạng ion rút gọn của phản ứng
b) Nồng độ axit trong dạ dày 0,035M, tính thể tích dung dịch HCl được trung hòa và thể tích CO2 (đktc)sinh ra khi uống 0,336 gam NaHCO3
Câu 4: Cho 100 ml dung dịch H2SO4 0,5M tác dụng với 150 ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M
a) Tính C của các ion trong dung dịch sau phản ứng.M
b) Tính pH của dung dịch thu được
Bài tập nâng cao
Câu 5: Cho rất từ từ 0,2 lít dung dịch HCl 1M vào 0,2 lít dung dịch hỗn hợp KOH 0,5M; K2CO3 0,4Mđến phản ứng hoàn toàn, thu được x lít khí ở đktc Giá trị của x là
Trang 37Câu 7: Một dung dịch X gồm 0,01 mol K ; 0,02 mol Ba ; 0,02 mol 2 HCO và a mol ion Y (bỏ qua sự3điện li của nước) Ion Y và giá trị của a là
2
2 2
a) Phương trình phân tử: NaHCO3HCl�NaCl CO 2H O (1)2
Phương trình ion rút gọn: HCO3H �CO2�H O 2
Trang 38 HCl
Câu 5: Chọn C.
2 3 3
Ca ,Na ,HCO ,Cl có trong 1/2 dung dịch E lần lượt là a, b, c, 2b mol
Xét phản ứng 1/2 dung dịch E tác dụng NaOH dư:
Trang 39Xét phản ứng 1/2 dung dịch E tác dụng Ca(OH)2 dư:
+ Viết được các phương trình hóa học dạng phân tử hoặc ion rút gọn
+ Phân biệt được amoniac với một số khí đã biết bằng phương pháp hóa học
Trang 40+ Phân biệt được muối amoni với một số muối khác bằng phương pháp hóa học.
+ Giải được các bài tập có liên quan: Tính thể tích khí amoniac sản xuất được (ở đktc) theo hiệusuất; tính phần trăm về khối lượng của muối amoni trong hỗn hợp,