CHƯƠNG 1 sự điện LY

File word dễ chỉnh sửa chuyên đề 1 SỰ ĐIỆN LY HÓA HỌC 11Chương I. SỰ ĐIỆN LIA. TÓM TẮT LÝ THUYẾTB. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬPDạng 1. Viết phương trình điện li các chất. Tính nồng độ mol của từng ion.Dạng 2. Tính độ điện li α, hằng số điện li. Tính H+, OH−, pH của dung dịch.Dạng 3. Phản ứng trao đổi ion. Xác định vai trò axit, bazơ, trung tính hay lưỡng tính. Nhận biết dung dịch và ion.Dạng 4. Sự tồn tại đồng thời ion trong dung dịch. Bài tập dựa vào phương trình ion thu gọn.Dạng 5. Bài tập áp dụng định luật bảo toàn điện tích.

MỤC LỤC

Chương I SỰ ĐIỆN LI

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT

B PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1 Viết phương trình điện li các chất Tính nồng độ mol của từng ion.

Dạng 2 Tính độ điện li α, hằng số điện li Tính [H+], [OH−], pH của dung dịch

Dạng 3 Phản ứng trao đổi ion Xác định vai trò axit, bazơ, trung tính hay lưỡng tính Nhận biết

dung dịch và ion

Dạng 4 Sự tồn tại đồng thời ion trong dung dịch Bài tập dựa vào phương trình ion thu gọn Dạng 5 Bài tập áp dụng định luật bảo toàn điện tích.

* Chất điện li là những chất tan trong nước phân li ra ion.

Có hai loại chất điện li: Chất điện li mạnh và chất điện li yếu

* Độ điện li (α):

Độ điện li (α) của chất điện li là tỉ số giữa số phân tử phân li ra ion (n) và tổng số phân tử hòa tan(n0)

0 ≤ α ≤ 1Nếu biểu diễn dưới dạng phần trăm: 0% ≤ α ≤ 100%

α = 0 : chất không điện li

Có hai loại: + Muối axit: NaHCO3, KHSO4,…

+ Muối trung hòa: KCl, CaCO3

4 Hidroxit lưỡng tính

Là hidroxit khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit vừa có thể phân li như bazơ

Ví dụ: Zn((OH)2, Al(OH)3

III- SỰ ĐIỆN LI VỦA NƯỚC pH CHẤT CHỈ THỊ AXIT – BAZƠ

1 Nước là chất điện li rất yếu

H2O ⇄ H+ + OH−

* Tích số ion của nước (kH2O) là hằng số ở nhiệt độ xác định

+ Khi pH < 7: môi trường axit.

+ Khi pH = 7: môi trường trung tính

+ Khi pH > 7: môi trường bazơ

* Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 → 14

* Màu của hai chất chỉ thị axit → bazơ là quỳ tím và phenolphtalein

IV- PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LI

* Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion

* Phản ứng trao đổi trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp với nhau tạo thành ít nhất một trong các chất sau:

B PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1 – Viết phương trình điện li các chất

- Tính nồng độ mol từng ion.

Bài 1: Viết phương trình điện li của những chất sau:

a) Các chất điện li mạnh: NaCl, HNO3, KOH, Na2SO4, Ba(NO3)2, H2SO4, [Ag(NH3)2]Cl,

* HMnO4 → H+ + MnO4−

0,03 M 0,03 M 0,03 M[H+] = [MnO4−] = 0,03 M

Bài 4: Viết phương trình điện li và tính nồng độ mol của các ion trong các dung dịch sau:

a) 0,3 mol dung dịch axit sunfuric với thể tích 2 lít.

b) 5,85 gam dung dịch natri clorua với thể tích 200 ml.

- Tính [H + ] , [OH − ], pH của dung dịch

Bài 1: Tính nồng độ H+, OH−, pH của dung dịch HCl 0,1M và dung dịch NaOH 0,01M

Bài 2: Dung dịch axit axetic nồng độ 0,25M có pH = 2.

a) Tính độ điện li của axit axetic trong dung dịch trên.

b) Nếu hòa tan thêm 0,01 mol HCl vào 1 lít dung dịch trên thì độ điện li của axit axetic tăng hay

giảm ? Giải thích ?

Giải

a) Phương trình điện li: CH3COOH ⇄ CH3COO− + H+

Trong 1 lít dung dịch có 0,25 mol CH3COOH có pH = 2

→ [H+] = 10-pH = 10-2 = 0,01M

Vậy trong 1 lít dung dịch có 0,01 mol CH3COOH phân li ra ion

Độ điện li của CH3COOH là:

b) Khi thêm 0,01 mol HCl vào 1 lít dung dịch trên thì nồng độ H+ tăng lên, do đó cân bằng điện

li chuyển dịch sang trái, do đó độ điện li giảm

Bài 3: Một dung dịch có [H+] = 0,010M Tính [OH−] và pH của dung dịch Môi trường của dung dịch này là axit, kiềm hay trung tính ? Hãy cho biết màu của quỳ tím trong dung dịch này ?

Giải

[H+] = 0,010M → [OH−] =

pH= -log[H+] = -log 0,01 = 2

pH < 7 → môi trường axit

Quỳ tím chuyển sang màu đỏ

Bài 4: Tính pH của các dung dịch sau:

a) Vì phân tử anilin có gốc C6H5- là gốc hút electron nên làm giảm mật độ electron trên nguyên

tử N, do đó có tính bazo yếu hơn phân tử NH3

Bài 7: Tính nồng độ mol của các ion H và OH trong dung dịch NaNO 1,0M Biết rằng hằng

số phân li bazo của NO− là K =

Bài 8: Cho dung dịch X chứa hỗn hợp gồm CH3COOH 0,1M và CH3COONa 0,1M Biết ở 25°C

K của CH3COOH là 1,75.10 và bỏ qua sự phân li của nước Tính pH của dung dịch X

“Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2009”

Giải

Phương trình điện li: CH3COONa → CH3COO− + Na+

0,1 0,1

Cân bằng: CH3COOH CH⇄ 3COO− + H+

Bài 9: Cho dung dịch HCl có pH = 3 Cần pha loãng dung dịch axit này bằng nước bao nhiêu lần

để thu được dung dịch HCl có pH = 4 ?

(ĐH Y Dược TP.HCM - 1993, ĐHSP - 2000)

Giải

Phương trình điện li: HCl → H+ + Cl−

Gọi V là thể tích dung dịch HCl ban đầu có pH = 3

Ta có: n = 5.10 mol; n = 0,01 mol → Σ n = 0,02 mol

n = 0,01 mol ; n = 0,02 mol → Σn = 0,04 mol

Bài 13: Trộn 100 ml dung dịch có pH = 1 gồm HCl và HNO3 với 100 ml dung dịch NaOH nồng

độ a (mol/lit) thu được 200 ml dung dịch có pH = 12 Giá trị của a là: (biết trong mọi dung dịch [H+].[OH−] = 1,0.10−14)

→ n = 0,07 mol ; n = 0,025 mol

n = 0,25a mol → n = 0,5a mol; n = 0,25a mol

Dung dịch sau khi trộn có pH = 12 (môi trường bazo)

Bài 2: Có hai dung dịch sau:

a) CH3COOH 0,10M (K = 1,75.10 ) Tính nồng độ mol của ion H

a) Tính pH của dung dịch chứa 1,46 gam HCl trong 400ml.

b) Tính pH của dung dịch tạo thành sau khi trộn 100 ml dung dịch HCl 1,00M với 400,0ml dung

Giải

Phương trình điện li: CH3COOH ⇄ CH3COO− + H+ (1)

Nếu thêm vào mỗi lít dung dịch axit 0,2 mol muối CH3COONa:

Phương trình điện li: CH3COONa → CH3COO− + Na+

So với dung dịch CH3COOH ban đầu:

[OH−] tăng lên lần và [H+] giảm 31,64 lần

Bài 7:

a) Tính pH của dung dịch A là hỗn hợp gồm HF 0,1M và NaF = 0,1M.

b) Tính pH của 1 lít dung dịch A ở trên trong hai trường hợp sau:

- Thêm 0,01 mol HCl vào;

- Thêm 0,01 mol NaOH vào

Biết rằng hằng số axit (hằng số ion hóa) của HF là K = 6,8.10

Cho log6,8 = 0,83

(ĐHQG - 1999)

Giải

a) Phương trình điện li: HF ⇄ H+ + F−

Trong dung dịch có F− nên làm cho cân bằng ít bị chuyển dịch nên có thể coi [HF] = 0,1M và [F−] = 0,1M

K = → [H] = = = 6,8.10 M → pH = -log(6,8.10) = 3,17

b) Khi thêm 0,01 mol HCl vào thì ta có: H+ + F− → HF

→ [HF] = 0,1 + 0,01 = 0,11 mol

[F−] = 0,1 - 0,01 = 0,09 mol

Vì thể tích bằng nhau nên thể tích mỗi dung dịch axit trước khi trộn lẫn là: = 200 ml = 0,2 lít

Số mol mỗi axit trong 600 ml dung dịch A:

Khi trộn dung dịch gồm HCl và HSO với dung dịch Ba(OH) ta có các phương trình sau:

a) Dung dịch CH3COOH 0,1M có độ điện li α = 1% Viết phương trình điện li CH3COOH và tính

pH của dung dịch này

b) A là dung dịch HCl 0,2M; B là dung dich H2SO4 0,1M Trộn các thể tích bằng nhau của A và

B được dung dịch X Tính pH của dung dịch X Cho log4 = 0,6; log2 = 0,3

(ĐHQG, đợt 1 - 2001)

Giải

a) Phương trình điện li: CH3COOH ⇄ CH3COO− + H+

→ Σn = 0,2V + 0,2V = 0,4V mol

→ [H+] = = = 0,2M

Vậy pH = -log0,2 = 0,7

Bài 11: Trộn dung dịch X chứa NaOH 0,1M, Ba(OH)2 0,2M với dung dịch Y (HCl 0,2M; H2SO4

0,1M) theo tỉ lệ nào về thể tích để dung dịch thu được có pH = 13 ?

Bài 12: Trộn 100ml dung dịch gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M với 400ml dung dịch gồm

H2SO4 0,0375M và HCl 0,0125M thu được dung dịch X Giá trị pH của dung dịch X là:

→ Σn = 0,03 mol → Σn = 0,035 mol

Bài 13: Cho m gam hỗn hợp Mg và Al vào 250ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M và

axit H2SO4 0,5M thu được 5,32 lít H2 (đktc) và dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi).Dung dịch Y có pH là:

2H+ → H2

0,475 0,2375

→ n = 0,5 - 0,475 = 0,025 mol

→ [H+] = = 0,1 = 10 M → pH = 1 → Đáp án B.

Dạng 3 - Phản ứng trao đổi ion

- Xác định vai trò axit, bazo, trung tinh hay lưỡng tính.

- Nhận biết dung dịch và ion.

BÀI TẬP MẪU Bài 1: Viết phương trình phân tử, phương trình ion, phương trình ion thu gọn của các phản ứng

(nếu có) xảy ra trong dung dịch giữa các cặp chất sau:

a) FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓+ 2NaCl

Fe2+ + 2Cl− + 2Na+ + 2OH− → Fe(OH)2↓+ 2Na+ + 2Cl−

d) CuSO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4↓ + Cu(NO3)2

Cu2+ + SO42− + Ba2+ + 2NO3− → BaSO4↓ + Cu2+ + 2NO3−

Bài 2: Chỉ dùng thuốc thử là phenolphthalein, hãy trình bày cách nhận biết ba dung dịch có cùng

Bài 3: Rau quả khô được bảo quản bằng khí SO2 thường chứa một lượng nhỏ hợp chất có gốc

SO32− Để xác định sự có mặt của các ion SO32− trong rau quả, một học sinh ngâm một ít quả đậutrong nước Sau một thời gian lọc lấy dung dịch rồi cho tác dụng với dung dịch H2O2 (chất oxihóa), sau đó cho tác dụng tiếp với dung dịch BaCl2 Viết các phương trình ion rút gọn đã xảy ra

Giải

Phương trình ion rút gọn:

SO32− + H2O2 → SO42− + H2O

Ba2+ + SO42− → BaSO4↓

Bài 4: Những hóa chất sau thường được dùng trong công việc nội trợ: muối ăn, giấm, bột nở

(NH4NO3), phèn chua (KAl(SO4)2∙12H2O), muối iot (NaCl + KI) Hãy dùng các phản ứng hóahọc để phân biệt chúng Viết phương trình ion rút gọn của các phản ứng

Giải

Cho các chất trên vào nước để được các dung dịch:

* Dung dịch muối ăn (NaCl)

Cho dung dịch AgNO3 vào muối ăn → hiện tượng AgCl↓

Ag+ + Cl− → AgCl↓

Cho CaCO3 vào có hiện tượng sủi bọt khí

2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + CO2↑ + H2O

* Bột nở (NH4HCO3)

Cho dung dịch NaOH vào → khí, mùi khai

NH4+ + OH− → NH3↑ + H2O

* Phèn chua (KAl(SO4)2∙12H2O)

Khi hòa tan phèn chua vào nước có kết tủa keo trắng xuất hiện

Phương trình ion rút gọn: Al3+ + 3H2O ⇄ Al(OH)3↓ + 3H+

* Muối iot (NaCl + KI)

Cho chất oxi hóa H2O2 vào → có hiện tượng I2 sinh ra làm cho hồ tinh bột có màu xanh

b) NH4Cl + AgNO3

c) NaF + HCl

e) FeS + HCl f) KOH + HClO Giải

a) Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓+ 3Na2SO4

2Fe3+ + 3SO42− + 6Na+ + 6OH− → 2Fe(OH)3↓ + 6Na+ + 3SO42−

Phương trình ion rút gọn: SO42− + Ba2+ → BaSO4↓

(2) CuSO4 + Ba(NO3)2 → Cu(NO3)2 + BaSO4↓

Phương trình ion rút gọn: SO42− + Ba2+ → BaSO4↓

(3) Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4↓

Phương trình ion rút gọn: SO42− + Ba2+ → BaSO4↓

(4) H2SO4 + BaSO3 → BaSO4↓ + SO2↑ + H2O

Phương trình ion rút gọn: 2H+ + SO42− + BaSO3 → BaSO4↓ + SO2↑ + H2O

(5) (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O

Phương trình ion rút gọn: 2NH4+ + SO42− + Ba2+ + 2OH− → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O

(6) Fe2(SO4)3 + 3Ba(NO3)2 → 2Fe(NO3)3 + 3BaSO4↓

Phương trình ion rút gọn: SO42− + Ba2+ → BaSO4↓

Bài 7: Trong các ion sau: CH3COO−, CO32−, HCO3−, HSO4−, Cl−, NH4+, Al(H2O)3+, S2−, C6H5O−,

K+ là axit, bazo, trung tính hay lưỡng tính ? Tại sao ?

Giải

* Các ion là axit: HSO4−, NH4+, Al(H2O)3+ vì chúng có khả năng cho proton (theo Bronstet)

HSO4− + H2O ⇄ SO42− + H3O+

* Các ion là trung tính : Cl[-, K[+ vì chúng không cho cũng không nhận proton.

* Ion là lưỡng tính : HCO3[- vì vừa cho, vừa nhận proton

a) Theo định nghĩa mới của Bronstet, cho quỳ tím vào các dung dịch sau sẽ có màu gì

(CH3COONa, Ba(NO3)2, NH4Cl, K2CO3) ? Giải thích ?

b) Dự đoán dung dịch cho dưới đây có giá trị pH lớn hơn hay nhỏ hơn 7 (Na2CO3, KCl,

CH3COOK, NaHSO4, Al2(SO4)3, Na2S, C6H5ONa ?

Giải

a) Theo định nghĩa mới của Bronstet: axit là chất nhường proton, bazo là chất nhận proton.

* Cho quì tím vào dung dịch CH3COONa → quỳ tím hóa xanh

Vì: CH3COONa → CH3COO− + Na+

CH3COO− + H2O ⇄ CH3COOH + OH−

* Cho quỳ tím vào dung dịch Ba(NO3)2 → quỳ tím không đổi màu do không thủy phân

* Cho quỳ tím vào dung dịch NH4Cl → quỳ tím hóa đỏ

Vì: NH4Cl → NH4+ + Cl−

* Dung dịch có pH < 7: NaHSO4, Al2(SO4)3.

* Dung dịch có pH > 7: CH3COOK, Na2CO3, Na2S, C6H5ONa

Bài 10: Chỉ dùng quỳ tím hãy phân biệt năm lọ mất nhãn sau: HCl, H2SO4, KCl, NaOH, BaCl2

Giải

- Lấy mỗi lọ một ít để làm mẫu thử

- Khi cho quỳ tím vào từng mẫu thử:

+ Mẫu làm quỳ tím hóa đỏ là HCl và H2SO4

+ Mẫu làm quỳ tím hóa xanh là NaOH

+ Hai mẫu không làm đổi màu quỳ tím là KCl và BaCl2

- Cho một trong hai mẫu làm quỳ tím hóa đỏ vào lần lượt hai dung dịch muối:

+ Dung dịch HCl không tác dụng được với hai muối

+ Dung dịch H2SO4 tạo kết tủa trắng với BaCl2 còn với KCl thì không hiện tượng

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl

BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1: Viết phương trình ion rút gọn của các phản ứng (nếu có) xảy ra trong dung dịch giữa các

g) KNO3 + NaClh) CuCl2 + AgNO3