Bộ GIAO DỤC VÁ ĐAO TAO
Dự ÁN ĐẦO TAO GIAO VIÊN THCS
LOAN No 171 8-VIE (SFỊ
••
i r ■
NGUYỂN TINH DUNG - ĐÀO THỊ PHƯƠNG DIỆP
_
____________
___
. * ^ w * & *. <
TIGH _
CÂU HÒI V À BÀI TẬP
Cân bằng ỉon
trong dung dịch
ý, ■ 3 i
j T;:.:vL ^ '^ ^ O V v ẵ ĩ í ;
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC sư PHẠM
GS. TS NGUYỄN TINH DUNG
PGS. TS ĐÀO THỊ PHƯƠNG DIỆP
HOÁ HỌC PHÂN TÍCH
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
CÂN BẰNG lON TRONG DUNG DỊCH
(Tài bản lần thứ ba, có sửa chữa)
NHẢ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC sư PHẠM
MỞ ĐẨƯ
(ìiáo trình Hoá học phản tích: Câu hỏi và bài táp Cán bằng ion
trong dung dich phục vụ cho việc học tập học phần 1: Lí thuyết cân bằng
ion trong dung dịch. Sách được xây dựng phù hỢp vối yêu cầu của chương

Cuô"n sách này có thê làm tài liệu học tập cho sinh viên các trường Dại
học Sư phạm. Mặt khác, sách cũng có thế làm tài liệu tham khảo tốt cho
sinh viên các trường Đại học khác có học về Hoá học, củng như cho giáo
viên, học sinh các trường Trung học phổ thông chuvên Hoá và các trường
Trung học phô thông khác.
Đôi vói nhóm ngành chuyên môn 2 của các trường Cao đẳng Sư phạm,
sinh viên có thê sử dụng các bài tập cơ bản phù hỢp với vêu cầu của
chương trình.
Các tác giả xin chân thành cảm ơn GS. TSKH Lâm Ngọc Thụ VÎ1
PGS. TS Hoàng Thọ Tín, khoa Hoá học, trường ĐHKHTN-DHQG Hà Nội
đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình thẩm định sách.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn các đồng chí ở Dự án Đào tạo giáo
viên Trung học cơ sở, các đồng chí biên tập của NXB DHSP đã giúp d(ì
hoàn thành bản thảo cuô’n sách này. Chắc rang sách không tránh khõi
thiếu sót, râ"t mong bạn đọc góp ý kiến để sách được phục vụ tôt hơn.
CÁC TÁC GIẢ
Chương I
CÁC ĐỊNH LUẬT cơ BẢN CỦA HOÁ HỌC
ÁP DỤNG CHO CÁC HỆ TRONG DUNG DỊCH
■ ■ ■
CHẤT ĐIỆN LI
§1.1. TRẠNG THÁI CÁC CHAT ĐIỆN LI TRONG DUNG DỊCH
• • •
1.1. BIÊU DIỄN TRẠNG THÁI CÁC CHAT ĐIỆN LI TRONG DƯNG DỊCH
TÓM TẮT Lí THUYỂT
• Trong dung dịch nưốc, các chất điện li mạnh phân li hoàn toàn thành
ion (biểu diễn: ->); các chất điện li yếu phân li một phần (biểu diễn: ).
• Các chất điện li mạnh: các axit mạnh, các bazơ mạnh và hầu hết
các muôi.
• Trạng thái ban đầu: chỉ trạng thái các chất trước khi xảy ra phản

H20
- NĨI3 + H20
H20
- HBrO
H2O
n h ; + Cl-
H" + OH-
Mg'" + 2 N()¡
H' + OH-
CH3C00-+ ir
H^ + OH-
n h ; + OH-
i r + OH-
i r + BrO-
+ OH-
1.1.4, Mô tả trạng thái ban dầu của các chất sau đâv trong dung dịch nước:
(dl:,(X)ONa; NH.HSO,; PeCU; [Ag(NH3;,]Cl.
ỈMi giải:
-C H 3COO , Na*, H,0
- NH;, HSO,, H2O
- IV*, C1 , H.,0
- Ag(NH.3);, C1-, H ,0
1.1.5. Mô tả trạng thái ban đầu và trạng thái cân bằng trong dung dịch
nưốc của BaCl2 và Na.2S04 cùng nồng độ.
Lời giải:
Trạng thái ban đầu: Ba^*, C1 , Na*, , H2O
Ba'^* + sơị- BaSO^ị
Trạng thái càn bằng: BaS04Ì Ba^* + SO4"
H2O — H* + OH-
1.1.6, Mô tả trạng thái ban đầu và trạng thái cân bằng của CH3COOH 0,20 M

[M"^] _ [X"-]
[MX]
a =
a
'-"MX '-"MX
l-a
"MX
Độ điện li phụ thuộc hằng sô cân bằng K và nồng độ chất diện li.
Khi có các quá trình phụ ảnh hưởng đến cân bằng (1) thì a thay đối.
BÀI TAP Có LỜI GIẢI
1.1.12. Viôt biểu thức độ điện li acủa CH3COOH trong các dung dịch:
a) CH3COOII C,M
b) CIỊ.COOH C,M và CH;,COONa C,M {C., < c,)
c) CIỈ3COOH C,M và NaOH C A/(C « c.)
(coi sự phân li của nước là không đáng kể).
ỈÀIi giải:
a) CII3COOH ^ CH3COO- + ir KI
Bởi vì sự phân li của nước là không đáng kể, nên [CH3COO ] = [H*]
.2 Ị^c
a =
CỈI3COO- _ [IV]
c, c,
->
a
1-a
b) CH3COONa
C,
CH3C()()IỈ
c .
Iir

Lỉii giải:
a) NH3 + II2O ^ NHt +OH-
|NH;¡] = |OH ] (coi sự diện li của nước là không dáng kể).
a
Nth
_ [NH:] ^ ỊOỊT
b) NH., + H2O ^ n h ; + OH-
c ,
C2
[OH
1 ' [n h . ; ] - c 2
'^NH, ~
C,
c,
c) NH3 + HCl
c , c
->
n h ; + c r
c , - c
c
N1Ỉ3 + H20
—
n h ; + OH-
c , - c
c
1 - Of Cj
Kí
Kí
a
NH;

a
HCOOH + HCOO
[HCOO
( 1 )
IICOOII
c,
. Khi có mặt của dư (từ HCl) cân bằng (1)
chuyển dịch sang trái, nồng độ HCOO giảm, vì vậy a giảm,
b) HCOÍOH ^ HCOO +
n h : NH3 +
( 1 )
( 2 )
Do /Í„,|NH^ ] « X„2lHCOOH] nên cân bằng (2) không ảnh hưỏng đến
( ! ) —> « không thay đổi.
11
c)
CHaCOONa
>C Ih('00 t Na’
(1)
HCOOH . - ir + HCOO (2)
CH,.,CC)0-+ H’ CHiCOOll
(3)
Do có cân bằng (3) tạo ra axit yếu CII jCOOlỉ nên nồng dộ ion II" giííni,
nồng dộ HCOO' táng (cân bằng (2) chuyến dịch sang pbíii). Do dó
_ IHCOO'
a
HCOOH
sẽ lăng.
d) NaCl không ảnh hưởng đến cân bằng (1) nên «11( 0011 không thay dổi.
1.1.16. Trong dung dịch CHịCOOIỈ 1,00 M, tí lệ axit ion hoá là 0,417%.

d ) NH,Cl CM
elNaNOa CM
(C < c ,).
Trả lời:
a) a giảm; b) a tăng; c) a giảm; d) a tăng ít do có phản ứng xảy ra
không hoàn toàn: NH¡ + CH3COO- ^ NH3 + CH3COOH
e) a không thay đổi.
1.1.20. Độ điện li của CH3NH2 trong dung dịch CH3NH2 0,10 M thay dổi ra
sao nếu:
a) pH dung dịch thay đổi;
b) khi có mặt NaOH 0,0010 M;
c) khi có mặt NH3 0,10 M;
d) khi có mặt CH3COOH.
Trả lời: Từ cân bằng CH3NH2 + H2O ^ CH3NH3 + OH' ta thấy:
a) a phụ thuộc pH: Khi pH tăng ([OH'] tăng) thì a của CH3NH2 giảm;
khi pH giảm ([OH^] giảm) thì a tăng;
13
b) a giảm;
c) a giảm;
d) a tăng.
1.1.21. Hãy so sánh độ điện li của axit C0H3COOH (X, = 10 ' ") và của
HCOOH {K„ - 10 trong các dung dịch cùng nồng độ mol.
Trả lời: aịicooH ^ “CciỊ-,C()()n-
1.1.22. Cho biết «II.A = 0,3%; «IIB - 1%; CịịA = CịiB = 0,10 M.
a) So sánh và pií„i,B ipK„ = -\gK„).
b) Tính X„||A và
c) Tính pH của mỗi dung dịch.
Trả lời: a) pK^ii < pK^u.\, b) = 9,0.10 K,,„B = 1.10 ^
c) pH (HA) = 3,52; pH (HB) = 3,00.
1.3. Dự ĐOÁN CHIỂU PHẢN ÚNG TRONG DUNG DỊCH CÁC CHÂT ĐIỆN LI

BaSO,ị
HSO¡ + Ba'"
BaSO^i + H"
b)
NH.HSO, nh; + HSO¡
NaOH ->
Na" + OH-
HSO,, + OH-
—
SO^ + H, 0
NH4 + OH-
—
NH3 + H, 0
HSO; + NH4 + 2 0 H-
SO^- + NH3 + 2 H, 0
c)
(CH3COO),Mg
2CH3COO- + Mg'"
Ba(OH), —>
Ba'" + 20H-
Mg'" + 2 0 H- Mg(OH),ị
d)
N a,s
->
2Na" + S'-
2CH3COOH + S'-
;=±
2CH3COO- + H,st
1.1.24, Viết phương trình ion của các phản ứng xảy ra (nếu CÓ):
a) Cd(C10J, + H,s

Cu^" + 4N H;
Ag(NH3 >+ + N0¡
H" + c r
Ag^ + 2NH3
n h ;
AgCli
AgiNHg)^ + 2 H"+ c r ^ AgCU + 2 NH^
1.1.25, Thêm dần dung dịch NaOH loãng vào dung dịch MgClj. Có kết tủa
trắng Mg(OH)2 xuất hiện. Thêm dần NH4CI đặc vào hỗn hỢp và dun
nóng. Kết tủa tan và có khí mùi khai bay ra. Viết phướng trình ion dể
giải thích các hiện tượng xảy ra.
Lời giải: NaOH
MgCl2
Xuất hiện kết tủa: Mg^* + 20H ’
Hoà tan kết tủa: 2 I NH4
Mg(OH2)i
2 1 H^ + OH*
Na‘ + OH-
Mg"* + 2C1-
Mg(OH)2Ì
NH3 + H*
Mg'" + 20H-
H2O
Mg(OH)2Ì + 2NH4 Mg'"+ 2NH3t + 2H2O
(mùi khai)
16
1.1.26. Hãv hoàn ihành và viết phưdng trình ion của các phản ứng xảy ra:
a )

+ NaOH ^ Na3PO,+

-> Fe(OH)3Ì
Cr"" + 3H.3O
-> 2CH3COO' + CƠ2t + H2O
2Fe"" + CiX
BÀI TẬP VẬN DỤNG
1.1.28. Hoàn thành và viết phương trình ion của các phản ứng xảy ra (nêVi có):
a) Fe(OH)3Ì + CH3COOH ->
b) Ba(OH)2 + H3PO3 -»■ BaaCPO^^ị +
c) [Ag(NH3).,]Cl + KI -> ị +

+

+

17
d) Fe2(SƠ4)3 + K4[Fe(CN)6] -> Fe4[Fe(CN)e]3Ì +

+
e) H2S + FeCl2 + NH3
Hướng dẫn giải: c), d) Các muôi phức tan phân li hoàn toàn thành ion
phức là chất điện li yếu.
1.1.29. Thêm từng giọt HCl vào dung dịch AgNOg, có kết tủa trắng xuất
hiện. Thêm từng giọt NH3 đặc vào hỗn hỢp cho đến khi kết tủa tan
hoàn toàn. Thêm tiếp HNO3 vào dung dịch thu được thì lại thấv kết tủa
xuất hiện trở lại. Viết phương trình ion để giải thích hiện tượng.
Hướng dẫn giải: Kết tủa AgCl tan đưỢc trong NH3 do tạo phức
Ag(NHg)2 , ion phức ít bền, bị phân huỷ bởi axit mạnh.
1.1.30. Thêm dần NH3 vào dung dịch Al2(S04)3. Có kết tủa xuất hiện. Thêm
vài giọt NaOH đặc vào hỗn hỢp thì đưỢc dung dịch trong suô’t. Viếl
phương trình ion để giải thích hiện tượng.

min
[K i
với V < 0
•
min < ĩ—^ 1
V,
với
V. < 0
2.1.3. Thành phẩn giới hạn (TPGH): là thành phần hỗn hỢp sau khi
phỉin ứng xảy ra đạt toạ độ cực đại.
BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI
1.2.1. Cho phcản ứng: 2CỈ2 + 2H2O 4HC1 + O2
Sô’ mol các châ't trước khi phản ứng xảy ra đều bằng 75 mol.
a) Hãy cho biết thành phần của hỗn hỢp nếu phản ứng diễn ra đến toạ
độ phản ứng bằng 15 mol.
b) Cho biết toạ độ cực đại của phản ứng.
LỜI giải:
A/I.
a)ệ = 15 =
An, = 15 V,
V.
19
An (CI2) = -15.2 = -30 n (C y = 75 - 30 = 45 mol
An(H.2Ơ) = -15.2 = -30 -> nCH^O) = 75 - 30 = 45 mol
An (HCl) = 15.4 = 60 -> n(HCl) = 75 + 60 = 135 mol
^ n { 0 .,) = 1 5 .1 = 1 5 ->n (02) = 75 + 15 = 90 mơ/
b) (^max), đối với mỗi chất (^max)ci, ^
(ímax)
H 0
2

+ OH
+ Ba'"
C" 0,025
0,075 0,050
*^max
0,025
AC -0,025
-0,025 -0,025
c 0 0,050
0,025
BaSO,ị + H.,0
20
TPGH: BaS04Ì; 0,025 M; OH“ 0,050 M.
Chú ý: Nước tạo thành không làm thay dổi nồng độ chung của nưóc
với vai trò là dung môi, nên không cần kể đên.
1.2.3. 0,5 mol BaKg hoà tan trong 0,5 lít HNO3 0,20 M
BaF2Ì
+ 2H^ -> Ba"^ + 2HF
Xác định TPGH của hỗn hỢp.
Lời giải: BaF2Ì + 2H"
^ Ba^^ + 2HF
n" 0,50 0,2.0,5
X
niax
0,05
An -0,05 - 0,10 0,050
0,10
n 0,45 0 0,050 0,10
TPGH: BaF2Ì; Ba=^*^^^ = 0,10 M; H F ^ ^ = 0 ,2 0 M .
0,5 0,5

biết rằng nồng độ ban đầu của các ion đều bằng nhau và bằng 0,015 M,
hệ có chứa sẵn lượng dư kết tủa của Cul.
2Cu'" + 5F ^ 2CuU + I'
c° 0,015 0,015
0,015/5 = 3.10-^M
aímm = -1.5,10-^M.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
1.2.8, a) Toạ độ phản ứng là gì?
h) Vì sao toạ độ phản ứng lại chung cho mọi chất phản ứng? cho ví dụ
minh hoạ.
Trả lời\ a) Tỉ lệ giữa sô’ mol chất đã phản ứng với hệ sô’ hỢp thức tương ứng.
b) Sô’ mol các châ’t tham gia phản ứng tỉ lệ vói nhau theo tỉ sô’ các hệ
sô hỢp thức;
A«! : Art2 : Artj

= Vji V2 : V3 , do đó
*^3
0,015
An, An, An,

^ =

-
=

-
= toạ độ phán ứng.
V, Vo Vo
22
1.2.9. a) Toạ độ cực đại là gì?

TPGH: AP^ H"; CP; H^o.
do có H* dư nên các quá trình phụ:
H2O ^ H" + OH-
AP* + H2O ^ AIOH"" +
xảy ra không đáng kể. Do đó TPCB trùng vói TPGH.
Nếu cho A1203Ì dư so với HCl thì TPCB khác TPGH.
1.2.13, Trong các phản ứng sau đây, hãy xác định của phản ứng:
a) Ca(OH)2 0,020 M phản ứng với HCIO4 0,060 M.
b) AgCli hoà tan trong NH3 0,70 M tạo phức chất Ag(NH3)¿ và
ion CP.
c) 2Mn04 + 3Mn^^ + 2H2O —> õMnOai + 4H*
VÓI nồng độ ban đầu của Mn^'^ bằng 0,075 M và MnO^ bằng 0,050 M.
Trả lời:
a) Phản ứng Ca(OH)2 + 2HCIO4 Ca(C104)2 + 2H2O
^m.x = 0,020 M.
b) = 0,35 M.
c) 0,025 M.
1.2.14, Trong phản ứng c) hãy xác định TPGH của hỗn hỢp và xác định x,„,„
nếu nồng độ ion H* trước phản ứng là 0,2 M và hệ có chứa Mn02 (rắn) dư.
Trả lời: H^, Mn02Ì, = -0,05 M.
1.2.15, Cho phản ứng:
2Ce^" + H2C2O4 2Ce'" + 2H" + 2CO2
với nồng độ ban đầu của các chất là: Ce'*"^ 0,0180 M; H2C2O4 0,0210 M;
H^O.IOM.
24
Xác (îjnh và TI’CiH của hỗn hỢp.
Trả lời: = 0,0090 M.
TIHÌH; H,Cự), 0,0120 M; Ce"" 0,0180 M; H" 0,1180 M; CO2 0,0180 M.
1.2.16. Phản ứng oxi hoá rưỢu etylic bằng K.,Cr2C)7 xảv ra như sau:
3C2H5OH + 2Cr,0? + 16H" ^ 4Cr"" + 3CH,COOH + llH^O