phân loại và phương pháp giải bài tập chương điện li - Pdf 40

Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Minh Hiếu
Nguyễn Thị Hằng
Lê Thị Hạnh Ngân


Nhóm 7

Bài tập hoá học

MỤC LỤC
I) Vấn đề 1: SỰ ĐIỆN LI……………………………………….3
1) Dạng 1: Sử dụng định nghĩa và giải thích hiện tượng về sự điện li.3
2) Dạng 2: Viết phương trình điện li ……………………………….6
3) Dạng 3: Nhận biết các chất và ion là bazơ hay acid, lưỡng tính …9
4) Dạng 4: Tính nồng độ mol/l của các ion trong dung dịch có liên
quan đến độ điện li (α) của các chất điện li .......................................10

II) Vấn đề 2: AXIT – BAZƠ – PH CỦA DUNG DỊCH….15
1) Dạng 1: Xác định chất đóng vai trò axit, bazơ, lưỡng tính hay
trung tính theo quan niệm mới ( Bronsted)………………………15
2) Dạng 2: Tính nồng độ mol/l của ion H+, OH-, pH và thể tích của
dung dịch axit hay dung dịch bazơ………………………………19

3) Dạng 3: Tính toán dựa vào phản ứng axit – bazơ giữa dung dịch
bazơ với oxit hay axit của đa axit………………………………...25
4)Dạng 4: Một số bài toán về chất lưỡng tính ……………………27

III) VẤN ĐỀ 3:

MUỐI – PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION…31


di chuyển tự do, do đó dung dịch mỗi chất đều dẫn được điện. Bởi
vậy, chúng đều là chất điện li.
- Những chất C3H5(OH)3, C6H12O6 tuy tan trong nước nhưng dung
dịch của chúng chỉ chứa các phân tử trung hòa nên không dẫn điện
được → chúng là những chất không điện li.
- Hai chất: CuO không tan trong nước; Na2O khi tan vào nước có phản
ứng với nước( Na2O + H2O = 2 NaOH), dung dịch tạo thành là dung
dịch NaOH chứ không phải là dung dịch oxit Na2O. vậy CuO và Na2O
không phải là chất điện li.
Bài tập tự luyện
Bài 1.1: Trong số các chất sau, những chất nào là chất điện li? H2S,
SO2, Cl2, H2SO3, NaHCO3, CH4, Ca(OH)2, HF, C6H6, NaClO
Bài 2: Hãy giải thích tại sao:

3


Nhóm 7

Bài tập hoá học

NaCl tan trong nước tạo ra dung dịch dẫn điện được
NaCl ở thể lỏng (nóng chảy) dẫn điện được
Hướng dẫn giải:
Khi NaCl tan trong nước, những ion của tinh thể muối bị hút
mạnh bởi các phân tử H2O phân cực: ion Na+ bị hút bởi đầu âm của
phân tử H2O, ion Cl- bị hút bởi đầu dương của phân tử H2O. Kết quả
các ion Na+ và Cl+ tách khỏi tinh thể, kết hợp với một số phân tử
nước rồi phân tán vào dung dịch:
NaCl +

HSO4-

0,1739 0,1739


2K+ +

SO42-

0,13912 0,06956

Vậy, nồng độ mol/l của các ion trong dd sau khi trộn (D)
[K+] = 0,1739 + 0,13912 = 0,31302M
[HSO4-] = 0,1739M
[SO42-] = 0,06956M
Phản ứng trung hòa muối acid

4


Nhóm 7

Bài tập hoá học

Ba(OH)2 + 2KHSO4 → BaSO4↓ + K2SO4 + 2H2O
Mol Ba(OH)2 = 1/2 KHSO4= 0,02/2 = 0,01 mol
Vậy thể tích dd Ba(OH)2 1,2M cần dùng để trung hòa dd D là
0,01 / 1,2 = 0,00833(lit) = 8,33ml
Bài tập tự luyện:
Bài 2.1: tính nồng độ mol/l của các ion trong mỗi dd sau:


Bài tập hoá học

Bài 2.10: cho 60ml dung dịch NaOH 8% (D = 1,109g/ml) vào 50ml
dd HCl 10%

(D = 1,047g/ml).

a. Tính nồng độ phần trăm dung dịch thu được.
b. Tính nồng độ mol/l của các ion trong dung dich thu được( giả sử sự
pha trộn thể tích hao hụt không đáng kể).

Bài 3: Vì sao khi hòa tan khí HCl vào nước thu được dung dịch điện
li, nhưng khi hòa tan khí HCl vào bezen lại thu được dung dịch không
điện li?
Hướng dẫn giải
- Khi hòa tan khí HCl vào nước, do nước là chất lỏng phân cực mạnh
nên gây ra sự điện li HCl (cũng là phân tử phân cực).
- Khi hòa tan khí HCl vào benzen, do benzen là chất lỏng không phân
cực nên không gây ra sự điện li HCl.
Bài tập tự luyện
Bài 3.1: Các dung dịch axit, bazo, muối dẫn điện được là do nguyên
nhân gì?
Bài 4: Làm thế nào để biết được một chất A khi tan vào nước có điện
li hay không?
Hướng dẫn giải
Một chất A khi hòa tan vào nước, nếu là chất điện li thì dung dịch
trong nước của nó sẽ dẫn điện được.

2) Dạng 2: Viết phương trình điện li:

Bài tập vận dụng:
Bài 1:Viết phương trình diện li của những chất sau: H2SO4 ,HClO4,
Ba(OH)2 , Fe2(SO4)3, Al(NO3)3.
Giải
H2SO4



2H+

HClO4



H+

Ba(OH)2



Fe2(SO4)3



2Fe3+

Al(NO3)3.




AgCl



Cu(OH)2

→ Cu2+

HF →

H+

H+
Ag+

+

Cl-

2OH-

+
+

+ ClO-

F7


Nhóm 7



HCO3-



H2SO4

→ 2H+

H3PO4



H+

H2PO4-



H+

HPO42-



+ HCO3-

H+



Mg(OH)2,

H2SO3,CaCO3,AgNO3, HNO3, Cu(OH)2

Trường hợp viết phương trình điện li của các ion :
Phương pháp:
 Nếu anion còn hidro thi còn khả năng phân li ra H+
 Ta cho các ion điện li trong nước
Bài tập vận dụng:
Viết phương trình điện li của:H2PO4-,CH3COO-,HS- , NH4+
Giải
H2PO4-

+

H2O



H3PO4

+

OH-

H2PO4-




⇋ H2S

HS-

⇋ H+

+

+

+ OHOH-

S28


Nhóm 7

Bài tập hoá học


NH4+

NH3

+

H+

Bài tập tự luyện:
Viết phương trình điện li của các ion sau:ClO-, HSO3-, HCO3-, F- ,


+ H3O+ ► là lưỡng tính

NH4+ +

H2O

⇋ NH3

+ H3O+ ►là acid

NH3

H2O

⇋ NH4+

+ OH-

+

+OH-

► là bazơ

► là bazơ

Bài tập tự luyện: Hãy cho biết trong dung dịch các phân tử, ion sau
lthể hiện tính acid hay bazơ, lưỡng tính HI, CH 3COO-, H2PO4-,PO43-,
NH4+,S2-,HPO42- . Giải thích.

 Với trường hợp chất điện li yếu, điện li nhiều nấc, phải viết đủ các
nấc, sau đó mới tính nồng độ mol/l của các ion thực tế có mặt trong
dung dịch sau cùng.
Bài toán vận dụng:
Bài 1: Tính nồng độ mol/l của các ion có trong 2 lit dung dịch chứa
17,4g K2SO4.
Giải
Nồng độ mol/l của dd K2SO4 là: CM =17,4 / 174,2 = 0,05 (M)
Pt điện li: K2SO4. → 2K+ + SO420,05

0,1

0,05 (M)

Vậy nồng độ các ion là: [K+]=0,1M , [SO42-] =0,05M

Bài 2:tính nồng độ mol/l của ion H+ trong dung dịch HNO3 10% (biết
D = 1,045 g/ml)
Giải
[HNO3] =10.D.C% /M = (10.1,054.10) / 63 = 1,673 (M)

10


Nhóm 7

Bài tập hoá học

Nghĩa là trong 1lit dung dịch này có chứa 1,673 mol HNO3 hoà tan:
Ptdl :




K+

+

OH-

(2)

Theo (2) và đề bài cho:
Mol KOH = mol OH - (KOH) = mol OH- (NaOH) = 0,1
mol
Khối lượng dd KOH 14% (D = 1,128g/ml) là : m = (0,1 . 56 . 100)/
14 = 40 (g)
Vậy thể tích dd KOH 14% ( D=1,128g/ml) là: V=40 / 1,128 =
35,46(ml)

Bài 4: Tinh nồng độ mol/l cua ion H+ trong các trường hợp sau:
1. DdCH3COOH 0,01M, α = 4,25%
2. Dd CH3COOH 1%, D = 1g/ml và α = 1%
Giải
vì α = 4,25% nên số mol CH3COOH thực sự điện li ra iom trong 1lit
dd là: (0,01.4,24) / 100 = 0,000425 (mol)
ptđl:

CH3COOH ⇋ CH3COO- + H+

(mol) 0,0000425


Bài 5: Trộn lẫn 100ml dd AlCl3 1M với 200ml dd BaCl2 2M và 300ml
dd KNO3 0,5M.
Tính nồng độ mol/l của các ion trong dd sau khi trộn.
Giải
Số mol chất tan trong từng dd đem trộn :
Mol AlCl3 = (100 .1) / 1000 = 0,1(mol)
Mol BaCl2 = (200 .2 ) / 1000= 0,4(mol)
Mol KNO3 = 300 .0,5 / 1000 = 0,15(mol)
Các ptđl:

AlCl3 → Al3+ +

Mol 0,1

0,1

3Cl0,3

BaCl2 → Ba2+ + 2ClMol

0,4

0,4

0,8

KNO3 → K+ + NO3Mol

0,15

+ 5H2O

(1)

mol CuSO4 = mol (CuSO4.5SO4) = 12,5 / 250 = 0,05mol
CuSO4



Cu2+

+

SO42-

Nồng độ mol/l của các ion trong dd :
[Cu2+] = [SO42-] = [CuSO4] = 0,05 / 0,2 = 0,25 M

Bài 7: Cần lấy bao nhiêu ml dd HCl 2M trộn với 180ml dd H2SO4 3M
để được dd có nồng độ mol/l ion H+ là 4,5 mol/l (giả sử H2SO4phân li
hoàn toàn)
Giải
Đặt thể tích (ml) dd HCl cần lấy là V(ml)
Theo đề bài ta có:
Mol H+ (dd sau) = mol H+(ddHCl) + mol H+ (dd H2SO4)
=0,002V +2 . (0,18 . 3) = 0,002 + 1,08 (mol0
Thể tích dd sau khi trộn là : (V + 180) ml
Vậy nồng độ mol/l của ion H+ là :
[H+] = (0,002V + 1,08).1000 / (V+180) = 4,5M (1)
Giải (1) ta được: V+108 ml


+

a
H2SO4 → K2SO4

2b

b

+ H2O

b

Nhận thấy tỉ lệ :
Mol (H2SO4 ) < mol (KOH ) < 2 mol H2SO4
Nên xảy ra cả hai phản ứng để tạo ra muối KHSO4 , K2SO4
Đặt số mol KHSO4 là a mol
Số mol K2SO4 là b mol
Ta có hệ phương trình toán học:
Mol KOH = a + 2b = 0,036 mol

Mol H2SO4= a + b = 0,028 mol
Giải hệ ta được a=0,02 và b= 0,008 (mol)
Thể tích dung dịch sau khi trộn ( giả sử sự hao hụt thể tích không
đáng kể) là 80 + 35 = 115ml = 0,115l
Nồng độ mol/l của dung dịch sau khi trộn (D):
[KHSO4] = 0,02 / 0,115 = 0,1739M
[K2SO4] = 0,008 / 0,115 =0,06956M
Vì coi như α = 1 theo các phương trình điện li ta có:


0,01 / 1,2 = 0,00833(lit) = 8,33ml
Bài tập tự luyện:
Bài 1: tính nồng độ mol/l của các ion trong mỗi dd sau:
f) Dd K2SO4 0,042M
g) Dd Fe(NO3)30,064M
h) DD HNO3 10% (D = 1,054G/ML)
i) DD Al2(SO4)3 0,0035M
j) DD CH3COOH 0,0035M (α = 0,8)
Bài 2: Tính thể tích dd HCl 0,5M có chứa số mol H+ có trong 0,3lit
dung dịch H2SO4 0,2M.
Bài 3: Biết nồng độ mol/l của ion H+ trong dd acid CH3COOH 0,1M
là 0,0013mol/l. tính độ điện li α.
Bài 4: Hòa tan 3g acid CH3COOH vào nước được 250ml dd A. tính
nồng độ mol/l của các ion trong dd A. biết độ điện li α=0,8%.
Bài 5: Hòa tan hoàn toàn 50g tinh thể CuSO4.5H2O vào nước được
200ml dung dịch A. tính nồng độ mol/l của các ion trong dd A.
Bài 6: Phải hòa tan muối nào trong nướcđể được dd trong từng trường
hợp sau:
Dd A chứa : 0,04mol Al3+,0,07mol SO42-, 0,01 Mg2+.
Dung dịch B chứa: 0.03mol Ca2+,0,06mol Al3+, 0,06mol NO3-,
0,09mol SO42-.
Bài 7: Trong một thể tích dung dịch của 1 acid yếu và 1 nấc có 2.106
phân tử acid, 4.103ion H+, 4.103 anion gốc acid.tính độ điện li của acid
đó.
Bài 8: Tính tổng số hạt (phân tử và ion) của acid HCOOH có trong
10ml dung dịch acid 0,2M. nếu biết độ điện li α của acid trong dung
dịch là 2%.
Bài 9: Đổ 2ml acid HNO3 72% (d= 1,43g/ml ) vào 2lit nước. tính
nồng độ ion H+của dung dịch thu được.

- Cation của bazơ yếu có khả năng nhường H+ : Cu2+, NH4+…
- Anion gốc axit có chứa H của đa axit mạnh: HSO4-…
- Phân tử axit: HCl, HNO3
Đóng vai trò bazơ
- Anion của axit yếu: CO32-, S2- …
- Anion OH- Phân tử bazơ: KOH, NaOH…
Đóng vai trò lưỡng tính
16


Nhóm 7

Bài tập hoá học

- Hidroxit lưỡng tính: Zn(OH)2….
- H2O
- Anion gốc axit có chứa H của đa axit yếu hay trung bình : HCO32-….
Đóng vai trò trung tính
- Cation kim loại mạnh: Na+, K+…
- Anion gốc axit của axit mạnh: Cl-, NO3-…
Lưu ý:
- Học sinh thường không phân biệt được đâu là cation, anion mạnh và
cation, anion yếu. hay những ion lưỡng tính.
Bài tập vận dụng
Bài 1. Các chất và ion cho dưới đây đóng vai trò axit, bazơ, lưỡng
tính hay trung tính theo quan niệm mới ( Bronsted) : Cl -, K+, NH4+,
Zn(OH)2, C6H5O-. Giải thích
Hướng dẫn giải:
- Các ion K+, Cl- có vai trò trung tính, vì không có khả năng cho và
nhận proton.

( hay bazơ) tính pH của dung dịch đó
Phương pháp giải:
- Xác định nồng độ mol/l của chất điện li A trong dung dịch
- Viết phương trình điện ly của A, rồi dựa vào hệ số của phương trình
và số mol A thực sự điện ly ra ion để xác định nồng độ mol/l ion [H+]
hay [OH-]
- Nếu là môi trường axit thì tính ngay pH = -lg[H+] . Nếu là môi
trường bazơ, trước hết tính pOH = - lg[OH-] sau đó dựa vào hệ thức
liên lạc suy ra:
pH = 14 – pOH
Một số sai lầm của học sinh:
- Không xác định được môi trường cần xét
- Nhầm giữa tính pH và pOH trong những bài toán có môi trường
bazơ hay những bài toán trộn.
Bài tập vận dụng:
Bài 1. Tính pH của các dung dịch sau
a. Dung dịch HNO3 0,02M
b. Dung dịch CH3COOH 0,01M (α = 4.25%)
c. Trộn lẫn 50ml dung dịch HCl 0,12M với dung dịch NaOH 0,1M
được dung dịch Y
Hướng dẫn giải:
a. HNO3 → H+ + NO3-

18


Nhóm 7

Bài tập hoá học


Còn

0,006
0,005

0

0,001

HCl → H+ + Cl[H+] = [HCl] = 0,001/(50 +50) .10-3 = 0,01M
pH = -lg[H+] = -lg0,01 = 2
Bài tập tự luyện
Bài 1. Trộn lẫn 200ml dung dịch H2SO4 0,05M với 300ml dung dịch
HCl 0,1 M ta thu được dung dịch D.
a. Tính nồng độ mol/l của H2SO4, HCl và ion H+ trong dung dịch D
b. Tính pH của dung dịch D
c. Lấy 150ml dung dịch D trung hoà bởi 50ml dung dịch KOH. Tính
nồng độ mol/l của dung dich KOH đem dùng.
Bài 2. Trong các dung dịch ở các thí dụ sau, dung dịch nào có pH lớn
hơn?
a. Dung dịch HCl 0,1M và dung dịch HCl 0,01M
b. Dung dịch CH3COOH 0,1M và dung dịch HCl 0,1M
c. Dung dịch HCl 0,01M và dung dịch H2SO4 0,01M
Bài 3. a. Tính pH của dung dịch chứa 1,46 g HCl trong 400ml
b. Tính pH của dung dịch tạo thành sau khi trộn 100 ml dung dịch
HCl 1M với 400 ml dung dịch NaOH 0,375M.

19



+ Từ [OH-] và hệ số phương trình điện ly

→ nồng độ mol/l

bazơ
Một số sai lầm của học sinh:
- Thường quên hệ số của phương trình điện li
- Không chuyển đổi pH thành pOH khi dung dịch là bazơ và ngược
lại.
- Những bài toán trộn thường quên tính nồng độ sau khi trộn.
Bài tập vận dụng
Bài 1. Dung dịch Ba(OH)2 có pH = 13 (ddA)
Dung dịch HCl có pH = 1 (ddB)
a. Tính CM dung dịch A và dung dịch B.
b. Trộn 2,75 l dung dịch A với 2,25 l dung dịch B. Xác định nồng độ
mol/l các chất có trong dung dịch tạo ra và tìm pH của dung dịch này.
Giả sử sự hao hụt thể tích dung dịch gây ra do sự pha trộn là không
đáng kể.
Hướng dẫn giải:
a. Dung dịch Ba(OH)2 có pH= 13 → pOH= 1
pOH = -lg[OH-] → [OH-] = 10-pOH =0,1 M

20


Nhóm 7

Bài tập hoá học

Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OHx


0,225

0,1125

Còn

0

→ BaCl2 + 2H2O

0,1125

0,025 0,1125

Thể tích dung dịch sau khi trộn: 2,75 +2,25 = 5 lit
Nồng độ mol/l các chất trong dung dịch tạo ra sau cùng:
CM(BaCl2) = 0,1125/5 =0,0225M
CM(Ba(OH)2) = 0,025/5 = 0,005M
Ba(OH)2

→ Ba2+ +2OH-

x

2x

[OH- ] = 2 [Ba(OH)2] = 2. 0,005 = 0,01M
pOH = -lg [OH-] = -lg10-2 = 2
pH =14 – pOH = 14 – 2 = 12

Bazơ ion hoá nhiều là bazơ mạnh → Bazơ càng mạnh: KB càng lớn,
pKB càng nhỏ.
- Cách tính nồng độ của ion trực tiếp từ hằng số ion hoá của axit (KA)
hay bazơ (KB)
α = √(K/C)
[ion] = α .C → [ion] = √ (K.C)
- Cách tính pH của dung dịch axit yếu, bazơ yếu:
Với dung dịch axit yếu: pH = (pKA – lgC) /2
Với dung dịch bazơ yếu : pH = 14 – (pKA –lgC)/2
Những sai lầm của học sinh:

22


Nhóm 7

Bài tập hoá học

- Không xét K1, K2 … trước khi làm bài nên làm bài toán trở nên rối.
- Thường quên công thức xét pH khi đó là dung dịch axit yếu, bazơ
yếu.
Bài tập vận dụng:
Bài 1. Cho dung dịch H2S 0,1 M, biết axit này có thể phân ly theo hai
nấc:
H2S ⇋ H+ + HS- ( K1 = 10-7)
HS- ⇋ H+ + S2- ( K2 = 1,3 . 10-13)
a. Tính nồng độ mol/l của ion H+ và pH dung dịch.
b. Tính nồng độ mol/l của các ion HS- và S2- trong dung dịch?
Hướng dẫn giải:
1.a. Ta thấy H2S là một đi axit yếu, nên áp dụng công thức:

a.Cho dung dịch CH3COOH 0,1M có hằng số axit KA= 1,8.10-6. Tính
pH của dung dịch này?
b. Lập biểu thức liên hệ giữa độ điện ly α của axit yếu HA nồng độ
mol/l CA, hằng số axit KA

3) Dạng 3: Tính toán dựa vào phản ứng axit – bazơ giữa dung dịch
bazơ với oxit hay axit của đa axit
Phương pháp giải: Dùng phương pháp biện luận để xác định thành
phần các chất trong dung dịch
Một số sai lầm của học sinh:
- Không nhớ qui tắc phản ứng ra những sản phẩm nào
- Đối với những bài biện luận không xét hết các trường hợp xảy ra.
- Trong một hỗn hợp có nhiều phản ứng thì phản ứng trung hoà ưu
tiên xảy ra trước.
- Khi gặp dung dịch hỗn hợp của các axit tác dụng với các bazơ thì
dùng phương pháp đặt công thức chung cho axit và bazơ.
Bài tập vận dụng:
Bài 1. Cho a(mol) CO2 sục vào dung dịch chứa b (mol) NaOH thu
được dung dịch A
a. Biện luận để xác định thành phần các chất trong dung dịch A theo
tương quan giữa a và b.
b. Áp dụng : a= 0,1 mol, b= 0,15 mol
Hướng dẫn giải:
Các phương trình phản ứng có thể xảy ra:
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
CO2 + NaOH → NaHCO3

(1)

(2)

NaOH →
y

x
NaHCO3

(2)

y

Ta có hệ phương trình sau:
nNaOH = 2x + y = 0,15
nCO2 = x + y = 0,1
⇒ x = 0,05 mol, y = 0,05 mol
Vậy dd A chứa: 0,05 mol Na2CO3 và 0,05 mol NaHCO3
Bài tập tự luyện:
Bài 1. Cho dung dịch chứa a mol H3PO4 tác dụng với dung dịch chứa
b mol NaOH thu được dung dịch A.
a. Biện luận để xác định thành phần các chất trong dung dịch A theo
tương quan giữa a và b.
b. Áp dụng với : a = 0,18 mol và b = 0,3 mol
Bài 2. Tiến hành hai thí nghiệm sau:
a. Cho từ từ dung dịch chứa 0,12 mol H3PO4 vào dung dịch chứa 0,2
mol NaOH
b. Cho từ từ dung dịch chứa 0,2 mol NaOH vào dung dịch chứa 0,12
mol H3PO4
- Giải thích quá trình thí nghiệm bằng phản ứng hoá học.
- Tính số mol muối tạo thành.
Bài 3. Có một dung dịch NaOH và một dung dịch H2SO4


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status