Đang tải... (xem toàn văn)
- Sự phân li của chất điện li yếu là một quá trình thuận nghịch dẫn đến cân bằng động (cân bằng điện li) Cân bằng điện li cũng có hằng số cân bằng K và tuân theo nguyên lí Lơ Sa – tơ [r]
(1)PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN ĐIỆN LY MƠN HĨA HỌC 11 NĂM 2020 Bài tốn 1: CHẤT ĐIỆN LI MẠNH
1 Viết phương trình chất điện li mạnh Axit : HCl, H2SO4 , HNO3
HCl → H+ + Cl- H2SO4 → 2H+ + SO4 2- Bazo : NaOH, Ca(OH)2 NaOH → Na+ + OH- Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH-
Muối : NaCl, CaCl2 , Al2(SO4)3 NaCl → Na+ + Cl-
CaCl2 → Ca2+ + 2Cl-
Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO42-
2 XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ MOL ION B1 : Tính số mol chất điện li
B2 : Viết phương trình điện li, biểu diễn số mol lên phương trình điện li
B3 : Tính nồng độ mol ion : M n C
V
Bài 1.1. Viết phương trình điện li chất sau (nếu có ) :
HClO4 Sr(OH)2 K3PO4 BaCl2 AgCl Fe(OH)3 Al2(SO4)3 KMnO4 KOH 10 HNO3 11 BaSO4 12
Bài 1.2. Viết công thức chất mà điện li tạo ion :
a K+ CrO42- b Fe3+ NO3- c Mg2+ MnO4- d Al3+ SO42- Bài 1.3 Tính nồng độ mol ion dung dịch sau :
a 100 ml dung dịch chứa 4,26 gam Al(NO3)3 b 0,2 lít dung dịch có chứa 11,7 gam NaCl
◙ a nAl(NO)3 = 0,02 (mol) Al(NO3)3 → Al3+ + 3NO3- 0,02 0,02 0,06 (mol)
[Al3+] = 0,02/0,1 = 0,2(M) ; [NO3-] = 0,06/0,1 = 0,6 (M) Bài 1.4. Tính nồng độ mol ion dung dịch thu :
a Trộn 200 ml dung dịch NaCl 2M với 200 ml dung dịch CaCl2 0,5M b Trộn 400 ml dung dịch Fe2(SO4)3 0,2M với 100 ml dung dịch FeCl3 0,3M
c Trộn 200 ml dung dịch chứa 12 gam MgSO4 300 ml dung dịch chứa 34,2 gam Al2(SO4)3 ◙ a).[ Na+] = 0,4/0,4 = 1(M) ; [Ca2+] = 0,1/0,4 = 0,25 (M) ; [Cl-] = (0,4 + 0,2)/0,4 = 1,5 (M) b) [Fe3+] = 0,38 (M) ; [SO
42-] = 0,48 (M) ; [Cl- ] = 0,18 (M) c) [ Mg2+] = 0,2(M) ; [Al3+] = 0,4 (M) ; [SO
42-] = 0,8 (M)
(2)b) Hòa tan 8,08 gam Fe(NO3)3 9H2O nước thành 500 ml dung dịch Tính nồng độ mol ion dung dịch thu
◙ a.) nCuSO4 5H2O = 12,5/250 = 0,05 (mol) CuSO4.5H2O → Cu2+ + SO42- + 5H2O 0,05 0,05 0,05 (mol) [ Cu2+] = [SO42-] = 0,05/0,2 = 0,25 (M) b.) 0,04 (M) ; 0,12 (M)
Bài 1.6 a) Tính thể tích dung dịch HCl 0,5M có chứa số mol H+ số mol H+ có 0,3 lít dung dịch HNO3 0,2M
b) Cần ml dung dịch HCl 2M trộn với 180 ml dung dịch H2SO4 3M để dung dịch có nồng độ mol H+ 4,5M Cho biết H2SO4 điện li hoàn toàn
◙ a) VHCl = 0,12 (lit) b) VHCl = 108 (ml) Bài toán 2: ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐIỆN TÍCH B1 : Phát biểu định luật
- Trong dung dịch chứa chất điện li, tổng số mol điện tích dương âm luôn B2 : Áp dụng giải tốn
Cơng thức chung : Mol dt( ) Mol dt( )
Cách tính mol điện tích : ndt so chi dt n ion
Khối lượng chất tan dung dịch mmuoi mcation manion
Bài 2.1 Dung dịch A chứa Al3+ 0,1 mol, Mg2+ 0,15 mol, NO3- 0,3 mol Cl- a mol Tính a ◙ a = 0,3 mol
Bài 2.2. Dung dịch A chứa Na+ 0,1 mol , Mg2+ 0,05 mol , SO42- 0,04 mol lại Cl- Tính khối lượng muối dung dịch
◙ m = 11,6 gam.
Bài 2.3 Trong dung dịch có chứa a mol Ca2+ , b mol Mg2+ , c mol Cl – d mol NO3- a Lập biểu thức liên hệ a, b, c, d
b Nếu a = 0,01 ; c = 0,01 d = 0,03 b ?
◙ a Áp dung định luật BTĐT : 2a + 2b = c + d
b b = 0,01
2
01 , 03 , 01 ,
2
d a c
Bài 2.4. Một dung dịch có chứa hai loại cation Fe2+ (0,1 mol) Al3+ (0,2 mol) hai loại anion Cl- (x mol) SO42- (y mol) Tính x y biết cô cạn dung dịch làm khan thu 46,9 gam chất rắn khan
◙ x = 0,2 (mol) y = 0,3 (mol)
(3)A 0,6 ; 0,9 B 0.9 ; 0,6
C 0,5 ; 0,3 D 0,2 ; 0,3
Bài toán CHẤT ĐIỆN LI YẾU 1 Viết phương trình điện li
Axit : CH3COOH, H2S , H3PO4 … * CH3COOH H+ + CH3COO
-* H2S H+ + HS- ; HS- H+ + S2-
* H3PO4 H+ + H2PO4- ; H2PO4- H+ + HPO42- ; HPO22- H+ + PO43- Hiđrơxit lưỡng tính : Al(OH)3 , Zn(OH)2
Tính bazo :
* Al(OH)3 Al3+ + 3OH- * Zn(OH)2 Zn2+ + 2OH- Tính axit :
* Al(OH)3 H3O+ + AlO2- * Zn(OH)2 2H+ + ZnO22- 2 Xác định độ điện li
B1 : Áp dụng CT tính độ điện li
tan tan
tan
dien li M dien li hoa M hoa n C so phan tu dien li
so phan tu hoa n C
B2 : Sử dụng phương pháp ba dòng
AB AB Ban đầu : a Điện li : x x x Cân : a – x x x (M) → Độ điện li : α = x
a
* α = : chất điện li mạnh * < α < : chất điện li yếu * α = : chất không điện li
Bài 3.1 Viết phương trình điện li chất sau dung dịch :
Axit mạnh H2SeO4 (nấc thứ điện li mạnh) Axit yếu ba nấc H3PO4 Hi đrơ xit lưỡng tính Pb(OH)2 Na2HPO4
NaH2PO4 Axít mạnh HMnO4 Bazo mạnh RbOH
Bài 3.2. Điện li dung dịch CH3COOH 0,1M dung dịch có [H+] = 1,32.10-3 M Tính độ điện li α axit CH3COOH
(4)◙ CH3COOH H+ + CH3COO 1,32.10-3 1,32.10-3 (M) Độ điện li axit CH3COOH α =
3
1.32.10
.100 1,32%
0,1
Bài 3.3 Tính nồng độ mol ion H+ CH3COO- có dung dịch axit CH3COOH 0,1M Biết phương trình điện li : CH3COOHCH3COO- + H+ độ điện li α = 4%
◙ C = C0α = 0,1.4% = 0,004 M
Từ phương trình điện li :[CH3COO-] = [H+] = 0,004 M
Bài 3.4 Cho dung dịch HClO có nồng độ mol 0,01M, nồng độ HClO có độ điện li α = 0,172% a) Tính nồng độ ion H+ ClO-
b) Tính nồng độ mol HClO sau điện li ◙ a) [H+] = [ClO-] = 1,72.10-5 (M) b) [HClO] = 9,9828.10-3 (M)
Bài 3.5 Hòa tan gam CH3COOH nước để 250 ml dung dịch, biết độ điện li α = 0,12 Tính nồng độ mol phân tử ion dung dịch
◙ [CH3COOH] = 0,176 (M) ; [H+] = [CH3COO-] = 0,024 (M)
Bài 3.5. Một lít dung dịch CH3COOH 0,01 M có chứa tổng số 6,28.1021 ion phân tử CH3COOH Tính độ điện li axit
Điều cần nhớ :
- Số phân tử N = n 6,02.1023
- Đề cho lượng ban đầu lượng lại, nên sử dụng pp ba dòng : Ban đầu
Điện li Khi cân
◙ CH3COOH H+ + CH3COO – Ban đầu: 0,01
Điện li: x x x
Khi cân 0,01 – x x x mol
Theo đề : 0,01 – x + x + x =
21
2 23
6, 28.10
1, 043.10 6, 02.10
→ x = 0,043.10-2 mol Độ điện li : α =
2
2
0, 043.10
4,3.10 4,3%
0, 01
Bài 3.6. Trong 100 ml dung dịch axit nitrơ nhiệt độ định có 5,64.1021 phân tử HNO2 3,6.1020 ion NO2-
a Tính độ điện li axit nitrơ dung dịch nhiệt độ b Tính nồng độ mol dung dịch nói
(5)Ban đầu n0
Điện li 3,6.1020 3,6.1020 Khi cân 5,64.1021 3,6.1020
→ Số phân tử hòa tan dung dịch : n0 = 3,6.1020 + 5,64.1021 = 6.1021
→ α =
20 21
3,6.10
0,06 6%
6.10
b Nồng độ dung dịch là:
21 23
6.10
0,1( )
6, 02.10 0,1 M
Bài 3.7. Tính nồng độ mol ion H+ CH3COO- lit dung dịch có chứa 24 gam CH3COOH hịa tan Biết độ điện li axit α = 1,2%
◙ C0 = 0,2 M
C = 1,2% x 0,2 = 0,0024 M
Từ phương trình điện li : [ CH3COO-] = [H+] = 0,0024 M
Bài 3.8. Dung dịch axit CH3COOH 0,6% có khối lượng riêng xấp xỉ g/ml Độ điện li axit α = 1% Tính nồng độ mol ion H+ lít dung dịch
◙ m = V.D = 1000 gam
maxit = 0,6% x 1000 = gam naxit = 0,1 mol
[CH3COOH] = 0,1 M
Vì α = 1% → C = 0,1x 1% = 0,001 M [ H+ ] = 0,001 M
Bài 3.9. Hòa tan gam CH3COOH vào nước để 250 ml dung dịch, biết độ điện li α = 0,12 Tính nồng độ mol phân tử ion dung dịch
◙ Số mol ban đầu CH3COOH : 3 OO
3
0, 05( )
60
CH C H
n mol
Số mol điện li CH3COOH : nCH C3 OOH 0, 05.0,12 6.10 (3 mol)
CH3COOH H+ + CH3COO- Ban đầu : 0,05 Điện li : 6.10-3 6.10-3 6.10-3 Cân : 0,05 – 6.10-3 6.10-3 6.10-3 (mol)
[CH3COOH] = 0,176 (M) ; [H+] = [CH3COO-] = 0,024 (M) Bài toán XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ ĐIỆN LI
B1 : Xác định số điện li axit HA H+ + A-
[ ].[ ]
[ ]
a
H A k
HA
(6) BOH OH- + B+
[ ].[ ]
[ ]
b
OH B k
BOH
- [OH-], [B+], [BOH] trạng thái cân - kb : lớn tính bazo mạnh
Bài 4.1. Có dung dịch axit CH3COOH (chất điện li yếu) Nếu hòa tan vào dung dịch tinh thể CH3COONa (Chất điện li mạnh), nồng độ H+ có thay đổi khơng , có thay đổi ? Giải thích
Điều cần nhớ
- Sự phân li chất điện li yếu trình thuận nghịch dẫn đến cân động (cân điện li) Cân điện li có số cân K tuân theo nguyên lí Lơ Sa – tơ – li – ê
- Độ điện li phụ thuộc vào nhiệt độ điện li ◙ CH3COOH CH3COO- + H+
k =
3
[ ][ ]
[ ]
H CH COO CH COOH
Khi hòa tan chất điện li CH3COONa vào dung dịch nồng độ CH3COO- tăng lên phân li : CH3COONa → Na+ + CH3COO-
Vì Ka khơng đổi → [H+] giảm xuống
Bài 4.2. Cân sau tồn dung dịch : CH3COOH H+ + CH3COO- Độ điện li α CH3COOH biến đổi ?
a Khi nhỏ vào vài giọt dung dịch HCl b Khi pha loãng dung dịch
c Khi nhỏ vào vài giọt dung dịch NaOH
d Nhỏ vào dung dịch vài giọt dung dịch CH3COONa
◙ CH3COOH HCH C3 OO
Độ điện li : α =
3
[ ] [ OO ]
[ OO ] [ OO ]
H CH C CH C H CH C H
a Khi nhỏ HCl vào lượng H+ tăng lên cân dịch chuyển sang phải lượng CH3COOH tăng lên → α giảm
b Khi pha loãng dung dịch CH3COOH điện li nhiều → α tăng
c Khi nhỏ vào dd NaOH cân dịch chuyển sang phải, (vì H+ + OH-) → α tăng d CH3COO- tăng lên cân dịch chuyển chiều nghịch (làm giảm nồng độ CH3COO- ) → α giảm
Bài 4.3. Tính nồng độ mol ion H+ dung dịch CH3COOH 0,1M , biết số phân li axit Ka = 1,75.10-5
(7)Cb : 0,1 – x x x (M) Hằng số điện li axit :
2
3
[ ][ OO ]
1,75.10
[ OO ] 0,1
a
H CH C x
k
CH C H x
Vì : x << 0,1 → 0,1 – x = 0,1
Do : x2 = 1,75.10-5.0,1 → x = 1,32.10-3 Vậy : [H+] = 1,32.10-3 (M)
Bài 4.4. Tính nồng độ mol ion OH- có dung dịch NH3 0,1M , biết số phân li bazo kb = 1,8.10-5
◙ NH3 + H2O NH4+ + OH- Bđ : 0,1 Đli : x x x CB : 0,1 – x x x (M) Hằng số điện li bazo :
2 [ ].[ ] 1,8.10
[ ] 0,1
b
NH OH x
k NH x
Vì x << 0,1 → 0,1 – x = 0,1
Do : x2 = 1,8.10-5.0,1 → x = 1,34.10-3 Vậy [OH-] = 1,34.10-3 (M).
Bài 4.5. Trong lít dung dịch axit flohiđric có chứa gam HF nguyên chất Độ điện li axit 8% Hãy tính số phân li axit flohiđric
◙ nHF = 4/20 = 0,2 (mol) ; [HF] = 0,2/2 = 0,1 (M) HF H+ + F-
Bđ : 0,1 Đli : x x x
CB : 0,1 –x x x (M)
Theo đề : 0,08 = x/0,1 → x = 8.10-3 (M) Hằng số điện li axit HF :
3
4
[ ].[ ] (8.10 )
6,96.10
[ ] 0,1 8.10
a H F k HF
Bài 4.6 Axit propanoic (C2H5COOH) axit hữu cơ, muối axit dùng để bảo quản thực phẩm lâu bị mốc Hằng số điện li axit Ka = 1,3.10-5 Hãy tính nồng độ ion H+ dung dịch C2H5COOH 0,1M
◙ [H+] = 1,1.10-3 (M)
Bài 4.7. Tính nồng độ H+ dung dịch sau : a Dung dịch CH3COOH 0,1M Biết Ka = 1,75.10-5 b Dung dịch NH3 0,1M Biết Kb = 6,3.10-5
c Dung dịch CH3COONa 0,1M Biết số bazo Kb CH3COO- 5,71.10-10
Điều cần nhớ : 14
(8)◙ a) CH3COOH H+ + CH3COO- Bđ : 0,1 ĐLi : x x x CB : 0,1 – x x x (M) → x2 = 1,75.10-5.0,1 → x = 4,18.10-6 Vậy : [H+] = 4,18.10-6 (M)
b) NH3 + H2O NH4+ + OH- Bđ : 0,1 Đli : x x x CB : 0,1 – x x x → x2 = 0,1.6,3.10-5 → x = 7,94.10-6 = [OH-]
Ta có : [H+].[OH-] = 10-14 → [H+] = 1,26.10-9 (M) c) CH3COONa → CH3COO- + Na+
0,1 0,1 (M)
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- Bđ : 0,1 Đli : x x x CB : 0,1 – x x x → x2 = 0,1.5,71.10-10 → x = 7,56.10-6 = [OH-] Ta có : [H+].[OH-] = 10-14 → [H+] = 1,32.10-9 (M) Bài toán XÁC ĐỊNH ĐỘ pH DỰA VÀO [H+] 1 Xác định độ pH axit
B1 Tính số mol axit điện li axit B2 Viết phương trình điện li axit B3 Tính nồng độ mol H+
B4 Tính độ pH pH lg[H] 2 Xác định độ pH bazo B1 Tính số mol bazo điện li B2 Viết phương trình điện li bazo
B3 Tính nồng độ mol OH- , suy [H+] [H].[OH] 10 14 B4 Tính độ pH
Bài 5.1. Tính pH dung dịch chứa 1,46 gam HCl 400 ml ◙ nHCl = 0,04 (mol)
HCl → H+ + Cl- 0,04 0,04 (mol) [H+] = 0,04/0,4 = 0,1 (M) pH = - lg[H+] =
(9)◙ nNaOH = 0,4/40 = 0,01 (mol) NaOH → Na+ + OH-
0,01 0,01 (mol) [OH-] = 0,01/0,1 = 0,1 (M)
Ta có : [H+].[OH-] = 10-14 → [H+] = 10-13 → pH = 13 Bài 5.3 Tính pH dung dịch sau :
1) HNO3 0,04M 2) H2SO4 0,01M + HCl 0,05M 3) NaOH 10-3 M 4) KOH 0,1M + Ba(OH)2 0,2M ◙ 1) pH = 1,4 2) pH = 1,15 3) pH = 11 4) pH = 13,7
Bài 5.4 Tính pH dung dịch tạo thành trộn 100 ml dung dịch HCl 1M với 400 ml dung dịch NaOH 0,375 M
◙ pH = 13
Bài 5.5 Hòa tan hoàn toàn 2,4 gam Mg vào 100 ml dung dịch HCl 3M Tính pH dung dịch thu
◙ pH =
Bài 5.6 Trộn 40 ml dung dịch H2SO4 0,25M với 60 ml dung dịch NaOH 0,5M Tính pH dung dịch thu
◙ pH = 13
Bài 5.7 Tính pH độ điện li :
a) dung dịch HA 0,1M có Ka = 4,75.10-5 b) dung dịch NH3 0,1M có Kb = 1,8.10-5
◙ a) pH = 2,66 ; α = 2,18% b) pH = 11,13 ; α = 1,34% Bài 5.8 Tính pH dung dịch sau : a) Dung dịch H2SO4 0,05M
b) Dung dịch Ba(OH)2 0,005M
c) Dung dịch CH3COOH 0,1M có độ điện li α = 1%
d) Tính pH dung dịch hỗn hợp CH3COOH 0,2M CH3COONa 0,1M Cho Ka CH3COOH 1,75.10-5
◙ a) pH = ; b) pH = 12 ; c) pH = d) CH3COONa → CH3COO- + Na+ 0,1 0,1 (M) CH3COOH H+ + CH3COO- Bđ 0,2 0,1 ĐLi x x x CB 0,2 – x x x + 0,1
3
[ ].[ OO ]
[ OO ]
a
H CH C K
CH C H
→ 1,75.10-5 (0,2 – x) = x.(x + 0,1)
(10)Bài toán XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ MOL DỰA VÀO ĐỘ pH 1 Tính nồng độ mol axit
B1 : Tính [H+] từ pH - pH = a → [H+] = 10-a B2 : Viết phương trình điện li - Từ [H+] → [ axit ]
2 Tính nồng độ mol bazo
B1 : Tính [H+] từ pH , suy [OH-] - pH = a → [H+] = 10-a
- [H+].[OH-] = 10-14 → [OH-] B2 : Viết phương trình điện li bazo - Từ [OH-] → [bazo]
Chú ý :
pH > : môi trường bazo pH < : môi trường axit Ph = : mơi trường trung tính
Bài 6.1. Một dung dịch axit sunfuric có pH =
a) Tính nồng độ mol axit sunfuric dung dịch Biết nồng độ này, phân li H2SO4 thành ion hoàn toàn
b) Tính nồng độ mol ion OH- dung dịch ◙ a) [H2SO4] = 0,005 (M)
b) [OH-] = 10-12 (M)
Bài 6.2 Cần gam NaOH để pha chế 300 ml dung dịch có pH = 10 ◙ pH = 10 → [H+] = 10-10
Ta có : [H+].[OH-] = 10-14 → [OH-] = 10-4 (M) → nOH- = 3.10-5 (mol) NaOH → Na+ + OH-
3.10-5 3.10-5 (mol) → mNaOH= 1,2.10-3 (g)
Bài 6.3 Cho m gam Na vào nước, ta thu 1,5 lít dung dịch có pH = 13 Tính m ◙ m = 3,45 (g)
Bài 6.3 Pha loãng 200 ml dung dịch Ba(OH)2 1,3 lít H2O thu dung dịch có pH = 13 Tính nồng độ mol ban đầu dung dịch Ba(OH)2
Điều cần nhớ : pha lỗng chất tan số mol khơng thay đổi ◙ pH = 13 → [H+] = 10-13
Ta có : [H+].[OH-] = 10-14 → [OH-] = 10-1 (M) → n
OH- = 0,1.1,5 = 0,15 (mol) Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH-
0,075 0,15 (mol)
→ [Ba(OH)2] = 0,075/0,2 = 0,375 (M) Bài 6.4 V lít dung dịch HCl có pH =
(11)b) Cần bớt thể tích H2O V để thu dung dịch có pH = c) Cần thêm thể tích H2O V để thu dung dịch có pH =
◙ a) pH = 13 → [H+] = 10-3 (M) → [OH-] = 10-11 (M) b) 10-3 V = 10-2 (V + V’) → V’ = - 0,9 V
→ Vậy cần bớt thể tích H2O 0,9V để dung dịch có pH = c) 10-3V = 10-4(V + V’) → V’ = 9V
→ Vậy cần thêm thể tích H2O 9V để thu dung dịch có pH =
Bài 6.5 Trộn 250 ml dung dịch HCl 0,08M H2SO4 0,01M với 250 ml dung dịch NaOH a (M), 500 ml dung dịch có pH = 12 Tính a
◙ HCl → H+ + Cl- ; H
2SO4 → 2H+ + SO42- 0,02 0,02 2,5.10-3 5.10-3 (mol) NaOH → Na+ + OH-
0,25a 0,25a (mol) H+ + OH- → H
2O 0,0225 (mol)
Theo đề : pH = 12 → [OH-] = 10-2 (M)
Do : 0,01 0,5 + 0,025 = 0,25a → a = 0,12 (M)
Bài 6.6 Cần thêm ml dung dịch HCl có pH = vào 100 ml dung dịch H2SO4 0,05M để thu dung dịch có pH = 1,2 ?
◙ V = 70 ml
Bài 6.7 Dung dịch NH3 0,4M có pH = 12 Tính độ điện li α chất điện li dung dịch ◙ α = 2,5%
Bài 6.8 Tính độ điện li trường hợp sau : a) Dung dịch HCOOH 1M có Ka = 1,77.10-4
b) Dung dịch CH3COOH 1M , biết dung dịch có pH = ◙ a) α = 1,3% ; b) α = 0,01%
Bài 6.9 a) Để pha lít dung dịch CH3COOH có pH = cần lấy ml dung dịch CH3COOH 40% có khối lượng riêng D = 1,05 g/ml Biết axit có Ka = 1,74.10-5
b) Tính độ điện li dung dịch có pH =
c) Lấy lít dung dịch CH3COOH có pH = nói trên, hịa tan vào 0,1 mol HCl Giả sử thể tích dung dịch khơng thay đổi Hãy tính pH độ điện li dung dịch thu
◙ a) pH = → [H+] = 10-3 (M) CH3COOH H+ + CH3COO- Bđ a ĐL 10-3 10-3 10-3 CB a – 10-3 10-3 10-3 (M) → 1,74.10-5 (a – 10-3) = (10-3)2 → a = 0,0585 (M)
Số mol CH3COOH ban đầu : n1 = 0,0585.5 = 0,2925 (mol)
(12)b) Độ điện li dung dịch có pH = α = 10-3/0,0585 = 1,7%
c) pH = → [H+] = 10-3 (M) → n
H+ = 10-3.1 = 10-3 (mol) HCl → H+ + Cl-
0,1 0,1 (mol)
→ nH+ = 0,1 + 10-3 = 0,101 (mol) → [H+] = 0,101 (M) → pH = CH3COOH H+ + CH3COO-
10-3
Bài toán AXIT , BAZO VÀ CHẤT LƯỠNG TÍNH THEO HAI THUYẾT.
Thuyết A – rê – ni – ut (thuyết điện li) Thuyết Bron – stêt (thuyết proton) Axit chất tan nước phân li H+
HCl → H+ + Cl-
Axit chất nhường proton H+ HCl + H2O → H3O+ + Cl-
Bazo chất tan nước phân li OH- NaOH → OH- + Na+
Bazo chất nhận proton H+ NH3 + H2O NH4+ + OH- Hiđroxit lưỡng tính tan nước vừa có
thể phân li axit, vừa phân li theo bazo
Chất lưỡng tính vừa nhường proton, vừa nhận proton
Bài 7.1 a) Hãy viết phương trình hóa học mơ tả tính axit CH3COOH theo quan điểm A – rê – ni – ut quan điểm Bron – stêt Viết biểu thức tính số phân li cho cân So sánh hai biểu thức tìm
b) Viết biểu thức tính số phân li : NH3 , NH4+ , CO32- , HNO2 ◙ a) Theo A – rê – ni – ut :
CH3COOH H+ + CH3COO- → Ka = 3
[H ].[ OO ]
[ OOH]
CH C CH C
Theo Bron – stêt :
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO- → Ka = 3
[ ].[ ]
[ ]
H O CH COO CH COOH
→ Hai biểu thức giống nhau, khác cách viết H+ H3O+ b) NH3 + H2O NH4+ + OH- → Kb =
3
[ ].[ ]
[ ]
NH OH NH
NH4+ + H2O H3O+ + NH3 → Ka = 3
[ ].[ ]
[ ]
H O NH NH
Hoặc : NH4+ H+ + NH3 → Ka =
[ ].[ ]
[ ]
H NH NH
Bài 7.2 Trong phản ứng đây, phản ứng nước đóng vai trị axit, phản ứng nước đóng vai trị bazo (theo Bron – stêt)
HCl + H2O → H3O+ + Cl-
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2
(13)CuSO4 + 5H2O → CuSO4.5H2O ◙ 1 HCl → H+ + Cl-
H2O + H+ → H3O+
→ H2O nhận proton H+ thể tính bazo 3 NH3 + H+OH → NH4+
→ H2O nhường proton H+ thể tính axit
Bài 7.3 a) Theo định nghĩa Bron – stêt, ion : Na+ , NH4+ , CO32- , CH3COO- , HSO4- , K+ , Cl HCO3- là axit , bazo, lưỡng tính hay trung tính ? Tại ?
b) Trên sở đó, dự đốn dung dịch chất cho có pH lớn hơn, nhỏ hay :Na2CO3, KCl, CH3COONa, NH4Cl, NaHSO4
◙ Axit : NH4+ , HSO4-
NH4+ + H2O NH3 + H3O+ : NH4+ NH3 + H+ HSO4- + H2O SO42- + H3O+
Bazo : CO32- , CH3COO-
CO32- + H2O HCO3- + OH-
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- Lưỡng tính : HCO3-
- Tính axit : HCO3- + H2O CO32- + H3O+ - Tính bazo : HCO3- + H2O CO2 + H2O + OH- Trung tính : Na+, K+ , Cl-
- Vì khơng có khả cho nhận proton H+ b) Na2CO3 CH3COONa có pH >
NH4Cl NaHSO4 có pH < KCl có pH =
Bài 7.4 Khi tan nước chất hiđro bromua (HBr), hi đro telurua (H2Te), etyl amin (C2H5NH2) có phản ứng sau :
HBr + H2O → H3O+ + Br- (1) H2Te + H2O H3O+ + HTe- (2) C2H5NH2 + H2O C2H5NH3+ + OH- (3)
a) Cho biết chất axit, chất bazo ? Giải thích b) Nước axit, bazo phản ứng ? Giải thích
◙ a) HBr H2Te axit nhường proton H+ C2H5NH2 bazo nhận proton H+
b) (1) (2) H2O bazo nhận proton H+ (3) H2O axit nhường proton H+
(14)→ Dung dịch Na2S làm quỳ tím hóa xanh
NH4Cl → NH4+ + Cl- ; NH4+ + H2O NH3 + H3O+ → Dung dịch NH4Cl làm quỳ tím hóa đỏ
Bài toán PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION B1 : Tính số mol chất phản ứng
B2 : Viết phương trình điện li, suy số mol ion B3 : Viết phương trình phản ứng ion thu gọn B4 : Áp dụng công thức giải tốn
Tính pH dung dịch : pH = - lg[H+]
Định luật bảo tồn mol điện tích : moldt( ) moldt( )
Bài 8.1. Để trung hòa 50 ml dung dịch hỗn hợp axit HCl 1M H2SO4 0,75M cần ml dung dịch NaOH 1,25M ?
◙ nHCl = 0,05 (mol) ; nH2SO4 = 0,05.0,75 = 0,0375 (mo) HCl → H+ + Cl- ; H
2SO4 → 2H+ + SO42- 0,05 0,05 0,0375 0,075 (mol) → nH+ = 0,125 (mol)
Phương trình pứ : H+ + OH- → H2O 0,125 (mol) → VOH- = VNaOH = 0,1 (lit)
Bài 8.2 Để trung hòa 50 ml dung dịch hỗn hợp axit HCl 0,3M HBr 0,2M cần dùng ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,05M ?
◙ V = 125 ml
Bài 8.3 Cần phải thêm ml dung dịch HCl 0,2M vào 100 ml dung dịch NaOH 0,25M để thu dung dịch có pH =
◙ V = 126,84 (ml).
Bài 8.4. Cần phải thêm ml dung dịch NaOH 0,15M vào 50ml dung dịch HCl 0,2M để thu dung dịch có pH = 12
◙ V = 75 (ml).
Bài 8.5. Cần phải thêm ml dung dịch HCl 0,15M vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm bazo NaOH 0,1 M + Ba(OH)2 0,075M để thu dung dịch có pH = ?
◙ 185,71 (ml)
Bài 8.6 Một dung dịch Y có chứa ion Cl-, SO42- , NH4+ Khi cho 100 ml dung dịch Y phản ứng với 200 ml dung dịch dung dịch Ba(OH)2 thu 6,99 gam kết tủa 2,24 lít khí (đktc)
a) Tính nồng độ mol ion dung dịch Y b) Tính nồng độ mol dung dịch Ba(OH)2 dùng
◙ a) [NH4+] = M ; [Cl-] = 0,4M ; [SO42-] = 0,6M b) [Ba(OH)2] = 0,25M
Bài 8.7 Dung dịch A chứa HCl H2SO4 theo tỉ lệ mol 3:1 Biết 100 ml dung dịch A trung hòa vừa đủ 50 ml dung dịch NaOH 0,5M
(15)b) Tính khối muối thu sau phản ứng
c) Hỏi 200 ml dung dịch A trung hòa vừa đủ ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2M Ba(OH)2 0,1M
◙ a) 0,05 M ; 0,15M b) 125 ml c) 4,3125 gam
Bài 8.8 Hòa tan 1,65 gam (NH4)2SO4 2,61 gam K2SO4 nước thu 250 ml dung dịch A Đó chất điện li mạnh
a) Tính nồng độ mol chất dung dịch A
b) Lấy 50 ml dung dịch A tác dụng với 50 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M, lọc, rửa kết tủa tạo thành , thu m1 gam kết tủa 120 ml dung dịch A1 Tính m1 nồng độ mol ion thu dung dịch A1
◙ a) [NH4+] = 0,1M ; [K+] = 0,12M ; [SO42-] = 0,11M
b) m1 = 1,2815 gam [K+] = 0,05M ; [OH-] = 0,042M ; [Ba2+] = 0,0375M
Bài 8.9 Thêm từ 400 gam dung dịch H2SO4 49% nước điều chỉnh lượng nước để thu lít dung dịch A Coi H2SO4 điện li hịa tồn hai nấc
1) Tính nồng độ mol H+ dung dịch A
2) Tính thể tích dung dịch NaOH 1,8M cần thêm vào 0,5 lit dung dịch A để thu : a) dung dịch có pH =
b) dung dịch có pH = 13 Bài 8.10 Hãy tính m x :
a) Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,08M H2SO4 0,01M với 250 ml dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ x M thu m gam kết tủa 500 ml dung dịch có pH = 12 Hãy tính m x
b) Trộn 300 ml dung dịch có chứa NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,025M với 200 ml dung dịch H2SO4 x(M) , thu m gam kết tủa 500 ml dung dịch có pH =2 Hãy tính m x
BÀI TẬP TỔNG HỢP
BÀI 15: Tính nồng độ mol dung dịch thu khi:
a Trộn 200 ml dung dịch NaCl 2M với 200 ml dung dịch CaCl2 0,5M b Trộn 400 ml dung dịch Fe2(SO4)3 0,2 M với 100 ml dung dịch FeCl3 0,3M
c Trộn 200 ml dung dịch chứa 12 gam MgSO4 300 ml dung dịch chứa 34,2 gam Al2(SO4)3
a [Na+] = 1M ; [Ca2+] = 0,25 M ; [Cl-] = 1,5 M b [Fe2+] = 0.38 M ; [SO42-] = 0,48 M; [Cl-] = 0,18 M c [Mg2+] = 0,2M ; [Al3+] = 0,4M ; [SO42-] = 0,8 M BÀI 16:
a Tính thể tích dung dịch KOH 14% (D = 1,128 g/ml) có chứa số mol OH- số mol OH-có chứa 0,2 lít dung dịch NaOH 0,5 M
b Tính thể tích dung dịch HCl 0,5M có chứa số mol H+ số mol H+ có 0,3 lít dung dịch HNO3 0,2 M
a 89 ml ; b 120 ml
BÀI 17: Cho dung dịch HNO2 0,1 M có số điện li K = 0,0005 a Hãy tính nồng độ ion H+ , NO2-
(16) a Phương trình điện li : HNO2 H+ + NO2- Ban đầu 0,1
Điện li x x x Khi cân 0,1 – x x x (mol)
K = 0,0005 =
x x
1 ,
2
(x < 0,1)
→ x = 6,82.10-3 M b Độ điện li
α = 6,82.10 6,82%
,
2
x x
BÀI 18: 500 ml dung dịch A có chứa x mol Fe3+ ; 0,04 mol Na+ ; y mol SO42- 0,09 mol Cl- Nếu cô cạn dung dịch thu 7,715 gam muối khan Tính nồng độ mol ion Fe3+ SO4 2-trong dung dịch
[Fe3+] = 0,06 M ; [SO42-] = 0,04 M
BÀI 19: Dung dịch A có chứa ion CO32- , SO32- , SO42- , 0,1 mol HCO3- 0,3 mol Na+ Thêm V lít dung dịch Ba(OH)2 1M vào dung dịch A thu lượng kết tủa lớn Giá trị V :
A 0,15 B 0,2 C 0,25 D 0,5
BÀI 20: Chất sau không dẫn điện ?
A KOH nóng chảy B MgCl2 nóng chảy C HI dung mơi nước D KCl khan
BÀI 21: Chất không phân li ion hòa tan nước ?
A MgCl2 B HClO3
C C6H12O6 D Ba(OH)2
BÀI 22: Có dung dịch chất điện li yếu Khi thay đổi nồng độ dung dịch (nhiệt độ khơng thay đổi) :
A Độ điện li số điện li thay đổi B Độ điện li số điện không thay đổi C Độ điện li thay đổi số điện li thay đổi D Độ điện li không đổi số điện li thay đổi
BÀI 23: Trong ml dunhg dịch HNO2 nhiệt độ định có 5,64.1019 phân tử HNO2 3,6 1018 ion NO2-
a Tính độ điện li HNO2
b Tính nồng độ mol dung dịch nói
a HNO2 H+ + NO2- Ban đầu : n0
Điện li : 3,6.1018 3,6.1018 Cân bằng: 5,64.1014 3,6.1018 → n0 = 3,6.1018 + 5,6.1014 = 6.1019 → α = 0,06 6%
10
10 ,
19 18
(17)b Nồng độ mol dung dịch : 0,1M 001
, 10 02 ,
10
23 19
BÀI 24: Cho V lít CH3COOH có 4.103 cation H+ ,4.103 CH3COO- 2.106 phân tử axit Tính độ điện li axit
CH3COOH H+ + CH3COO- Ban đầu : n0
Điện li : 4.103 4.103 Cân : 2.106
→ n0 = 4.103 + 2.106 = 2,004.106
→ α = 6
3
10 004 ,
10
= 0,1996%
BÀI 25: 10 ml dung dịch axit HCOOH 0,3M có chứa tổng số hạt n0 (phân tử ion) Nếu biết độ điện li axit α = 2% n có giá trị ?
HCOOH H+ + HCOO- Ban đầu: 3.10-3.6,02.1023 = 1,806.1021 Điện li : 0,02 x 1,806.1021 = 3,612.1019 → n = 1,806.1021 + 3,612.1019 = 18,42.1020 BÀI TẬP ÁP DỤNG
BÀI 1: Viết phương trình điện li chất sau dung dịch : Axit H2SeO4 (nấc thứ điện li mạnh)
2 Axit yếu ba nấc : H3PO4 Hidroxit lưỡng tính : Pb(OH)2
4 Na2HPO4 NaH2PO4 Axit mạnh HMnO4 Bazo mạnh : RbOH [Ag(NH3)2]2SO4 BÀI 2: Cho phân tử ion sau :
S2- , NH4+ , H2PO4- , HI , C6H5O- , NH3 , PO43- , CH3COO- , [Fe(H2O)]3+ , HSO4- , HS- , HSO3- Theo thuyết Bron – stet phân tử ion axit, bazo hay lưỡng tính ? Minh họa phản ứng chúng nước
Axit : HI, NH4+ , [Fe(H2O)]3+ HSO4- * HI + H2O H3O+ + I-
* NH4+ + H2O H3O+ + NH3
* [Fe(H2O)]3+ + H2OH3O+ + Fe(OH)2+ * HSO4- + H2O H3O+ + SO42-
Bazo : NH3 , S2- , CH3COO- , C6H5O- * NH3 + H2O NH4+ + OH- * S2- + H2O HS- + OH-
* CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- * C6H5O- + H2O C6H5OH + OH-
(18)* HS- + H2O H2S + OH- * HSO3- + H2O H3O+ + SO32- * HSO3- + H2O SO2 + H2O + OH- * H2PO4- + H2O H3O+ + HPO42- * H2PO4- + H2O H3PO4 + OH-
BÀI 3: Trong chất đây, phản ứng H2O đóng vai trò axit, phản ứng H2O đóng vai trị bazo theo Bron – stet
HCl + H2O → H3O+ + Cl-
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O NH3 + H2O NH4+ + OH- CuSO4 + 5H2O → CuSO4.5H2O
(1) Bazo ; (2) Axit
VẤN ĐỀ 2: HẰNG SỐ PHÂN LI AXIT VÀ BAZO Hằng số phân li axit :
HA H+ + A- Ka =
HA A H
] [
] ].[
[
* Ka phụ thuộc vào chất axit nhiệt độ * Ka nhỏ lực axit yếu
2 Hằng số phân li bazo : BOH OH- + B+
Kb =
] [
] ].[ [
BOH B
OH
* Kb phụ thuộc vào nhiệt độ , chất bazo * Kb nhỏ lực bazo yếu
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: Viết số phân li axit Ka số phân li bazo Kb cho trường hợp sau : CH3COO- , NH4+ , F- , HF
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- Kb =
] [
] ].[ [
3
COO CH
OH COOH CH
(19)Website HOC247 cung cấp mơi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I.Luyện Thi Online
-Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
-Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn
II.Khoá Học Nâng Cao HSG
-Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
-Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III.Kênh học tập miễn phí
-HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
-HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia
- - - - -