Các dạng toán chuyên đề sự điện li môn Hóa học 11 năm 2019-2020

CÁC DẠNG TOÁN CHUYÊN ĐỀ SỰ ĐIỆN LI MÔN HÓA HỌC 11 NĂM 2019-2020

 

Sự điện li. Phân loại các chất điện li

I. Sự điện li

1. Sự điện li: là quá trình phân li các chất trong nước ra ion.

2. Chất điện li: là những chất tan trong nước phân li ra được ion.

Dung dịch trong nước của các chất điện li sẽ dẫn điện được.

3. Phương trình điện li:

AXIT → CATION H⁺ + ANION GỐC AXIT

BAZƠ → CATION KIM LOẠI + ANION OH^-

MUỐI → CATION KIM LOẠI (hoặc NH₄⁺) + ANION GỐC AXIT.

4. Các hệ quả:

- Trong một dung dịch, tổng ion dương = tổng ion âm.

- Tổng số gam các ion sẽ bằng tổng số gam các chất tan có trong dung dịch đó.

II. Phân loại các chất điện li

1. Độ điện li: ( α )

α = n/n_o.

ĐK: 0 < 1.

n: số phân tử hoà tan; n_o: số phân tử ban đầu.

2. Chất điện li mạnh và chất điện li yếu:

a. Chất điện li mạnh: Là những chất khi tan trong nước, các phân tử hoà tan đều phân li ra ion ( α = 1, phương trình biểu diễn → ).

Axit mạnh: HCl, HNO₃, HClO₄, H₂SO₄, HBr, HI, ...

Bazơ mạnh: KOH, NaOH, Ba(OH)₂, ...

Muối: Hầu hết các muối (trừ HgCl₂, Hg(CN)₂ ).

b. Chất điện li yếu: Là những chất khi tan trong nước, chỉ có một phần số phân tử hoà tan phân li ra ion (0 < 1, phương trình biểu diễn ⇌ ).

Axit yếu: CH₃COOH, HClO, H₂S, HF, H₂SO₃, H₂CO₃,

Bazơ yếu: Mg(OH)₂, Al(OH)₃, NH₃, ...

Cân bằng điện li:

VD: HF ⇌ H⁺ + F^-

* Ảnh hưởng của sự pha trộn đến độ điện li α : Khi pha loãng α tăng.

Axit, bazo, muối. pH của dung dịch

I. Axit, bazơ, muối

1. Axit và bazơ theo thuyết Areniut:

Axit: H₂O → H⁺; Bazơ H₂O → OH^-

*Axit nhiều nấc:

VD: H₃PO₄ ⇌ H⁺ + H₂PO₄^-

H₂PO₄- ⇌ H⁺+ HPO₄^2-

HPO₄^2- ⇌ H⁺ + PO₄^3-

* Bazơ nhiều nấc:

VD: Mg(OH)₂ ⇌ Mg(OH)⁺ + OH^- ; Mg(OH)⁺ ⇌ Mg²⁺ + OH^-

*Hiđroxit lưỡng tính:

A(OH)_n : Zn(OH)₂, Pb(OH)₂, Sn(OH)₂, Cu(OH)₂, Al(OH)₃, Cr(OH)₃.

Phân li theo kiểu bazơ:

VD: Zn(OH)₂ ⇌ Zn²⁺ + 2OH^- ; Al(OH)₃ ⇌ Al³⁺ + 3OH^-

Phân li theo kiểu axit:

VD: Zn(OH)₂ ⇌ ZnO₂^2- + 2H⁺ ; Al(OH)₃ ⇌ AlO₂^- + H₃O⁺

2. Axit, bazơ theo Bronsted:

Axit là chất (hoặc ion) nhường proton H⁺.

Bazơ là chất (hoặc ion) nhận proton H⁺.

Chú ý:

Anion gốc axit còn H của axit yếu (H₂CO₃, H₂SO₃, H₂S, H₃PO₄, ...) đều là chất lưỡng tính, còn anion không còn H của axit yếu đều là bazơ.

Hằng số phân li axit (Ka) và bazơ (Kb):

VD: CH₃COOH ⇌ CH₃COO^- + H⁺

CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO^- + H⁺

VD: NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH^-

\(\begin{array}{l}
{K_a} = \frac{{[{H^ + }].[C{H_3}CO{O^ - }]}}{{[C{H_3}COOH]}}\\
{K_a} = \frac{{[{H_3}{O^ + }].[C{H_3}CO{O^ - }]}}{{[C{H_3}COOH]}}\\
{K_b} = \frac{{[N{H_4}^ + ].[O{H^ - }]}}{{[N{H_3}]}}
\end{array}\)

Sự điện li của muối trong nước:

VD: Na₂SO₄ → 2Na⁺ + SO₄^2-

Muối axit, muối trung hoà:

+ Muối axit: Là muối mà gốc axit còn H có khả năng cho proton.

+ Muối trung hoà: Là muối mà gốc axit không còn H có khả năng cho proton.

II. pH của dung dịch

CÔNG THỨC pH = - lg[H+] pOH = - lg[OH-] [H+].[OH-] = 10-14 pH + pOH = 14 pH = a → [H+] = 10-a pOH = b → [OH+] = 10-b

MÔI TRƯỜNG pH < 7 → Môi trường axít pH > 7 → Môi trường bazơ pH = 7 →Môi trường trung tính [H+] càng lớn ↔ Giá trị pH càng bé [OH-] càng lớn ↔ Giá trị pH càng lớn

 

Phản ứng trao đổi của ion

1. Điều kiện tồn tại dung dịch

Dung dịch các chất điên li chỉ tồn tại được nếu thoả mãn đồng thời cả 2 điều kiện:

- Có sự trung hoà về điện (tổng số mol điện tích âm = tổng số mol điện tích dương).

Số mol_{điện tích} = số mol_ion .điên tích_ion

- Các ion trong dung dịch không có phản ứng với nhau.

Các ion trong dung dịch thường kết hợp với nhau theo hướng: tạo kết tủa, tạo chất khí, tạo chất điện lli yếu (các ion có tính khử có thể phản ứng với các ion có tính oxi hoá theo kiểu phản ứng oxi hoá - khử).

2. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li

Phản ứng trao đổi ion

- 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 chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất 1 trong số các chất sau:

+ Chất kết tủa.

+ Chất điện li yếu.

+ Chất khí.

3. Phản ứng thuỷ phân muối:

Dạng muối	Phản ứng thuỷ phân	pH của dung dịch
Muối tạo bởi axit mạnh với bazơ mạnh	Không thuỷ phân	pH = 7
Muối tạo bởi axit mạnh với bazơ yếu	Có thuỷ phân (Cation kim loại bị thuỷ phân, tạo mt axit)	pH < 7
Muối tạo bởi axit yếu với bazơ mạnh	Có thuỷ phân ( Anion gốc axit bị thuỷ phân, tạo mt bazơ)	pH > 7
Muối tạo bởi axit yếu với bazơ yếu	Có thuỷ phân (Cả cation kim loại và anion gốc axit đều bị thuỷ phân)	Tuỳ vào Ka, Kb quá trình thuỷ phân nào chiếm ưu thế, sẽ cho môi trường axit hoặc bazơ.

Axit - bazơ - chất lưỡng tính theo Areniut và Bronsted; Hằng số phân li axit yếu (K_a) và bazơ yếu (K_b)

I. Phương pháp giải

- Nắm chắc định nghĩa về axit, bazo, muối, lưỡng tính.

Thuyết Arêniut (thuyết điện li)	Thuyết Bronstêt (thuyết proton)
Axit là chất khi tan trong nước phân li ra H+ HCl → H+ + Cl-	Axit là chất nhường proton H+. HCl + H2O → H3O+ + Cl+
Bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra OH- NaOH → OH- + Na+	Bazơ là chất nhận proton H+ NH3 + H2O ⇌ NHH4+ + OH-
Hiđroxit lưỡng tính khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit, vừa có thể phân li theo bazơ	Chất lưỡng tính vừa có thể nhường proton, vừa có thể nhận proton .

II. Ví dụ

Bài 1: Theo thuyết axit-bazơ của Bronsted, các chất sau giữ vai trò là axit – bazơ - lưỡng tính - trung tính: HSO₄^-, H₂PO₄^-, PO₄^3-, NH₃, S^2-, Na⁺ , Al³⁺, Cl^- , CO₃^2- , NH₄⁺, HS^-.

Trả lời

- Axit: NH₄⁺, HSO₄⁺, Al³⁺

NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺

HSO₄^- + H₂O ⇌ SO₄^2- + H₃O⁺

Al³⁺ + H₂O ⇌ [Al(OH)]²⁺ + H⁺

- Bazơ: PO₄^3-, NH₃, S^2-, CO₃^2-

PO₄^2- + H₂O ⇌ HPO₄^- + OH^-

NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH^-

S^2- + H₂O ⇌ HS^- + OH^-

CO₃^2- + H₂O ⇌ HCO₃^- + OH^-

- Lưỡng tính: H₂PO₄^-, HS^-

H₂PO₄^- + H₂O ⇌ H₃PO₄ + OH^-

H₂PO₄^- + H₂O ⇌ HPO₄^2- + H₃O⁺

HS^- + H₂O ⇌ H₂S + OH^-

HS^- + H₂O ⇌ S^2- + H₃O⁺

- Trung tính: Na⁺, Cl^-

Bài 2: Từ quan điểm axit-bazơ của Bronsted, hãy cho biết tính axit, bazơ, trung tính hay lưỡng tính của các dung dịch sau: NaCl, Na₂S, NaHCO₃, Cu(NO₃)². NH₄Cl, CH₃COOK, Ba(NO₃)², Na₂CO₃.

Trả lời

- Dung dịch có tính axit: Cu(NO₃)², NH₄Cl.

+ Cu(NO₃)² → Cu²⁺ + 2NO₃^-

Cu²⁺ + H₂O ⇌ [Cu(OH)]⁺ + H⁺

+ NH₄Cl → NH₄⁺ + Cl^-

NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺

- Dung dịch có tính bazơ: Na₂S, CH₃COOK.

+ Na₂S → 2Na⁺ + S^2-

S^2- + H₂O ⇌ HS^- + OH^-

+ CH₃COOK → CH₃COO^- + K⁺

CH₃COO^- + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH^-

- Dung dịch có tính lưỡng tính: NaHCO₃.

+ NaHCO₃ → Na⁺ + HCO₃^-

HCO₃^- + H₂O ⇌ H₂CO₃ + OH^-

HCO₃^- + H₂O ⇌ CO₃^2- + H₃O⁺

- Dung dịch trung tính: NaCl, Ba(NO₃)²

NaCl → Na⁺ + Cl^-

Ba(NO₃)² → Ba²⁺ + 2NO₃^-

 

---(Để xem nội dung đầy đủ, chi tiết vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---

 

Phương trình ion rút gọn và các bài toán liên quan

I. Phương pháp giải

Viết phương trình ion thu gọn

+ Viết phản ứng dạng phân tử, phân tích dạng phân tử thành dạng ion. Rút gọn những ion giống nhau ở hai vế, cân bằng điện tích và nguyên tử ở hai vế, thu được phương trình io rút gọn.

Các chất kết tủa, chất khí và chất điện li yếu vẫn giữ ở dạng phân tử.

II. Ví dụ

Bài 1: Viết phương trình phân tử và ion rút gọn của các phản ứng sau (nếu có) xảy ra trong dung dịch:

a) KNO₃ + NaCl   b) NaOH + HNO₃   c) Mg(OH)₂ + HCl

d) Fe₂(SO₄)₃ + KOH   e) FeS + HCl   f) NaHCO₃ + HCl

g) NaHCO₃ + NaOH   h) K₂CO₃ + NaCl   i) CuSO₄ + Na₂S

Trả lời

a. Không xảy ra

b. NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + H₂O

H⁺ + OH^- → H₂O

c. Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + H₂O

Mg(OH)₂ + 2H⁺ → Mg²⁺ + H₂O

d. Fe₂(SO₄)₃ + 6KOH → 2Fe(OH)₃↓ + 3K₂SO₄

Fe²⁺ + 3OH^- → Fe(OH)₃↓

e. FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑

FeS + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂S↑

f. NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂↑ + H₂O

HCO₃^- + H⁺ → CO₂↑ + H₂O

g. NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

HCO₃^- + OH^- → CO₃^2- + H₂O

h. Không xảy ra

i. CuSO₄ + Na₂S → CuS↓ + Na₂SO₄

Cu²⁺ + S^2- → CuS↓

Bài 2: Một dung dịch có chứa các ion: Mg²⁺, Cl^-, Br^-.

- Nếu cho dd này tác dụng với dd KOH dư thì thu được 11,6 gam kết tủa.

- Nếu cho dd này tác dụng với AgNO₃ thì cần vừa đúng 200 ml dd AgNO₃ 2,5M và sau phản ứng thu được 85,1 g kết tủa.

a. Tính [ion] trong dd đầu? biết Vdd = 2 lít.

b. Cô cạn dung dịch ban đầu thì thu được bao nhiêu gam chất rắn?

Trả lời

Phương trình ion: Mg²⁺ + 2OH^- → Mg(OH)₂↓

0,2 0,2 mol

Ag⁺ + Cl^- → AgCl↓; Ag⁺ + Br^- → AgBr↓

Gọi x, y lần lượt là mol của Cl^-, Br^-.

x + y = 0,5 (1) ; 143,5x + 188y = 85,1 (2) . Từ (1),(2) → x = 0,2, y = 0,3

a.[Mg²⁺] = 0,2/2 = 0,1 M; [Cl^-] = 0,2/2 = 0,1 M; [Br^-] = 0,3/0,2 = 0,15 M

b. m = 0,2.24 + 0,2.35,5 + 0,3.80 = 35,9 gam

Phản ứng thủy phân của muối

I. Phương pháp giải

+ Viết phương trình điện li các chất tạo thành ion, nhận xét khả năng thủy phân trong nước của các ion vừa tạo thành.

+ Ion gốc của axit yếu thủy phân trong nước tạo môi trường bazơ.

+ Ion gốc của bazơ yếu thủy phân trong nước tạo môi trường axit.

+ Ion gốc của axit mạnh và ion gốc của bazơ mạnh không bị thủy phân trong nước, đóng vai trò trung tính.

II. Ví dụ

Bài 1: Giải thích môi trường của các dung dịch muối: NH₄Cl; Fe₂(SO₄)₃; KHSO₄; NaHCO₃; K₂S; Ba(NO₃)₂; CH₃COOK.

Trả lời

+ NH₄Cl → NH₄⁺ + Cl^-

NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + OH^-

→ Môi trường bazơ

+ Fe₂(SO₄)₃ → 2Fe³⁺ + 3SO₄^-

Fe³⁺ + H₂O ⇌ Fe(OH)³⁺ + H⁺

→ Môi trường axit

+ KHSO₄ → K⁺ + HSO₄^-

HSO₄^- + H₂O ⇌ SO₄^2- + H₃O⁺

→ Môi trường axit

+ NaHCO₃ → Na⁺ + HCO₃^-

HCO₃^- + H₂O ⇌ CO₃^2- + H₃O⁺

HCO₃^- + H₂O ⇌ H₂CO₃ + OH^-

→Môi trường trung tính

+ K₂S → 2K⁺ + S^2-

S^2- + H₂O ⇌ HS^- + OH^-

→ môi trường bazơ

+ Ba(NO₃)₂ → Ba²⁺ + 2NO₃^-

→ Môi trường trung tính

+ CH₃COOK → CH₃COO^- + K⁺

CH₃COO^- + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH^-

→ Môi trường bazơ.

Bài 2: Chỉ dung quỳ tím nhận biết các dung dịch sau:

a) HCl, Na₂SO₄, Na₂CO₃, Ba(OH)₂, FeCl₃

b) H₂SO₄, HNO₃, NH₄Cl, Ba(NO₃)₂, NaOH, Ba(OH)₂.

Trả lời

a)

	HCl	FeCl3	Na2SO4	Na2CO3	Ba(OH)2
Quỳ tím	đỏ	đỏ	tím	xanh	xanh
Na2SO4	_	_		_	↓ trắng
Ba(OH)2	_	↓ nâu đỏ

Phương trình phản ứng:

Na₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄↓ + 2NaOH

Ba(OH)₂ + FeCl₃ → Fe(OH)₃ ↓ + BaCl₂

b)

	H2SO4	HNO3	NH4Cl	Ba(NO3)2	NaOH	Ba(OH)2
Quỳ tím	đỏ	đỏ	đỏ	tím	xanh	xanh
Ba(NO3)2	↓ trắng	_	_	_	_	_
H2SO4		_	_		_	↓ trắng
Ba(OH)2		_	↑

Phương trình phản ứng:

Ba(NO₃)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + HNO₃

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + H₂O

Ba(OH)₂ + NH₄Cl → BaCl₂ + NH₃↑ + H₂O

...

Trên đây chỉ trích một phần nội dung của tài liệu Các dạng toán chuyên đề sự điện li môn Hóa học 11 năm 2019-2020. Để xem toàn bộ nội dung đề kiểm tra các em vui lòng đăng nhập vào trang HỌC247.net để tải về máy tính.

Thầy cô cùng các em học sinh quan tâm có thể tham khảo thêm:

• Đề kiểm tra 15 phút Hóa 11 Chương Sự điện li có đáp án
• Đề kiểm tra 45 phút Hóa 11 Chương Sự điện li có đáp án

Hy vọng bộ đề này giúp các em học sinh lớp 11 ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong kì thi sắp tới. Chúc các em học tốt!