Phương pháp giải bài toán điện ly môn Hóa học 11 năm 2020

 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN ĐIỆN LY MÔN HÓA HỌC 11 NĂM 2020

 

Bài toán 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⁺ + 3SO₄^2-

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

B_3­ : Tính nồng độ mol ion : \({{C_M} = \frac{n}{V}}\)

Bài 1.1. Viết phương trình điện li các chất sau đây (nếu có ) :

1. HClO₄     

2. Sr(OH)₂      

3. K₃PO₄        

4. BaCl₂         

5. AgCl          

6. Fe(OH)₃

7. Al₂(SO₄)₃

8. KMnO₄      

9. KOH          

10. HNO₃       

11. BaSO₄      

Bài 1.2. Viết công thức của chất mà khi điện li tạo ra các ion :

a. K⁺ và CrO₄^2-       

b. Fe³⁺ và NO₃^-          

c. Mg²⁺ và MnO₄^-      

d. Al³⁺ và SO₄^2-

Bài 1.3. Tính nồng độ mol các ion trong 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. n_Al(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 các ion trong dung dịch thu được 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 0,2M với 100 ml dung dịch FeCl₃ 0,3M

c. Trộn 200 ml dung dịch chứa 12 gam MgSO₄ và 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) ; [SO₄^2-] = 0,48 (M) ; [Cl^- ] = 0,18 (M)

c). [ Mg²⁺] = 0,2(M) ; [Al³⁺] = 0,4 (M) ; [SO₄^2-] = 0,8 (M)

Bài 1.5. a). Hòa tan 12,5 gam tinh thể CuSO₄.5H₂O trong nước thành 200 ml dung dịch . Tính nồng độ mol các ion trong dung dịch thu được .

b). Hòa tan 8,08 gam Fe(NO₃)₃ .9H₂O trong nước thành 500 ml dung dịch . Tính nồng độ mol các ion trong dung dịch thu được .

a.) n_{CuSO4. 5H2O} = 12,5/250 = 0,05 (mol)

            CuSO₄.5H₂O → Cu²⁺ + SO₄^2- + 5H₂O

                0,05                    0,05       0,05 (mol)

[ Cu²⁺] = [SO₄^2-] = 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⁺ bằng số mol H⁺ có trong 0,3 lít dung dịch HNO₃ 0,2M .

b). Cần bao nhiêu ml dung dịch HCl 2M trộn với 180 ml dung dịch H₂SO₄ 3M để được một dung dịch có nồng độ mol của H⁺ là 4,5M . Cho biết H₂SO₄ điện li hoàn toàn.

a). V_HCl = 0,12 (lit)    

b). V_HCl = 108 (ml)

Bài toán 2: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

B₁ : Phát biểu định luật

- Trong dung dịch chứa các chất điện li, tổng số mol điện tích dương và âm luôn luôn bằng nhau.

B₂ : Áp dụng giải toán

Công thức chung: \({\sum\limits_{}^{} {Mol\,dt( + ) = \sum\limits_{}^{} {Mol\,dt( - )} } }\)

Cách tính mol điện tích : \({{n_{dt}} = so\,chi\,dt.\,{n_{ion}}}\)

Khối lượng chất tan trong dung dịch \({{m_{muoi}} = {m_{cation}} + {m_{anion}}}\)

Bài 2.1. Dung dịch A chứa Al³⁺ 0,1 mol, Mg²⁺ 0,15 mol, NO₃^- 0,3 mol và Cl^- a mol . Tính a .

a = 0,3 mol .

Bài 2.2. Dung dịch A chứa Na⁺ 0,1 mol , Mg²⁺ 0,05 mol , SO₄^2- 0,04 mol còn lại là Cl^- . Tính khối lượng muối trong dung dịch .

m = 11,6 gam.

Bài 2.3. Trong một dung dịch có chứa a mol Ca²⁺ , b mol Mg²⁺ , c mol Cl ^– và d mol NO₃^-

a. Lập biểu thức liên hệ giữa a, b, c, và d

b. Nếu a = 0,01 ; c = 0,01 và d = 0,03 thì b bằng bao nhiêu ?

Áp  dung định luật BTĐT : 2a + 2b = c + d

           b = \(\frac{{c + d - 2a}}{2} = \frac{{0,01 + 0,03 - 2.0,01}}{2} = 0,01\)

Bài 2.4. Một dung dịch có chứa hai loại cation là Fe²⁺ (0,1 mol) và Al³⁺ (0,2 mol) cùng hai loại anion là Cl^- (x mol) và SO₄^2- (y mol) . Tính x và y biết rằng khi cô cạn dung dịch và làm khan thu được 46,9 gam chất rắn khan .

x = 0,2 (mol) và y = 0,3 (mol)

Bài 2.5. Dung dịch A chứa các ion Al³⁺ = 0,6 mol, Fe²⁺ = 0,3 mol , Cl ^- = a mol, SO₄^2- = b mol . Cô cạn dung dịch A thu được 140,7 gam . Gi á trị của a và b lần lượt là :

A. 0,6 ; 0,9                                                   B. 0.9 ; 0,6

C. 0,5 ; 0,3                                                   D. 0,2 ; 0,3

Bài toán 3. CHẤT ĐIỆN LI YẾU 1. Viết phương trình điện li Å Axit : CH3COOH, H2S , H3PO4 … * CH3COOH → H+ + CH3COO- * H2S→ H+ + HS- ; HS- → H+ + S2- * H3PO4 → H+ + H2PO4- ; H2PO4- → H+ + HPO42- ; HPO22- → H+ + PO43- Hiđrôxit 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 \({\alpha  = \frac{{so\,phan\,tu\,dien\,li}}{{so\,phan\,tu\,hoa\,\tan }} = \frac{{{n_{dien\,li}}}}{{{n_{hoa\,\tan }}}} = \frac{{{C_{M\,dien\,li}}}}{{{C_{M\,hoa\,\tan }}}}}\) B2 : Sử dụng phương pháp ba dòng .                   AB→        A  +   B Ban đầu :    a             0        0 Điện li :      x              x        x Cân bằng : a – x         x        x (M) . → Độ điện li : α = \(\frac{x}{a}\) * α = 1 : chất điện li mạnh * 0 < α < 1 : chất điện li yếu * α = 0 : chất không điện li

Bài 3.1. Viết phương trình điện li của các chất sau trong dung dịch :

1. Axit mạnh H₂SeO₄ (nấc thứ nhất điện li mạnh)             

2. Axit yếu ba nấc H₃PO₄ .

3. Hi đrô xit lưỡng tính Pb(OH)₂ .                                      

4. Na₂HPO₄ .

5. NaH₂PO₄            

6. Axít mạnh HMnO₄                        

7. Bazo mạnh RbOH.

Bài 3.2. Điện li dung dịch CH₃COOH 0,1M được dung dịch có [H⁺] = 1,32.10^-3 M . Tính độ điện li α của axit CH₃COOH .

Điều cần nhớ : bài toán này đề đã cho nồng điện li của chất điện li

CH₃COOH → H⁺ + CH₃COO^-

             1,32.10^-3             1,32.10^-3 (M)

Độ điện li của axit CH₃COOH

α =  \(\frac{{{{1.32.10}^{ - 3}}}}{{0,1}}.100 = 1,32\% \)           

Bài 3.3. Tính nồng độ mol các ion H⁺ và CH₃COO^- có trong dung dịch axit CH­₃COOH 0,1M . Biết phương trình điện li : CH₃COOH CH₃COO^- + H⁺ và độ điện li α = 4%

C = C_0.α = 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, ở nồng độ này HClO có độ điện li là α = 0,172% .

a). Tính nồng độ các ion H⁺ và 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 3 gam CH₃COOH và nước để được 250 ml dung dịch, biết độ điện li α = 0,12 . Tính nồng độ mol của các phân tử và ion trong 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 và phân tử CH₃COOH . Tính độ điện li của axit này .

Điều cần nhớ :

- Số phân tử N = n . 6,02.10²³

- Đề cho lượng ban đầu và lượng còn lại, nên sử dụng pp ba dòng :

+ Ban đầu

+ Điện li

+ Khi cân bằng

                     CH₃COOH H⁺ + CH₃COO ^–

   Ban đầu:                 0,01

   Điện li:                    x                       x               x

   Khi cân bằng          0,01 – x             x               x     mol

   Theo đề : 0,01 – x + x + x = \(\frac{{6,{{28.10}^{21}}}}{{6,{{02.10}^{23}}}} = 1,{043.10^{ - 2}}\) → x = 0,043.10^-2 mol

   Độ điện li : α = \(\frac{{0,{{043.10}^{ - 2}}}}{{0,01}} = 4,{3.10^{ - 2}} = 4,3\% \)

Bài 3.6. Trong 100 ml dung dịch axit nitrơ ở nhiệt độ nhất định có 5,64.10²¹ phân tử HNO₂ và 3,6.10²⁰ ion    NO₂^-.

a. Tính độ điện li của axit nitrơ trong dung dịch ở nhiệt độ đó .

b. Tính nồng độ mol của dung dịch nói trên .

                                 HNO₂ → H⁺ + NO₂^-

   Ban đầu               n₀

   Điện li                 3,6.10²⁰                 3,6.10²⁰

   Khi cân bằng       5,64.10²¹               3,6.10²⁰

   → Số phân tử hòa tan trong dung dịch là : n₀ = 3,6.10²⁰ + 5,64.10²¹ = 6.10²¹

   → α = \(\frac{{3,{{6.10}^{20}}}}{{{{6.10}^{21}}}} = 0,06 = 6\% \)

b. Nồng độ dung dịch là: \(\frac{{{{6.10}^{21}}}}{{6,{{02.10}^{23}}.0,1}} = 0,1(M)\)

Bài 3.7. Tính nồng độ mol của các ion H⁺ và CH₃COO^-  trong 2 lit dung dịch có chứa 24 gam CH₃COOH hòa tan . Biết độ điện li của axit là 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 1 g/ml . Độ điện li của axit α = 1% . Tính nồng độ mol của ion H⁺ trong 1 lít dung dịch đó .

m = V.D = 1000 gam

m_axit = 0,6% x 1000 = 6 gam

n_axit = 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 3 gam CH₃COOH vào nước để được 250 ml dung dịch, biết độ điện li α = 0,12 . Tính nồng    độ mol của các phân tử và ion trong dung dịch .

Số mol ban đầu của CH₃COOH :

Số mol điện li của CH₃COOH :

            CH₃COOH →  H⁺ + CH₃COO^-

Ban đầu :               0,05                 0              0

Điện li :                   6.10^-3              6.10^-3       6.10^-3

Cân bằng :          0,05 – 6.10^-3       6.10^-3       6.10^-3 (mol).

            [CH₃COOH] = 0,176 (M) ; [H⁺] = [CH₃COO^-] = 0,024 (M).   

Bài toán 4. XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ ĐIỆN LI

B₁ : Xác định hằng số điện li của axit.

HA →  H⁺ + A^-

\({{k_a} = \frac{{[{H^ + }].[{A^ - }]}}{{[HA]}}}\)

- [H⁺] , [A^-], [HA] ở trạng thái cân bằng.

- k_a : càng lớn thì tính axit càng mạnh.

B₂ : Xác định hằng số điện li của bazo.

BOH → OH^- + B⁺ .

\({{k_b} = \frac{{{\rm{[}}O{H^ - }{\rm{]}}.{\rm{[}}{B^ - }{\rm{]}}}}{{{\rm{[}}BOH]}}}\)

- [OH^-], [B⁺], [BOH] ở trạng thái cân bằng .

- k_b : càng lớn thì tính bazo càng mạnh.

Bài 4.1. Có một dung dịch axit CH₃COOH (chất điện li yếu) . Nếu hòa tan vào dung dịch đó một ít tinh thể CH₃COONa (Chất điện li mạnh), thì nồng độ H⁺ có thay đổi không , nếu có thì thay đổi thế nào ? Giải thích .

Điều cần nhớ. 

- 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 – li – ê.

- Độ điện li chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ khi điện li .

     CH₃COOH →  CH₃COO^- + H⁺

k = \(\frac{{[{H^ + }][C{H_3}CO{O^ - }]}}{{[C{H_3}COOH]}}\)

Khi hòa tan chất điện li CH₃COONa vào dung dịch thì nồng độ CH₃COO^- tăng lên do sự phân li :

   CH₃COONa → Na⁺ + CH₃COO^-

   Vì K_a không đổi → [H⁺] giảm xuống

Bài 4.2. Cân bằng sau tồn tại trong dung dịch : CH₃COOH H⁺ + CH₃COO^-  . Độ điện li α của    CH₃COOH biến đổi như thế nào ?

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

Độ điện li : α =  \(\frac{{{\rm{[}}{H^ + }{\rm{]}}}}{{{\rm{[}}C{H_3}C{\rm{OO}}H]}} = \frac{{{\rm{[}}C{H_3}C{\rm{O}}{{\rm{O}}^ - }{\rm{]}}}}{{{\rm{[}}C{H_3}C{\rm{OO}}H]}}\)

a. Khi nhỏ HCl vào lượng H⁺ tăng lên cân bằng 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 bằng dịch chuyển sang phải, (vì H⁺ + OH^-) → α tăng

d. CH₃COO^- tăng lên cân bằng dịch chuyển chiều nghịch  (làm giảm nồng độ CH₃COO^- ) → α giảm.

Bài 4.3. Tính nồng độ mol ion H⁺ của dung dịch CH₃COOH 0,1M , biết hằng số phân li của axit

K_a = 1,75.10^-5 .

             CH₃COOH→  H⁺ + CH₃COO^-

   Bđ :               0,1                 0              0

   Đli :                x                   x              x

   Cb :               0,1 – x           x              x (M)

Hằng số điện li của axit : \({k_a} = \frac{{{\rm{[}}{H^ + }{\rm{][}}C{H_3}C{\rm{O}}{{\rm{O}}^ - }{\rm{]}}}}{{{\rm{[}}C{H_3}C{\rm{OO}}H]}} \Rightarrow 1,{75.10^{ - 5}} = \frac{{{x^2}}}{{0,1 - x}}\)

Vì : x << 0,1 → 0,1 – x = 0,1

Do đó : 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 của ion OH^- có trong dung dịch NH₃ 0,1M , biết hằng số phân li bazo k_b = 1,8.10^-5

            NH₃ + H₂O →  NH₄⁺ + OH^- .

   Bđ :       0,1                         0           0

   Đli :         x                         x            x

   CB :       0,1 – x                  x            x (M).

Hằng số điện li của bazo : \({k_b} = \frac{{{\rm{[}}NH_4^ + {\rm{]}}.{\rm{[}}O{H^ - }{\rm{]}}}}{{{\rm{[}}N{H_3}{\rm{]}}}} \Rightarrow 1,{8.10^{ - 5}} = \frac{{{x^2}}}{{0,1 - x}}\)

Vì x << 0,1 → 0,1 – x = 0,1

Do đó : x² = 1,8.10^-5.0,1 → x = 1,34.10^-3

Vậy [OH^-] = 1,34.10^-3 (M).

...

Trên đây chỉ trích một phần câu hỏi trong Phương pháp giải bài toán điện ly môn Hóa học 11 năm 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:

• Đề kiểm tra 15 phút Hóa 11 Chương Sự điện li có đáp án
• Phân dạng và phương pháp giải bài tập Hóa học 11 Chương Sự điện li có đáp án

Hy vọng bộ đề này giúp các em học sinh lớp 11 ôn tập hiệu quả và đạt được những kết quả tốt đẹp đầu tiên của năm học mới. Chúc các em học thật tốt!

-- MOD HÓA HỌC247 (tổng hợp)--