Bài 2. Cân bằng trong dung dịch nước trang 11, 12, 13 SBT Hóa 11 Chân trời sáng tạo
Vì sao dung dịch của các muối, acid, base dẫn điện?
2.1
Vì sao dung dịch của các muối, acid, base dẫn điện?
A. Do có sự di chuyển của electron tạo thành dòng electron.
B. Do phân tử của chúng dẫn được điện.
C. Do các ion hợp phần có khả năng dẫn điện.
D. Do muối, acid, base có khả năng phân li ra ion trong dung dịch.
Phương pháp giải:
Quá trình phân li các chất trong nước tạo thành các ion gọi là sự điện li.
Các chất điện li là chất khi tan vào nước tạo ra ion và thu được dung dịch dẫn điện (dung dịch chất điện li).
Lời giải chi tiết:
Dung dịch của các muối, acid, base có khả năng phân li ra ion làm dung dịch dẫn điện.
→ Chọn D .
2.2
Dung dịch sodium chloride (NaCl) dẫn được điện là do
A. NaCl tan được trong nước.
B. NaCl điện li trong nước thành ion.
C. NaCl có vị mặn.
D. NaCl là phân tử phân cực.
Phương pháp giải:
Quá trình phân li các chất trong nước tạo thành các ion gọi là sự điện li.
Các chất điện li là chất khi tan vào nước tạo ra ion và thu được dung dịch dẫn điện (dung dịch chất điện li).
Lời giải chi tiết:
Dung dịch sodium chloride (NaCl) dẫn được điện là do NaCl điện li trong nước thành ion Na + và Cl - .
→ Chọn B .
2.3
Saccharose là chất không điện li vì
A. phân tử saccharose không có khả năng hoà tan trong nước.
B. phân tử saccharose không có khả năng phân li thành ion trong nước.
C. phân tử saccharose không có tính dẫn điện.
D. phân tử saccharose có khả năng hoà tan trong nước.
Phương pháp giải:
Chất không điện li là chất khi hoà tan vào trong nước, các phân tử không phân li thành ion.
Lời giải chi tiết:
Saccharose là chất không điện li vì phân tử saccharose không có khả năng phân li thành ion trong nước.
→ Chọn B .
2.4
Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về sự điện li?
A. Sự điện li là quá trình phân li một chất trong nước thành ion.
B. Sự điện li quá trình hoà tan một chất vào nước tạo thành dung dịch.
C. Sự điện li là quá trình phân li một chất dưới tác dụng của dòng điện.
D. Sự điện li thực chất là quá trình oxi hoá – khử.
Phương pháp giải:
Quá trình phân li các chất trong nước tạo thành các ion gọi là sự điện li.
Lời giải chi tiết:
Sự điện li là quá trình phân li một chất trong nước thành ion.
→ Chọn A .
2.5
Các chất trong dãy nào sau đây là những chất điện li mạnh?
A. HCl, NaOH, CH 3 COOH.
B. KOH, NaCl, H 3 PO 4 .
C. HCl, NaOH, NaCl.
D. NaNO 3 , NaNO 2 , NH 3 .
Phương pháp giải:
Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hoà tan đều phân li thành ion.
Chất điện li mạnh bao gồm acid mạnh, base mạnh và hầu hết các muối tan. Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh, người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li.
Lời giải chi tiết:
Chất điện li mạnh bao gồm acid mạnh, base mạnh và hầu hết các muối tan: HCl, NaOH, NaCl.
→ Chọn C .
2.6
Phương trình diện là nào sau đây biểu diễn không đúng?
A. \[{\rm{HF}} \to {{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{ + }}{{\rm{F}}^{\rm{ - }}}\]
B.\[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - }{\rm{ + }}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}\]
C. \[{\rm{NaCl}} \to {\rm{N}}{{\rm{a}}^{\rm{ + }}}{\rm{ + C}}{{\rm{l}}^ - }\]
D. \[{\rm{NaOH}} \to {\rm{N}}{{\rm{a}}^{\rm{ + }}}{\rm{ + O}}{{\rm{H}}^ - }\]
Phương pháp giải:
Chất điện li mạnh bao gồm acid mạnh, base mạnh và hầu hết các muối tan. Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh, người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li.
Chất điện li yếu bao gồm các acid yếu, base yếu. Trong phương trình điện li của chất điện li yếu, người ta dùng hai nửa mũi tên ngược chiều nhau.
Lời giải chi tiết:
HF (acid yếu) là chất điện li yếu, do dó phương trình điện li của HF phải được biểu diễn bằng hai nửa mũi tên ngược chiều nhau:
→ Chọn A .
2.7
Phương trình diện là nào sau đây biểu diễn đúng?
A. \[{\rm{NaOH}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{N}}{{\rm{a}}^{\rm{ + }}}{\rm{ + O}}{{\rm{H}}^ - }\]
B. \[{\rm{HClO}} \to {{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{ + Cl}}{{\rm{O}}^ - }\]
C. \[{\rm{A}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}{{\rm{(S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{)}}_{\rm{3}}} \to 2{\rm{A}}{{\rm{l}}^{{\rm{3 + }}}}{\rm{ + 3SO}}_4^{2 - }\]
D. \[{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}{\rm{Cl}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{NH}}_4^ + {\rm{ + C}}{{\rm{l}}^ - }\]
Phương pháp giải:
Chất điện li mạnh bao gồm acid mạnh, base mạnh và hầu hết các muối tan. Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh, người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li.
Chất điện li yếu bao gồm các acid yếu, base yếu. Trong phương trình điện li của chất điện li yếu, người ta dùng hai nửa mũi tên ngược chiều nhau.
Lời giải chi tiết:
|
Chất điện li |
Độ điện li |
Phương trình điện li |
|
NaOH (base mạnh) |
Mạnh |
\[{\rm{NaOH}} \to {\rm{N}}{{\rm{a}}^{\rm{ + }}}{\rm{ + O}}{{\rm{H}}^ - }\] |
|
HClO (acid yếu) |
Yếu |
\[{\rm{HClO}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{ + Cl}}{{\rm{O}}^ - }\] |
|
Al 2 (SO 4 ) 3 (muối tan) |
Mạnh |
\[{\rm{A}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}{{\rm{(S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{)}}_{\rm{3}}} \to 2{\rm{A}}{{\rm{l}}^{{\rm{3 + }}}}{\rm{ + 3SO}}_4^{2 - }\] |
|
NH 4 Cl (muối tan) |
Mạnh |
\[{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}{\rm{Cl}} \to {\rm{NH}}_4^ + {\rm{ + C}}{{\rm{l}}^ - }\] |
→ Chọn C .
2.8
Khi chuẩn độ, người ta thêm từ từ dung dịch đựng trong (1) ... vào dung dịch đựng trong bình tam giác. Dụng cụ cần điền vào (1) là
A. bình định mức. B. burette.
C. pipette. D. ống đong.
Phương pháp giải:
Khi chuẩn độ, người ta thêm từ từ dung dịch đựng trong burette vào dung dịch đựng trong bình tam giác.
Lời giải chi tiết:
Khi chuẩn độ, người ta thêm từ từ dung dịch đựng trong (1) burette vào dung dịch đựng trong bình tam giác.
→ Chọn B .
2.9
Cho các chất sau: glucose (C 6 H 12 O 6 ), NaCl, KOH, Ba(OH) 2 , AlCl 3 , CuSO 4 , N 2 , O 2 , H 2 SO 4 , saccharose (C 12 H 22 O 11 ). Chất nào là chất điện li trong các chất trên?
Phương pháp giải:
• Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hoà tan đều phân li thành ion. Chất điện li mạnh bao gồm acid mạnh, base mạnh và hầu hết các muối tan.
• Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một số phân tử hoà tan phân li thành ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch. Chất điện li yếu bao gồm các acid yếu, base yếu.
• Chất không điện li là chất khi hoà tan vào trong nước, các phân tử không phân li thành ion.
Lời giải chi tiết:
Chất điện li gồm acid, base và muối tan.
→ Chất điện li: NaCl, KOH, Ba(OH) 2 , AlCl 3 , CuSO 4 , H 2 SO 4 .
2.10
Viết phương trình điện li của các chất sau trong nước: HBr, HNO 3 , KOH, Ca(OH) 2 , Al 2 (SO 4 ) 3 , Cu(NO 3 ) 2 , NaI, HCN, HF, HCOOH.
Phương pháp giải:
Chất điện li mạnh bao gồm acid mạnh, base mạnh và hầu hết các muối tan. Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh, người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li.
Chất điện li yếu bao gồm các acid yếu, base yếu. Trong phương trình điện li của chất điện li yếu, người ta dùng hai nửa mũi tên ngược chiều nhau.
Lời giải chi tiết:
\[\begin{array}{l}{\rm{HBr}} \to {{\rm{H}}^ + } + {\rm{B}}{{\rm{r}}^ - }\\{\rm{HN}}{{\rm{O}}_3} \to {{\rm{H}}^ + } + {\rm{NO}}_3^ - \\{\rm{KOH}} \to {{\rm{K}}^ + } + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\\{\rm{Ca}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}} \to {\rm{C}}{{\rm{a}}^{2 + }} + 2{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\\{\rm{A}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}{\left( {{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}} \right)_3} \to 2{\rm{A}}{{\rm{l}}^{3 + }} + 3{\rm{SO}}_4^{2 - }\\{\rm{Cu}}{\left( {{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}} \right)_2} \to {\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }} + 2{\rm{NO}}_3^ - \\{\rm{NaI}} \to {\rm{N}}{{\rm{a}}^ + } + {{\rm{I}}^ - }\\{\rm{HCN}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{H}}^ + } + {\rm{C}}{{\rm{N}}^ - }\\{\rm{HF}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{H}}^ + } + {{\rm{F}}^ - }\\{\rm{HCOOH}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{H}}^ + } + {\rm{HCO}}{{\rm{O}}^ - }\end{array}\]
2.11
Tính nồng độ mol của các ion trong các dung dịch sau:
a) Ba(NO 3 ) 2 0,1 M.
b) HNO 3 0,02 M.
c) КОН 0,01 М.
Phương pháp giải:
Chất điện li mạnh bao gồm acid mạnh, base mạnh và hầu hết các muối tan. Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh, người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li.
Viết phương trình điện li và tính nồng độ của các ion theo phương trình điện li.
Lời giải chi tiết:
a)
\[\begin{array}{l}{\rm{Ba}}{\left( {{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}} \right)_2} \to {\rm{B}}{{\rm{a}}^{2 + }} + 2{\rm{NO}}_3^ - \\0,1{\rm{ }} \to {\rm{ 0,1 }} \to {\rm{ 0,2 (M)}}\\ \Rightarrow {\rm{ [B}}{{\rm{a}}^{2 + }}] = [{\rm{Ba}}{\left( {{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}} \right)_2}] = 0,1{\rm{ (M)}}\\ \Rightarrow {\rm{ [NO}}_3^ - ] = 2[{\rm{Ba}}{\left( {{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}} \right)_2}] = 0,2{\rm{ (M)}}\end{array}\]
b)
\[\begin{array}{l}{\rm{HN}}{{\rm{O}}_3} \to {{\rm{H}}^ + } + {\rm{NO}}_3^ - \\0,02 \to {\rm{ 0,02}} \to {\rm{0,02 (M)}}\\ \Rightarrow {\rm{ [}}{{\rm{H}}^ + }] = {\rm{[NO}}_3^ - ] = [{\rm{HN}}{{\rm{O}}_3}] = 0,02{\rm{ (M)}}\end{array}\]
c)
\[\begin{array}{l}{\rm{KOH}} \to {{\rm{K}}^ + } + {\rm{ O}}{{\rm{H}}^ - }\\0,02 \to {\rm{0,02}} \to {\rm{0,02 (M)}}\\ \Rightarrow {\rm{ [}}{{\rm{K}}^ + }] = {\rm{[O}}{{\rm{H}}^ - }] = [{\rm{KOH}}] = 0,02{\rm{ (M)}}\end{array}\]
2.12
Khả năng dẫn điện của nước vôi trong (dung dịch Ca(OH) 2 trong nước) để trong không khí giảm dần theo thời gian. Hãy giải thích điều này.
Phương pháp giải:
• Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hoà tan đều phân li thành ion. Chất điện li mạnh bao gồm acid mạnh, base mạnh và hầu hết các muối tan.
• Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một số phân tử hoà tan phân li thành ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch. Chất điện li yếu bao gồm các acid yếu, base yếu.
• Chất không điện li là chất khi hoà tan vào trong nước, các phân tử không phân li thành ion.
Lời giải chi tiết:
Nước vôi trong hấp thụ CO 2 trong không khí tạo CaCO 3 và H 2 O (CaCO 3 là chất không điện li, H 2 O là chất điện li yếu), làm giảm nồng độ Ca(OH) 2 nên khả năng dẫn điện của nước vôi trong.
\[{\rm{Ca}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{ + C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{\;}} \to {\rm{CaC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\]
2.13
Trong các phản ứng dưới đây, hãy cho biết ở phản ứng nào nước đóng vai trò là acid, ở phản ứng nào nước đóng vai trò là base theo thuyết Brønsted - Lowry:
\[\begin{array}{*{20}{l}}{a){\rm{ }}HCl{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} \to {\rm{ }}{H_3}{O^ + }{\rm{ }} + {\rm{ }}C{l^ - }}\\{b){\rm{ }}N{H_3}{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} NH_4^ + {\rm{ }} + {\rm{ }}O{H^ - }}\\{c){\rm{ }}C{H_3}COOH{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ }}{H_2}{O^ + }{\rm{ }} + {\rm{ }}C{H_3}CO{O^ - }}\\{d){\rm{ }}CO_3^{2 - }{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ }}HCO_3^ - {\rm{ }} + {\rm{ }}OH - }\end{array}\]
Phương pháp giải:
Theo thuyết acid, base của Bronsted – Lowry: Acid là chất cho H + (proton), base là chất nhận proton.
Lời giải chi tiết:
Nước đóng vai trò là acid (nước cho H + ): (b), (d).
Nước đóng vai trò là base (nước nhận H + ): (a), (c).
2.14
Cho các phân tử và ion sau: \[{\rm{HI, C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^{\rm{ - }}}{\rm{, }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{PO}}_{\rm{4}}^{\rm{ - }}{\rm{, PO}}_{\rm{4}}^{{\rm{3 - }}}{\rm{, N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{, }}{{\rm{S}}^{{\rm{2 - }}}}{\rm{, HPO}}_{\rm{4}}^{{\rm{2 - }}}\].
Hãy cho biết phân tử, ion nào là acid, base, lưỡng tính theo thuyết Brønsted – Lowry. Giải thích.
Phương pháp giải:
Theo thuyết acid, base của Bronsted – Lowry: Acid là chất cho H + (proton), base là chất nhận proton.
Chất lưỡng tính có thể cho và nhận proton.
Lời giải chi tiết:
|
Phương trình |
Phân loại chất |
|
\[{\rm{HI + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{I}}^ - } + {{\rm{H}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}^ + }\] |
HI là chất cho proton → HI là acid. |
|
\[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - } + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH + O}}{{\rm{H}}^ - }\] |
\[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - }\]là chất nhận proton → \[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CO}}{{\rm{O}}^ - }\]là base. |
|
\[\begin{array}{l}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{PO}}_4^ - + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{HPO}}_4^{2 - } + {{\rm{H}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}^ + }\\{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{PO}}_4^ - + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{P}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\end{array}\] |
\[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{PO}}_4^ - \] có thể cho hoặc nhận proton → \[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{PO}}_4^ - \] là chất lưỡng tính |
|
\[{\rm{PO}}_{\rm{4}}^{{\rm{3 - }}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{HPO}}_4^{2 - } + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\] |
\[{\rm{PO}}_{\rm{4}}^{{\rm{3 - }}}\] là chất nhận proton → \[{\rm{PO}}_{\rm{4}}^{{\rm{3 - }}}\]là base. |
|
\[{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{NH}}_4^ + + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\] |
NH 3 là chất nhận proton → NH 3 là base. |
|
\[{{\rm{S}}^{{\rm{2 - }}}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{H}}{{\rm{S}}^ - } + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\] |
S 2- là chất nhận proton → S 2- là base. |
|
\[\begin{array}{l}{\rm{HPO}}_{\rm{4}}^{{\rm{2 - }}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{PO}}_4^ - + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\\{\rm{HPO}}_{\rm{4}}^{{\rm{2 - }}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{PO}}_{\rm{4}}^{{\rm{3 - }}} + {{\rm{H}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}^ + }\end{array}\] |
\[{\rm{HPO}}_{\rm{4}}^{{\rm{2 - }}}\] có thể cho hoặc nhận proton → \[{\rm{HPO}}_{\rm{4}}^{{\rm{2 - }}}\] là chất lưỡng tính |
2.15
a) Tính pH của dung dịch có nồng độ ion H + là 4,2×10 -10 M
b) Tính nồng độ mol của ion H + trong dung dịch có pH = 6,35.
c) Tính pH của dung dịch có nồng độ ion OH - là 4,0×10 -11 M.
Phương pháp giải:
pH là chỉ số đánh giá độ acid hay độ base trong dung dịch.
Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 đến 14.
pH = -lg[H + ]. Với [H + ] là nồng độ ion H + trong dung dịch.
Tích số ion của H 2 O: K w = [H + ][OH - ], ở 25 o C K w = 10 -14
Lời giải chi tiết:
a) [H + ] = 4,2×10 -10 (M)
\[ \Rightarrow \] pH = -lg(4,2×10 -10 ) = 9,38
b)
\[\begin{array}{l}{\rm{ pH = 6,35}}\\ \Leftrightarrow {\rm{ - log[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{] = 6,35}}\\ \Leftrightarrow {\rm{[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{] = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 6,35}}}} \approx {\rm{4,5}} \times {\rm{1}}{{\rm{0}}^{ - 7}}{\rm{ (M)}}\end{array}\]
c)
\[\begin{array}{l}{\rm{ }}{{\rm{K}}_{{\rm{w }}}}{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 14}}}}\\ \Leftrightarrow \left[ {{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}} \right]\left[ {{\rm{O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}}} \right]{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 14}}}}\\ \Rightarrow \left[ {{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}} \right]{\rm{ = }}\frac{{{\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 14}}}}}}{{\left[ {{\rm{O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}}} \right]}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 14}}}}}}{{{\rm{4,0}} \times {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 11}}}}}}{\rm{ = 2,5}} \times {\rm{1}}{{\rm{0}}^{ - 4}}{\rm{(M)}}\\\; \Rightarrow {\rm{pH = - lg}}\left( {{\rm{2,5}} \times {\rm{1}}{{\rm{0}}^{ - 4}}} \right){\rm{ }} \approx 3,6\end{array}\]
2.16
Cho 10 mL dung dịch HCl có pH = 3. Hãy đề nghị cách pha dung dịch có pH = 4 từ dung dịch trên.
Phương pháp giải:
pH là chỉ số đánh giá độ acid hay độ base trong dung dịch.
pH = -lg[H + ]. Với [H + ] là nồng độ ion H + trong dung dịch.
Số mol H + trong hai dung dịch không đổi.
Lời giải chi tiết:
Gọi a (L) là thể tích nước cần pha.
Ta có: \[{\rm{pH = 3}} \Rightarrow {\rm{ - log[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{] = 3}} \Rightarrow {\rm{[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{] = 1}}{{\rm{0}}^{ - 3}}{\rm{(M)}} \Rightarrow {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^ + }}} = {\rm{1}}{{\rm{0}}^{ - 3}} \times 0,01 = {\rm{1}}{{\rm{0}}^{ - 5}}{\rm{(mol)}}\]
Với \[{\rm{pH = 4}} \Rightarrow {\rm{ - log[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{] = 4}} \Rightarrow {\rm{[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{] = 1}}{{\rm{0}}^{ - 4}}{\rm{(M)}}\]
Mặt khác:
\[\begin{array}{l}{\rm{ [}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{] = }}\frac{{{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}}}}}{{{{\rm{V}}_{{\rm{dd}}}}}}\\ \Leftrightarrow {10^{ - 4}} = \frac{{{{10}^{ - 5}}}}{{0,01 + {\rm{a}}}} \Rightarrow {\rm{a}} = 0,09{\rm{ (L)}}\end{array}\]
Cách pha: Đong 90 mL nước cất rồi cho vào bình đựng 10 mL dung dịch HCl có pH = 3, dùng đũa thủy tinh khuấy đều dung dịch. Ta thu được 100 mL dung dịch HCl có pH = 4.
2.17
Vì sao người ta không sử dụng dung dịch acid HNO 3 trong phương pháp chuẩn độ acid – base?
Phương pháp giải:
Trong phương pháp chuẩn độ acid – base, người ta dùng dung dịch acid hoặc dung dịch base (kiềm) đã biết chính xác nồng độ làm dung dịch chuẩn để xác định nồng độ dung dịch base hoặc dung dịch acid chưa biết nồng độ.
Lời giải chi tiết:
Người ta không sử dụng dung dịch acid HNO 3 trong phương pháp chuẩn độ acid – base vì:
+ Acid HNO 3 không bền, khi có ánh sáng dễ bị phân hủy, làm sai lệch nồng độ HNO 3 ban đầu, dẫn tới sai lệch kết quả phân tích khi chuẩn độ.
+ Khi phản ứng với base, HNO 3 có thể oxi hóa một số ion kim loại tạo thành các sản phẩm phức tạp khó xác định, gây ảnh hưởng đến độ chính xác của phép chuẩn độ.
2.18
Trộn 3 dung dịch H 2 SO 4 0,1 M, HNO 3 0,2 M và HCl 0,3 M với thể tích bằng nhau thu được dung dịch (A). Lấy 300 mL dung dịch (A) cho tác dụng với một dung dịch (B) gồm NaOH 0,20 M và KOH 0,29 M. Tính thể tích dung dịch (B) cần dùng để sau khi tác dụng với 300 mL dung dịch (A) thu được dung dịch có pH = 2.
Phương pháp giải:
pH là chỉ số đánh giá độ acid hay độ base trong dung dịch.
pH = -lg[H + ]. Với [H + ] là nồng độ ion H + trong dung dịch.
Tích số ion của H 2 O: K w = [H + ][OH - ], ở 25 o C K w = 10 -14
Lời giải chi tiết:
Bảo toàn nguyên tố H, ta có: \[{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}}}{\rm{ = 2}}{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}}{\rm{ + }}{{\rm{n}}_{{\rm{HN}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}}}{\rm{ + }}{{\rm{n}}_{{\rm{HCl}}}} = (2 \times 0,1 + 0,2 + 0,3) \times 0,3 = 0,21{\rm{ (mol)}}\]
Gọi V là thể tích dung dịch B, ta có: \[{{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}}{\rm{ + }}{{\rm{n}}_{{\rm{KOH}}}} = (0,2 + 0,29) \times {\rm{V}} = {\rm{0,49V (mol)}}\]
Dung dịch sau phản ứng có \[{\rm{pH = 2}} \Rightarrow {\rm{ - log[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{] = 2}} \Rightarrow {\rm{[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{] = 1}}{{\rm{0}}^{ - 2}}{\rm{(M)}}\]
=> H + dư, OH - hết.
Phương trình: \[{{\rm{H}}^ + }{\rm{ }} + {\rm{ O}}{{\rm{H}}^ - } \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\]
0,49V ← 0,49V
\[\begin{array}{l} \Rightarrow {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^ + }({\mathop{\rm p}\nolimits} u)}} = {{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }}} = 0,49{\rm{V (mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^ + }({\rm{du}})}} = 0,21 - 0,49{\rm{V (mol)}}\end{array}\]
Mặt khác: \[{\rm{ [}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{{\rm{]}}_{{\rm{du}}}}{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{ - 2}}{\rm{(M)}} \Leftrightarrow \frac{{0,21 - 0,49{\rm{V}}}}{{0,3 + {\rm{V}}}} = {10^{ - 2}} \Rightarrow {\rm{V = 0,414 (L)}}\]
2.19
Để chuẩn độ 40 mL dung dịch HCl chưa biết nồng độ đã dùng trung bình hết 34 mL dung dịch NaOH 0,12 M. Tính nồng độ mol của dung dịch HCl.
Phương pháp giải:
Chuẩn độ dung dịch HCl bằng dung dịch NaOH:
Nồng độ dung dịch HCl: \[{{\rm{C}}_{{\rm{HCl}}}}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{V}}_{{\rm{NaOH}}}}{\rm{.}}{{\rm{C}}_{{\rm{NaOH}}}}}}{{{{\rm{V}}_{{\rm{HCl}}}}}}\]
Lời giải chi tiết:
V HCl = 40 (mL); C NaOH = 0,12 (M); V NaOH = 34 (mL)
\[ \Rightarrow {{\rm{C}}_{{\rm{HCl}}}}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{V}}_{{\rm{NaOH}}}}{\rm{.}}{{\rm{C}}_{{\rm{NaOH}}}}}}{{{{\rm{V}}_{{\rm{HCl}}}}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{34}} \times {\rm{0,12}}}}{{{\rm{40}}}}{\rm{ = 0,102 (M)}}\]
2.20
Để chuẩn độ 50 mL dung dịch CH 3 COOH chưa biết nồng độ đã dùng trung bình hết 75 mL dung dịch NaOH 0,05 M. Tính nồng độ mol của dung dịch CH 3 COOH.
Phương pháp giải:
Trong phương pháp chuẩn độ acid – base, người ta dùng dung dịch acid hoặc dung dịch base (kiềm) đã biết chính xác nồng độ làm dung dịch chuẩn để xác định nồng độ dung dịch base hoặc dung dịch acid chưa biết nồng độ.
Lời giải chi tiết:
\[\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = 0,075 \times 0,05 = 3,75 \times {10^{ - 3}}{\rm{(mol)}}\\{\rm{ NaOH + C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}} \to {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COONa + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\\3,75 \times {10^{ - 3}}{\rm{ }} \to {\rm{ }}3,75 \times {10^{ - 3}}{\rm{ (mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = 3,75 \times {10^{ - 3}}{\rm{(mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{C}}_{_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}}}} = \frac{{3,75 \times {{10}^{ - 3}}}}{{0,05}} = 0,075{\rm{ (M)}}\end{array}\]
2.21
Trong phương pháp chuẩn độ acid – base, xung quanh điểm tương đương có một sự thay đổi pH đột ngột gọi là bước nhảy chuẩn độ. Đường biểu diễn trên đồ thị chuẩn độ acid – base gọi là đường định phân. Từ các số liệu sau đây, hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH của dung dịch trong quá trình chuẩn độ dung dịch HCl bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,100 M. Trục hoành ghi thể tích dung dịch NaOH, trục tung ghi pH của dung dịch. Xác định giá trị điểm tương đương và khoảng bước nhảy chuẩn độ của quá trình này.
|
V NaOH (mL) |
Giá trị pH |
V NaOH (mL) |
Giá trị pH |
|
0,0 |
1,00 |
25,1 |
10,30 |
|
5,0 |
1,18 |
25,5 |
11,00 |
|
10,0 |
1,37 |
26,0 |
11,29 |
|
15,0 |
1,60 |
28,0 |
11,75 |
|
20,0 |
1,95 |
30,0 |
11,96 |
|
22,0 |
2,20 |
35,0 |
12,22 |
|
24,0 |
2,69 |
40,0 |
12,36 |
|
24,5 |
3,00 |
45,0 |
12,46 |
|
24,9 |
3,70 |
50,0 |
12,52 |
|
25,0 |
7,00 |
Phương pháp giải:
Thời điểm mà hai chất tác dụng vừa đủ với nhau gọi là điểm tương đương.
Trong phương pháp chuẩn độ acid – base, xung quanh điểm tương đương có một sự thay đổi pH đột ngột gọi là bước nhảy chuẩn độ (nằm trong khoảng giữa hai điểm gần điểm tương đương nhất).
Lời giải chi tiết:
- Đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH của dung dịch trong quá trình chuẩn độ dung dịch HCl bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,100 M:
- Chuẩn độ HCl (acid mạnh) bằng NaOH (base mạnh):
+ Tại điểm tương đương, [H + ] = [OH - ]; pH = 7.
+ Bước nhảy chuẩn độ: ở khoảng pH từ 3,7 đến 10,3.