Chuyên đề Hóa học Lớp 11: Sự điện ly

CHUYÊN ĐỀ SỰ ĐIỆN LI (1)
NỘI DUNG CẦN NẮM
I. Sự điện li.
1. - Sự điện li là quá trình phân li các chất trong nước ra ion .
 - Chất điện li là chất tan trong nước phân li ra ion.
2. Phân loại chất điện li:
 a. Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hồ tan đều phân li ra ion.
	- Axit mạnh: HCl, H2SO4, HNO3, HClO4,...
	- Bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ba(OH)2 ,...
	- Hầu hết các muối tan: NaCl, K2SO4, Ba(NO3)2 ,...
 b. Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ cĩ một phần số phân tử hồ tan phân li ra ion, phần cịn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch.
	- Axit yếu: CH3COOH, HClO, H2S, HNO2 ,HF, H2CO3, H2SO3 , ...
	- Bazơ yếu: Mg(OH)2, Bi(OH)3, Cu(OH)2...
	- H2O điện li rất yếu.
II. Axit - Bazơ
Theo thuyết A-rê-ni-ut
 - Axit là chất khi tan trong nước phân li ra cation H+.
HCl → H+ + Cl− 
CH3COOH H+ + CH3COO−
 - Bazơ là những chất khi tan trong nước phân li ra anion OH −.
 NaOH → Na+ + OH−
 - Hiđroxit lưỡng tính là hiđroxit khi tan trong nước vừa cĩ thể phân li như axit, vừa cĩ thể phân li như 
Bazơ : Zn(OH)2, Al(OH)3, Pb(OH)2, Cr(OH)3, Be(OH)2,Sn(OH)2,...
 Zn(OH)2 	Zn2+ + 2OH− Phân li kiểu bazơ
 Zn(OH)2 + 2H+ Phân li kiểu axit
III.Muối và phản ứng thuỷ phân của muối
 a. Định nghĩa: Muối là hợp chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại (hoặc NH4+) và anion gốc axit.
 b. Phân loại :
-Muối trung hồ là muối mà anion gốc axit khơng cịn hiđro cĩ khả năng phân li ra ion H+: Na2CO3, BaCl2, K2SO4, ...
-Muối axit là muối mà anion gốc axit vẫn cịn hiđro cĩ khả năng phân li ra ion H+ : NaHCO3, NaHSO4, KH2PO4,...
Lưu ý: Trong gốc axit của một số muối như Na2HPO3 vẫn cịn hiđro nhưng là muối trung hồ vì các hiđro đĩ khơng cĩ khả năng phân li ra ion H+.
Lưu ý: 
Trong dung dịch: 
-Tổng số mol điện tích dương của cation bằng tổng số mol điện tích âm của anion.
- Khối lượng muối bằng tổng khối lượng các ion tạo muối
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Viết phương trình điện li của các chất sau trong dung dịch: Ba(NO3)2, K2CrO4, NaHCO3, H2SO4,HClO4, HClO, KOH, Sn(OH)2, H3PO4. H2SO3, HNO3, KOH, FeCl3, CuSO4, KHCO3, K2Cr2O7.
Bài 2: Tính nồng độ các ion trong các dung dịch sau
a. dd Ba(OH)2 0,1M	b. Al2 (SO4)3 0,1M
Bài 3: Tính nồng độ mol/l các ion trong mỗi dd sau:
100ml dd chứa 4,26 gam Al(NO3)3.
Tính nồng độ mol của ion Na+ trong dung dịch chứa NaNO3 0,1M, Na2SO4 0,02M và NaCl 0,3M.
Dung dịch H2SO4 15% ( d= 1,1g/ml)
Bài 4: Tính nồng độ các ion trong dd thu được khi:
Trộn 200ml dd NaCl 2M với 200ml dd CaCl2 0,5M.
Trộn 200ml dd chưa 12g MgSO4 với 300ml dd chứa 34,2 gam Al2(SO4)3.
Bài 5: 
 a) Tính nồng độ ion H+ trong dung dịch HNO3 12,6%, D= 1,12 g/ml.
 b) Tính thể tích dd KOH 14% (d=1,128g/ml) cĩ chứa số mol OH- bằng số mol OH- cĩ trong 0,502 lít dd NaOH 0,5M.
Bài 6: Hịa tan 12,5 gam tinh thể CuSO4.5H2O trong nước thành 200ml dung dịch. Tính nồng độ mol/l các ion trong dung dịch.
Bài 7: Trong 1 dung dịch cĩ chứa a mol Ca2+ , b mol Mg2+ , c mol Cl- và d mol NO3-
Lập biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d.
Nếu a = 0,01 ; c = 0,01 ; d = 0,03. Tính khối lượng muối khan thu được khi cơ cạn dung dịch.
Bài 8: Một dung dịch cĩ chứa 0,2 mol và 0,1 mol , x mol và y mol .Biết rằng khi cơ cạn dung dịch thu 48,6 g chất rắn khan , hỏi giá trị của x, y bằng bao nhiêu?
Bài 9. Cho rằng sự trộn lẫn các dung dịch khơng làm thay đổi đáng kể thể tích dung dịch.
Trộn 1,5 lít dung dịch NaOH 2M với 0,5 lít dung dịch NaOH 1M. Tính nồng độ mol /lít của dung dịch thu được.
Cần bao nhiêu ml dung dịch HCl 2M trộn với 180ml dung dịch H2SO4 3M để được dung dịch cĩ nồng độ ion H+ là 4,5M. Cho biết H2SO4 điện li hồn tồn.
Phải trộn dung dịch H2SO4 1M và H2SO4 3M theo tỷ lệ nào về thể tích để được dung dịch H2SO4 1,5M
IV. Tích số ion của nước, pH và mơi trường của dung dịch.
 -Tích số ion của nước: [H+][OH−] = 1,0.10-14
 - Để đánh giá độ axit và độ kiềm của dung dịch,người ta dùng pH với quy ước:
 - [H+] = 1,0.10-a M → pH = a 
 - [H+] = 1,0.10-pH M → pH = -lg[H+] 
Mơi trường
[H+]
pH
Axit
> 1,0.10-7 M
< 7
Trung tính
= 1,0.10-7 M
= 7
Bazơ
< 1,0.10-7 M
> 7
V.Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li.
 - 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 một trong các chất :chất kết tủa ,chất điện li yếu ,chất khí .
 - Phương trinh ion rút gọn cho biết bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li. Trong phương trình ion rút gọn, các chất kết tủa, chất điện li yếu, chất khí được giữ nguyên dưới dạng phân tử.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1. Tính pH của các dung dịch sau:
a) H2SO4 0,01M + HCl 0,05M b) KOH 0,1M + Ba(OH)2 0,2M 
Bài 2. Tính pH của các dd sau:
a) 400,0 ml dung dịch chứa 1,46g HCl . 
b) Dung dịch tạo thành sau khi trộn 100,0ml dung dịch HCl 1,00M với 400,0 ml dung dịch NaOH 0,375M.
c) Trộn 100ml dd Ba(OH)2 0,06M với 400ml dd HCl 0,02M. Tính pH của dd thu được?
Bài 3. Cho dung dịch H2SO4 cĩ pH = 4
a) Tính nồng độ mol/lít của H2SO4
b) Tính pH của dung dịch thu được khi cho 2 lít H2O vào 0,5 lít dung dịch axit trên. (Bỏ qua sự điện li của nước).
Bài 4. a. Cho 220 ml dung dịch HCl cĩ pH = 5 tác dụng với 180 ml dung dịch NaOH cĩ pH = 9 .Tính pH của dung dịch thu được sau phản ứng? 
 b. Cho 100 ml dung dịch Ba(OH)2 0,09M với 400 ml dung dịch H2SO4 0,02M. Tính pH của dung dịch thu được? 
Bài 5. Cho 40 ml dung dịch HCl 0,75M vào 160 ml dung dịch chứa đồng thời Ba(OH)2 0,08M và KOH 0,04M. Tính pH của dung dịch thu được ?	
Bài 6. Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1 M với 400 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,0375M và HCl 0,0125M thu được dung dịch Y. Tính pH của dung dịch Y?
Bài 7. a.Phải lấy dung dịch HCl cĩ pH = 5 cho vào dung dịch KOH cĩ pH = 9 theo tỉ lệ thể tích như thế nào để được dung dịch cĩ pH = 8 ?	
 b. Tính thể tích dung dịch HCl cĩ pH = 5 và thể tích dung dịch KOH cĩ pH = 9 cần lấy để pha thành 10 lít dung dịch cĩ pH = 8 ?	
CHUYÊN ĐỀ SỰ ĐIỆN LI (2)
Bài 1: Viết PT phân tử và ion rút gọn của các phản ứng (nếu cĩ) khi trộn lẫn các chất sau:
a. dd HNO3 và CaCO3  	b. dd KOH và dd FeCl3 	
c. dd H2SO4 và dd NaOH 	d. dd Ca(NO3)2 và dd Na2CO3 	
e. dd NaOH và Al(OH)3 	f. dd Al2(SO4)3 và dd NaOHvừa đủ
g. dd NaOH và Zn(OH)2 	h. FeS và dd HCl 	
i. dd CuSO4 và dd H2S	 	k. dd NaOH và NaHCO3	
l. dd NaHCO3 và HCl	m. Ca(HCO3)2 và HCl
Bài 2: Viết phương trình phân tử ứng với phương trình ion thu gọn của các phản ứng sau
a. 	b. 
c. S2- + 2H+ H2S↑	d. Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3↓
e. Ag+ + Cl- AgCl↓	f. H+ + OH- H2O
Bài 3: a) Trong dung dịch cĩ thể tồn tại đồng thời các ion sau đây được khơng? Giải thích
	a. Na+, Cu2+, Cl-, OH-.	b. K+, Ba2+, Cl-, SO4 2-.
	c. K+, Fe2+, Cl-, SO4 2-.	d. HCO3-, OH-, Na+, Cl-.
b. Cĩ hiện tượng gì xảy ra khi nhúng giấy quì tím vào các dung dịch sau đây? CH3COONa, K2CO3, Na2S, NH4Cl, FeCl3, Al2(SO4)3, Ba(NO3)2, NaCl.
Bài 4: Trộn 100 ml dung dịch HCl 1M với 100 ml dung dịch H2SO4 0,5M thu được dung dịch D. 
a. Tính nồng độ các ion trong dung dịch D. 
b. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được m gam kết tủa. Tính m.
Bài 5: Hỗn hợp dung dịch X gồm NaOH 0.1M và KOH 0.1M. Trộn 100 ml dung dịch X với 100 ml dung dịch H2SO4 0.2M thu được dung dịch A. 
a. Tính nồng độ các ion trong dung dịch A. 
b. Tính pH của dung dịch A.
Bài 6: Cho 200 ml dung dịch gồm MgCl2 0,3M; AlCl3 0,45M; và HCl 0,55M tác dụng hồn tồn với V lít dung dịch C gồm NaOH 0,02M và Ba(OH)2 0,01M. Hãy tính thể tích V để được kết tủa lớn nhất và lượng kết tủa nhỏ nhất? Tính lượng kết tủa đĩ?
Bài 7: Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,08 mol/l và H2SO4 0,01 mol/l với 250 ml dung dịch NaOH a mol/l, thu được 500 ml dung dịch cĩ pH = 12. Tính a.
Bài 8: Để trung hồ 20 ml dung dịch hai muối Na2CO3 và NaHCO3, dùng hết 5 ml dung dịch NaOH 1 M. Cơ cạn dung dịch thu được 2,86 g tinh thể ngậm nước Na2CO3.10H2O.Tính nồng độ mol của mỗi muối trong dung dịch ban đầu. 
Bài 9: Một dung dịch X cĩ chứa các ion Ca2+ , Al3+ và Cl- .Để làm kết tủa hết ion Cl- trong 10 ml dung dịch phải dung hếi 70 ml dung dịch AgNO3 1M. Khi cơ cạn 100 ml dung dịch X thu được 35,55 g hỗn hợp hai muối khan. Tính nồng độ mol của mỗi muối trong dung dịch X. 
Bài 10: Một dung dịch Y cĩ chứa các ion Zn2+ , Fe3+ , và SO4 2-. Biết rằng dùng hết 350 ml dung dịch NaOH 2M thì làm kết tủa hết ion Zn2+ và ion Fe3+ trong 100 ml dung dịch Y, nếu cho vào tiếp 200 ml dung dịch NaOH 2M thì một chất kết tủa vừa tan hết,cịn lại một chất kết tủa màu đỏ nâu.Tính nồng độ mol của mỗi muối trong dung dịch Y. 
Bài 11: Cho dung dịch NaOH dư vào 100 ml dung dịch AlCl3 và FeCl3, lọc kết tủa rồi nung ở nhiệt độ cao thu được 2 g chất rắn. Mặt khác, 400 ml dung dịch AgNO3 0,2M tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch 2 muối trên. Tính nồng độ mol của AlCl3 và FeCl3. 
Bài 12: Tính nồng độ mo lcủa dung dịch H2SO4 và dung dịch NaOH. Biết rằng: 
-30 ml dung dịch H2SO4 đươc trung hịa hết bởi 20 ml dung dịch NaOH và 10 ml dung dịch KOH 2M.
-30 ml dung dịch NaOH được trung hịa hết bởi 20 ml dung dịch H2SO4 và 5 ml dung dịch HCl 1M.
Bài 13: Một dung dịch A chứa HCl và H2SO4 theo tỉ lệ mol 3 : 1. Để trung hịa 100 ml dung dịch A cần 50 ml dung dịch NaOH 0,5 M.
a. Tính nồng độ mol của mỗi axit. 
b. 200 ml dung dịch A trung hịa hết bao nhiêu ml dung dịch bazơ B chứa NaOH 0,2 M và Ba(OH)2 0,1 M?
c. Tính tổng khối lượng muối thu được sau phản ứng giữa dung dịch A và B? 
Bài 14: Cho 200 ml dung dịch A chứa HCl 1 M và HNO3 2M tác dụng với 300 ml dung dịch B chứa NaOH 0,8 M và KOH aM thu được dung dịch C. Biết rằng để trung hịa 100 ml dung dịch C cần 60 ml dung dịch HCl 1 M. Tính a và khối lượng chất rắn thu được khi cơ cạn tồn bộ dung dịch C. 
Bài 15: a. Cho dung dịch NaOH cĩ pH = 13 (dung dịch A). Để trung hịa 10 ml dung dịch A cần 10 ml dung dịch B chứa 2 axit HCl và H2SO4. Xác định pH của dung dịch B? 
 	 b. Trộn 100 ml dung dịch A với 100 ml dung dịch Ba(OH)2 a (M), thu được dung dịch C. Để trung hịa dung dịch 500 ml dung dịch C cần 350 ml dung dịch B. Xác định a? 
Bài 16: Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào 500 ml dung dịch A cĩ chứa các ion đun nĩng thu được 11,65g kết tủa và cĩ 4,48 lít khí ( đktc ). Tính nồng độ mol của mỗi muối trong dung dịch A. 
Bài 17: Dung dịch X chứa các ion: Fe3+, , , Cl-. Chia dung dịch X thành hai phần bằng nhau:
- Phần một tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, đun nĩng thu được 0,672 lít khí (ở đktc) và 1,07 gam kết tủa. 
- Phần hai tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 4,66 gam kết tủa. 
Tính tổng khối lượng các muối khan thu được khi cơ cạn dung dịch X .(Khi cơ cạn chỉ cĩ nước bay hơi).
Bài 18: Trộn 250 ml dd hỗn hợp HCl 0,08 mol/l và H2SO4 0,01 mol/l với 250 ml dd Ba(OH)2 cĩ nồng độ x mol/l thu được m gam kết tủa và 500 ml dd cĩ pH = 12. Hãy tím m và x. Giả sử Ba(OH)2 điện li hồn tồn cả hai nấc.
Bài 19: Trộn 300 ml dd hỗn hợp NaOH 0,1 mol/l và Ba(OH)2 0,025 mol/l với 200 ml dd H2SO4 cĩ nồng độ x mol/l thu được m gam kết tủa và 500 ml dd cĩ pH=2. Hãy tím m và x. Giả sử H2SO4 điện li hồn tồn cả hai nấc.
Bài 20: Dung dịch X chứa hỗn hợp KOH và Ba(OH)2 cĩ nồng độ tương ứng là 0,2M và 0,1M. Dung dịch Y chứa hỗn hợp H2SO4 và HCl cĩ nồng độ lần lượt là 0,25M và 0,75M. Tính thể tích dung dịch X cần để trung hịa vừa đủ 40 ml dung dịch Y.
Bài 21: Dung dịch A gồm 5 ion: Mg2+, Ca2+, Ba2+, 0,1 mol Cl- và 0,2 mol . Thêm từ từ dung dịch K2CO3 1M vào dung dịch A đến khi lượng kết tủa lớn nhất. Tính thể tích dung dịch K2CO3 cần dùng.
Bài 22: Dung dịch X cĩ chứa: 0,07 mol Na+; 0,02 mol và x mol . Dung dịch Y cĩ chứa , và y mol H+; tổng số mol và là 0,04. Trộn X và Y được 100 ml dung dịch Z. Tính pH của dung dịch Z (bỏ qua sự điện li của H2O).
Bài 23:Cho dung dịch G chứa các ion Mg 2+ , SO42-, NH4+ , Cl-. Chia dung dịch G thành hai phần bằng nhau. Phần thứ nhất tác dụng với dung dich NaOH dư , đun nĩng thu được 0,58 g kết tủa và 0,672 lít khí (đktc). Phần thứ hai tác dung với dung dịch BaCl 2 dư thu được 4,66 g kết tủa. Tổng khối lượng các chất tan trong dung dịch G là bao nhiêu? 
Bài 24: Cho 1 mẫu hợp kim Na-Ba tác dụng với nước dư thu được dung dịch X và 3,36 lít H2 đktc. Tính thể tích dung dịch H2SO4 2M cần dùng để trung hịa dung dịch X.
Bài 25: Hịa tan hồn tồn 8,94 gam hỗn hợp gồm Na, K, Ba vào nước, thu được dd X và 2.688 lít khí ĐKTC. Dd Y gồm HCl và H2SO4 cĩ tỉ lệ mol tương ứng là 4:1. Trung hịa dung dịch X bởi dd Y thì tổng khối lượng muối tạo ra là bao nhiêu?