Phương trình điện li Hóa học lớp 11 sách Kết Nối Tri Thức

Phương trình điện li
I. Nguyên tắc khi viết phương trình điện li
1. Chất điện li mạnh
Chất điện li yếu là chất mà khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion. Chúng ta
cùng tìm hiểu một số phương trình điện li của các chất điện li mạnh đặc trưng dưới đây:
+) Axit: HCl, H2SO4 , HNO3 … HCl → H+ + Cl- H2SO4 → 2H+ + SO4
+) 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)2 → 2Al3+ + 3SO4
2. Chất điện li yếu
Chất điện li yếu là chất mà khi chúng được hòa tan trong nước, sẽ có một số ít phần từ hòa tan
phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phần tử trong dung dịch.Các chất điện li yếu
thường gặp là: axit yếu, bazo yếu, các muối không tan, muối dễ bị phân hủy,..
II. Phương pháp giải bài tập phương trình điện li
Dạng 1: Chất điện li mạnh
Bước 1: Viết phương trình điện li của chất điện li mạnh
Dựa vào bảng phương trình trên cùng với dữ kiện đề bài, ta thiết lập một số phương trình liên
quan đến các chất có trong đề bài. Một trong những chất điện li mà chúng ta khá hay quên đó
chính là H2O. Đây là bước cực kì quan trọng quyết định trực tiếp đến kết quả tính toán của bài tập.
Bước 2: Xác định nồng độ mol của ion
Tính số mol của chất điện li có trong dung dịch
Viết phương trình điện li chính xác, biểu diễn số mol lên các phương trình điện li đã biết
Tính nồng độ mol của ion
Dạng 2: Định luật bảo toàn điện tích
Bước 1: Phát biểu định luật
Trong một dung dịch chứa hoàn toàn các chất điện li, thì tổng số mol của điện tích âm luôn
bằng tổng số mol của điện tích dương. (Luôn luôn bằng nhau) Công thức chung :
Cách tính mol điện tích :
Khối lượng chất tan trong dung dịch
Dạng 3: Bài toán về chất điện li
Bước 1: Viết phương trình điện li
Như chúng ta đã tìm hiểu cách viết phương trình điện li rất chi tiết ở phía trên. Ở đây chúng ta
không cần nêu lại nữa mà tiến hành sang bước 2 đó là …
Bước 2: xác định độ điện li
Áp dụng công thức độ điện li:
Sau đó xử dụng phương pháp 3 dòng thật hiệu quả:
Dạng 4: Tính độ PH dựa vào nồng độ H+
Bước 1: Tính độ Ph của Axit
Tính số mol axit điện li axit
Viết phương trình điện li axit
Tính nồng độ mol H+ sau đó suy ra nồng độ mol của PH bằng mối liên hệ giữa hai nồng độ này qua hàm log.
Bước 2: Xác định độ PH của bazo
Ta thực hiện theo các bước sau:
Tính số mol bazo của điện li
Viết phương trình điện li bazo
Tính nồng độ mol OH- rồi suy ra [H]+ Tính độ PH
Dạng 5: Xác định nồng độ mol dựa vào độ pH
Bài toán trải qua hai quá trình tính nồng độ mol của axit và nồng độ mol của bazo. Và lưu ý một số điểm như sau:
pH > 7 : môi trường bazo .
pH < 7 : môi trường axit .
Ph = 7 : môi trường trung tính .
Dạng 6: Axit, bazo và sự lưỡng tính theo hai lý thuyết
Đây là một dạng toán khá ít gặp tuy nhiên các em cần nắm vững hai lý thuyết A – rê – ni – ut về
sự điện li và thuyết Bron – stêt về thuyết proton. Hai thuyết này có sự định nghĩa hoàn toàn
khác nhau về thế nào là chất bazơ và thế nào là chất axit.
III. Bài tập về Phương trình điện li
Bài 1: Trộn 200 ml dung dịch chứa 12 gam MgSO4 với 300 ml dung dịch chứa 34,2 gam Al 2-
2(SO4)3 thu được dung dịch X. Nồng độ ion SO4 trong X là A. 0,2M. B. 0,8M. C. 0,6M. D. 0,4M.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Ta có phương trình điện li: MgSO 2- 4 → Mg2+ + SO4 0,1 0,1 (mol) Al 2- 2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO4 0,1 0,3 (mol) n 2- 2-
SO4 = 0,4 mol ⇒ CM(SO4 ) = n : V = 0,4/(0,2 + 0,3) = 0,8M Đáp án B
Bài 2: Nồng độ mol/l của ion H+ trong dung dịch H2SO4 là 60% (D = 1,503 g/ml) là: A. 12,4 M B. 14,4 M C. 16,4 M D. 18,4 M
Hướng dẫn giải chi tiết:
Xét 100 gam dung dịch H2SO4 là 60%
mH2SO4 = m dd . C% = 100 . 0,6 = 60 gam
=> n H2SO4 = 60 : 98 = 0,6 (mol)
V = m dd : D = 100/1,503 = 66,5 ml
⇒ CM H2SO4 = 0,61/0,0665 = 9,2 M Ta có: H 2- 2SO4 → 2H+ + SO4
⇒ [H+] = 2 . CM H2SO4 = 18,4 M
Bài 3: Tính nồng độ mol của các ion CH3COOH, CH3COO-, H+ tại cân bằng trong dung dịch CH3COOH 0,1M có α= 1,32%.
Hướng dẫn giải chi tiết: CH3COOH ↔ H+ + CH3COO- (1) Ban đầu: Co 0 0
Phản ứng: Co. α Co . α Co . α
Cân bằng: Co.(1- α) Co . α Co . α
Vậy: [H+]= [CH3COO-] = a. Co = 0,1. 1,32.10-2M = 1,32.10-3M
[CH3COOH] = 0,1M – 0,00132M = 0,09868M
Bài 4: Tính độ điện li của axit HCOOH 0,007M trong dung dịch có [H+]=0,001M
Hướng dẫn giải chi tiết HCOOH + H2O ↔ HCOO- + H3O+ Ban đầu: 0,007 0
Phản ứng: 0,007. α 0,007. α
Cân bằng: 0,007(1- α) 0,007. α
Theo phương trình ta có: [H+] = 0,007. α = 0,001 => α = 14%
Bài 5: Dãy nào sau đây chỉ chứa các chất điện li mạnh:
A. NaNO3, HClO3, NaHSO4, Na2S, NH4Cl.
B. NaNO3, Ba(HCO3)2, HF, AgCl, NH4Cl.
C. NaNO3, HClO3, H2S, Mg3(PO4)2, NH4Cl.
D. NaNO3, HClO3, Na2S, NH4Cl, NH3.
Hướng dẫn giải chi tiết:
B sai do HF là chất điện li yếu
C loại do H2S là chất điện li yếu
D loại do NH3 là chất điện li yếu Đáp án A
Bài 6: Chất nào sau đây không dẫn điện được ? A. KCl rắn, khan. B. CaCl2 nóng chảy. C. NaOH nóng chảy.
D. HBr hòa tan trong nước.
Hướng dẫn giải chi tiết:
KCl rắn, khan không điện li ra ion nên không có khả năng dẫn điện. Đáp án A
Bài 7: Câu nào sau đây đúng khi nói về sự điện li ?
A. Sự điện li là sự hòa tan một chất vào nước thành dung dịch.
B. Sự điện li là sự phân li một chất dưới tác dụng của dòng điện.
C. Sự điện li là sự phân li một chất thành ion dương và ion âm khi chất đó tan trong nước hay
ở trạng thái nóng chảy.
D. Sự điện li thực chất là quá trình oxi hóa khử.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Theo định nghĩa về sự điện li thì:
Sự điện li là sự phân li một chất thành ion dương và ion âm khi chất đó tan trong nước hay ở trạng thái nóng chảy. Đáp án C.
Bài 8: Cho các chất : H2O, HCl, NaOH, NaCl, CuSO4, HCOOH. Các chất điện li yếu là : A. H2O, HCOOH, CuSO4 B. HCOOH, CuSO4. C. H2O, HCOOH.
D. H2O, NaCl, HCOOH, CuSO4.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Trong dãy trên có chứa các chất điện li yếu là: H2O, HCOOH. Đáp án C.
Bài 9: Các dung dịch sau đây có cùng nồng độ 0,10 mol/l, dung dịch nào dẫn điện kém nhất ? A. HCl. B. HF. C. HI. D. HBr.
Hướng dẫn giải chi tiết:
HF là chất điện li yếu => khi điện li sẽ điện li ra ít ion nhất => Dẫn điện kém nhất Đáp án B.
Bài10. Dãy các chất đều là chất điện li mạnh là A. NaOH, KCl, H2CO3. B. Na2S, Zn(OH)2, HCl. C. HClO, KNO3, Ba(OH)3. D. HCl, Cu(NO3)3,Ca(OH)2. Trả lời Đáp án D
Bài 11. Axit nào sau đây là axit một nấc? A. H2SO4 B. H2CO3 C. CH3COOH D. H3PO4 Trả lời Đáp án A
Bài 12 Phản ứng hóa học nào sau đâycó phương trình ion thu gọn là H+ + OH- → H2O? A. HCl + KOH → H2O + KCl B. KOH + KHCO3→ H2O + K2CO3
C. H2SO4+ CaCl2 → 2HCl + CaSO4
D. H2SO4 + Ca(OH)2 → 2H2O + CaSO4
Bài 13. Trong dung dịch CH3COOH 0,04 M, cứ 100 phân tử hòa tan có 2 phân tử phân li thành
ion. Nồng độ của ion H+ là A. 0,001 M. B. 0,08 M. C. 0,0008 M. D. 0,04 M. Trả lời:
Độ điện li của CH3COOH là 0,02.
CM H+ = 0,04. 0,02 = 0,0008 (mol) Vậy chọn đáp án C
Bài 14: Cho các chất sau: KCl; HF; FeSO4; KOH; Zn(NO3)2; H3PO4; (NH4)3PO4; H2CO3;
ancol etylic; CH3COOH; AgNO3; Glucozơ; glyxerol; Al(OH)3; Fe(OH)2; HNO3. Xác định chất
điện ly mạnh, chất điện ly yếu, chất không điện ly? Viết phương trình điện ly của các chất (nếu có). Trả lời
Chất điện ly mạnh: NaCl; FeSO4; KOH; Zn(NO3)2; (NH4)3PO4; AgNO3; HNO3. Phương trình điện ly: KCl → K+ + Cl- FeSO 2- 4→ Cu2+ + SO4 KOH → K+ + OH- Zn(NO - 3)2 → Zn2+ + 2NO3 (NH + 3- 4)3PO4 → 3NH4 + PO4 AgNO - 3 → Ag+ + NO3 HNO - 3 → H+ + NO3
Chất điện ly yếu: HF; H3PO4; H2CO3; CH3COOH; Al(OH)3. Phương trình điện ly: HF ⇔ H+ + F- CH3COOH ⇔ CH3COO- + H+ H - 3PO4 ⇔ H+ + H2PO4 Al(OH)3 ⇔ Al3+ + 3OH- H - 2- 2PO4 ⇔ H+ + HPO4 H - 2CO3 ⇔ H+ + HCO3 HPO 3- 42- ⇔ H+ + PO4 HCO - 2- 3 ⇔ H+ + CO3
Chất không điện ly: Glucozơ; glyxerol; ancol etylic.