Bài tập tự luận môn Hóa học Lớp 11 (Sách Chân trời sáng tạo) - Chủ đề: Cân bằng trong dung dịch nước – pH. Chuẩn độ Acid – base

Nội dung text: Bài tập tự luận môn Hóa học Lớp 11 (Sách Chân trời sáng tạo) - Chủ đề: Cân bằng trong dung dịch nước – pH. Chuẩn độ Acid – base

1. BÀI TẬP TỰ LUẬN VỀ CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH NƯỚC – pH. CHUẨN ĐỘ ACID – BASE I. SỰ ĐIỆN LY. PHÂN BIỆT CHẤT ĐIỆN LY MẠNH / YẾU & CHẤT KHÔNG ĐIỆN LY. THUYẾT ACID – BASE THEO BRONSTED – LOWRY. PHƯƠNG TRÌNH ION Câu 1. Trong số các chất sau đây, chất nào là chất điện li mạnh, điện li yếu, chất không điện li: H2S, SO2, Cl2, H2SO3, CH4, NaHCO3, Ca(OH)2, HF, C6H6, NaClO, KCl, KClO3, BaSO4, Cu(OH)2, H2O, glycerol, CaCO3, glucose, KAl(SO4)2.12H2O. Câu 2. Viết phương trình điện li của các chất sau: HClO4, KClO3, H2S, (NH4)2SO4, NaHCO3, H3PO4, Na3PO4, HClO. - + 3+ 2- 3- - 3+ Câu 3. Cho các chất và ion sau: HSO4 , H2S, NH4 , Fe , Ca(OH)2, SO3 , NH3, PO4 , HCOOH, HS ; Al , 2+ - 2- - Mg , ZnO, H2SO4, HCO3 , CaO, CO3 , Cl , NaOH, (NH4)2CO3 Cr(OH)3, NaHSO4, NaNO3, NaNO2, 2- NaClO, ZnO2 , NaF, Ba(NO3)2, CaBr2, CH3COONH4 . Theo thuyết Bronsted-Lowry; chất nào là acid, base, lưỡng tính hay trung tính? Viết phương trình thủy phân chứng minh và xác định cặp acid-base liên hợp trong phương trình đó? 1 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
2. Câu 4. Dựa vào thuyết acid – base của Brønsted – Lowry, hãy xác định chất nào là acid, chất nào là base trong các phản ứng sau: - + a) CH3COOH + H2O  CH3COO + H3O . Giải thích vì sao dung dịch HCl dẫn điện tốt hơn dung dịch CH3COOH có cùng nồng độ ? 2- - - b) S + H2O  HS + OH . + + c) NH4 + H2O  NH3 + H3O Câu 5: Nước Javel (chứa NaClO và NaCl) được dùng làm chất tẩy rửa, khử trùng. Trong dung dịch, ion ClO- nhận proton của nước để tạo thành HClO. a) Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra và xác định chất nào là acid, chất nào là base trong phản ứng trên. b) Dựa vào phản ứng, hãy cho biết môi trường của nước Javel là acid hay base. Câu 6. Hoàn thành các phương trình ion sau: 2+ 2- (a) Ca + CO3 → (b) H+ + OH- → 2- + (c) CO3 + 2H → - - (d) HCO3 + OH → 2 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
3. 2+ 2+ + + - 2- 2- - Câu 7. Cho các ion sau phản ứng với nhau từng đôi một: Ba , Mg , NH4 , H , OH , CO3 , SO4 , HCO3 . Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 8. Biết rằng H2SO4 là acid hai nấc, trong đó nấc đầu tiên điện li mạnh, nấc thứ hai điện li yếu. Trong các sơ đồ dưới đây, sơ đồ nào biểu diễn các phân tử và ion trong dung dịch H2SO4 là phù hợp nhất? Giải thích? II. BÀI TẬP TÍNH NỒNG ĐỘ MOL Câu 1: (a) HCl 0,1M; Ba(OH)2 0,01M; (NH4)2SO4 0,02M. + - (b) Trong 200 ml dung dịch có chứa 20,2 gam KNO3. Xác định nồng độ [K ] và [NO3 ] trong dung dịch ban đầu. (c) 12,5 gam tinh thể CuSO4.5H2O trong nước thành 200 ml dung dịch . (d) 8,08 gam Fe(NO3)3 .9H2O trong nước thành 500 ml dung dịch . 3 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
4. . Câu 2. Tính nồng độ mol của các ion (sau phản ứng) trong các trường hợp sau: (a) Hòa tan 1,7 gam NaNO3 và 2,61 gam Ba(NO3)2 vào nước để được 100ml dung dịch X. Tính nồng + 2+ - độ mol/l của ion Na , Ba và NO3 trong dung dịch X. (b) Trộn 200 mL dung dịch HCl 0,1M với 300 mL dung dịch AlCl3 0,2M. (c) Trộn 50 mL dung dịch Ba(OH)2 0,2M với 150 mL dung dịch HNO3 0,1M. III. BÀI TẬP VỀ pH Câu 1. Ở các vùng quê, người dân thường dùng phèn chua để làm trong nước nhờ ứng dụng của phản ứng thủy phân ion Al3+. Giải thích? Chất hay ion nào là acid, là base trong phản ứng thủy phân Al3+? 4 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
5. Câu 2. Một hồ bơi tiêu đủ tiêu chuẩn khi có độ pH trong nước khoảng từ 7,2 đến 7,8. Trong trường hợp pH hồ bơi quá thấp sẽ gây ra tình rạng kích ứng da và mắt cho người bơi. Soda (Na2CO3) được xem là hóa chất hiệu quả được sử dụng để làm tăng pH của nước hồ bơi. Viết phương trình thủy phân giải thích? Câu 3. Trong môi trường acid, diệp lục có màu vàng đến đỏ còn trong môi trường kiềm diệp lục có màu xanh. Khi luộc bánh chương, người ta thường cho thêm một chút thuốc muối (NaHCO3) giúp dong gói bánh có màu xanh đẹp hơn. Giải thích? Câu 4. Một học sinh làm thí nghiệm xác định độ pH của đất như sau: Lấy một lượng đất cho vào nước rồi lọc lấy phần dung dịch. Dùng máy đo được giá trị pH là 4,52. (a) Hãy cho biết môi trường của dung dịch là acid, base hay trung tính. (b) Loại đất trên được gọi là đất chua. Hãy đề xuất biện pháp giảm độ chua, tăng độ pH của đất. Câu 5. Xác định môi trường và pH (so với 7) của các dung dịch sau: Na2CO3, FeCl3, Al2(SO4)3. 5 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
6. Câu 6. Một loại dầu gội có nồng độ ion OH- là mol/L (a) Tính nồng độ ion H+, pH của loại dầu gội đầu nói trên. (b) Môi trường của loại gội đầu trên là acid, base hay trung tính? Câu 7. Tính pH và xác định môi trường của các dung dịch có: (a) nồng độ H+ là 10-2M (b) nồng độ OH- là 10-4M (c) nồng độ OH- là 2,5.10-10 M. Câu 8. (a) Pha 500 mL dung dịch HCl 0,2M vào 500mL nước. Tính pH của dung dịch thu được. (b) Tính khối lượng NaOH cần dùng để pha được 100mL dung dịch NaOH có pH=12. (c) Lấy 10 ml dd HBr 1M pha loãng thành 100ml dung dịch. Tính pH của dung dịch thu được. (d) Có 250 ml dung dịch HCl 0,4M. Thêm vào đó x ml nước cất và khoấy đều , thu được dung dịch có pH =1. Tính x? (e) Hòa tan 4,6 gam Na vào nước dư thu được 2 lít dung dịch. Câu 9: a. Pha loãng bằng nước dd NaOH có pH = 12 bao nhiêu lần để thu được dung dịch có pH = 10. b. Cho dung dịch HCl có pH = 4. Hỏi phải thêm một lượng nước gấp bao nhiêu lần thể tích dung dịch ban đầu để thu được dung dịch có pH = 5 6 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
7. Câu 10: Tính pH của dung dịch sau: a. Trộn 40 ml dung dịch HNO3 0,8M với 60 ml dung dịch HCl 0,2M b. Trộn 200 ml dung dịch NaOH 0,1M với 300 ml dung dịch KOH 0,1M. c. Trộn 100 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M với 100ml dung dịch HBr 0,3M. d. Trộn 120ml dung dịch Ca(OH)2 0,025M với 80ml dung dịch HCl 0,05M Câu 11. a. Trộn 250 ml dung dịch chứa hỗn hợp HCl 0,08M và H2SO4 0,01M với 250 ml dung dịch NaOH aM thu được 500 ml dung dịch có pH = 12. Tính a? b. Cho a lít dung dịch KOH có pH = 12,0 vào 8,00 lít dung dịch HCl có pH = 3,0 thu được dung dịch Y có pH =11,0. Tính a? 7 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
8. IV. BÀI TẬP VỀ CHUẨN ĐỘ ACID – BASE (phản ứng trung hòa) Câu 1. Để xác định nồng độ của một dung dịch HCl, người ta đã tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1 M. Để chuẩn độ 10 mL dung dịch HCl này cần 15 mL dung dịch NaOH. Xác định nồng độ của dung dịch HCl trên. Câu 2. Để xác định nồng độ của một dung dịch HCl, người ta đã tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,02 M. Để chuẩn độ 5 mL dung dịch HCl này cần 10 mL dung dịch NaOH. Xác định nồng độ của dung dịch HCl trên. Câu 3. Để xác định nồng độ dung dịch NaOH người ta tiến hành như sau: cân 1,26 gam acid oxalic ngậm nước (H2C2O4.2H2O) hòa tan hoàn toàn vào nước, định mức thành 100ml. Lấy 10 ml dung dịch này thêm vào đó vài giọt phenolphthalein, đem chuẩn độ bằng dung dịch NaOH đến xuất hiện màu hồng thì hết 17,5ml dung dịch NaOH. Tính nồng độ dung dịch NaOH đã dùng. 8 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
9. V. BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH 3+ 2+ - - Câu 1: (a) Dung dịch A chứa Al 0,1 mol, Mg 0,15 mol, NO3 0,3 mol và Cl a mol . Tính a. + 2+ 2- - (b) Dung dịch B chứa Na 0,1 mol , Mg 0,05 mol , SO4 0,04 mol còn lại là Cl . Tính khối lượng muối trong dung dịch . + 3+ - 2- Câu 2: (a) Dung dịch B chứa 0,1 mol K ; 0,3 mol Al ; a mol Cl ; b mol SO4 . Tổng khối lượng muối trong B là 58,75g. Tìm a,b. (b) Một dung dịch có chứa hai loại cation là Fe2+ (0,1 mol) và Al3+ (0,2 mol) cùng hai loại - 2- anion là Cl (x mol) và SO4 (y mol) . Tính x và y biết rằng khi cô cạn dung dịch và làm khan thu được 46,9 gam chất rắn khan . + + 2- 2- Câu 3: Dung dịch X chứa 0,01mol Na ; 0,02 mol K và x mol CO3 ; y mol SO4 . Cho X tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 3,135g kết tủa. Cô cạn dung dịch X thu được bao nhiêu gam chất rắn khan? + + 2- 2- Câu 4. Có 500 ml dung dịch X chứa Na , NH4 , CO3 và SO4 . Lấy 100 ml dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thu 2,24 lít khí (đktc). Lấy 100 ml dung dịch X cho tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 9 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
10. thấy có 43 gam kết tủa. Lấy 100 ml dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu 4,48 lít khí NH3 (đktc). Tính khối lượng muối có trong 500 ml dung dịch X. 2+ + - - Câu 5: Dung dịch X chứa 0,02 mol Ba ; 0,015 mol K ; x mol HCO3 và y mol Cl . Cho X tác dụng với dd Ba(OH)2 dư thu được 5,91g kết tủa. Nếu đun sôi đến cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam chất rắn khan? 3+ 2+ - - 2+ Câu 6: Dung dịch X chứa 0,1mol Al ; 0,2mol Mg ; 0,2mol NO3 ; x mol Cl và y mol Cu . - Nếu cho X tác dụng với dd AgNO3 dư thu được 86,1g kết tủa. - Nếu cho 750ml dd NaOH 1M vào dd X thu được bao nhiêu gam kết tủa. 10 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
11. 2+ - 2+ 2+ - Câu 7: Dung dịch X chứa 0,15mol Ca ; 0,6mol Cl ; 0,1mol Mg ; 0,4mol Ba và a mol HCO3 Cô cạn dung dịch X thu được chất rắn Y, nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn khan. Tìm m Câu 8. Cho 500 mL dung dịch A chứa đồng thời NaOH 0,2M, KOH 0,3M, Ba(OH)2 0,5 M vào 400mL + + - 2- dung dịch B chứa Na , NH4 0,25 M, HCO3 0,3M và CO3 0,2M đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được V lít khí (ở đktc) và m gam kết tủa. Giá trị của m và V là: VI. BÀI TẬP VỀ CÂN BẰNG HÓA HỌC TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LY YẾU -5 Câu 1: a. Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,5M có hằng số axit Ka = 1,76.10 b. Tính pH của dung dịch NH3 1M có độ điện li 0,43%. -4 c. Tính độ điện li, pH của dung dịch axit HCOOH 0,2M (Ka= 2,1.10 ). 11 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
12. Câu 2. Dung dịch axit yếu HClO 0,1M có độ điện ly là 5.10-4. a) Tính hằng số điện ly, [H+] từ đó suy ra pH của dung dịch trên. b) pH của dung dịch sẽ thay đổi như thế nào nếu: i) Thêm vào dung dịch một lượng KOH ii) Thêm vào dung dịch một lượng NaClO iii) Thêm vào dung dịch một lượng khí Cl2 Câu 3. a/ Tính pH của dung dịch A gồm HF 0,1M và NaF 0,1M b/ Tính pH của 1 lit dung dịch A ở trên trong 2 trường hợp sau: - Thêm 0,01 mol HCl vào A. - Thêm 0,01mol NaOH vào A. -4 Biết rằng hằng số axit của HF là Ka=6,8.10 12 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
13. -5 Câu 4. a/ Dung dịch X gồm CH3COOH 1M có Ka = 1.75.10 và HCl 0,001M. Tính pH của dung dịch X. + -5 b/ Tính pH của dung dịch gồm NH4Cl 0,2M và NH3 0,1M biết hằng số điện li. KNH4 = 5.10 . Câu 5. Aspirin (axit axetyl salyxilic; o-CH3COOC6H4COOH) có tính axit yếu và có hằng số phân ly (hằng -3,49 số cân bằng) là 10 ; độ tan trong nước ở nhiệt độ phòng của aspirin là 0,355g/100g H2O. Tính pH của dung dịch aspirin bão hòa ở nhiệt độ phòng. 13 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
14. 14 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát