Phương pháp giải bài tập môn Hóa học Lớp 11 - Bài 2: Axit. Bazo. Muối

Nội dung text: Phương pháp giải bài tập môn Hóa học Lớp 11 - Bài 2: Axit. Bazo. Muối

1. BÀI 2. AXIT – BAZƠ – MUỐI Mục tiêu ❖ Kiến thức + Nêu được định nghĩa: axit, bazơ, hiđroxit lưỡng tính và muối theo thuyết A-rê-ni-ut. + Xác định được axit một nấc, axit nhiều nấc, muối trung hịa, muối axit. ❖ Kĩ năng + Phân tích một số ví dụ về axit, bazơ, muối cụ thể, rút ra định nghĩa. + Nhận biết được một chất cụ thể là axit, bazơ, muối, hiđroxit lưỡng tính, muối trung hịa, muối axit theo định nghĩa. + Viết được phương trình điện li của các axit, bazơ, muối, hiđroxit lưỡng tính cụ thể. + Tính nồng độ mol ion trong dung dịch điện li mạnh. Tài liệu Hố 10-11-12 Đại Học Sư Phạm Hà Nội file word cực hay đủ dạng, liên hệ file word qua zalo nhĩm 0988166193 để mua tài liệu ạ Trang 1
2. I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Tài liệu Hố 10-11-12 Đại Học Sư Phạm Hà Nội file word cực hay đủ dạng, liên hệ file word qua zalo nhĩm 0988166193 để mua tài liệu ạ 1. Axit a. Định nghĩa Theo thuyết A-rê-ni-ut: Axit là chất khi tan trong nước phân li ra cation H . Khái niệm về axit đã học ở các lớp dưới: Phân tử axit gồm cĩ một hay nhiều nguyên tử H liên kết với gốc axit. Các nguyên tử H này cĩ thể thay thế bằng các nguyên tử kim loại. Ví dụ: HCl, CH3COOH, HNO3 là các axit. Ví dụ: HCl H Cl CH3COOH € CH3COO H b. Axit một nấc và axit nhiều nấc Axit mà khi tan trong nước, phân tử chỉ phân li một nấc ra ion H là axit một nấc. Axit mà khi tan trong nước, phân tử phân li nhiều nấc ra ion H là axit nhiều nấc. Chú ý: Đối với axit mạnh và bazơ mạnh nhiều nấc thì chỉ cĩ nấc thứ nhất điện li hồn tồn. Ví dụ: Axit photphoric H3PO4 H3PO4 € H H2PO4 2 H2PO4 € H HPO4 2 3 HPO4 € H PO4 2. Bazơ Theo thuyết A-rê-ni-ut: Bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra anion OH . Khái niệm về bazơ đã học ở lớp dưới: Phân tử bazơ gồm cĩ một nguyên tử kim loại liên kết với một hay nhiều nhĩm hiđroxit (OH). Ví dụ: NaOH Na OH KOH K OH 3. Hiđroxit lưỡng tính a. Định nghĩa Hiđroxit lưỡng tính là hiđroxit khi tan trong nước vừa cĩ thể phân li như axit, vừa cĩ thể phân li như bazơ. Ví dụ: Zn(OH)2 là hiđroxit lưỡng tính. Phân li kiểu bazơ: Zn OH € Zn2 2OH 2 Trang 2
3. Tài liệu Hố 10-11-12 Đại Học Sư Phạm Hà Nội file word cực hay đủ dạng, liên hệ file word qua zalo nhĩm 0988166193 để mua tài liệu ạ Phân li kiểu axit: Zn OH € ZnO2 2H 2 2 b. Đặc tính Hiđroxit lưỡng tính thường gặp: Al(OH)3, Cr(OH)3, Pb(OH)2 ít tan trong nước. Lực axit và bazơ của chúng đều yếu. 4. Muối a. Định nghĩa Muối là hợp chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại (hoặc cation NH4 ) và anion gốc axit. Khái niệm về muối đã học ở lớp dưới: Phân tử muối gồm cĩ một hay nhiều nguyên tử kim loại liên kết với một hay nhiều gốc axit. b. Phân loại Muối trung hịa: Muối mà anion gốc axit khơng cịn hiđro cĩ khả năng phân li ra ion H . Ví dụ: NaCl, Na2SO4, Na2CO3, Muối axit: Muối mà anion gốc axit vẫn cịn hiđro cĩ khả năng phân li ra ion H . Ví dụ: NaHCO3, NaH2PO4, c. Sự điện li của muối trong nước Hầu hết muối tan đều phân li mạnh. Nếu gốc axit cịn chứa H cĩ tính axit thì gốc này phân li yếu ra H . Ví dụ: NaHSO3 Na HSO3 2 HSO3 € H SO3 Chú ý: Những muối được coi là khơng tan thì thực tế vẫn tan một lượng rất nhỏ, phần nhỏ đĩ điện li. Ví dụ: AgCl, BaSO4, CaCO3, Trang 3
4. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HĨA Là chất khi tan trong Định nghĩa HCl H Cl nước phân li ra cation Ví dụ: theo H CH3COOH € CH3COO H A-rê-ni-ut . Axit mà phân tử chỉ AXIT Axit một nấc HNO H NO phân li một nấc ra ion Ví dụ: 3 3 H là axit một nấc Axit nhiều Axit mà phân tử phân li H PO € H H PO Ví dụ: 3 4 2 4 nấc nhiều nấc ra ion H là 2 H2PO4 € H HPO4 axit nhiều nấc HPO2 € H PO3 AXIT, 4 4 BAZƠ, Là hợp chất khi tan MUỐI Định nghĩa trong nước phân li ra Ví dụ: NaCl Na Cl cation kim loại (hoặc NH NO NH NO MUỐI 4 3 4 3 NH cation 4 ) và anion gốc axit. KNO K NO Muối trung hịa Ví dụ: 3 3 K PO 3K PO3 Phân loại 3 4 4 NaHCO Na HCO Muối axit Ví dụ: 3 3 HCO € H CO2 3 3 Là chất khi tan Ví dụ: BAZƠ Định nghĩa trong nước phân NaOH Na OH theo A-rê-ni-ut 2 Ca OH Ca 2OH li ra anion OH 2 Ví dụ: Al(OH)3, Cr(OH)3, Pb(OH)2, Zn(OH)2 . HIĐROXIT Là hiđroxit khi tan Phân li kiểu axit: LƯỠNG Định nghĩa trong nước vừa cĩ Zn OH € ZnO2 2H TÍNH thể phân li như 2 2 axit, vừa cĩ thể Phân li kiểu bazơ: phân li như bazơ. Zn OH € Zn2 2OH 2 Trang 4
5. Tài liệu Hố 10-11-12 Đại Học Sư Phạm Hà Nội file word cực hay đủ dạng, liên hệ file word qua zalo nhĩm 0988166193 để mua tài liệu ạ II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Câu hỏi lí thuyết về axit, bazơ, muối và viết phương trình điện li của các chất (nếu cĩ) Phương pháp giải Axit là chất khi tan trong nước phân li ra H và gốc axit. Muối là chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại (hoặc cation NH4 ) và anion gốc axit. Bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra OH và cation kim loại. Hiđroxit lưỡng tính là hiđroxit khi tan trong nước vừa cĩ thể phân li như axit, vừa cĩ thể phân li như bazơ. Chú ý: Khi viết phương trình điện li của chất điện li mạnh, sử dụng mũi tên một chiều. Khi viết phương trình điện li của chất điện li yếu, sử dụng mũi tên hai chiều. Ví dụ: Cho các chất sau: NaCl, Cl2, NaOH, MgCO3, H2CO3, Fe(OH)3, HNO3, FeO. Chất nào là axit, bazơ, muối? Viết phương trình điện li của các chất đĩ (nếu cĩ). Hướng dẫn giải Các chất là axit: HNO3, H2CO3. HNO3 H NO3 H2CO3 € H HCO3 2 HCO3 € H CO3 Các chất là muối: NaCl, MgCO3. NaCl Na Cl 2 2 MgCO3 € Mg CO3 Các chất là bazơ: NaOH, Fe(OH)3. NaOH Na OH Fe OH € Fe3 3OH 3 Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Viết phương trình điện li của các chất Al(OH)3, Zn(OH)2. Hướng dẫn giải Al(OH)3, Zn(OH)2 là hiđroxit lưỡng tính nên vừa cĩ thể phân li như axit, vừa cĩ thể phân li như bazơ. Đối với Al(OH)3: Phân li kiểu bazơ: Al OH € Al3 3OH 3 Phân li kiểu axit: Al OH € AlO H H O 3 2 2 Trang 5
6. Tài liệu Hố 10-11-12 Đại Học Sư Phạm Hà Nội file word cực hay đủ dạng, liên hệ file word qua zalo nhĩm 0988166193 để mua tài liệu ạ Đối với Zn(OH)2: Phân li kiểu bazơ: Zn OH € Zn2 2OH 2 Phân li kiểu axit: Zn OH € ZnO2 2H 2 2 Bài tập tự luyện dạng 1 Câu 1: Theo thuyết A-rê-ni-ut, kết luận nào sau đây là đúng? A. Một hợp chất trong thành phần phân tử cĩ hiđro là axit. B. Một hợp chất trong thành phần phân tử cĩ nhĩm OH là bazơ. C. Một hợp chất cĩ khả năng phân li ra cation H trong nước là axit. D. Một bazơ khơng nhất thiết phải cĩ nhĩm OH trong thành phần phân tử. Câu 2: Muối nào sau đây là muối axit? A. NH4NO3.B. Na 3PO4.C. Ca(HCO 3)2. D. CH3COOK. Câu 3: Trong dung dịch H2CO3 (bỏ qua sự phân li của H2O) chứa số loại ion là A. 2.B. 3.C. 4. D. 5. Câu 4: Đặc điểm phân li Zn(OH)2 trong nước là A. theo kiểu bazơ.B. vừa theo kiểu axit, vừa theo kiểu bazơ. C. theo kiểu axit.D. khơng phân li vì là bazơ yếu. Câu 5: Chất nào dưới đây là hiđroxit lưỡng tính? A. Fe(OH)3.B. Al. C. Al(OH) 3. D. CuSO4. Dạng 2: Xác định nồng độ ion trong dung dịch chất điện li Phương pháp giải Bước 1: Tính số mol các chất. Bước 2: Viết phương trình điện li của các chất. Căn cứ vào dữ kiện và yêu cầu của đầu bài, biểu diễn số mol các chất trong phương trình theo từng thời điểm. Bước 3: Tính tổng thể tích (nếu đề bài cho sẵn thì bỏ qua bước này). Bước 4: Tính tốn theo yêu cầu của đề bài. Ví dụ: Trộn 100 ml dung dịch NaCl 0,10M với 100 ml dung dịch Na 2SO4 0,10M. Xác định nồng độ các ion cĩ mặt trong dung dịch. Hướng dẫn giải n 0,01 mol;n 0,01 mol NaCl Na2SO4 Phương trình điện li: NaCl Na Cl Trang 6
7. Tài liệu Hố 10-11-12 Đại Học Sư Phạm Hà Nội file word cực hay đủ dạng, liên hệ file word qua zalo nhĩm 0988166193 để mua tài liệu ạ 0,01 0,01 0,01 mol 2 Na2SO4 2Na SO4 0,01 0,02 0,01 mol Vhỗn hợp sau trộn 100 100 200 ml 0,2 lít. Theo phương trình: n 0,01 0,02 0,03 mol  Na n n 2 0,01 mol Cl SO4 Nồng độ của các ion trong dung dịch sau trộn: 0,03 Na 0,15M 0,2 0,01 Cl SO2 0,05M 4 0,2 Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Trộn 50 ml dung dịch NaCl 2M với 150 ml dung dịch BaCl2 xM, thu được dung dịch Y cĩ nồng độ ion Cl là 1,1M. Giá trị của x là A. 0,2.B. 0,3.C. 0,4 D. 0,5. Hướng dẫn giải  nNaCl 0,1 mol n 0,1 mol Cl n 0,1 0,3x mol   Cl Y nBaCl 0,15x mol n 0,3x mol 2 Cl  Vdung dịch Y 50 150 200 ml 0,2 lít Nồng độ của ion Cl trong dung dịch Y: 0,1 0,3x Cl 1,1M 1,1 0,2 x 0,4 Chọn C. Bài tập tự luyện dạng 2 Câu 1: Tính nồng độ mol/lít của các ion cĩ trong dung dịch sau: a) Hịa tan 9,8 gam H2SO4 vào nước thu được 200 ml dung dịch. b) Trộn lẫn 500 ml dung dịch NaNO3 1M và 200 ml dung dịch NaOH 30% d 1,33 gam / ml . c) Trộn 200 ml dung dịch CaCl2 0,5M và 300 ml KCl 2M. Trang 7
8. d) Trộn 100 gam Fe2(SO4)3 4% d 1,25 gam / ml với 120 ml dung dịch FeCl3 0,1M. e) Cho 0,23 gam Na và H2O thu được 100 ml dung dịch Y. Dạng 3: Phương pháp bảo tồn điện tích trong giải bài tập sự điện li Phương pháp giải  Định luật bảo tồn điện tích: Trong dung dịch tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm. Nguyên tử, phân tử, dung dịch luơn luơn trung hịa về điện: n n    m m muối trong dung dịch  các ion tạo muối  Quá trình áp dụng định luật bảo tồn điện tích thường kết hợp: Các phương pháp bảo tồn khác: Bảo tồn khối lượng, bảo tồn nguyên tố. Viết phương trình hĩa học ở dạng ion thu gọn. 2 Ví dụ: Cho 500 ml dung dịch X cĩ các ion và nồng độ tương ứng như sau: Na 0,6M; SO4 0,3M; NO3 0,1; K aM. a) Tính a. b) Tính khối lượng chất rắn khan thu được khi cơ cạn dung dịch X. c) Nếu dung dịch X được tạo nên từ hai muối thì hai muối đĩ là muối nào? Tính khối lượng mỗi muối cần hịa tan vào nước để thu được 1 lít dung dịch cĩ nồng độ mol của các ion như trong dung dịch X. Hướng dẫn giải a) Ta cĩ: n 0,3 mol;n 0,5a mol Na K n 0,05 mol;n 2 0,15 mol NO3 SO4 Bảo tồn điện tích: n n n 2n 2 Na K NO3 SO4 0,3 0,5a 0,05 2.0,15 a 0,1 b) n 0,05 mol K Ta cĩ: m m m m m 2 Na K NO3 SO4 0,3.23 0,05.39 0,05.62 0,15.96 26,35 gam c) Dung dịch được tạo từ hai muối là Na2SO4 (0,15 mol) và KNO3 (0,05 mol). Khối lượng mỗi muối cần dùng là: m 0,15.142 21,3 gam Na2SO4 Trang 8
9. Tài liệu Hố 10-11-12 Đại Học Sư Phạm Hà Nội file word cực hay đủ dạng, liên hệ file word qua zalo nhĩm 0988166193 để mua tài liệu ạ m 0,05.101 5,05 gam KNO3 Ví dụ mẫu 2 2 Ví dụ 1: Dung dịch X cĩ chứa 0,10 mol Na ; 0,15 mol Mg ; 0,20 mol Cl và x mol SO4 . Giá trị của x là A. 0,10.B. 0,05.C. 0,15. D. 0,20. Hướng dẫn giải Bảo tồn điện tích: n 2n 2 n 2n 2 Na Mg Cl SO4 0,1 0,15.2 0,2 2x x 0,1 Chọn A. 2 3 Ví dụ 2: Cơ cạn dung dịch cĩ chứa 0,2 mol Mg ; 0,1 mol Al và ion NO3 thì thu được muối khan cĩ khối lượng là A. 55,3 gam.B. 59,5 gam.C. 50,9 gam. D. 26,1 gam. Hướng dẫn giải Bảo tồn điện tích: 2n 2 3n 3 n Mg Al NO3 0,2.2 0,1.3 n NO3 n 0,7 mol NO3 Ta cĩ: mmuối m 2 m 3 m Mg Al NO3 0,2.24 0,1.27 0,7.62 50,9 gam Chọn C. Bài tập tự luyện dạng 3 Bài tập cơ bản 2 2 Câu 1: Dung dịch X cĩ chứa a mol Na ; b mol Mg ; c mol Cl và d mol SO4 . Biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d là A. a 2b c 2d. B. a 2b c d. C. a b c d. D. 2a b 2c d. 2 Câu 2: Dung dịch X cĩ chứa 0,15 mol K ; 0,10 mol Zn ; 0,10 mol NO3 và x mol Cl . Giá trị của x là A. 0,25.B. 0,05.C. 0,15. D. 0,20. 2 2 Câu 3: Dung dịch A chứa 0,02 mol Cu ; 0,03 mol K ; x mol Cl và y mol SO4 . Tổng khối lượng muối tan trong A là 5,435 gam. Giá trị của x và y lần lượt là Trang 9
10. A. 0,01 và 0,03.B. 0,05 và 0,01.C. 0,03 và 0,02. D. 0,02 và 0,05. Bài tập nâng cao 2 Câu 4: Dung dịch X chứa 0,12 mol Na , x mol SO4 ; 0,12 mol Cl và 0,05 mol NH4 . Cho 300 ml dung dịch Ba(OH) 2 0,1M vào X đến khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y. Cơ cạn Y, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là A. 7,190.B. 7,020.C. 7,875. D. 7,705. 3 2 Câu 5: Dung dịch X chứa các ion: Fe ,SO4 ,NH4 ,Cl . Chia dung dịch thành hai phần bằng nhau. Phần (1) tác dụng với NaOH dư, đun nĩng, được 0,672 lít khí (đktc) và 1,07 gam kết tủa. Phần (2) tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl 2, thu được 4,66 gam kết tủa. Khối lượng muối khan thu được khi cơ cạn dung dịch X là (quá trình cơ cạn chỉ cĩ nước bị bay hơi). A. 3,73 gam.B. 7,04 gam.C. 7,46 gam. D. 3,52 gam. Đáp án và lời giải Dạng 1: Câu hỏi lí thuyết về axit, bazơ, muối và viết phương trình điện li của các chất (nếu cĩ) 1 – C 2 – C 3 – B 4 – B 5 – C Dạng 2: Xác định nồng độ ion trong dung dịch chất điện li. Câu 1: a. H 1M; SO2 0,5M 4 b. Na 3,56M; NO 0,71M; OH 2,85M 3 2 c. Ca 0,2M; K 1,2M; Cl 1,6M d. Fe3 0,16M; SO2 0,15M; Cl 0,18M. 4 e. Na OH 0,1M Dạng 3. Phương pháp bảo tồn điện tích trong giải bài tập sự điện li 1 – A 2 – A 3 – C 4 – C 5 – C Tài liệu Hố 10-11-12 Đại Học Sư Phạm Hà Nội file word cực hay đủ dạng, liên hệ file word qua zalo nhĩm 0988166193 để mua tài liệu ạ Tài liệu Hố 10-11-12 Đại Học Sư Phạm Hà Nội file word cực hay đủ dạng, liên hệ file word qua zalo nhĩm 0988166193 để mua tài liệu ạ Trang 10