Một số câu hỏi và bài tập phần dung dịch sự điện li dùng bồi dưỡng học sinh giỏi ở bậc THPT

I. MỞ ĐẦU
I.1. Lí DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong sự nghiệp đổi mới toàn diện của đất nước, đổi mới nền giáo dục là
một trong những trọng tâm của sự phát triển. Mục tiêu của giáo dục nhằm nâng
cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Công cuộc đổi mới này đòi hỏi
nhà trường phải tạo ra những con người tự chủ, năng động và sáng tạo. Người
giáo viên trong nhà trường giữ một vị trí và vai trò rất quan trọng, họ không
những truyền thụ kiến thức của chương trình quy định mà còn phải hình thành ở
học sinh của mình một phương pháp học tập độc lập và sáng tạo. Vì vậy, trong
quá trình giảng dạy ở trường phổ thông nhiệm vụ phát triển tư duy cho học sinh
là nhiệm vụ rất quan trọng, đòi hỏi tiến hành đồng bộ ở các môn, trong đó Hóa
học là môn khoa học thực nghiệm đề cập đến nhiều vấn đề của khoa học, sẽ gúp
phần rèn luyện tư duy cho học sinh ở mọi góc độ đặc biệt là qua phần bài tập
hóa học. Bài tập hóa học không những có tác dụng rèn luyện kỹ năng vận dụng,
đào sâu và mở rộng kiến thức đó học một cách sinh động, phong phú mà còn
thông qua đó để ôn tập, rèn luyện một số kỹ năng cần thiết về hóa học, rèn luyện
tính tích cực, tự lực, trí thông minh sáng tạo cho học sinh, giúp học sinh hứng
thú trong học tập. Qua bài tập hóa học giáo viên kiểm tra, đánh giá việc nắm
vững kiến thức và kỹ năng hóa học của học sinh. Do đó, việc sử dụng hệ thống
các câu hỏi và bài tập nói chung, hệ thống các câu hỏi và bài tập phần “Dung
dịch- sự điện li” nói riêng có tác dụng giúp học sinh hiểu sâu hơn kiến thức cơ
bản, là nền tảng xuyên suốt chương trình hóa học THPT, nó còn là bước đệm
cho phần hóa học sau này ở các trường Đại học và Trung học chuyên nghiệp. Hệ
thống các câu hỏi và bài tập phần “Dung dịch- sự điện li” là một trong những
phương tiện cơ bản nhất để giáo viên dạy tốt và học sinh học tốt, để giáo viên
bồi dưỡng học sinh khá, giỏi dự thi học sinh giỏi cấp Tỉnh và cấp Quốc gia.
Từ những lý do trên, tôi chọn vấn đề nghiên cứu: Một số câu hỏi và bài
tập phần “Dung dịch-sự điện li ” dùng bồi dưỡng học sinh giỏi ở bậc THPT.
I.2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Xây dựng các dạng bài tập cơ bản, nâng cao phần “Dung dịch- sự điện li”
để bồi dưỡng học sinh giỏi Hoá học ở bậc THPT.
I.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

1. Nghiên cứu cơ sở lý luận, thực tiễn của đề tài.

1


2. Xác định nội dung cơ bản của chương điện li – dung dịch trong sách
giáo khóa lớp 11 nâng cao và tài liệu chuyên hóa.
3. Sưu tầm và biên soạn các câu hỏi và bài tập phần “Dung dịch- sự điện
li ” dùng bồi dưỡng học sinh giỏi ở bậc THPT.
4. Thực nghiệm sư phạm: Nhằm kiểm tra và đánh giá hiệu quả hệ thống
câu hỏi và bài tập đã xây dựng.
I.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1. Nghiên cứu lí luận về bài tập hóa học làm cơ sở cho việc xây dựng hệ
thống bài tập.
2. Nghiên cứu thực tiễn.
- Tìm hiểu thực tiễn giảng dạy và bồi dưỡng học sinh khá, giỏi ở trường
nhằm phát hiện vấn đề nghiên cứu.
- Tìm hiểu thực tiễn về hệ thống câu hỏi và bài tập “ Dung dịch – sự điện
li” đã dùng bồi dưỡng học sinh giỏi THPT.
3. Thực nghiệm sư phạm: Nhằm đánh giá chất lượng câu hỏi và bài tập do
tôi sưu tầm và biên soạn khi áp dụng vào thực tế giảng dạy, bồi dưỡng học sinh
khá, giỏi để dự thi học sinh giỏi cấp Tỉnh và cấp Quốc gia.

2

II. NỘI DUNG
II. 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN

II.1.1. Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở bậc trung học phổ thông
Bồi dưỡng học sinh giỏi là phát hiện, đào tạo nhân tài cho đất nước [1]. Trong
công cuộc cải cách giáo dục hiện nay, việc phát hiện và đào tạo những học sinh
giỏi để tạo đà phát triển nhân tài cho đất nước là một trong những nhiệm vụ
quan trọng ở bậc THPT. Vì thế người giáo viên bộ môn cần có nhiệm vụ phát
hiện, bồi dưỡng học sinh giỏi bộ môn.
II.1.2. Một số biện pháp cơ bản trong bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học [2]
- Hình thành cho học sinh một kiến thức cơ bản, vững vàng, sâu sắc. Đó
là lý thuyết chủ đạo, là các định luật cơ bản, là các quy luật cơ bản của bộ môn.
Hệ thống kiến thức phải phù hợp với logic khoa học, logic nhận thức đáp ứng sự
đòi hỏi phát triển nhận thức một cách hợp lý.
- Rèn luyện cho học sinh vận dụng các lý thuyết chủ đạo, các định luật,
quy luật cơ bản của môn học một cách linh hoạt, sáng tạo trên cơ sở bản chất
hóa học của sự vật, hiện tượng.
- Rèn luyện cho học sinh dựa trên bản chất hóa học, kết hợp với kiến thức các
môn học khác chọn hướng giải quyết vấn đề một cách logic và gọn gàng.
- Rèn luyện cho học sinh biết phán đoán (Quy nạp, diễn dịch…) một cách
độc đáo, sáng tạo giúp cho học sinh hoàn thành bài làm nhanh hơn, ngắn gọn
hơn.
- Huấn luyện cho học sinh biết tự đọc và có kỹ năng đọc sách, tài liệu
- Người giáo viên bộ môn phải thường xuyên sưu tầm tích luỹ tài liệu bộ
môn, cập nhật hóa tài liệu hướng dẫn học sinh tự học, tự nghiên cứu và xem đó
là biện pháp không thể thiếu được trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi.
II.1.3. Tầm quan trọng của phần “Dung dịch – sự điện li’’ trong việc bồi
dưỡng HSG Hoá học THPT.
- Trong chương trình hoá học phổ thông, phần lớn các nội dung kiến thức

hoá học lý thuyết hay thực nghiệm đều ít nhiều có liên quan đến các phản ứng
dung dịch điện li.
- Trong các đề thi HSG từ cấp tỉnh đến cấp quốc gia, quốc tế, dù là bài tập
ở dạng lý thuyết hay tính toán thì các dạng bài tập về “ Dung dịch – sự điện li’’
luôn chiếm một tỉ lệ cao và khó.

3


Như vậy, bài tập phần “ Dung dịch – sự điện li’’ giữ một vai trò rất quan
trọng đối với việc học tập hoá học ở bậc phổ thông nói chung và đặc biệt là đối
với công tác bồi dưỡng HSG môn Hoá học ở các trường THPT.
II.2. Hệ thống các câu hỏi và bài tập phần “Dung dịch – sự điện li’’ trong
việc bồi dưỡng HSG Hoá học THPT.
II.2.1. Cơ sở lí thyết [4, tr 225]
* Về mặt kiến thức: Giúp học sinh nắm vững các kiến thức sau
- Dung dịch:
+ Các loại nồng độ dung dịch (dung dịch).
+ Tích số tan T, độ tan của chất ít tan, điều kiện tạo kết tủa.
+ Nhiệt độ sôi, nhiệt độ đông đặc của dung dịch. Định luật Raun. Áp suất
thẩm thấu. Định luật Van Hôp.
- Sự điện li:
+ Định nghĩa chất điện li (mạnh, yếu, không điện li).
+ Sự điện li, độ điện li α, hằng số điện li K.
+ Liên hệ giữa K và α, hệ số Van Hôp i, tích số ion của H2O.
+ Định nghĩa axit – bazơ, hằng số axit Ka, hằng số bazơ Kb.
+ Sự thủy phân của muối, phản ứng trao đổi ion trong dung dịch.
+ Phức chất (định nghĩa, hằng số bền của phức chất).
* Về mặt kỹ năng: Giúp cho học sinh có được kỹ năng sau:
- Các cách biểu thị các loại nồng độ dung dịch.

- Từ tích số tan T tính độ tan S của chất và ngược lại.
- Nắm được điều kiện các ion tạo kết tủa, tính lượng kết tủa.
- Tính toán các bài tập liên quan đến độ điện li α, hằng số điện li K và
quan hệ giữa chúng. Tính hằng số axit Ka, bazơ Kb.
- Cách viết phương trình phản ứng dạng phân tử và ion
II.2.2. Một số dạng bài tập vận dụng
Trong khuôn khổ cho phép của đề tài, dưới đây tôi chỉ phân tích các Ví dụ
điển hình
II.2.2.1. Dạng độ điện li  và các yếu tố ảnh hưởng đến độ điện li
Ví dụ 1: [6, Olympic 30 – 4 m«n Hãa häc 11 lÇn thø IX, (X), 2003
(2004)]
Viết biểu thức độ điện li α của CH3COOH trong các dung dịch:
4


a) CH3COOH C1M
b) CH3COOH C1M và CH3COONa C2M (C2c) CH3COOH C1M và NaOH C M (C1<(Coi sự phân li của H2O là không đáng kể)
* Mục đích của bài: Học sinh dựa vào phương trình điện li thiết lập được biểu
thức tính độ điện li α của dung dịch.
* Hướng dẫn giải:
a) Chỉ đơn thuần là sự điện li của chất điện li yếu trong dung dịch nước:
CH3COOH ƒ  CH3COO− + H +

K aC

Bởi vì sự phân li của nước là không đáng kể, nên [CH3COO-]=[H+]]
α=

[CH3COO− ] [H+ ]
KC
α2
=
⇒
= a
C1
C1
1− α C1

b) Trong dung dịch, ion CH3COO- do một chất điện li mạnh (CH3COONa)
và một chất điện li yếu tạo ra:
CH 3COONa → CH 3COO − + Na +
C 2           

C2

−
+
CH 3COOH ‡ˆ ˆ†
ˆˆ CH 3COO + H
C1        
C2

( C1 − x )         ( C2 +

x )      x

x [H + ]
Vậy: α = =

(Coi sự phân li của nước là không dáng kể)
C1
C1

Hoặc α =

[CH 3 COO − − C 2 ]
C1

c) Tương tự câu b) trong dung dịch, ion CH3COO- do phản ứng của
CH3COOH phản ứng với OH- và một chất điện li yếu CH3COOH tạo ra:
CH 3COOH + OH − → CH 3COO − + H 2O
 

C1           C

( C1 − C )         

C

−
+
CH 3COOH ‡ˆ ˆ†
ˆˆ CH 3COO + H
 
( C1 − C )              C

( C1 − C − x )         ( C + x )   

x

5


=> α =

[CH 3COO − ] C + x C + [H + ]
=
=
C1
C1
C1

* Như vậy: Độ điện li của CH 3COOH trong dung dịch NaOH > trong nước >
trong CH3COONa (do có ion chung CH3COO-).

Ví dụ 2: [7, HSG Hà nội 2011-2015] Dung dịch NH3 có độ điện li bằng 0,4%.
a) Tính pH của dung dịch trên.
b) pH của dung dịch thay đổi như thế nào nếu:
- Thêm một lượng muối NH4Cl vào dung dịch.
- Thêm một lượng HCl vào dung dịch.
- Thêm một lượng NaOH vào dung dịch.
c) Độ điện li của dung dịch NH3 thay đổi như thế nào khi :
- Pha loãng dung dịch.
- Thêm một lượng NH4NO3 vào dung dịch.
- Thêm một lượng KOH vào dung dịch.
- Thêm một lượng HNO3 vào dung dịch.
* Mục đích của bài: Giúp học sinh có kĩ năng tổng hợp: tính pH, xét các yếu
tố ảnh hưởng đến pH và độ điện li α của dung dịch, tính thể tích dung dịch.
* Hướng dẫn giải:

1. α = 0,4%.
a) Cân bằng chủ yếu: NH3 + H2O
NH4+ + OH- (1)
[OH-] = Cα = 0,004 → pOH = 2,38 hay pH = 11,6.
b) Sự thay đổi pH.
- Thêm NH4Cl: Cân bằng (1) chuyển dịch theo chiều nghịch, [OH-] giảm
nên pH giảm.
- Thêm HCl: pH giảm.
- Thêm NaOH: pH tăng.
c) Dựa vào cân bằng (1):
- Khi pha loãng dung dịch thì độ điện li α tăng.
- Thêm một lượng nhỏ NH4NO3 thì độ điện li α giảm.
- Thêm một lượng KOH thì độ điện li α giảm.
- Thêm một lượng HNO3 thì độ điện li α tăng.
Ví dụ 3: [5, đề 98 – 99]

6


Dung dịch CH3COOH 0,1 mol/l có độ điện li α = 1,32%. Pha loãng dung
dịch 4 lần thì độ điện li của dung dịch mới là bao nhiêu? Từ kết quả đó cho nhận
xét về sự chuyển dịch cân bằng khi pha loãng dung dịch chất điện li yếu.
* Mục đích của đề: Vận dụng kiến thức để tính hằng số cân bằng và độ
điện li α, khi pha loãng dung dịch bao nhiêu lần thì nồng độ giảm bấy nhiêu lần
(hay độ điện li α tăng).
* Hướng dẫn giải:
1. Ta có:
CH3COOH
Cân bằng:
C - αC

K=

H+ + CH3COOαC
αC

K

α 2C
= 1,76.10 −5
1−α

* Khi pha loãng dung dịch 4 lần thì nồng độ của dung dịch giảm 4 lần.
CH3COOH
H+ + CH3COOC = 0,025 mol/l
Mà K ≈ α2C hay α =

K
1,76.10 −5
=
= 2,7%
C
0,025

Nhận xét: Khi pha loãng, nồng độ các cấu tử đều giảm, cân bằng chuyển
dịch về phía tạo thành nhiều cấu tử hơn, tức là độ điện li tăng lên.
II.2.2.2. Dạng từ tích số tan T tính độ tan S của chất và ngược lại
Ví dụ 1: Lớp 11 chuyên [5, đề 2002 – 2003]
Tính % lượng AgCl bị mất đi khi rửa 0,451 gam hợp chất này bằng:
1. 200 ml nước cất.
2. 150 ml dung dịch NH4Cl 1M rồi bằng 50 ml nước cất. Cho TAgCl=10-9,75

* Mục đích của đề: Giúp học sinhcủng cố phần: tích số tan, độ tan liên
quan của một chất trong nước và trong dung dịch (có chất tan khác). Kỹ năng
tính khối lượng chất theo độ tan, % khối lượng chất tan bị mất đi.
* Hướng dẫn giải:
1.
AgCl
Ag+ + ClS
S
S
Mà T = S2 ⇒ S = T = 1,33.10 −5 mol/l
⇒ m AgCl =

S .VH 2O .M
1000

=

1,33.10 −5.200.143,5
= 38,1.10 −5 g
1000

7


Vậy % AgCl hao hụt:

38,1.10 −5
.100 = 0,085%
0,451

NH4Cl = NH4+ + Cl0,1
0,1
0,1
AgCl = Ag+ + ClS’
S’ S’ + 0,1
Mà T = S’(S’ + 0,1) ≈ 0,1S’ (coi S’ << 0,1) ⇒ S’ = 1,78.10-9 mol/l
2.

Do đó, khối lượng AgCl tan trong 150 ml dung dịch NH4Cl 0,1M:
1,78.10 −9.

150
.143,5 = 3,8.10 −8 g
1000

Khối lượng AgCl tan trong 50 ml nước cất:
1,33.10 −5.

50
.143,5 = 9,5.10 −5 g
1000

Tổng khối lượng AgCl hao hụt: 9,5.10-5 + 3,8.10-8 ≈ 9,5.10-5 g
Vậy % AgCl hao hụt:

9,5.10 −5
.100 = 0,021%
0,451

Ví dụ 2: [6, Olympic 30 – 4 m«n Hãa häc 11 lÇn thø IX, (X), 2003

(2004)]
1. Tích số tan của AgCl ở 250C là 1,56.10-10. Tính độ tan của AgCl ra g.l-1
ở 250C trong nước nguyên chất.
2. Thêm 50 ml dung dịch HCl 1M vào 950 ml dung dịch AgCl bão hoà
thu được dung dịch A. Tính:
a) pH của dung dịch A.
b) Độ tan của AgCl trong dung dịch A. Từ đó hãy so sánh độ tan của AgCl
trong 2 trường hợp.
3. Khi thêm NH3 vào dung dịch AgCl, độ tan của AgCl tăng một cách
đáng kể do có sự tạo phức.
Ag+ + 2NH3
Ag(NH3)2+
(1)
Biết rằng độ tan của AgCl tỉ lệ với nồng độ amoniac thêm vào như sau:
S (mol/l) : C NH (mol/l) = 1 : 20.
3

a) Tính HSCB của phản ứng (1).
b) Tính độ tan của AgCl trong dung dịch amoniac 2M.
Mục đích của bài: Yêu cầu học sinh tính độ tan của chất trong nước và
trong dung dịch có chất tan khác, tính HSCB của phản ứng tạo phức.
Hướng dẫn giải:
8


1. Xét cân bằng tan:
AgCl
Ag+ + ClT = [Ag+].[Cl-] = S2 = 1,56.10-10
⇔ S = 1,25.10-5M hay 0,00179 g.l-1.
2.a) Trong 1000 ml hỗn hợp nồng độ của HCl giảm đi 20 lần hay

[H+] =

1
M ⇒ pH = lg 20 = 1,3.
20

b) Độ tan của AgCl trong dung dịch A.
+ Nồng độ ion Cl- trong hỗn hợp bằng
Vậy

1
M.
20

T
= 3,12.10 −9
[Ag ] = S = 1
M hay 4,47.10-7 g.l-1.
20
+

+ So sánh: Độ tan của AgCl trong HCl nhỏ hơn độ tan của AgCl trong
nước nguyên chất do có mặt ion chung Cl-.
3. Xét cân bằng (1).
+ Độ tan toàn phần của AgCl là: S = [Cl-] = [Ag+] + [Ag(NH3)2+]
Giả thiết S : C NH = 1 : 20 ta có:
3

S
1

=
+
[ NH 3 ] + 2 Ag ( NH 3 ) 2 20

[

]

Giải thiết phức [Ag(NH3)2+] rất bền tức là [Ag(NH3)2+] >> [Ag+]
Do đó:
S = [Cl-] ≈ [Ag(NH3)2+]
a) Tính K theo biểu thức:
[Ag ( NH 3 )+2 ]
K =

[ Ag ].[ NH ]
+

2

3

Trong đó:

[ Ag ] = T[Cl ] = T
[ Ag ( NH ) ]
+

AgCl
−

AgCl

+
3 2

[ NH 3 ] = 20S − 2 [ Ag ( NH 3 ) +2 ] ≈18[ Ag ( NH 3 ) +2 ]

Vậy

[ Ag ( NH ) ]
K=
1,56.10 .18 .[ Ag ( NH ) ]
+ 2
3 2

−10

2

+ 2
3 2

= 2.10 7

b) Trong dung dịch NH3 2M độ tan của AgCl sẽ là 0,1M.
+
do [ Ag ( NH 3 ) 2 ] =

2

≈ 0,1M hay 14,35 g.l-1.
18

Ví dụ 3: [8, Olympic 30-4 m«n Hãa häc 11 lÇn thø

XVII,

(XVIII),2011 (2012)] Tích số tan của BaSO4 bằng 10-10.
9


a) Tính độ tan của BaSO4 trong nước nguyên chất và trong dung dịch
H2SO4 0,1M.
b) Kết luận gì về ảnh hưởng của ion chung tới độ tan.
* Mục đích của bài: Yêu cầu học sinh tính độ tan của chất trong trường
hợp cụ thể từ đó kết luận về ảnh hưởng của ion chung tới độ tan.
* Hướng dẫn giải:
a) Gọi S1 là độ tan của BaSO4 trong nước nguyên chất.
Ta có:

[ Ba ] = [ SO ] = S
2+

2−
4

1

Mà T = S12 ⇒ S1 = 10 −10 = 10 −5 M.
+ Gọi S2 là độ tan của BaSO4 trong dung dịch H2SO4 0,1M.

Ta có:

[Ba2+] = S2, [ SO42− ] = S 2 + 0,1

Mà T = S2(S2 + 0,1) = 10-10 giả thiết S2 << 0,1 ⇒ S2 = [Ba2+] = 10-9 M
b) Nhận thấy S2 < S1 do dung dịch có chứa ion chung với ion của muối
khó tan là ion SO42− .
II.2.2.3. Dạng điều kiện các ion tạo kết tủa, tính lượng kết tủa
Ví dụ 1: [4, tr 278] Thế nào là kết tủa phân đoạn. Cho dung dịch chứa Cl - 0,1M
và CrO 24− 10-4M. Thêm từ từ dung dịch AgNO3 vào dung dịch trên. Hỏi kết tủa
AgCl hay Ag2CrO4 xuất hiện trước và khi kết tủa thứ hai bắt đầu thì tỉ lệ nồng độ
các ion Cl- và CrO42- bằng bao nhiêu? Cho biết TAgCl =1.10-10; TAg CrO =1.10-12.
2

4

* Mục đích của đề:Yêu cầu học sinh nắm vững điều kiện các ion tạo kết tủa,
tính toán nồng độ ion khi kết tủa xuất hiện.
* Hướng dẫn giải:
+ Kết tủa phân đoạn: Khi trong dung dịch có 2 hoặc nhiều ion A, B, C …
cùng tạo kết tủa với ion trái dấu M thì ion nào đòi hỏi nồng độ ion M nhỏ nhất
để đạt tới giá trị tích số tan của nó thì ion đó kết tủa đầu tiên [40, tr 238].
+ Với bài này học sinh cần tính
[Ag+] để tạo AgCl là : 10-9 mol/l
để tạo Ag2CrO4 là: 10-4 mol/l
Do đó AgCl tạo thành trước
+ Khi Ag2CrO4 bắt đầu kết tủa thì [Cl-] =

TAgCl

[ Ag ] = 10
+

−6

M

10


[CrO ] = 10
Tỉ lệ nồng độ:
[Cl ] 10
2−
4
−

−4
−6

= 100

Ví dụ 2: [4, tr 279] Trộn 200 ml dung dịch CaCl 2 0,1M với 300 ml dung dịch
Na2SO4 0,05M. Tính khối lượng kết tủa tạo thành sau khi hệ đạt tới trạng thái
cân bằng. Biết TCaSO = 6.10-5.
4

* Mục đích của đề:Yêu cầu học sinh tính nồng độ ion sau khi trộn 2 dung
dịch, dựa vào T để tính lượng kết tủa.
* Hướng dẫn giải:

+ Ta có phương trình phản ứng: Ca2+ + SO42- = CaSO4↓
+ Gọi số mol CaSO4 tạo thành là x, tính được nồng độ ion còn lại:
[Ca2+] còn lại =

0,2.0,1 − x
0,5

[SO42-] còn lại =

0,3.0,05 − x
0,5

+ Mà T = [Ca2+] . [SO42-] = 6.10-5
Giải phương trình:

0,2.0,1 − x 0,3.0,05 − x
.
= 6.10 −5
0,5
0,5

Lấy nghiệm:
x = 1,29.10-2 mol
+ Vậy khối lượng thực tế của CaSO4 bằng: x.136 = 1,75g.
Ví dụ 3: [8, Olympic 30-4 m«n Hãa häc 11 lÇn thø XVII, (XVIII),
2011(2012)]
Dung dịch A chứa HClO4 0,003M, Mn2+ 2.10-4M và Cu2+ 2.10-4M đã được bão
hoà bởi khí H2S thu được dung dịch B.
a) Xét xem có muối sunfua nào được tách ra?
b) Nếu thêm 4.10-4 mol H+ vào dung dịch B thì nồng độ ion Cu 2+ trong

dung dịch còn lại bao nhiêu %?
Biết độ tan của H2S là 0,1M; TMnS = 3.10-14; TCuS = 8.10-37.
K1 và K2 của H2S lần lượt là 10-7 và 1,2.10-13 .
* Mục đích của bài: Yêu cầu học sinh tính nồng độ ion trong dung dịch ở
điều kiện cụ thể, xét điều kiện các ion tạo kết tủa.
* Hướng dẫn giải:
a) Theo đề bài:
[H2S] = 0,1M
+ So với HClO4 thì có thể xem H2S cung cấp H+ không đáng kể nên:
[H+] = [HClO4] = 0,003M
H2S
H+ + HSK1

11


HSH2S
Mà

H+ + S22H+ + S2-

K2
K = K1.K2

[ H ] .[ S ] = 1,2.10
K = K1.K2 =
+ 2

2−

[ H 2S ]

[ ]

→ S 2− =

− 20

K .[ H 2 S ]

[H ]

+ 2

= 1,3.10 −16 M

(*)

+ Lập tích số ion Q trong mỗi trường hợp rồi so sánh với tích số tan T.
Với MnS: Q1 = [Mn2+].[S2-] = 2,6.10-20 < TMnS = 3.10-14
Với CuS: Q2 = [Cu2+].[S2-] = 2,6.10-20 > TCuS = 8.10-37
Vậy MnS tồn tại trong dung dịch, CuS được tách ra (dạng kết tủa). Hầu
hết ion Cu2+ đã kết tủa.
b) + Thêm 4.10-4 mol H+ vào dung dịch B thì [H+] của dung dịch sau là:
4.10-4 + 0,003 = 0,0034 M
1,2.10
Từ (*) tính được [ S ] =
2−

−20

[

] [ ]

.0,1
TCuS 8.10 −37
−16
2+
=
10
Cu
=
=
= 8.10 −21
do đó
2
2−
−16
S
10
( 0,0034)

+ Vậy trong dung dịch vẫn còn 8.10-21 mol ion Cu2+ chiếm tỉ lệ:
8.10 −21
×100 = 4.10 −5 %
−4
2.10

II.2.2.4. Dạng hằng số mối quan hệ các hằng số

Ví dụ 1: [4, tr 280] Theo Bronstet, NH4+ được xem là axit với hằng số axit K a,
còn NH3 là 1 bazơ với hằng số bazơ Kb. Hãy lập biểu thức liên hệ giữa K a và Kb.
(Dựa vào tích số ion của nước)
* Mục đích của đề:Yêu cầu học sinh vận dụng lý thuyết axit – bazơ, tính
hằng số axit – bazơ: Ka, Kb; viết phương trình cho nhận H+.
* Hướng dẫn giải:
+ Ta có:
NH4+ là axit:
NH4+ + H2O
NH3 + H3O+

[ H O ][ NH ]
[ NH ]
+

với Ka =
và NH3 là bazơ:

3

3

+
4

NH4+ + OH-

NH3 + H2O

[ NH ][OH ]

=
+

với Kb

−

4

[ NH ]
3

+ Tích Ka. Kb; Ka.Kb = [H3O+][OH-] = K H O
2

Ví dụ 2: [4, tr 288] Tính cân bằng trong dd HCN 0,0010M cho cân bằng :
HCN  ‡ˆ ˆ†
ˆˆ

H +   +   CN −

K a = 10−9,35  

12


* Mục đích của bài: Yêu cầu học sinh dựa và hằng số axit K a tính được
các giá trị nồng độ tại thời điểm cân bằng.
* Hướng dẫn giải Bởi vì Ka=10-9,35 là rất bé nên sự phân li của HCN xảy
ra không đáng kể ta có:

HCN  ‡ˆ ˆ†
ˆˆ

H +   +  CN −

K a = 10−9,35  

C       0,010   
∆C
x                   x         x 
     

=>

0,010 − x         x         x   

x2
= 10−9,35 . Với x<< 0,010 ta có:
0, 010 − x

x = 10−9,35..10−2 = 10−5,675 << 0, 010 .

Vậy, ta chấp nhận x = [H+] = [CN-] = 10-5,675 =2,11.10-6M
và [HCN] = 0,010-x=0,010M.
Ví dụ 3: [3, tr 133]
Tính hằng số cân bằng của phản ứng hoà tan Mg(OH) 2 bằng NH4Cl. Cho
TMg ( OH ) 2 = 1.10 −11 ; K NH + = 10 −9, 25 . Hãy rút ra kết luận từ hằng số tính được.
4

* Mục đích của đề:Yêu cầu học sinh viết được phương trình phản ứng

dạng phân tử: nó là tổ hợp của các cân bằng nào để từ đó tính HSCB của phản
ứng đang xét, kết luận ảnh hưởng của nồng độ đến sự hoà tan kết tủa và tạo kết
tủa.
* Hướng dẫn giải:
+ Phương trình phản ứng:
Mg(OH)2 + 2NH4Cl
MgCl2 + 2NH3 + 2H2O (I)
(I) là tổ hợp của các cân bằng sau:
1. Mg(OH)2
Mg2+ + 2OH- T
2x

2. NH4+

2x

3. H+ + OH-

H+ + NH3
H2O

K NH + = K a
4

K H−12O

(I) có K = T. K a2 .(K H−1 O ) =10 −1,5
2

2

+ Giá trị K không lớn, cũng không nhỏ do đó ta có thể làm chuyển dịch
cân bằng cả 2 phía bằng cách tăng nồng độ NH 3 làm kết tủa Mg(OH)2, cũng như
tăng nồng độ NH4+ để hoà tan Mg(OH)2.
13


II.2.3. Một số bài tập vận dụng
Bài 1. Lớp 11 chuyên [5, đề 2002 – 2003]
Độ điện li của CH3COO- trong dung dịch CH3COONa C1 M thay đổi như
thế nào nếu trong dd có mặt.
a) CH3COOH CM.
b) HCl
CM.
c) Ca(OH)2 CM.
d) NH4Cl
CM.
e) NaNO2
CM.
( Với CBài 2: Lớp 11 [9, đề 97 – 98]
Viết biểu thức độ điện li α của NH3 trong các dung dịch:
a) NH3 C1M
b) NH3 C1M và NH3Cl C2M (C2<c) NH3 C1M và HCl C M (C<d) NH3 C1M và HCl C2M (C1<Bài 3: Lớp 11 [9, đề 97 – 98]
Dung dịch CH3COOH có nồng độ C mol/l. Phương trình điện li:
CH3COOH
H+ + CH3COOa) Thiết lập biểu thức liên hệ giữa hằng số cân bằng, độ điện li,nồng độ C.

b) 500 ml dung dịch chứa 3,00g CH3COOH (dung dịch A), độ điện li α = 1,32%.
Tính hằng số cân bằng K.
c) Thêm 900ml nước cất vào 100 ml dung dịch A. Tính nồng độ ion H+.
d) Thêm 200 ml dung dịch NaOH 0,05 mol/l vào 200 ml dung dịch A.
Tính nồng độ H+.
Bài 4: : [8, Olympic 30- 4 m«n Hãa häc 11 lÇn thø XVII, (XVIII),
2011 (2012)]
Một hỗn hợp dung dịch CH3COOH và NaOH có nồng độ mol ban đầu
tương ứng là a và x.
a) Viết phương trình cân bằng axit – bazơ xảy ra trong hỗn hợp.

14


b) Qua việc tính HSCB, chứng tỏ rằng phản ứng trong dung dịch là hoàn
toàn. (Ka = 1,8.10-5)
Bài 5: [6, Olympic 30 – 4 m«n Hãa häc 11 lÇn thø IX, (X), 2003
(2004)]
Một dung dịch A chứa Cd2+ và Zn2+ có cùng nồng độ 0,02M. Sục từ từ khí
H2S bão hoà vào dung dịch A.
a) Người ta phải điều chỉnh pH của dung dịch trong giới hạn nào để làm
kết tủa tối đa CdS mà không làm kết tủa ZnS.
b) Tính nồng độ Cd2+ còn lại trong dung dịch khi ZnS bắt đầu kết tủa.
Cho dung dịch bão hoà H2S có [H2S] = 0,1M với K1 = 1,0.10-7 và
K2 = 1,3.10-13; TCdS = 10-28, TZnS = 10-22.
Bài 6: [7, học sinh giỏi Hà nội 2011-2015]
Dung dịch bão hoà H2S có nồng độ 0,100M.
a) Tính nồng độ ion sunfua trong dung dịch H2S trên ở pH = 4,0.
b) Dung dịch A gồm Mn2+, Cu2+, Ag+ có cùng nồng độ 0,100M. Hoà tan
H2S vào A đến bão hoà ở pH = 4,0 thì có kết tủa nào được tách ra?

K H 2 S = 1,3.10 −21

Cho biết:

T của MnS = 3.10-14, CuS = 8.10-37, Ag2S = 6,3.10-50 .
Bài 7 : Lớp 11 chuyên [5, đề 2002 – 2003]
Cho từ từ dung dịch NaOH loãng vào dung dịch A chứa MgCl 210-3 M và FeCl3
10-4M.
a) Kết tủa nào được tạo ra trước ? Vì sao ?
b) Tính pH thích hợp để tách 1 trong 2 ion Mg 2+ và Fe3+ ra khái dung dịch A.
Biết rằng khi 1 ion có nồng độ nhỏ hơn 10-6M thì coi như ion đó đã được hoàn toàn.
−39
−11
Cho TMg ( OH ) = 10 , TFe( OH ) = 10 .
2

3

Bài 8 : Lớp 11 [9, đề 97 – 98]
Dung dịch axit benzoic (axit yếu) có cùng pH với dung dịch HCl 8.10-3M.
a) Tính pH của dung dịch axit benzoic.
b) Tính hằng số axit Ka của axit benzoic (C6H5COOH).
Bài 9: [7, học sinh giỏi Hà nội 2011-2015]
Tính cân bằng trong dung dịch thu được sau khi trộn 20 ml dung dịch NH 3
1,5.10-3 với 40 ml dung dịch HCl 7,5.10-4 M.
Bài 10: Lớp 11 chuyên [5, đề 2002 – 2003]
15


a) Tính pH và nồng độ cân bằng của các cấu tử trong dung dịch H2S 0,010 M.

b) Thêm 0,001 mol HCl vào 1 lit dung dịch H 2S 0,010 M thì nồng độ ion S2bằng bao nhiêu?
Biết H2S có pKa1 = 7, pKa2 = 12,92.
II.2.4 . Thực nghiệm sư phạm
Tôi đã tiến hành giảng dạy ở hai lớp: 12C1 lớp thực nghiệm ( Lớp TN),
Lớp 12C2 lớp đối chứng ( Lớp ĐC) và đã tiến hành kiểm tra đánh giá chất
lượng.
So sánh kết quả bài kiểm tra của HS lớp ĐC và lớp TN bằng cách sử lí
theo thống kê toán học.
Đối tượng
Lần 1
Lần 2
Tổng

Nhóm TN
Nhóm ĐC
Nhóm TN
Nhóm ĐC
Nhóm TN
Nhóm ĐC

% HS đạt điểm % HS đạt điểm
% HS đạt
khá giỏi
trung bình
điểm yếu kém
60,0
30,0
10,0
40,0
40,0

20,0
65,0
30,0
5,0
40,0
45,0
15,0
62,5
30,0
7,5
40,0
42,5
17,5

Bảng 1: Phần trăm HS đạt điểm khá giỏi, trung bình, yếu kém

% HS
đạt điểm
xi trở
xuống

Điểm

Đồ thị.1: Đường luỹ tích so sánh kết quả kiểm tra lần 1
16


% HS
đạt điểm
xi trở

xuống

Điểm
Đồ thị.2: Đường luỹ tích so sánh kết quả kiểm tra lần 2
* Từ số liệu các bảng thực nghiệm
- Tỷ lệ % học sinh TB, kém (từ 3 – 6 điểm) của các nhóm TN thấp hơn
của các nhóm ĐC tương ứng.
- Tỷ lệ % học sinh khá, giỏi (từ 7 – 10 điểm) của các nhóm TN cao hơn ở
nhóm ĐC tương ứng.
- Điểm trung bình cộng của học sinh nhóm TN tăng dần và luôn cao hơn
so với điểm trung bình cộng của học sinh nhóm ĐC.
- Điểm số của HS ở nhóm TN đã tập trung nhiều hơn ở khoảng điểm 7 10 trong khi điểm số của HS ở nhóm ĐC phân tán hơn và phần nhiều tập trung ở
khoảng 5 - 6.
* Từ đồ thị các đường luỹ tích .
Đồ thị các đường lũy tích của các nhóm TN luôn nằm bên phải và phía
dưới các đường lũy tích của các nhóm ĐC tương ứng.
Như vậy việc sử dụng hệ thống câu hỏi và bài tập do tôi đề xuất bước đầu
có tác dụng tích cực góp phần nâng cao hiệu quả học tập của các em học sinh và
đã đáp ứng được một phần nội dung bồi dưỡng học sinh giỏi bộ môn hóa học.

17


III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Qua viÖc nghiªn cøu vµ thùc hiÖn ®Ò tµi, t«i thu ®îc
mét sè kÕt qu¶ sau
1. Đã xác định nội dung cơ bản của phần “Dung dịch – sự điện li” dùng
để bồi dưỡng học sinh giỏi ở bậc THPT.
2. Đã xây dựng cao phần phần hệ thống câu hỏi (gồm đề bài, mục địch
của bài, hướng dẫn giải) từ cơ bản đến nâng “Dung dịch – sự điện li” dùng để

bồi dưỡng học sinh giỏi ở bậc THPT.
3. Đã sưu tầm được một số bài tập tương đối phong phú và đầy đủ.Tôi hi
vọng rằng, hệ thống câu hỏi và bài tập này sẽ là tài liệu rất bổ ích cho mình
trong quá trình giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học sau này.
4. Những kết quả thực nghiệm sư phạm đã đánh giá chất lượng câu hỏi và
bài tập do tôi sưu tầm và biên soạn bước đầu xác nhận tính đúng đắn của giả
thuyết khoa học đặt ra.
Tuy nhiên đề tài vẫn còn có hạn chế là: do điều kiện thí nghiệm còn khó
khăn nên chưa có hệ thống bài tập thực hành.
Quá trình nghiên cứu đề tài tôi có một số kiến nghị sau
1. Đề nghị tiếp tục mở rộng phạm vi nghiên cứu các vấn đề trọng tâm của
lý thuyết, bài tập về phần “ Dung dịch – sự điện li ” thường được đề cập đến
trong các kỳ thi olympic hóa học.
2. Tăng cường cơ sở vật chất và các thiết bị thí nghiệm cho trường THPT
đặc biệt là phòng thí nghiệm ở các trường chuyên.
Với những kết quả nghiên cứu bước đầu còn hạn chế rất mong nhận được
sự góp ý xây dựng của các thày cô giáo làm công tác bồi dưỡng học sinh giỏi,
giảng dạy ở các lớp chuyên hoá học cũng như các bạn đồng nghiệp đang quan
tâm đến vấn đề này.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 28 tháng 4 năm 2017

18


Tụi xin cam oan õy l SKKN ca mỡnh
vit, khụng sao chộp mi dung ca ngi khỏc.

Trn Th Hng

Tài liệu tham khảo
1. Trần Quốc Huế Bàn về dạy tốt, học tốt môn Hóa học,
báo cáo khoa học hội nghị toàn quốc, lần thứ III Hội Hóa học
Việt Nam, 1998.
2. Trần Thành Huế Một số tổng kết về bài tập hóa học NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1996.
3. Nguyễn Duy ái, Đào Hữu Vinh - Bài tập hóa học đại cơng và vô cơ - NXB Giáo dục, 2003
4. Đào Hữu Vinh, Nguyễn Duy ái Tài liệu giáo khoa
chuyên Hoá lớp 10. Tập II - NXB Giáo dục, 200340. Đào Hữu Vinh,
Nguyễn Duy ái Tài liệu giáo khoa chuyên Hoá lớp 10. Tập II NXB Giáo dục, 2003.
5. Đề thi học sinh giỏi tỉnh Nam Định từ năm 1996 - 2004.
6. Sở giáo dục - đào tạo thành phố Hồ Chí Minh Trờng
THPT chuyên Lê Hồng Phong. Tuyển tập đề thi Olympic 30 4
môn Hóa học lớp 10, 11 lần thứ VI, IX, (X), 2003 (2004).
7. Đề thi học sinh giỏi tỉnh Hà Nội, Hà Tây, Thái Nguyên
2011 - 2015.
8. Sở giáo dục - đào tạo thành phố Hồ Chí Minh Trờng
THPT chuyên Lê Hồng Phong. Tuyển tập đề thi Olympic 30 4
môn Hóa học lớp 10, 11 lần thứ XVII, (XVIII), 2011 (2012).
9. Hoàng Minh Châu, Ngô Thị Thân, Hà Thị Điệp, Đào
Đình Thức, Trần Thành Huế, Nguyễn Trọng Thọ, Phạm Đình

19


HiÕn – Olympic Hãa häc ViÖt Nam vµ Quèc tÕ. TËp 5 - NXB Gi¸o
dôc, 2002.

20