CHƯƠNG 1. SỰ ĐIỆN LI
BÀI 1. SỰ ĐIỆN LI
Mục tiêu
Kiến thức
+ Nêu được các khái niệm về sự điện li, chất điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu.
+ Giải thích được nguyên nhân về tính dẫn điện của dung dịch chất điện li.
Kĩ năng
+
Viết được các phương trình điện li.
+
Phân biệt được chất điện li, chất không điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu.
Trang 1
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
a. Những chất dẫn điện, khơng dẫn điện
Dung dịch axit, bazơ và muối đều dẫn điện.
Các chất rắn khan: NaCl, NaOH và một số dung dịch rượu, đường… khơng dẫn điện.
Ví dụ: Axit HCl, HNO3; dung dịch bazơ NaOH, KOH; dung dịch muối NaCl, K2SO4… dẫn điện được.
b. Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ và muối trong nước
Tính dẫn điện qua các dung dịch axit, bazơ và muối là do dung dịch của chúng có các tiểu phân mang
điện tích chuyển động tự do được gọi là ion.
� Axit, bazơ, muối là những chất điện li.
Quá trình phân li các chất trong nước ra ion là sự điện li.
Những chất tan trong nước phân li ra ion được gọi là những chất điện li.
Sự điện li được biểu diễn bằng phương trình điện li.
2
Ví dụ: Na 2SO 4 � 2Na SO 4
HCl � H Cl
2. Phân loại các chất điện li
a. Chất điện li mạnh
Chất điện li mạnh là chất tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion.
Những chất điện li mạnh:
+ Các axit mạnh: HCl, HNO3, HClO4, H2SO4,…
+ Các bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ba(OH)2,…
+ Các muối tan.
Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của q trình điện
li.
2
Ví dụ: Na 2SO 4 � 2Na SO 4
b. Chất điện li yếu
Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một số phân tử hòa tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn
tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch.
Những chất điện li yếu:
+ Các axit yếu như: CH3COOH, HClO, H2S, HF, H2SO3,…
+ Các bazơ không tan như: Mg(OH)2, Fe(OH)3,…
+ Các muối khơng tan: CaCO3, BaSO4,…
Trong phương trình điện li của chất điện li yếu người ta dùng hai mũi tên chỉ ngược chiều nhau.
��
� CH3COO H
Ví dụ: CH3COOH ��
�
Trang 2
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA
Chất dẫn
Dung dịch axit, bazơ và muối đều dẫn điện
điện
HIỆN TƯỢNG
ĐIỆN LI
Chất không
Các chất rắn khan: NaCl, NaOH và một số dung dịch
rượu, đường… không dẫn điện.
dẫn điện
Các axit, bazơ, muối khi tan trong nước phân li ra
Ngun nhân tính
SỰ
ĐIỆN
LI
ion làm dung dịch của chúng có khả năng dẫn điện
dẫn điện của các
dung dịch axit, bazơ,
Quá trình phân li các chất trong nước ra ion là sự
muối trong nước.
điện li.
Những chất tan trong nước phân li ra ion được gọi
là những chất điện li.
Sự điện li được biểu diễn bằng phương trình điện
li. Ví dụ:
Chất điện li mạnh
Là chất khi tan trong
Các axit mạnh: HCl,
nước, các phân tử
HNO3, H2SO4…
hòa tan đều phân li
ra ion.
KOH, Ba(OH)2,…
PHÂN LOẠI
CHẤT ĐIỆN LI
Các bazơ mạnh: NaOH,
Trong phương trình
Hầu hết các muối
điện li người ta dùng
Ví dụ:
một
NaCl � Na Cl
mũi
tên
một
chiều.
Các axit yếu: HClO, HF,
Là chất khi tan trong
H2SO3, CH3COOH,…
nước chỉ có một số
phân tử hịa tan phân li
ra ion, phần còn lại vẫn
tồn tại dưới dạng phân
tử trong dung dịch
Chất điện li yếu
Các
bazơ
khơng
tan:
Fe(OH)3, Mg(OH)2,…
Một
số
muối:
HgCl2,
Hg(CN)2…
Trong phương trình
điện li người ta
Ví dụ:
dùng một mũi tên
��
� H F
HF ��
�
hai chiều.
Trang 3
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Kiểu hỏi 1: Xác định chất điện li
Phương pháp giải
Những chất tan trong nước phân li ra ion được gọi là những chất điện li.
� Các dung dịch axit, bazơ và muối là các chất điện li.
Ví dụ: Cho các chất sau: H2S, SO2, Cl2, H2SO3, CH4, NaHCO3, Ca(OH)2, HF, C6H6, NaClO. Chất nào là
chất điện li?
Hướng dẫn giải
Ta có: các dung dịch axit, bazơ, muối là các chất điện li.
� Những chất điện li là: H2S, H2SO3, NaHCO3, Ca(OH)2, HF, NaClO.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho các chất sau: NaCl, HF, CuSO 4, Mg3(PO4)2, AgNO3, HNO3, C6H12O6 (glucozơ), CH3OH,
CH3COONa., C2H5OH. Số chất điện li là
A. 4.
B. 5.
C. 6.
D. 7.
Hướng dẫn giải
Ta có: các dung dịch axit, bazơ, muối là các chất điện li.
� Có 7 chất điện li là: NaCl, HF, CuSO4, Mg3(PO4)2, AgNO3, HNO3, CH3COONa.
� Chọn D.
Kiểu hỏi 2: Phân biệt chất điện li mạnh, chất điện li yếu
Phương pháp giải
Chất điện li mạnh
Các axit mạnh: HCl, HNO3, H2SO4…
Các bazơ mạnh: NaOH, Ba(OH)2…
Hầu hết các muối: NaCl, K2SO4…
Chất điện li yếu
Axit yếu và trung bình: CH3COOH, HClO, H2S…
Bazơ yếu: Mg(OH)2, Fe(OH)3…
Một số muối: CaCO3, BaSO4…
Ví dụ: Cho các chất sau: NaCl, HF, CuSO4, NaOH, Mg(NO3)2, H3PO4, (NH4)3PO4, H2CO3, ancol etylic
(C2H5OH), CH3COOH, AgNO3, glucozơ (C6H12O6), glixerol (C3H8O3), Al(OH)3, Fe(OH)2, HNO3.
Chất nào là chất điện li mạnh, chất điện li yếu?
Hướng dẫn giải
Chất điện li mạnh: NaCl, CuSO4, NaOH, Mg(NO3)2, (NH4)3PO4, AgNO3, HNO3.
Chất điện li yếu: HF, H3PO4, H2CO3, CH3COOH, Al(OH)3, Fe(OH)2.
Ví dụ mẫu
Trang 4
Ví dụ 1: Cho các chất sau: CH3COOH, HClO, H3PO4, NaOH, HgCl2, NH4NO3, HClO4, Zn(OH)2,
K2Cr2O7, HNO3, KMnO4, HI. Số chất điện li mạnh là
A. 7.
B. 8.
C. 5.
D. 6.
Hướng dẫn giải
Có 7 chất điện li mạnh là: NaOH, NH4NO3, HClO4, K2Cr2O7, HNO3, KMnO4, HI.
� Chọn A.
Kiểu hỏi 3: Cách nhận dạng phương trình điện li viết đúng của các chất (nếu có)
Phương pháp giải
Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện
li.
Trong phương trình điện li của chất điện li yếu người ta dùng hai mũi tên chỉ ngược chiều nhau.
Ví dụ: Phương trình điện li viết đúng là
��
� H NO3
A. HNO3 ��
�
��
� 2H SO 42
B. H 2SO4 ��
�
C. HF � H F
D. NaOH � Na OH
Hướng dẫn giải
HNO3, NaOH, H2SO4 là chất điện li mạnh suy ra dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li.
HNO3 � H NO3
NaOH � Na OH
H 2SO 4 � 2H SO 24
HF là chất điện li yếu suy ra dùng hai mũi tên chỉ ngược chiều của quá trình điện li.
HF � H F
� Phương trình D viết đúng.
� Chọn D.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho các phương trình điện li sau:
��
� Na Cl
NaCl ��
�
HClO � H ClO
KOH � K OH
HClO 4 � H ClO 4
��
� CH3COO H
CH 3COOH ��
�
HF � H F
Số phương trình điện li đúng là
A. 4.
B. 3.
C. 2.
D. 1.
Hướng dẫn giải
NaCl, KOH, HClO4 là chất điện li mạnh � Sử dụng mũi tên một chiều.
Trang 5
HClO, CH3COOH và HF là các chất điện li yếu � Sử dụng mũi tên hai chiều.
� Có 3 phương trình điện li viết đúng là
KOH � K OH
HClO 4 � H ClO 4
��
� CH3COO H
CH 3COOH ��
�
� Chọn B.
Bài tập tự luyện dạng 1
Câu 1: Dung dịch chất điện li dẫn được điện là do sự dịch chuyển của
A. các electron.
B. các cation.
C. các anion.
D. cả cation và anion.
Câu 2: Dãy chỉ gồm các chất điện li mạnh là
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.
Câu 3: Dãy gồm các chất đều dẫn điện là
A. KCl nóng chảy, dung dịch NaOH, dung dịch HNO3.
B. dung dịch glucozơ, dung dịch ancol etylic, glixerol.
C. KCl rắn khan, NaOH rắn khan, kim cương.
D. Khí HCl, khí NO, khí O3.
Câu 4: Phương trình điện li nào sau đây sai?
A. HCl � H Cl
B. CH 3COOH � CH3COO H
3
C. H 3PO 4 � 3H PO 4 .
3
D. Na 3PO 4 � 3Na PO 4
Câu 5: Phương trình điện li viết đúng là
A. H 2SO 4 � H HSO 4
B. H 2SO3 � H HSO 3
2
C. H 2SO3 � 2H SO3
2
D. Na 2S � 2Na S
Câu 6: Dãy chỉ gồm các chất điện li yếu là:
A. H2S, HCl, Cu(OH)2, NaOH.
B. CH3COOH, H2S, Fe(OH)3, Cu(OH)2.
C. CH3COOH, Fe(OH)3, HF, HNO3.
D. H2S, HNO3, Cu(OH)2, KOH.
Câu 7: Cho các chất: CH3COOH, Fe(OH)3, Cu(OH)2, NaNO3, C2H5OH, C12H22O11 (saccarozơ), NH4Cl.
Số chất điện li và số chất điện li mạnh lần lượt là
A. 5 và 3.
B. 4 và 3.
C. 2 và 5.
D. 5 và 2.
Câu 8: Cho dãy các chất: KAI(SO 4)2.12H2O, C2H5OH, C12H22O11 (saccarozơ), CH3COOH, Ca(OH)2,
NH4NO3, KCl. Số chất điện li là
A. 3.
B. 4.
C. 5.
D. 2.
Câu 9: Cho dãy các chất: KAI(SO4)2.12H2O, C2H5OH, C12H22O11 (saccarozơ), Ba(OH)2, AgNO3, NaCl. Số
chất không dẫn điện là
A. 3.
B. 4.
C. 5.
D. 2.
Câu 10: Trong các chất dưới đây, chất điện li mạnh là
A. H2O.
B. C2H5OH.
C. NaCl.
D. CH3COOH.
Trang 6
Đáp án và lời giải
1–D
2–A
3–A
4–C
5–B
6–B
7–D
8–C
9–D
10 – C
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.
Trang 7
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
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 có một hay nhiều nguyên tử H liên kết với gốc
axit. Các nguyên tử H này có thể thay thế bằng các nguyên tử kim loại.
Ví dụ: HCl, CH3COOH, HNO3… là các axit.
Ví dụ: HCl � H Cl
CH 3COOH � CH 3COO 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 có nấc thứ nhất điện li hồn tồn.
Ví dụ: Axit photphoric H3PO4
H 3PO 4 � H H 2 PO 4
H 2 PO 4 � H HPO 24
HPO 24 � H PO34
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 có một nguyên tử kim loại liên kết với một hay
nhiều nhóm 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 có thể phân li như axit, vừa có thể phân li như
bazơ.
Ví dụ: Zn(OH)2 là hiđroxit lưỡng tính.
Phân li kiểu bazơ:
Zn OH 2 � Zn 2 2OH
Phân li kiểu axit:
Zn OH 2 � ZnO 22 2H
Trang 8
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 NH 4 ) và anion gốc axit.
Khái niệm về muối đã học ở lớp dưới: Phân tử muối gồm có một hay nhiều nguyên tử kim loại liên kết với
một hay nhiều gốc axit.
b. Phân loại
Muối trung hòa: Muối mà anion gốc axit khơng cịn hiđro có khả năng phân li ra ion H .
Ví dụ: NaCl, Na2SO4, Na2CO3,…
Muối axit: Muối mà anion gốc axit vẫn cịn hiđro có 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 có tính axit thì gốc này phân li yếu ra H .
Ví dụ: NaHSO3 � Na HSO3
HSO3 � H SO32
Chú ý: Những muối được coi là không tan thì thực tế vẫn tan một lượng rất nhỏ, phần nhỏ đó điện li. Ví
dụ: AgCl, BaSO4, CaCO3,…
Trang 9
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA
Là chất khi tan trong
Định nghĩa
nước phân li ra cation
theo
CH3COOH � CH 3COO H
H .
A-rê-ni-ut
Ví dụ: HCl � H Cl
Axit mà phân tử chỉ
AXIT
Axit một nấc
phân li một nấc ra ion
Ví dụ: HNO3 � H NO3
H là axit một nấc
Axit nhiều
Axit mà phân tử phân li
nấc
nhiều nấc ra ion H là
Ví dụ: H 3PO 4 � H H 2 PO 4
H 2 PO 4 � H HPO 42
axit nhiều nấc
HPO 24 � H PO34
AXIT,
BAZƠ,
Là hợp chất khi tan
MUỐI
Định nghĩa
MUỐI
trong nước phân li ra
Ví dụ: NaCl � Na Cl
cation kim loại (hoặc
NH 4 NO3 � NH 4 NO3
cation
NH 4 )
và
anion gốc axit.
Muối trung hịa
Ví dụ: KNO3 � K NO3
K 3 PO 4 � 3K PO34
Phân loại
Muối axit
Ví dụ: NaHCO3 � Na HCO3
HCO3 � H CO32
BAZƠ
Định nghĩa
theo A-rê-ni-ut
Là chất khi tan
Ví dụ:
trong nước phân
NaOH � Na OH
li ra anion
Ca OH 2 � Ca 2 2OH
Ví dụ: Al(OH)3, Cr(OH)3,
Pb(OH)2, Zn(OH)2….
HIĐROXIT
LƯỠNG
TÍNH
Là hiđroxit khi tan
Định nghĩa
Phân li kiểu axit:
trong nước vừa có
thể phân li như axit,
vừa có thể phân li
Phân li kiểu bazơ:
như bazơ.
Trang 10
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 có)
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 NH 4 ) 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 có thể phân li như axit, vừa có 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 đó (nếu có).
Hướng dẫn giải
Các chất là axit: HNO3, H2CO3.
HNO3 � H NO 3
H 2 CO3 � H HCO3
HCO3 � H CO32
Các chất là muối: NaCl, MgCO3.
NaCl � Na Cl
MgCO3 � Mg 2 CO32
Các chất là bazơ: NaOH, Fe(OH)3.
NaOH � Na OH
Fe OH 3 � Fe3 3OH
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 có thể phân li như axit, vừa có thể phân li như bazơ.
Đối với Al(OH)3:
3
Phân li kiểu bazơ: Al OH 3 � Al 3OH
Phân li kiểu axit: Al OH 3 � AlO 2 H H 2O
Đối với Zn(OH)2:
2
Phân li kiểu bazơ: Zn OH 2 � Zn 2OH
Trang 11
2
Phân li kiểu axit: Zn OH 2 � ZnO 2 2H
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 có hiđro là axit.
B. Một hợp chất trong thành phần phân tử có nhóm OH là bazơ.
C. Một hợp chất có khả năng phân li ra cation H trong nước là axit.
D. Một bazơ khơng nhất thiết phải có nhóm OH trong thành phần phân tử.
Câu 2: Muối nào sau đây là muối axit?
A. NH4NO3.
B. Na3PO4.
C. Ca(HCO3)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 có mặt trong dung dịch.
Hướng dẫn giải
nNaCl 0,01 mol;nNa SO 0,01 mol
2
4
Phương trình điện li:
NaCl � Na Cl
0,01 � 0,01� 0,01
mol
Na2SO4 � 2Na SO24
0,01 � 0,02 � 0,01
mol
Vhoãn hợp sau trộn 100 100
Trang 12
200ml 0,2 lít.
Theo phương trình:
�n
Na
0,01 0,02 0,03 mol
nCl nSO2 0,01 mol
4
Nồng độ của các ion trong dung dịch sau trộn:
0,03
�
Na �
�
� 0,2 0,15M
0,01
�
�
Cl �
SO24 �
�
� �
� 0,2 0,05M
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Trộn 50 ml dung dịch NaCl 2M với 150 ml dung dịch BaCl 2 xM, thu được dung dịch Y có 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 � nCl 0,1 mol
nBaCl 0,15x mol � nCl
2
�
�
�� �nCl Y 0,1 0,3x mol
0,3x mol �
Vdung dòch Y 50 150 200 ml 0,2 lít
Nồng độ của ion Cl trong dung dịch Y:
�
Cl �
�
� 1,1M �
0,1 0,3x
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 có trong dung dịch sau:
a) Hòa 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.
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
Trang 13
Định luật bảo tồn điện tích: Trong dung dịch tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm. Nguyên tử,
phân tử, dung dịch ln ln trung hịa về điện:
�n
�n
mmuối trong dung dịch �mcác ion tạo muối
Q trình áp dụng định luật bảo tồn điện tích thường kết hợp:
Các phương pháp bảo tồn khác: Bảo tồn khối lượng, bảo tồn ngun tố.
Viết phương trình hóa học ở dạng ion thu gọn.
Ví dụ: Cho 500 ml dung dịch X có các ion và nồng độ tương ứng như sau: Na 0,6M; SO24 0,3M; NO3
0,1; K aM.
a) Tính a.
b) Tính khối lượng chất rắn khan thu được khi cô cạn dung dịch X.
c) Nếu dung dịch X được tạo nên từ hai muối thì hai muối đó là muối nào? Tính khối lượng mỗi muối cần
hịa tan vào nước để thu được 1 lít dung dịch có nồng độ mol của các ion như trong dung dịch X.
Hướng dẫn giải
a) Ta có: nNa 0,3 mol;nK 0,5a mol
nNO 0,05 mol;nSO2 0,15 mol
3
4
Bảo tồn điện tích: nNa nK nNO3 2nSO24
� 0,3 0,5a 0,05 2.0,15
� a 0,1
b) nK 0,05 mol
Ta có: m mNa mK mNO3 mSO24
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:
mNa SO 0,15.142 21,3 gam
2
4
mKNO 0,05.101 5,05 gam
3
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Dung dịch X có chứa 0,10 mol Na ; 0,15 mol Mg2 ; 0,20 mol Cl và x mol SO24 . Giá trị của
x là
A. 0,10.
B. 0,05.
C. 0,15.
D. 0,20.
Trang 14
Hướng dẫn giải
Bảo tồn điện tích: nNa 2nMg2 nCl 2nSO24
� 0,1 0,15.2 0,2 2x
� x 0,1
� Chọn A.
Ví dụ 2: Cơ cạn dung dịch có chứa 0,2 mol Mg2 ; 0,1 mol Al 3 và ion NO3 thì thu được muối khan có
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: 2nMg2 3nAl3 nNO3
� 0,2.2 0,1.3 nNO
3
� nNO 0,7 mol
3
Ta có: mmuối mMg2 mAl3 mNO3
0,2.24 0,1.27 0,7.62 50,9 gam
� Chọn C.
Bài tập tự luyện dạng 3
Bài tập cơ bản
Câu 1: Dung dịch X có chứa a mol Na ; b mol Mg2 ; c mol Cl và d mol SO24 . 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.
Câu 2: Dung dịch X có chứa 0,15 mol K ; 0,10 mol Zn2 ; 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.
Câu 3: Dung dịch A chứa 0,02 mol Cu2 ; 0,03 mol K ; x mol Cl và y mol SO24 . Tổng khối lượng
muối tan trong A là 5,435 gam. Giá trị của x và y lần lượt là
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
Câu 4: Dung dịch X chứa 0,12 mol Na , x mol SO24 ; 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 hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa, thu được dung
dịch Y. Cô 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.
Câu 5: Dung dịch X chứa các ion: Fe3 ,SO24 ,NH4 ,Cl . Chia dung dịch thành hai phần bằng nhau. Phần
(1) tác dụng với NaOH dư, đun nóng, được 0,672 lít khí (đktc) và 1,07 gam kết tủa. Phần (2) tác dụng với
Trang 15
lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 4,66 gam kết tủa. Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung
dịch X là (q trình cơ cạn chỉ có 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 có)
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:
�
H �
SO24 �
a. �
�
� 1M; �
� 0,5M
�
�
Na �
NO3 �
OH �
b. �
�
� 3,56M; �
� 0,71M; �
� 2,85M
�
�
Ca2 �
K�
Cl �
c. �
�
� 0,2M; �
� 1,2M; �
� 1,6M
�
�
Fe3 �
SO24 �
Cl �
d. �
�
� 0,16M; �
� 0,15M; �
� 0,18M.
�
Na �
OH �
e. �
�
� �
� 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
BÀI 3. SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC
pH. CHẤT CHỈ THỊ AXIT – BAZƠ
Mục tiêu
Kiến thức
+ Trình bày được tích số ion của nước, ý nghĩa tích số ion của nước.
+
Phát biểu được khái niệm về pH, định nghĩa mơi trường axit, mơi trường trung tính và mơi
trường kiềm.
+ Trình bày được một số chất chỉ thị axit – bazơ: quỳ tím, phenolphatalein và giấy chỉ thị vạn
năng.
Kĩ năng
+
Đánh giá được độ axit và độ kiềm của dung dịch theo nồng độ ion H .
+
Giải được bài toán tính pH của dung dịch axit mạnh, bazơ mạnh.
+
Xác định được môi trường của dung dịch bằng cách sử dụng giấy chỉ thị vạn năng, giấy quỳ
tím hoặc dung dịch phenolphtalein.
Trang 16
Trang 17
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Nước là chất điện li rất yếu
a. Sự điện li của nước
Nước là chất điện rất yếu.
Phương trình điện li: H2O � H OH .
b. Tích số ion của nước
C , hằng số K H2O gọi là tích số ion của nước.
Ở 25�
K H O là hằng số cân bằng ở nhiệt độ xác định gọi là tích số ion của nước.
2
14
KH O �
H ��
. OH �
�
��
� 10
2
7
�
��
H �
OH �
�
� �
� 10
14
� Ở 25�
C : K H2O 10
7
�
H �
OH �
Nước là môi trường trung tính, nên mơi trường trung tính là mơi trường trong đó �
�
� �
� 10 .
c. Ý nghĩa tích số ion của nước
Trong môi trường axit:
7
H �
Môi trường axit: �
�
� 10 M
3
�
H �
OH �
Ví dụ: Tính �
�
�và �
�của dung dịch HCl 10 M .
Phương trình điện li
HCl � H Cl
103 � 103
M
3
��
H �
�
� 10
��
OH �
�
�
1014
1011M .
3
10
Trong môi trường bazơ:
7
H �
Môi trường bazơ: �
�
� 10 M
5
�
H �
OH �
Ví dụ: Tính �
�
�và �
�của dung dịch NaOH 10 M .
Phương trình điện li:
NaOH � Na OH
105
�
105 M
5
��
OH �
�
� 10 M
Trang 18
��
H �
�
�
1014
109 M
5
10
7
�
�
��
OH �
H �
H �
�
� �
�hay �
� 10 M.
H �
Vậy �
�
�là đại lượng đánh giá độ axit, độ bazơ của dung dịch.
7
H �
Mơi trường trung tính: �
�
� 10 M
Môi trường bazơ:
7
�
H �
�
� 10 M
Môi trường axit:
7
�
H �
�
� 10 M
2. Khái niệm về pH, chất chỉ thị axit – bazơ
a. Khái niệm pH
pH
�
�
H �
H �
�
� 10 M hay pH lg �
�
a
H �
Nếu �
�
� 10 M � pH a
H �
Để tránh ghi giá trị �
�
�với số mũ âm, người ta dùng pH.
Ví dụ:
3
�
H �
�
� 10 M � pH 3: môi trường axit.
11
�
H �
�
� 10 M � pH 11: môi trường bazơ.
7
�
H �
�
� 10 M � pH 7 : mơi trường trung tính.
b. Chất chỉ thị axit – bazơ
Là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch.
Ví dụ: Quỳ tìm, phenolphtalein, chỉ thị vạn năng. Những chất như quỳ tím, phenolphtalenin có màu biến
đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch là chất chỉ thị axit-bazơ.
Trang 19
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HĨA
Phương trình điện li:
Ở , hằng số gọi là tích số ion của nước.
NƯỚC LÀ
CHẤT ĐIỆN
LI RẤT YẾU
Tích số ion
của nước
Mơi trường trung tính là mơi trường trong đó:
SỰ ĐIỆN LI CỦA
Tích số ion của nước phụ thuộc vào nhiệt độ của
NƯỚC – pH.
dung dịch.
CHẤT CHỈ THỊ
AXIT - BAZƠ
Mơi trường axit: hay
Ý nghĩa tích số
ion của nước
Môi trường bazơ: hay
Công thức:
pH
Môi trường axit:
pH biểu thị độ axit
hay độ kiềm của
Mơi trường bazơ:
dung dịch lỗng
Mơi trường trung tính:
Quỳ tím
CHẤT CHỈ THỊ
AXIT - BAZƠ
Là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào
Phenolphtalein
giá trị pH của dung dịch.
Giấy chỉ thị vạn năng
Trang 20
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Bài tâp lí thuyết định tính
Kiểu hỏi 1: Nhận biết dung dịch có tính axit, bazơ, trung tính
Phương pháp giải
�
�pH 7
Mơi trường axit: �
7
7
�
H �
OH �
��
�
� 10 M; �
� 10 M
�
�pH 7
Môi trường bazơ: �
7
7
�
H �
OH �
��
�
� 10 M; �
� 10 M
Mơi trường trung tính pH 7.
Ví dụ: Cho các dung dịch: H2SO4, NH3, KNO3, KOH, Ba(NO3)2, Ca(OH)2, NaCl. Số dung dịch có pH 7
là
A. 2.
B. 3.
C. 4.
D. 5.
Hướng dẫn giải
H2SO4 là axit mạnh, có mơi trường axit nên pH 7.
NH3, KOH, Ca(OH)2 là các bazơ, có mơi trường bazơ nên pH 7.
KNO3, Ba(NO3)2, NaCl là các muối trung hịa, có mơi trường trung tính nên pH 7.
� Chọn B.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho các dung dịch: Na2SO4, HCl, KNO3, NaOH, Cu(NO3)2, Ca(OH)2, KCl.
Số dung dịch có pH 7 là
A. 2.
B. 4.
C. 3.
D. 5.
Hướng dẫn giải
HCl là axit mạnh, có mơi trường axit nên pH 7.
NaOH, Ca(OH)2 là các bazơ mạnh, có mơi trường bazơ nên pH 7.
Na2SO4, KNO3, KCl là các muối trung hịa, có mơi trường trung tính nên pH 7.
Vậy có 2 dung dịch có pH 7.
� Chọn A.
Kiểu hỏi 2: So sánh pH của các dung dịch
Phương pháp giải
Axit: pH 7
Axit càng mạnh pH càng nhỏ.
Axit càng yếu pH càng lớn.
Muối trung tính: pH 7
Bazơ: pH 7
Trang 21
Bazơ càng mạnh pH càng lớn.
Bazơ càng yếu pH càng nhỏ.
Ví dụ: Cho các dung dịch có cùng nồng độ mol sau:
HNO3, NaCl, NH3, CH3COOH, KOH. Dãy sắp xếp các dung dịch theo thứ tự pH tăng dần là:
A. HNO3, CH3COOH, NH3, NaCl, KOH.
B. HNO3, NH3, NaCl, CH3COOH, KOH.
C. HNO3, NaCl, NH3, CH3COOH, KOH.
D. HNO3, CH3COOH, NaCl, NH3, KOH.
Hướng dẫn giải
Nhận thấy:
HNO3: axit mạnh.
CH3COOH: axit yếu.
NaCl: muối có mơi trường trung tính.
NH3: bazơ yếu.
KOH: bazơ mạnh.
Vậy dãy sắp xếp theo thứ tự pH tăng dần là:
HNO3, CH3COOH, NaCl, NH3, KOH.
� Chọn D.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho các dung dịch có cùng nồng độ mol sau: H 2SO4, NH3, KNO3, KOH, Ba(NO3)2, NaCl,
CH3COOH. Dãy sắp xếp các dung dịch theo thứ tự pH giảm dần là:
A. H2SO4, NH3, KNO3, KOH, Ba(NO3)2.
B. NH3, KNO3, KOH, Ba(NO3)2, NaCl.
C. KOH, NH3, NaCl, CH3COOH, H2SO4.
D. KNO3, KOH, Ba(NO3)2, NaCl, CH3COOH.
Hướng dẫn giải
Nhận thấy:
H2SO4: axit mạnh.
CH3COOH: axit yếu.
NaCl, Ba(NO3)2: muối có mơi trường trung tính.
NH3: bazơ yếu.
KOH: bazơ mạnh.
Vậy dãy sắp xếp theo thứ tự pH giảm dần là:
KOH, NH3, NaCl, CH3COOH, H2SO4.
� Chọn C.
Bài tập tự luyện dạng 1
Trang 22
Câu 1: Công thức nào sau đây sai?
H �
.
A. pH log�
�
�
B. pH pOH 14.
14
H ��
. OH �
C. �
�
��
� 10 .
a
H �
D. �
�
� 10 � pH a.
Câu 2: Ba dung dịch axit sau có cùng nồng độ mol: HCl, H 2SO4, CH3COOH. Dãy sắp xếp giá trị pH của
dung dịch theo thứ tự tăng dần là
A. HCl, H2SO4, CH3COOH.
B. CH3COOH, HCl, H2SO4.
C. H2SO4, HCl, CH3COOH.
D. HCl, CH3COOH, H2SO4.
Câu 3: Dung dịch CH3COOH 0,1M có pH a và dung dịch HCl 0,1M có pH b. Phát biểu đúng là
A. a b 1.
B. a b 1.
Câu 4: Dung dịch có pH 7 là
A. Ba(OH)2.
B. HClO4.
C. a b 1.
D. a b 1.
C. HF.
D. KNO3.
Dạng 2: Tính pH của dung dịch axit mạnh, bazơ mạnh
Phương pháp giải
Bước 1: Tính số mol các chất ban đầu.
Bước 2: Viết phương trình điện li (hoặc phương trình phản ứng).
Bước 3: Từ số mol các chất ban đầu và dựa vào phương trình điện li, tính tổng số mol H OH , sau đó
tính nồng độ H OH .
Chú ý: Tính lại thể tích dung dịch sau khi trộn (hoặc sau phản ứng).
Nếu đề bài đã cho thì bỏ qua bước này.
Bước 4: Tính pH của dung dịch theo công thức
pH lg �
H �
�
�
�
pOH lg�
OH �
�
�
�
OH �
�pH 14 lg�
�
�
pH 14 pOH �
Ví dụ: Hịa tan hồn tồn 20 ml dung dịch HCl 0,05M vào 20 ml dung dịch H 2SO4 0,075M. Tính pH của
dung dịch mới biết khơng có sự hao hụt thể tích khi pha trộn.
Hướng dẫn giải
nHCl 0,001 mol;nH SO 0,0015 mol
2
4
Phương trình điện li:
HCl � H Cl
H2SO4 � 2H SO24
� nH nHCl 2nH SO
2
4
Trang 23
0,001 0,0015.2 0,004 mol
Thể tích dung dịch sau khi trộn bằng:
V 20 20 40 ml 0,04 lít
��
H �
�
�
0,004
0,1M
0,04
� pH lg�
H �
�
� 1
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Hịa tan 4,9 gam H2SO4 vào nước thu được 1 lít dung dịch. Tính pH của dung dịch thu được.
Hướng dẫn giải
nH SO 0,05 mol � CM H SO
2
4
2
4
0,05
0,05M
1
Phương trình điện li: H2SO4 � 2H SO24
0,05 � 0,1
M
��
H �
�
� 0,1M
� pH lg�
H �
�
� 1
Ví dụ 2: Trộn 100 ml dung dịch H2SO4 0,1M với 150 ml dung dịch NaOH 0,2M. Tính pH của dung dịch
tạo thành.
Hướng dẫn giải
nH SO 0,01 mol;nNaOH 0,03 mol
2
4
Phương trình hóa học:
H2SO4 2NaOH � Na2SO4 2H2O
Ban đầu:
0,01
Phản ứng:
0,01 � 0,02 �
Sau phản ứng:
0
0,03
0,01
mol
0,01� 0,02
mol
0,01
mol
0,02
Thể tích dung dịch sau phản ứng bằng: 100 150 250 ml 0,25 lít
0,01
OH �
Ta có: �
�
� 0,25 0,04M
� pOH lg�
OH �
�
��1,4
� pH 14 1,4 12,6
Bài tập tự luyện dạng 2
Bài tập cơ bản
Câu 1: Dung dịch H2SO4 0,005M có
Trang 24
A. pH 2.
B. pH 1.
C. pH 1.
H �
D. �
�
� 2,0M.
Câu 2: pH của hỗn hợp dung dịch HCl 0,0050M và H2SO4 0,0025M là
A. 3.
B. 2.
C. 4.
D. 12.
Câu 3: Số ml dung dịch NaOH có pH 12 cần để trung hịa 10 ml dung dịch HCl có pH 1 là
A. 12 ml.
B. 10 ml.
C. 100 ml.
D. 1 ml.
Câu 4: Một dung dịch có pH 4 thì nồng độ mol của ion H là
A. 0,2M.
B. 4,0M.
Câu 5: Một dung dịch có
A. 3,000.
C. 0,4M.
D. 1,0.104 M.
C. 0,003.
D. 0,001.
pH của dung dịch là
B. 4,000.
Bài tập nâng cao
Câu 6: Trong các dung dịch chứa H2SO4 0,1M, HNO3 0,2M và HCl 0,3M với các thể tích bằng nhau, thu
được 300 ml dung dịch A. Cho dung dịch A thu được tác dụng với V ml dung dịch NaOH 0,2M và KOH
0,29M thu được dung dịch có pH 2. Giá trị của V là
A. 169.
B. 147.
C. 134.
D. 414.
Câu 7: Trộn 100 ml dung dịch có pH 1 gồm HCl và HNO3 với 100 ml dung dịch NaOH nồng độ a
mol/l thu được 200 ml dung dịch có pH 12. Giá trị của a là
A. 0,03.
B. 0,30.
C. 0,15.
D. 0,12.
Câu 8: Hòa tan 3,66 gam hỗn hợp Na, Ba vào nước dư thu được 800 ml dung dịch A và 0,896 lít H2
(đktc). pH của dung dịch A là
A. 3.
B. 12.
C. 1.
D. 13.
Câu 9: Cho 10 ml dung dịch HCl có pH 3. Cần thêm vào dung dịch này bao nhiêu ml nước để thu
được dung dịch có pH 4?
A. 1 ml.
B. 90 ml.
C. 10 ml.
D. 100 ml.
Dạng 3: Nhận biết dung dịch bằng chỉ thị axit – bazơ
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Chỉ dùng một thuốc thử nhận biết các dung dịch mất nhãn sau: H 2SO4, KCl, Na2SO4, HNO3,
Ba(OH)2.
Hướng dẫn giải
Dùng quỳ tím:
Na2SO4, KCl: Muối trung tính nên quỳ tím khơng đổi màu.
H2SO4, HNO3: Axit nên quỳ tím đổi màu đỏ.
Ba(OH)2: Bazơ nên quỳ tím đổi màu xanh.
Dùng Ba(OH)2 nhận biết các dung dịch còn lại.
Ba(OH)2
H2SO4
� trắng
HNO3
Khơng
hiện tượng
Na2SO4 KCl
� trắng Khơng hiện
tượng
Phương trình hóa học:
Trang 25