Đề cương ôn tập môn Hóa Học Lớp 11 - Tuần 3 - Bài 3: Sự điện li của nước

Nội dung text: Đề cương ôn tập môn Hóa Học Lớp 11 - Tuần 3 - Bài 3: Sự điện li của nước

1. Tiết 1: BÀI 3. SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC pH. CHẤT CHỈ THỊ AXIT – BAZƠ 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: 2 ⇄ + . b. Tích số ion của nước: Ở 25° , hằng số 퐾 2 gọi là tích số ion của nước. 퐾 2 là hằng số cân bằng ở nhiệt độ xác định gọi là tích số ion của nước. + ― ―14 + ― ―7 ―14 퐾 2 = [ ].[ ] = 10 →[ ] = [ ] = 10 → Ở 25° : 퐾 2 = 10 Nước là môi trường trung tính, nên môi trường trung tính là môi trường trong đó [ +] = [ ―] = 10―7. c. Ý nghĩa tích số ion của nước  Trong môi trường axit: Môi trường axit: [ +] > 10―7 Ví dụ: Tính [ +] và [ ―] của dung dịch HCl 10―3 . Phương trình điện li 푙→ + + 푙― 10―3→10―3 M →[ +] = 10―3 ―14 ― 10 ―11 . →[ ] = 10―3 = 10  Trong môi trường bazơ: Môi trường bazơ: [ +] < 10―7 Ví dụ: Tính [ +] và [ ―] của dung dịch NaOH 10―5 . Phương trình điện li: → + + ― 10―5→10―5 M →[ ―] = 10―5 ―14 10 ―9 + →[ ] = 10―5 = 10 →[ ―] > [ +] hay [ +] < 10―7 . Vậy [ +] là đại lượng đánh giá độ axit, độ bazơ của dung dịch. Môi trường trung tính: [ +] = 10―7 Môi trường bazơ: [ +] < 10―7 Môi trường axit: [ ―] > 10―7 2. Khái niệm về pH, chất chỉ thị axit – bazơ a. Khái niệm pH [ +] = 10― hay = ― 푙 [ +] Nếu [ +] = 10― → = Để tránh ghi giá trị [ +] với số mũ âm, người ta dùng pH. Ví dụ: [ +] = 10―3 → = 3: môi trường axit. [ +] = 10―11 → = 11: môi trường bazơ. [ +] = 10―7 → = 7: môi 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. 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 < 7  Môi trường axit: [ +] > 10―7 ;[ ―] < 10―7 > 7  Môi trường bazơ: [ +] 10―7 Trang 1
2.  Môi trường trung tính = 7. Ví dụ 1: Cho các dung dịch: H2SO4, NH3, KNO3, KOH, Ba(NO3)2, Ca(OH)2, NaCl. Số dung dịch có > 7 là A. 2.B. 3.C. 4. D. 5. Hướng dẫn giải H2SO4 là axit mạnh, có môi trường axit nên < 7. NH3, KOH, Ca(OH)2 là các bazơ, có môi trường bazơ nên > 7. KNO3, Ba(NO3)2, NaCl là các muối trung hòa, có môi trường trung tính nên = 7. → Chọn B. Ví dụ 2: Cho các dung dịch: Na2SO4, HCl, KNO3, NaOH, Cu(NO3)2, Ca(OH)2, KCl. Số dung dịch có > 7 là A. 2.B. 4.C. 3. D. 5. Kiểu hỏi 2: So sánh pH của các dung dịch Phương pháp giải  Axit: < 7 Axit càng mạnh pH càng nhỏ. Axit càng yếu pH càng lớn.  Muối trung tính: = 7  Bazơ: > 7 Bazơ càng mạnh pH càng lớn. Bazơ càng yếu pH càng nhỏ. Ví dụ 1: 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 môi 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 2: 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. Bài tập tự luyện dạng 1 Câu 1: Công thức nào sau đây sai? A. = 푙표 [ +]. B. + = 14. C. [ +].[ ―] = 10―14. D. [ +] = 10― ⇔ = . Câu 2: Ba dung dịch axit sau có cùng nồng độ mol: HCl, H2SO4, CH3COOH. Dãy sắp xếp giá trị pH của dung dịch theo thứ tự tăng dần là A. HCl, H2SO4, CH3COOH.B. CH 3COOH, HCl, H2SO4. C. H2SO4, HCl, CH3COOH. D. HCl, CH3COOH, H2SO4. Câu 3: Dung dịch CH3COOH 0,1M có = và dung dịch HCl 0,1M có = . Phát biểu đúng là Trang 2
3. A. = 1. C. = = 1. D. = > 1. Câu 4: Dung dịch có = 7 là A. Ba(OH)2.B. HClO 4.C. HF.D. KNO 3. Tiết 2: LUYỆN TẬP : SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC pH. CHẤT CHỈ THỊ AXIT – BAZƠ Dạng 1: 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 + ( ―), sau đó tính nồng độ +( ―). 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 = ― 푙 [ +] ― = ―푙 [ ] ― = 14 ― = 14 + 푙 [ ] Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 20 ml dung dịch HCl 0,05M vào 20 ml dung dịch H2SO4 0,075M. Tính pH của dung dịch mới biết không có sự hao hụt thể tích khi pha trộn. Hướng dẫn giải: 푛 푙 = 0,001 표푙;푛 2푆 4 = 0,0015 표푙 Phương trình điện li: 푙→ + + 푙― + 2― 2푆 4→2 +푆 4 + →푛 = 푛 푙 +2푛 2푆 4 = 0,001 + 0,0015.2 = 0,004 표푙 Thể tích dung dịch sau khi trộn bằng: = 20 + 20 = 40 푙 = 0,04 lít 0,004 + + →[ ] = 0,04 = 0,1 → = ― 푙 [ ] = 1 Ví dụ 2: Hòa tan 4,9 gam H2SO4 vào nước thu được 1 lít dung dịch. Tính pH của dung dịch thu được. 0,05 Hướng dẫn giải: nH SO 0,05 mol CM H SO 0,05M 2 4 2 4 1 2 Phương trình điện li: H2SO4 2H SO4 0,05 0,1 M H 0,1M pH lg H 1 Ví dụ 3 : 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: n 0,01 mol;n 0,03 mol H2SO4 NaOH Phương trình hóa học: H2SO4 2NaOH Na2SO4 2H2O Ban đầu: 0,01 0,03 mol Phản ứng: 0,01 0,02 0,01 0,02 mol Sau phản ứng: 0 0,01 0,01 0,02 mol Thể tích dung dịch sau phản ứng bằng: 100 150 250 ml 0,25 lít 0,01 Ta có: OH 0,04M pOH lg OH 1,4 pH 14 1,4 12,6 0,25 Trang 3
4. Bài tập tự luyện dạng 1 Bài tập cơ bản Câu 1: Dung dịch H2SO4 0,005M có A. = 2. B. 1. D. [ +] > 2,0 . 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 = 12 cần để trung hòa 10 ml dung dịch HCl có = 1 là A. 12 ml.B. 10 ml.C. 100 ml. D. 1 ml. Câu 4: Một dung dịch có = 4 thì nồng độ mol của ion + là A. 0,2M.B. 4,0M.C. 0,4M. D. 1,0.10―4 . Câu 5: Một dung dịch có pH của dung dịch là A. 3,000.B. 4,000.C. 0,003. D. 0,001. 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 = 2. Giá trị của V là A. 169.B. 147.C. 134. D. 414. Câu 7: Trộn 100 ml dung dịch có = 1 gồm HCl và HNO3 với 100 ml dung dịch NaOH nồng độ a mol/l thu được 200 ml dung dịch có = 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 = 3. Cần thêm vào dung dịch này bao nhiêu ml nước để thu được dung dịch có = 4? A. 1 ml.B. 90 ml.C. 10 ml. D. 100 ml. Dạng 2: 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 không 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. H2SO4 HNO3 Na2SO4 KCl Ba(OH)2 ↓ trắng Không ↓ trắng Không hiện hiện tượng tượng Phương trình hóa học: ( )2 + 2푆 4→ 푆 4↓ +2 2 ( )2 +2 3→ ( 3)2 +2 2 ( )2 + 2푆 4→ 푆 4↓ +2 Bài tập tự luyện dạng 3 Câu 1: Bằng phương pháp hóa học, hãy nhận biết các dung dịch sau: NaOH, HNO3, KCl. Câu 2: Chỉ dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết các dung dịch không màu đựng trong các lọ mất nhãn sau: H2SO4, HCl, Ba(OH)2, KOH, NaCl. Trang 4