Bài tập viết phương trình điện li và tính nồng độ mol các ion trong dung dịch và cách giải

Bài tập viết phương trình điện li và tính nồng độ mol các ion trong dung dịch và cách giải

Với Bài tập viết phương trình điện li và tính nồng độ mol các ion trong dung dịch và cách giải Hoá học lớp 11 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập viết phương trình điện li và tính nồng độ mol các ion trong dung dịch từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá 11.

A. Kiến thức cần nhớ

Dạng 1: Chất điện li mạnh

1. Phương pháp giải

- Chất điện li mạnh: là các chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion.

Bao gồm:

+ Axit mạnh như: HCl, H₂SO₄, HNO₃, HClO₄, HI, HBr...

+ Bazơ mạnh như: KOH, NaOH, Ba(OH)₂,…

+ Hầu hết các muối.

- Bước 1: Viết phương trình điện li của chất điện li mạnh

Phương trình điện li của chất điện li mạnh sử dụng mũi tên một chiều (→)

VD: NaCl → Na⁺ + Cl^-

Cân bằng phương trình sao cho:

+ Tổng số mol nguyên tử của các nguyên tố trước và sau phản ứng bằng nhau.

+ Tổng điện tích trước và sau phản ứng bằng nhau.

- Bước 2: Tính nồng độ mol của ion

- Xác định số mol (hoặc nồng độ mol) của chất điện li có trong dung dịch.

- Biểu diễn số mol (hoặc nồng độ mol) lên phương trình điện li đã viết.

- Tính nồng độ mol của ion.

Chú ý: Tỉ lệ số mol bằng tỉ lệ nồng độ mol.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Viết phương trình điện li của các chất trong dung dịch sau: HCl, HNO₃, NaOH, Ba(OH)₂, NaCl, Al₂(SO₄)₃.

Lời giải:

HCl → H⁺ + Cl^-

HNO₃ → H⁺ + NO₃^-

NaOH → Na⁺ + OH^-

Ba(OH)₂ → Ba²⁺ + 2OH^-

NaCl → Na⁺ + Cl^-

Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄^2-

Ví dụ 2: Tính nồng độ các ion trong các dung dịch sau

a) dd H₂SO₄ 0,1M.

b) dd BaCl₂ 0,2M.

c) dd Ca(OH)₂ 0,1M.

Lời giải

a) H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

0,1 → 0,2 → 0,1

KL: [H⁺] = 0,2M; [SO₄^2-] = 0,1M

b) BaCl₂ → Ba²⁺ + 2Cl^-

0,2 → 0,2 → 0,4

KL: [Ba²⁺] = 0,2M; [Cl^-] = 0,4M

c) Ca(OH)₂ → Ca²⁺ + 2OH^-

0,1 → 0,1 → 0,2

KL: [Ca²⁺] = 0,1M; [OH^-] = 0,2M

Dạng 2: Chất điện li yếu

1. Phương pháp giải

- Chất điện li yếu : là các chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hòa tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch.

Bao gồm :

+ Axit yếu như HF, H₂SO₃, H₂S, HClO, HNO₂, H₃PO₄, CH₃COOH, HCOOH,…

+ Bazơ yếu như Bi(OH)₃, Mg(OH)₂, NH₃, các amin,…

+ Một số muối của thủy ngân HgCl₂, Hg(CN)₂,…

- Bước 1: Viết phương trình điện li của chất điện li yếu

Trong phương trình của điện li yếu, dùng mũi tên 2 chiều (⇌)

CH₃COOH ⇌ CH₃COO^- + H⁺

- Bước 2: Sử dụng phương pháp 3 dòng tính nồng độ các ion tại cân bằng.

CH₃COOH ⇌ CH₃COO^- + H⁺

Ban đầu: C_o

Phản ứng: C_o.α → C_o.α → C_o.α

Cân bằng: C_o. (1 -α) C_o.α C_o.α

2. Một số công thức sử dụng để giải toán

- Độ điện li : là tỉ số giữa số mol phân tử bị phân li thành ion trên tổng số mol phân tử tan trong dung dịch.

α =

Mở rộng:

- Hằng số điện li của axit

HA ⇌ H⁺ + A^-

K_a = Với [H⁺]; [A^-]; [HA] ở trạng thái cân bằng

K_a càng lớn thì axit càng mạnh

- Hằng số điện li của bazơ

BOH ⇌ B⁺ + OH^-

K_b = Với [B⁺]; [OH^-]; [BOH] ở trạng thái cân bằng

K_b càng lớn thì tính bazơ càng mạnh

3. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Viết phương trình điện li của các chất trong dung dịch sau: HClO, H₂S, H₂SO₃ .

Lời giải:

HClO ⇌ H⁺ + ClO^-

H₂S ⇌ 2H⁺ + S^2-

H₂SO₃ ⇌ 2H⁺ + SO₃^2-

Ví dụ 2. Tính nồng độ mol của các ion CH₃COOH, CH₃COO^-, H⁺ tại cân bằng trong dung dịch CH₃COOH 0,1M có α = 0,0132
Lời giải:

C_o = 0,1M

CH₃COOH ⇌ CH₃COO^- + H⁺

Ban đầu: C_o

Phản ứng: C_o. α → C_o. α → C_o. α

Cân bằng: C_o. (1 - α) C_o. α C_o. α

[CH₃COO^-] = [H⁺] = C_o. α

[CH₃COO^-] = [H⁺] = 0,1.0,0132 = 1,32.10^-3M

[CH₃COOH] = C_o. (1 - α) = 0,1.(1 - 0,0132) = 0,09868M

B. Bài tập tự luyện

1. Đề bài

Câu 1: Phương trình điện li viết đúng là
A. NaCl → Na²⁺ + Cl^-.

B. Ba(OH)₂ → Ba²⁺ + 2OH^-.

C. C₂H₅OH → C₂H₅⁺ + OH^-.

D. CH₃COOH → CH₃COO^- + H⁺.

Câu 2. Cho 100 ml dung dịch H₂SO₄ 0,2M có số mol của ion H⁺ và SO₄^2- lần lượt là

A. 0,02 và 0,01.

B. 0,04 và 0,02.

C. 0,02 và 0,02.

D. 0,20 và 0,40.

Câu 3: Phương trình điện li nào dưới đây được viết đúng?

A. H₂SO₄ ⇌ H⁺ + HSO₄^-

B. H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃^-

C. H₂SO₃ ⇌ H⁺ + HSO₃^-

D. Na₂S ⇌ 2Na⁺ + S^2-

Câu 4: Tính nồng độ ion H⁺ trong dung dịch CH₃COOH 0,1M biết hằng số điện li của axit đó là 2.10^-5 .

A. 1,5.10^-6M

B. 1,4.10^-3M

C. 2.10^-5M

D. 1,5 .10^-5M

Câu 5: Cho 200 ml dung dịch X chứa axit HCl 1M và NaCl 1M. Số mol của các ion Na⁺, Cl^-, H⁺ trong dung dịch X lần lượt là:

A. 0,2; 0,2; 0,2

B. 0,1; 0,2; 0,1

C. 0,2; 0,4; 0,2

D. 0,1; 0,4; 0,1

Câu 6 : Trộn 150ml dung dịch MgCl₂ 0,5M với 50ml dung dịch NaCl 1M thì nồng độ ion Cl^- có trong dung dịch tạo thành là:

A. 0,5M

B. 1M

C. 1,5M

D. 2M

Câu 7: Cho dung dịch AlCl₃ 0,4M. Nồng độ ion Al³⁺ và Cl^- lần lượt là

A. 0,2 và 0,6

B. 0,2 và 0,3

C. 0,4 và 1,2

D. 0,6 và 0,2

Câu 8: Đối với dung dịch axit yếu CH₃COOH 0,10M, nếu bỏ qua sự điện li của nước thì đánh giá nào về nồng độ mol ion sau đây là đúng?

A. [H⁺] = 0,10M.

B. [H⁺] < [CH₃COO^-].

C. [H⁺] > [CH₃COO^-].

D. [H⁺] < 0,10M.

Câu 9: Đối với dung dịch axit mạnh HNO₃ 0,10M, nếu bỏ qua sự điện li của nước thì đánh giá nào về nồng độ mol ion sau đây là đúng?

A. [H⁺] = 0,10M.

B. [H⁺] < [NO₃^-].

C. [H⁺] > [NO₃^-].

D. [H⁺] < 0,10M.

Câu 10: Trộn 400 ml dung dịch Fe₂(SO₄)₃ 0,2M với 100 ml dung dịch FeCl₃ 0,3M thu được dung dịch Y. Nồng độ ion Fe³⁺ trong Y là

A. 0,38M.

B. 0,22M.

C. 0,19M.

D. 0,11M.

Câu 11: Nồng độ mol/l của ion H⁺ trong dung dịch H₂SO₄ là 60% (D = 1,503 g/ml) là:

A. 12,4M

B. 14,4M

C. 16,4M

D. 18,4M

Câu 12: Độ điện li của dung dịch CH₃COOH trong dung dịch 0,01M là 4,25%. Nồng độ ion H⁺ trong dung dịch này là bao nhiêu?

A. 4,25.10^-1M

B. 4,25.10^-2M

C. 8,5.10^-1M

D. 4,25.10^-4M

Câu 13: Cho dung dịch HNO₂ 0,01 M, biết hằng số phân ly K_a = 5.10^-5. Nồng độ mol/ lít của NO₂^- trong dung dịch là

A. 5.10^-4

B. 6,8. 10^-4

C. 7,0.10^-4

D. 7,5.10^-4

Câu 14: Nồng độ mol của ion H⁺ trong dung dịch CH₃COOH 0,1M là 0,0013M. Độ điện li của axit CH₃COOH là

A. 1,35%

B. 1,3%

C. 0,135%

D. 0,65%

Bài 15: Cần bao nhiêu ml dung dịch HCl 2M trộn với 180 ml dung dịch H₂SO₄ 3M để được một dung dịch có nồng độ mol của H⁺ là 4,5M?

A. 108

B. 216

C. 324

D. 54

2. Đáp án tham khảo