Giải bài tập SGK Hóa 11 Nâng cao Bài 6: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li

Dưới đây là Hướng dẫn giải Hóa 11 SGK nâng cao Chương 1 Bài 6 Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li được eLib biên soạn và tổng hợp, nội dung bám sát theo chương trình SGK Hóa học 11 nâng cao giúp các em học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập và ôn tập kiến thức hiệu quả hơn. 

Giải bài tập SGK Hóa 11 Nâng cao Bài 6: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li

1. Giải bài 1 trang 28 SGK Hóa 11 nâng cao

Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li là gì? Lấy các thí dụ minh họa.

Phương pháp giải

Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion:

+ Chất tham gia phản ứng phải tan

+ Có sự tạo thành kết tủa, chất bay hơi, chất điện li yếu

Hướng dẫn giải

Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion:

Chất tham gia phản ứng phải tan ( trừ phản ứng với axit)

Có sự tạo thành:

- Chất kết tủa (chất ít tan hơn, chất không tan)

- Chất dễ bay hơi

- Chất điện li yếu hơn.

Ví dụ:

+ Sản phẩm là chất kết tủa

Phương trình dưới dạng phân tử:

Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2NaCl

Phương trình ion rút gọn:

Ba2+ + SO42- → BaSO4

+ Sản phẩm là chất điện li yếu

Phương trình dưới dạng phân tử:

2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2O + CO2

Phương trình ion rút gọn:

2H+ + CO32- → CO2↑ + H2O

2. Giải bài 2 trang 28 SGK Hóa 11 nâng cao

Viết phương trình ion rút gọn của các phản ứng (nếu có) xảy ra trong dung dịch giữa các cặp chất sau:

a) Fe2(SO4)3 + NaOH

b) KNO3 + NaCl

c) NaHSO3 + NaOH

d) Na2HPO4 + HCl

e) Cu(OH)2 (r) + HCl

g) FeS (r) + HCl

h) Cu(OH)2 (r) + NaOH (đặc)

i) Sn(OH)2 (r) + H2SO4

Phương pháp giải

Nắm vững kĩ năng viết phương trình ion thu gọn của các phản ứng

Hướng dẫn giải

Câu a: Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4 ( Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓)

Câu b: KNO3 + NaCl: không phản ứng

Câu c: NaHSO3 + NaOH → Na2SO3 + H2O (HSO3- + OH- → SO32- + H2O)

Câu d: Na2HPO4 + 2HCl → 2NaCl + H3PO4 ( HPO42- + 2H+ ↔ H3PO4)

Câu e: Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O (Cu(OH)2 + 2H+ → Cu2+ + 2H2O)

Câu f: FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑ (FeS + 2H+ → Fe2+ + H2S↑)

Câu h: Cu(OH)2r + NaOH: không phản ứng.

Câu i: Sn(OH)2 + H2SO4 → SnSO4 + 2H2O (Sn(OH)2 + 2H+ → Sn2+ + 2H2O)

3. Giải bài 3 trang 29 SGK Hóa 11 nâng cao

Hãy điều chế kết tủa CuS bằng ba phản ứng trao đổi ion khác nhau xảy ra trong dung dịch. Từ đó rút ra bản chất của phản ứng trong các dung dịch này.

Phương pháp giải

Bản chất của các phản ứng này là phản ứng trao đổi ion: Cu2+ + S2- → CuS↓

Hướng dẫn giải

Cu(NO3)2 + Na2S → CuS↓ + 2NaNO3

CuSO4 + H2S → CuS↓ + H2SO4

CuCl2 + K2S → CuS↓ + 2KCl

Bản chất của các phản ứng này là phản ứng trao đổi ion: Cu2+ + S2- → CuS↓

4. Giải bài 4 trang 29 SGK Hóa 11 nâng cao

Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết

A. những ion nào tồn tại trong dung dịch.

B. nồng độ những ion nào trong dung dịch lớn nhất.

C. bản chất của bản ứng trong dung dịch các chất điện li.

D. không tồn tại các phân tử trong dung dịch các chất điện li.

Phương pháp giải

Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết bản chất của bản ứng

Hướng dẫn giải

Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết bản chất của bản ứng trong dung dịch các chất điện li.

→ Đáp án C.

5. Giải bài 5 trang 29 SGK Hóa 11 nâng cao

a) Dùng phản ứng hóa học để tách cation Ca2+ ra khỏi dung dịch chưa NaNO3 và Ca(NO3)2.

b) Dùng phản ứng hóa học để tách anion Br- ra khỏi dung dịch chứa KBr và KNO3.

Phương pháp giải

a) Ca2+ + CO32- → CaCO3

CaCO3 + 2H+ → Ca2+ + CO2↑ + H2O

b) Ag+ + Br- → AgBr↓

2AgBr (as) → 2Ag + Br2

2Na + Br2 → 2NaBr

Hướng dẫn giải

Khác với nhận biết tách chất phải có bước tái tạo (hoàn trả lại sản phẩm ban đầu và thông thường phải đảm bảo khối lượng không đổi của các chất trước và sau khi tách).

Câu a: Tách Ca2+ khỏi dung dịch có chứa Na+, Ca2+.

Cho dung dịch tác dụng với một lượng dư dung dịch Na2CO3 lọc thu kết tủa.

Ca2+ + CO32- → CaCO3

Hòa tan kết tủa trong dung dịch HNO3 thu được Ca2+

CaCO3 + 2H+ → Ca2+ + CO2↑ + H2O

Câu b: Tách Br- khỏi dung dịch có chứa Br-, NO3-.

Cho dung dịch tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3, lọc thu kết tủa.

Ag+ + Br- → AgBr↓

Phân hủy AgBr ngoài ánh sáng, thu Br2. Cho Br2 tác dụng với Na thu được Br-.

2AgBr (as)→ 2Ag + Br2

2Na + Br2 → 2NaBr

6. Giải bài 6 trang 29 SGK Hóa 11 nâng cao

Một trong các nguyên nhân gây bệnh đau dạ dày là do lượng axit HCl trong dạ dày quá cao. Để giảm bớt lượng axit, người ta thường uống dược phẩm Nabica (NaHCO3). Viết phương trình ion rút gọn của phản ứng xảy ra.

Phương pháp giải

Khi đó Nabica sẽ tác dụng với HCl có trong axit dạ dày

Hướng dẫn giải

Phương trình dưới dạng phân tử:

NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O

Phương trình ion rút gọn:

HCO3- + H+ → CO2↑ + H2O

7. Giải bài 7 trang 29 SGK Hóa 11 nâng cao

Khi nhúng cặp điện cực vào cốc đựng dung dịch H2SOtrong bộ dụng cụ như ở hình 1.1 rồi nối các dây dẫn điện với nguồn điện, bóng đèn sáng rõ. Sau khi thêm vào cốc đó một lượng dung dịch Ba(OH)2, bóng đèn sáng yếu đi. Nếu cho dư dung dịch Ba(OH)2 vào, bóng đèn lại sáng rõ. Giải thích.

Phương pháp giải

- H2SO4 là chất điện li mạnh vì vậy bóng đèn sáng.

- Khi cho dung dịch Ba(OH)2 vào ồng độ SO42- và H+ giảm đi do tạo thành chất khó tan BaSO4 và chất kém điện li H2O, nên bóng đèn sáng yếu đi.

- Khi dư dung dịch Ba(OH)2 nồng độ các ion trong dung dịch tăng (Ba(OH)2 là chất điện li mạnh) bóng đèn sáng trở lại.

Hướng dẫn giải

- H2SO4 là chất điện li mạnh vì vậy bóng đèn sáng.

H2SO4 → 2H+ + SO42-

- Khi cho dung dịch Ba(OH)2 vào xảy ra phản ứng

H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2H2O

Nồng độ SO42- và H+ giảm đi do tạo thành chất khó tan BaSO4 và chất kém điện li H2O, nên bóng đèn sáng yếu đi.

- Khi dư dung dịch Ba(OH)2 nồng độ các ion trong dung dịch tăng (Ba(OH)2 là chất điện li mạnh) bóng đèn sáng trở lại.

Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH-

8. Giải bài 8 trang 29 SGK Hóa 11 nâng cao

Viết phương trình hóa học dưới dạng phân tử và ion rút gọn của phản ứng trao đổi ion trong dung dịch tạo thành từng kết tủa sau (hình 1.9):

a) CuS 

b) CdS 

c) MnS 

d) ZnS 

e) FeS

Phương pháp giải

Nắm vững kĩ năng viết phương trình ion thu gọn của các phản ứng

Hướng dẫn giải

Câu a: CuSO4 + Na2S → CuS↓ + Na2SO4 ( Cu2+ + S2- → CuS↓)

Câu b: CdSO4 + Na2S → CdS↓ + Na2SO4 ( Cd2+ + S2- → CdS↓)

Câu c: MnSO4 + Na2S → MnS↓ + Na2SO4 ( Mn2+ + S2- → MnS↓)

Câu d: ZnSO4 + Na2S → ZnS↓ + Na2SO4 ( Zn2+ + S2- → ZnS↓)

Câu e: FeSO4 + Na2S → FeS↓ + Na2SO4 ( Fe2+ + S2- → FeS↓)

9. Giải bài 9 trang 29 SGK Hóa 11 nâng cao

Dung dịch chất nào dưới đây có môi trường kiềm?

A. AgNO3 

B. NaClO3 

C. K2CO3 

D. SnCl2.

Phương pháp giải

Viết phương trình ion, phương trình nào phân li ra OH- là môi trường kiềm

Hướng dẫn giải

Chọn C. K2CO3:

K2CO3 → 2K+ + CO32-

CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH-

10. Giải bài 10 trang 29 SGK Hóa 11 nâng cao

Dung dịch chất nào dưới đây có môi trường axit?

A. NaNO3

B. KClO4

C. Na3PO4

D. NH4Cl

Phương pháp giải

Viết phương trình ion, phương trình nào phân li ra H3O+ là môi trường axit

Hướng dẫn giải

Chọn D. NH4Cl

NH4Cl → NH4+ + Cl-

NH4+ + H2O ↔ NH3 + H3O+

11. Giải bài 11 trang 29 SGK Hóa 11 nâng cao

Tính nồng độ H+ (mol/l) trong các dung dịch sau:

a) CH3COONa 0,10M (Kb của CH3COO- là 5,71.10-10);

b) NH4Cl 0,10M (Ka của NH4+ là 5,56.10-10).

Phương pháp giải

a) CH3COO + H2O ⇔ CH3COOH + OH-

\(\begin{array}{l}
{K_a} = \frac{{[C{H_3}COOH][O{H^ - }]}}{{[C{H_3}CO{O^ - }]}} = 5,{71.10^{ - 10}}\\
 \to \frac{{x.x}}{{(0,1 - x)}} = 5,{71.10^{ - 10}}
\end{array}\)

→ x = ? ⇒ [OH-] = ? → [H+] = ?

b) NH4 + H2O ⇔  NH+ H3O

\(\begin{array}{l}
{K_a} = \frac{{[N{H_3}].[{H_3}{O^ + }]}}{{[NH_4^ + ]}} = 5,{56.10^{ - 10}}\\
 \to \frac{{x.x}}{{(0,1 - x)}} = 5,{56.10^{ - 10}}
\end{array}\)

→ x = ? ⇒ [H3O+] = ?

Hướng dẫn giải

Câu a:

                              CH3COO + H2O ⇔ CH3COOH + OH-

Trước thủy phân:        0,1

Thủy phân:                   x                                 x

Sau thủy phân:          (0,1-x)                            x

Ta có:  

\(\begin{array}{l}
{K_a} = \frac{{[C{H_3}COOH][O{H^ - }]}}{{[C{H_3}CO{O^ - }]}} = 5,{71.10^{ - 10}}\\
 \to \frac{{x.x}}{{(0,1 - x)}} = 5,{71.10^{ - 10}}
\end{array}\)

Vì x << 0,1 ⇒ (0,1 – x) ≈ 0,1

⇒ x.x = 0,1.5,71.10-10 = 0,571.10-10

⇒ x = 0,76.10-5.

⇒ [OH-] = 0,76.10-5 mol/lít

Ta có: [OH-].[H+] = 10-14 ⇒  \([{H^ + }] = \frac{{{{10}^{ - 14}}}}{{0,{{76.10}^{ - 5}}}} = 1,{3.10^{ - 9}}mol/lit\)

Câu b: NH4 + H2O ⇔  NH+ H3O

Trước thủy phân: 0,1

Thủy phân: x x x

Sau thủy phân:  (0,1-x)    x   x

Ta có: 

\(\begin{array}{l}
{K_a} = \frac{{[N{H_3}].[{H_3}{O^ + }]}}{{[NH_4^ + ]}} = 5,{56.10^{ - 10}}\\
 \to \frac{{x.x}}{{(0,1 - x)}} = 5,{56.10^{ - 10}}
\end{array}\)

Vì x << 0,1 ⇒ (0,1 – x) ≈ 0,1

⇒ x.x = 0,1.5,56.10-10 = 0,556.10-10

⇒ x = 0,75.10-5.

⇒ [H3O+] = 0,75.10-5 mol/lít.

Ngày:07/08/2020 Chia sẻ bởi:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM