Giải bài tập SGK Hóa 11 Nâng cao Bài 5: Luyện tập Axit, bazơ và muối

Viết các biểu thức tính hằng số phân li axit K_a hoặc hằng số phân li bazơ K_b của các axit và bazơ sau: HClO, BrO^-, HNO₂, NO₂^-.

Phương pháp giải

Ta có: \({K_a} = \frac{{[{A^ - }].[{H_3}{O^ + }]}}{{[HA].[{H_2}O]}}\)

Hướng dẫn giải

HClO ⇄ H⁺ + ClO^-

\({K_a} = \frac{{[{H^ + }][Cl{O^ - }]}}{{[HClO]}}\)

BrO^- + H₂O ⇄ HBrO + OH^-

\({K_b} = \frac{{[HBrO][O{H^ - }]}}{{[Br{O^ - }]}}\)

HNO₂ ⇄ H⁺ + NO₂^-

\({K_a} = \frac{{[{H^ + }][NO_2^ - ]}}{{[HN{O_2}]}}\)

NO₂^- + H₂O ⇄ HNO₂ + OH^-

\({K_b} = \frac{{[HN{O_2}][O{H^ - }]}}{{[NO_2^ - ]}}\)

Đối với dung dịch axit yếu HNO₂ 0,10M, nếu bỏ qua sự điện li của nước thì đánh giá nào sau đây là đúng?

A. pH > 1,00

B. pH = 1,00

C. [H⁺] > [NO₂^-]

D. [H⁺] < [NO₂^-]

Phương pháp giải

HNO₂ ⇔ H⁺  + NO₂^-

[H⁺] = x = 10^-pH

Và x < 0,1 ≈ 10^-1⇒ [H⁺] < 10^-1⇒ 10^-pH < 10^-1⇒ pH > 1

Hướng dẫn giải

Chọn A.

                          HNO₂ ⇔ H⁺  + NO₂^-

Trước điện li:      0,1         0         0

Điện li:                 x            x         x

Ta có: [H⁺] = x = 10^-pH

Và x < 0,1 ≈ 10^-1⇒ [H⁺] < 10^-1⇒ 10^-pH < 10^-1⇒ pH > 1

Đối với dung dịch axit mạnh HNO₃ 0,10M, nếu bỏ qua sự điện li của nước thì đánh giá nào sau đây là đúng ?

A. pH < 1,00

B. pH > 1,00

C. [H⁺] = [NO₃^-]

D. [H⁺] > [NO₃^-]

Phương pháp giải

Ta xét phương trình: HNO₃ → H⁺ + NO₃^-

Hướng dẫn giải

Chọn C.

HNO₃ → H⁺ + NO₃^-

[H⁺] = [NO₃^-] = 0,1M

Độ điện li α của axit yếu tăng theo độ pha loãng dung dịch. Khi đó giá trị của hằng số phân li axit K_a

A. tăng.

B. giảm.

C. không đổi.

D. có thể tăng, có thể giảm.

Phương pháp giải

Xét công thức K = α².C

Hướng dẫn giải

Chọn A. Khi pha loãng, độ điện li α tăng ⇒ K_a tăng (K = α².C)

a) Hòa tan hoàn toàn 2,4g Mg trong 100,0 ml dung dịch HCl 2,1M. Tính pH của dung dịch thu được.

b) Tính pH của dung dịch thu được sau khi trộn 40,0 ml dung dịch HCl 0,50M với 60,0 ml dung dịch NaOH 0,50M

Phương pháp giải

a) Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

Số mol HCl dư = ?

HCl dư → H⁺   + Cl^-

b) nHCl = ?,  nNaOH = ?

Xét tất cả các phản ứng xảy ra

⇒ nOH^- dư = ?

⇒ [OH^-] dư = (nOH^- dư)/V = ?

Hướng dẫn giải

Câu a: n_Mg = 2,4/24 = 0,1 mol; n_HCl = 0,1.2,1 = 0,21 mol

                                Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

Trước phản ứng:    0,1     0,21

Phản ứng:               0,1      0,2

Sau phản ứng:         0        0,01

Số mol HCl dư : (0,21 – 0,2) = 0,01 mol

HCl dư → H⁺   + Cl^-

⇒ [H⁺]_dư = 0,01/0,1 = 0,1 mol/lít ⇒ pH = -lg[H⁺] = 1

Câu b: n_HCl = 0,04.0,5 = 0,02 (mol); n_NaOH = 0,06.0,5 = 0,03 (mol)

HCl → H+   + Cl^-

0,02     0,02

NaOH  → Na⁺   + OH^-

0,03                      0,03

                               H⁺   +   OH^- →  H₂O

Trước phản ứng:   0,02      0,03

Phản ứng:              0,02      0,02

Sau phản ứng:         0         0,01

⇒ n_OH^--dư = 0,01 mol

⇒ [OH^-]dư = (n_OH^-dư)/V = 0,01/0,1 = 10^-1M

⇒ pOH = -lg[OH^-] = -lg10^-1= 1 ⇒ pH = 13.

Viết phương trình điện li của các chất sau trong nước: MgSO₄, HClO₃, H₂S, Pb(OH)₂, LiOH

Phương pháp giải

Nắm được nguyên tắt viết phương trình điện li

+ Chất điện li mạnh

+ Chất điện li yếu

Hướng dẫn giải

Phương trình điện li:

MgSO₄ → Mg²⁺ + SO₄^2-

Pb(OH)₂ ⇄ Pb(OH)⁺ + OH^-

Pb(OH)⁺ ⇄ Pb²⁺ + OH^-

H₂S ⇄ H⁺ + HS^-

HS^- ⇄ H⁺ + S^2-

HClO₃ → H⁺ + ClO₃^-

H₂PbO₂ ⇄ H⁺ + HPbO₂^-

HPbO₂^- ↔ H⁺ + PbO₂^2-

LiOH → Li⁺ + OH^-

Ion nào dưới đây là axit theo thuyết Bron – stêt?

A. SO₄^2-

B. NH₄⁺

C. NO₃^-

D. SO₃^2-

Phương pháp giải

Thuyết Bronsted: Axit là những chất có khả năng cho proton (ion H⁺).

Hướng dẫn giải

Chọn B.

NH₄⁺ : NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₃ + H₃O⁺

Theo thuyết Bron – stêt, ion nào dưới đây là bazơ?

A. Cu²⁺

B. Fe³⁺

C. BrO^-

D. Ag+

Phương pháp giải

Thuyết Bronsted: Bazo là những chất có khả năng cho ion OH^-.

Hướng dẫn giải

Chọn C.

BrO^- : BrO^- + H₂O ↔ HBrO + OH^-

Ion nào sau đây là lưỡng tính theo thuyết Bron – Stêt?

A. Fe²⁺ 

B. Al³⁺ 

C. HS^- 

D. Cl^-

Phương pháp giải

Thuyết Bronsted: Chất lưỡng tính là những chất vừa có khả năng cho proton H⁺ , vừa có khả năng nhận proton H⁺

Hướng dẫn giải

Chọn C.

HS^- là ion lưỡng tính.

HS^- + H₂O ↔ H₂S + OH^-

HS^- + H₂O ↔ S^2- + H₃O⁺

Tính nồng độ mol của ion H⁺ trong dung dịch HNO₂0,10M, biết rằng hằng số phân li axit của HNO₂ là Ka = 4,0.10^-4.

Phương pháp giải

 HNO₂ ⇔  H⁺   + NO₂^-

\(\begin{array}{l}
{K_a} = \frac{{[{H^ + }][N{O_2}^ - ]}}{{[HN{O_2}]}} = {4.10^{ - 4}}\\
 \to \frac{{x.x}}{{(0,1 - x)}} = {4.10^{ - 4}}
\end{array}\)

⇒ [H⁺] = ??

Hướng dẫn giải

Xét 1 lít dung dịch HNO₂

                       HNO₂ ⇔  H⁺   + NO₂^-

Trước điện li:    0,1          0          0

Điện li               x              x          x

Sau điện li:     (0,1-x)       x          x

Ta có: 

\(\begin{array}{l}
{K_a} = \frac{{[{H^ + }][N{O_2}^ - ]}}{{[HN{O_2}]}} = {4.10^{ - 4}}\\
 \to \frac{{x.x}}{{(0,1 - x)}} = {4.10^{ - 4}}
\end{array}\)

Vì x << 0,1 ⇒ (0,1 – x) ≈ 0,1 ⇒ x.x = 0,1.4.10^-4 = 40.10^-6 ⇒ x = 6,32.10^-3.

⇒ [H⁺] = 6,32.10^-3 mol/ lít