Giải Hóa 11 SGK nâng cao Chương 1 Bài 6 Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li

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.

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


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

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)


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.

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↓


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.

Hướng dẫn giải:

Chọn C.


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.

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


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.

Hướng dẫn giải:

Phương trình dưới dạng phân tử:

NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O

Phương trình ion rút gọn:

HCO3- + H+ → CO2↑ + H2O


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.

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-


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.

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↓)


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.

Hướng dẫn giải:

Chọn C. K2CO3 :

K2CO3 → 2K+ + CO32-

CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH-


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

Hướng dẫn giải:

Chọn D. NH4Cl

NH4Cl → NH4+ + Cl-

NH4+ + H2O ↔ NH3 + H3O+


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).

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 ⇔  NH3 + 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.

 

Trên đây là nội dung chi tiết Giải bài tập nâng cao Hóa 11 Chương 1 Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li, với hướng dẫn giải chi tiết, rõ ràng, trình bày khoa học. Chúng tôi hy vọng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các bạn học sinh lớp 11 học tập thật tốt!

 

Tham khảo thêm

Bình luận

Có Thể Bạn Quan Tâm ?