Hóa học 11 Bài 4: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Hóa học 11 Bài 4
Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li
Xét phản ứng:
Dung dịch A + dung dịch B → Sản phẩm.
– Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion.
– Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất 1 trong số các chất sau:
+ Chất kết tủa.
+ Chất điện li yếu.
+ Chất khí.
Thí dụ:
+ Phản ứng tạo thành chất kết tủa:
Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4↓
Kết tủa BaSO4
+ Phản ứng tạo thành chất điện li yếu:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
+ Phản ứng tạo thành chất khí:
Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2↑
Phương trình ion rút gọn
– Phương trình ion rút gọn cho biết bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li.
– Cách chuyển từ phương trình dưới dạng phân tử thành phương trình ion rút gọn như sau:
Bước 1:
+ Chuyển các chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh thành ion.
+ Các chất khí, chất kết tủa, chất điện li yếu để nguyên ở dạng phân tử.
⇒ Khi này, phương trình thu được gọi là phương trình ion đầy đủ.
Thí dụ: Xét phản ứng:
Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4↓
Phương trình ion đầy đủ là:
2Na+ +SO42−SO42-+ Ba2+ + 2Cl- → BaSO4↓ + 2Na+ + 2Cl-
Bước 2: Lược bỏ những ion không tham gia phản ứng, ta được phương trình ion rút gọn.
Ba2+ +SO42−SO42-→ BaSO4↓
Từ phương trình này ta thấy rằng, muốn điều chế kết tủa BaSO4 chỉ cần trộn 2 dung dịch, một dung dịch chứa Ba2+, dung dịch kia chứa ion SO42-.
Giải bài tập SGK Hóa học 11 Bài 4
Bài 1 (trang 20 SGK Hóa 11)
Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li là gì? Lấy các ví dụ minh hoạ?
Lời giải:
– Sau phản ứng tạo thành chất kết tủa
Na2CO3 + CaCl2 → 2NaCl + CaCO3 ↓
2Na+ + CO3- + Ca2+ + 2Cl- → 2Na+ + 2Cl- + CaCO3 ↓
Ca2+ + CO3- → CaCO3 ↓
– Sau phản ứng tạo thành chất dễ bay hơi
Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S ↑
2Na+ + S2- + 2H+ + 2Cl- → 2Na+ + 2Cl- + H2S ↑
2H+ + S2- → H2S ↑
– Sau phản ứng tạo thành chất điện li yếu
2CH3COONa +H2SO4 → 2CH3COOH + Na2SO4
2CH3COO- + 2Na+ + 2H+ + SO42- → 2CH3COOH +2Na+ + SO42-
CH3COO- + H+ → CH3COOH
Bài 2 (trang 20 SGK Hóa 11)
Tại sao các phản ứng giữa dung dịch axit và hiđroxit có tính bazơ và phản ứng với muối cacbonat và dung dịch axit rất dễ xảy ra?
Lời giải:
– Sản phẩm của phản ứng giữa dung dịch axit và hiđroxit bazơ là muối và nước (H2O), mà nước là chất điện li yếu.
Ví dụ: Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O
– Sản phẩm của phản ứng giữa muối cacbonat và dung dịch axit là muối mới, và axit cacbonic (H2CO3) rất yếu, dễ dàng bị phân huỷ thành nước (H2O và khí cacbonic (CO2) Vậy sản phẩm cuối cùng sau phản ứng có chất dễ bay hơi (CO2) và chất điện li yếu (H2O).
Ví dụ: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O
– Theo điều kiện của phản ứng trao đổi thì phản ứng trên xảy ra được.
Bài 3 (trang 20 SGK Hóa 11)
Lấy một số thí dụ chứng minh: bản chất của phản ứng trong dung dich điện li là phản ứng giữa các ion?
Lời giải:
Thí dụ 1: AgNO3 + NaCl → AgCl ↓ + NaNO3
AgNO3, NaCl, NaNO3 là những chất điện li mạnh trong dung dịch, chúng phân li thành các ion. Ta có phương trình ion:
Ag+ + NO3- + Na+ + Cl- → AgCl ↓ + NO3- + Na+
Vậy thực chất trong dung dịch chỉ có phản ứng của:
Ag+ + Cl- → AgCl ↓
Còn các ion NO3- và Na+ vẫn tồn tại trong dung dịch trước và sau phản ứng.
Thí dụ 2: Na2SO3 + 2HCl → 2 NaCl + H2O + SO2 ↑
Na2SO3, HCl, và NaCl là những chất điện li mạnh trong dung dịch, chúng phân li thành các ion. Ta có phương trình ion:
2Na+ + SO32- + 2H+ + 2Cl- → 2Na+ + 2Cl- + H2O + SO2 ↑
2H+ + SO32- → H2O + SO2 ↑
Vậy thực chất trong dung dịch chỉ có phản ứng của 2H+ và SO32- còn các ion Na+ và Cl- vẫn tồn tại trong dung dịch trước và sau phản ứng. Thực chất các phản ứng trong dung dịch điện li là phản ứng giữa các ion vì các chất điện li đã phân li thành các ion.
Bài 4 (trang 20 SGK Hóa 11)
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 là lớn nhất.
C. Bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li.
D. Không tồn tại phân tử trong dung dịch các chất điện li.
Lời giải:
Đáp án C. Vì chỉ rõ các ion nào đã tác dụng với nhau làm cho phản ứng xảy ra.
Bài 5 (trang 20 SGK Hóa 11)
Viết phương trình phân tử và 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. NH4Cl + AgNO3
c. NaF + HCl
d. MgCl2 + KNO3
e. FeS (r) + 2HCl
g. HClO + KOH
Lời giải:
a. Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 3 Na2SO4 + 2Fe(OH)3 ↓
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 ↓
b. NH4Cl + AgNO3 → NH4NO3 + AgCl ↓
Ag+ + Cl- → AgCl ↓
c. NaF + HCl → NaCl + HF
H+ + F+ → HF
d. MgCl2 + KNO3 → Không có phản ứng
e. FeS (r) +2HCl → FeCl2 + H2S ↑
FeS (r) + 2H+ → Fe2+ + H2S ↑
g. HClO +KOH → KClO + H2O
HClO + OH- → H2O + ClO-
Bài 6 (trang 20 SGK Hóa 11)
Phản ứng nào dưới đây xảy ra trong dung dịch tạo kết tủa Fe(OH)3?
A. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4
B. Fe2(SO4)3 + KI
C. Fe(NO3)3 + Fe
D. Fe(NO3)3 + KOH
Lời giải:
– Đáp án D.
– Vì : Fe(NO3)3 + 3KOH → Fe(OH)3↓ + 3KNO3
Bài 7 (trang 20 SGK Hóa 11)
Lấy thí dụ và viết các phương trình hoá học dưới dạng phân tử và ion rút gọn cho phản ứng sau:
a. Tạo thành chất kết tủa
b. Tạo thành chất điện li yếu
c. Tạo thành chất khí
Lời giải:
a.Tạo thành chất kết tủa:
1/ AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
Ag+ + Cl- → AgCl
2/ K2SO4 + Ba(OH)2 → 2KOH + BaSO4
Ba2+ + SO42- → BaSO4
3/ Na2CO3 + MgCl2 → 2NaCl + MgCO3
Mg2+ + CO32- → MgCO3
b. Tạo thành chất điện li yếu:
1/ 2CH3COONa + H2SO4 → 2CH3COOH + Na2SO4
CH3COO- + H+ → CH3COOH
2/ NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
H+ + OH- → H2O
3/ NaF + HCl NaCl + HF
H+ + F- → HF
c. Tạo thành chất khí:
1/ FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S
FeS + 2H+ → Fe2+ + H2S
2/ K2SO3 + 2HCl → 2KCl + H2O + SO2
2H+ + SO32- → H2O + SO2
3/ NaOH + NH4Cl → NaCl + NH3 + H2O
NH4+ + OH- → NH3 + H2O
Trắc nghiệm Hóa học 11 Bài 4 có đáp án
Bài 1: Cho 26,8 gam hỗn hợp X gồm CaCO3 và MgCO3 vào dung dịch HCl vừa đủ, thoát ra 6,72 lít khí (đktc) và dung dịch Y chứa m gam muối clorua. Giá trị của m là
A. 30,1.
B. 31,7.
C. 69,4.
D. 64,0.
Lời giải
Đáp án: A
2H+ + CO32- → CO2 + H2O
nCl- = nH+ = 2nCO2 = 0,6 mol
m = mX – mCO32- + mCl- = 26,8 – 0,3.60 + 0,6.35,5 = 30,1 gam
Bài 2: Cho 47 gam K2O vào m gam dung dịch KOH 14%, thu được dung dịch KOH 21%. Giá trị của m là
A. 353.
B. 659.
C. 753.
D. 800.
Lời giải
Đáp án: B
nK2O = 0,5 mol ⇒ nKOH tạo ra = 1 mol;
Dung dịch KOH 21% ⇒
⇒ m = 659 gam
Bài 3: Để pha được 1 lít dung dịch chứa Na2SO4 0,04M, K2SO4 0,05 M và KNO3 0,08M cần lấy
A. 12,15 gam K2SO4và 10,2 gam NaNO3.
B. 8,08 gam KNO3và 12,78 gam Na2SO4.
C. 15,66 gam K2SO4và 6,8 gam NaNO3.
D. 9,09 gam KNO3và 5,68 gam Na2SO4.
Lời giải
Đáp án: C
Trong 1 lít dung dịch cần pha có:
nNa+ = 0,08 mol, nK+ = 0,18 mol, nSO42- = 0,09 mol, nNO3- = 0,08 mol
⇒ Ban đầu có 0,08 mol NaNO3 và 0,09 mol K2SO4
⇒ Cần phải thêm lấy 6,8 gam NaNO3 và 15,66 gam K2SO4
Bài 4: Hòa tan một hỗn hợp 7,2 gam gồm hai muối sunfat của kim loại A và B vào nước được dung dịch X. Thêm vào dung dịch X môt lượng vừa đủ BaCl2 đã kết tủa ion SO42-, thu được 11,65 gam BaSO4 và dung dịch Y. Tổng khối lượng hai muối clorua trong dung dịch Y là
A. 5,95 gam.
B. 6,5 gam.
C. 7,0 gam.
D. 8,2 gam.
Lời giải
Đáp án: A
M2(SO4)n + nBaCl2 → 2MCln + nBaSO4
⇒ nBaSO4 = 0,05 mol = nBaCl2
Theo bảo toàn khối lượng: mM2(SO4)n + mBaCl2 = mMCln + mBaSO4
⇒ mMCln = 5,95g
Bài 5: Cho 1 lít dung dịch gồm Na2CO3 0,1M và (NH4)2CO3 0,25M tác dụng với 43 gam hỗn hợp rắn Y gồm BaCl2 và CaCl2. Sau khi phản ứng kết thúc, thu được 39,7 gam kết tủa. Tỉ lệ khối lượng của BaCl2 trong Y là
A. 24,19%.
B. 51,63%.
C. 75,81%.
D. 48,37%
Lời giải
Đáp án: D
nBaCl2 = x mol; nCaCl2 = y mol
Y:
mgiảm = 42 – 39,7 = mCl- – mCO32-
⇒ 71(x + y) – 60(x + y) = 3,3 gam
x + y = 0,3 mol (1)
mkết tủa = 39,7 ⇒ 197x + 100y = 39,7 (2)
Từ (1)(2) ⇒ x = 0,1; y = 0,2
%m BaCl2 = [(208. 0,1)/43]. 100% = 48,37%
Bài 6: Cho dung dịch Fe2(SO4)3 phản ứng với dung dịch Na2CO3 thì sản phẩm tạo ra là:
A. Fe2(CO3)3và Na2SO4
B. Na2SO4; CO2và Fe(OH)3
C. Fe2O3; CO2; Na2SO4và CO2
D. Fe(OH)3; CO2; Na2SO4; CO2
Lời giải
Đáp án: B
Fe2(SO4)3 + 3Na2CO3 → Fe2(CO3)3 + 3Na2SO4
Tuy nhiên Fe2(CO3)3 không bền bị thủy phân:
Fe2(CO3)3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 3CO2
→ Fe2(SO4)3 + 3Na2CO3 + H2O → 2Fe(OH)3 + 3CO2 + 3Na2SO4
Bài 7: 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 phản ứng trong dung dịch các chất điện li.
D. Không tồn tại phân tử trong dung dịch các chất điện li.
Lời giải
Đáp án: C
Bài 8: Các ion nào sau không thể cùng tồn tại trong một dung dịch
A. Na+, Mg2+, NO3-, SO42-.
B. Ba2+, Al3+, Cl-, HSO4-.
C. Cu2+, Fe3+, SO42-, Cl-.
D. K+, NH4+, OH-, PO43-.
Lời giải
Đáp án: B
Bài 9: Các ion có thể tồn tại trong cùng một dung dịch là:
A. Na+, NH4+, SO42-, Cl-.
B. Mg2+, Al3+, NO3-, CO32-.
C. Ag+, Mg2+, NO3-, Br-.
D. Fe2+, Ag+, NO3-, CH3COO-.
Lời giải
Đáp án: A
Bài 10: Dung dịch X có chứa 0,07 mol Na+, 0,02 mol SO42-, và x mol OH-. Dung dịch Y có chứa ClO4-, NO3- và y mol H+; tổng số mol ClO4-, NO3- là 0,04 mol. Trộn X và T được 100 ml dung dịch Z. Dung dịch Z có pH (bỏ qua sự điện li của H2O) là :
A. 1.
B. 12.
C. 13.
D. 2.
Lời giải
Đáp án: A
Áp dụng bảo toàn điện tích cho các dung dịch X và Y ta có:
1.nNa+ = 2.nSO42- + 1.nOH- ⇒ 0,07 = 0,02.2 + x ⇒ x = 0,03
1.nClO4- + 1.nNO3- = 1.nH+ ⇒ y = 0,04
Phương trình phản ứng:
H+ + OH- → H2O
⇒ nH+ dư = 0,01 ⇒ [H+] = 0,1 ⇒ pH = 1.
Bài 11: Chất nào sau đây không tạo kết tủa khi cho vào dung dịch AgNO3
A. KBr
B. K3PO4
C. HCl
D. H3PO4
Lời giải
Đáp án: D
Bài 12: Cho dung dịch chứa các ion sau : Na+ ,Ca2+ ,Mg2+ ,Ba2+ , H+ , NO3-. Muốn tách được nhiều cation ra khỏi dung dịch mà không đưa ion lạ vào dung dịch người ta dùng:
A. dung dịch K2CO3vừa đủ .
B. dung dịch Na2SO4vừa đủ.
C. dung dịch KOH vừa đủ.
D. dung dịch Na2SO3vừa đủ.
Lời giải
Đáp án: D
Bài 13: Trong các cặp chất sau đây, cặp chất nào cùng tồn tại trong dung dịch?
A. AlCl3và Na2CO3
B. HNO3 và NaHCO3
C. NaAlO2và KOH
D. NaCl và AgNO3
Lời giải
Đáp án: C
Bài 14: Phản ứng hóa học nào sau đây có phương trình ion thu gọn là H+ + OH- → H2O?
A. HCl + NaOH → H2O + NaCl
B. NaOH + NaHCO3→ H2O + Na2CO3
C. H2SO4+ BaCl2→ 2HCl + BaSO4
D. H2SO4+Ba(OH)2→ 2 H2O + BaSO4
Lời giải
Đáp án: A
Bài 15: Cho 4 dung dịch trong suốt, mỗi dung dịch chỉ chứa một loại cation và một loại anion trong các ion sau : Ba2+ ,Al3+ , Na+, Ag+ ,CO32 ,NO3- ,Cl- ,SO42- . Các dung dịch đó là:
A. BaCl2,Al2(SO4)3,Na2CO3,AgNO3.
B. Ba(NO3)2, Al2(SO4)3,Na2CO3, AgCl.
C. BaCl2, Al2(SO4)3,Na2CO3,AgNO3.
D. Ba(NO3)2, Al2(SO4)3,NaCl, Ag2CO3.
Lời giải
Đáp án: A
******************
Trên đây là nội dung bài học Hóa học 11 Bài 4: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.
Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Hoá học 11
