SBT Hóa học 11 Bài 4: Phản ứng trao đổi ion trong các dung dịch chất điện li | Giải SBT Hóa học lớp 11

Giải SBT Hóa học 11 Bài 4: Phản ứng trao đổi ion trong các dung dịch chất điện li

Bài 4.1 trang 6 SBT Hóa học 11: Phản ứng nào dưới đây là phản ứng trao đổi ion trong dung dịch ?

A. Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑

B. Fe(NO₃)₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaNO₃

C. 2Fe(NO₃)₃ + 2KI → 2Fe(NO₃)₂ + I₂ + 2KNO₃

D. Zn + 2Fe(NO₃)₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Fe(NO₃)₂

Lời giải:

Trong các phương trình trên có duy nhất phương trình B có phương trình ion rút gọn:

Fe³⁺ + OH^– → Fe(OH)₃

=> Chọn B

Bài 4.2 trang 6 SBT Hóa học 11: Phản ứng nào trong số các phản ứng dưới đây là phản ứng trao đổi ion trong dung dịch có thể dùng để điều chế HF ?

$\begin{aligned} A . H_{2} + F_{2} \to 2 H F \\ B . N a H F_{2} \overset{t^{0}}{⟶} N a F + H F \\ C . C a F_{2} + 2 H C l \overset{t^{0}}{⟶} C a C l_{2} + 2 H F \\ D . C a F_{2} + H_{2} S O_{4 d a c} \overset{t^{0}}{⟶} C a S O_{4} ↓ + 2 H F ↑ \end{aligned}$

Phương pháp giải:

Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li là trong sản phẩm phản ứng phải có ít nhất một trong các điều kiện tạo thành: chất kết tủa, chất điện li yếu, chất khí.

Lời giải:

Phản ứng C cũng là phản ứng trao đổi ion và tạo ra HF, nhưng khi đun nóng cả HCl bay ra cùng với HF, nên không dùng để điều chế HF được.

=> Chọn D

Bài 4.3 trang 6 SBT Hóa học 11: Phản ứng tạo thành PbSO₄ nào dưới đây không phải là phản ứng trao đổi ion trong dung dịch ?

A. Pb(NO₃)₂ + Na₂SO₄ → PbSO₄↓+ 2NaNO₃

B. Pb(OH)₂ + H₂SO₄ → PbSO₄↓+ 2H₂O

C. PbS + 4H₂O₂ → PbSO₄↓+ 4H₂O

D. (CH₃COO)₂Pb + H₂SO₄ → PbSO₄↓+ 2CH₃COOH

Phương pháp giải:

Lời giải:

Tuy phản ứng trên tạo kết tủa nhưng đây là phản ứng oxi hóa khử, không phải phản ứng trao đổi ion trong dung dịch

=> Chọn C

Bài 4.4 trang 7 SBT Hóa học 11: Dãy ion nào sau đây có thể cùng có mặt trong dung dịch?

A. Mg²⁺, SO₄^2-, Cl^–, Ag⁺

B. H⁺, Cl^–, Na⁺, Al³⁺

C. S^2-, Fe²⁺, Cu²⁺, Cl^–

D. OH^–, Na⁺, Ba²⁺, Fe³⁺

Phương pháp giải:

Điều kiện để các ion cùng tồn tại trong một dung dịch là: các ion kết hợp với nhau không được tạo thành ít nhất một trong các chất sau:

+ Chất kết tủa

+ Chất điện li yếu

+ Chất khí

Lời giải:

A. Loại vì AgCl kết tủa

C. Loại CuS kết tủa

D. Loại Fe(OH)₃ kết tủa

=> Chọn B

Bài 4.5 trang 7 SBT Hóa học 11: Dùng phản ứng trao đổi ion để tách :

1. Cation Mg²⁺ ra khỏi dung dịch chứa các chất tan Mg(NO₃)₂ và KNO₃.

2. Anion PO₄^3-ra khỏi dung dịch chứa các chất tan K₃PO₄ và KNO_3.

Phương pháp giải:

Gợi ý:

1. Dùng dung dịch có chứa OH^–

2. Dùng dung dịch có chứa Ca²⁺

Lời giải chi tiết

1. Mg(NO₃)₂ + 2KOH → Mg(OH)₂↓+ 2KNO₃

2. 2K₃PO₄ + 3Ca(NO₃)₂ → Ca₃(PO₄)₂↓+ 6KNO₃

Bài 4.6 trang 7 SBT Hóa học 11: HF được sản xuất bằng phản ứng giữa CaF₂ và H₂SO₄. Dùng 6 kg CaF₂ và H₂SO₄ đặc, dư thu được 2,86 kg HF. Tính hiệu suất của phản ứng.

Phương pháp giải:

+) PTHH: CaF₂ + H₂SO₄ $\to$ 2HF $↑$ + CaSO_{4 $↓$}

+) Tính toán theo phương trình hóa học

+) Tính hiệu suất phản ứng theo công thức :

$H % = \frac{m t h u c t e}{m l i t h u y e t} . 100 %$

Lời giải:

CaF₂ + H₂SO₄ $\to$ 2HF $↑$ + CaSO_{4 $↓$}

Theo phản ứng cứ 78,0 kg CaF₂ sẽ thu được 40,0 kg HF (hiệu suất 100%)

Nếu dùng 6 kg CaF₂ thì được : $\frac{40.6}{78} = 3, 08 (k g) H F .$

Vậy hiệu suất của phản ứng : $\frac{2, 86}{3, 08}$ . 100% = 92,9%.

Bài 4.7* trang 7 SBT Hóa học 11: Trong y học, dược phẩm Nabica (NaHCO₃) là chất được dùng để trung hoà bớt lượng dư axit HCl trong dạ dày. Hãy viết phương trình hoá học dưới dạng phân tử và ion rút gọn của phản ứng đó. Tính thể tích dung dịch HCl 0,035M (nồng độ axit trong dạ dày) được trung hoà và thể tích khí CO₂ sinh ra ở đktc khi uống 0,336 g NaHCO₃.

Phương pháp giải:

+) Phương trình rút gọn:

$H C O_{3}^{-} + H^{+} \to C O_{2} + H_{2} O$

+) Tính theo phương trình hóa học

Lời giải:

$N a H C O_{3} + H C l \to N a C l + C O_{2} + H_{2} O$

$H C O_{3}^{-} + H^{+} \to C O_{2} + H_{2} O$

$n_{N a H C O_{3}} = \frac{0, 336}{84} = {4.10}^{- 3} (m o l)$

Theo phản ứng cứ 1 mol NaHCO₃ tác dụng với 1 mol HCl và tạo ra 1 mol CO_2. Từ đó :

Thể tích HCl được trung hoà :

$V_{H C l} = \frac{{4.10}^{- 3}}{0, 035} = 1, {14.10}^{- 1}$ (lít).

Thể tích khí CO₂ tạo ra :

$V_{C O_{2}} = {4.10}^{- 3} .22, 4 = 8, {96.10}^{- 2}$ (lít)

Bài 4.8 trang 7 SBT Hóa học 11: Một mẫu nước chứa Pb(NO₃)₂. Để xác định hàm lượng Pb²⁺, người ta hoà tan một lượng dư Na₂SO₄ vào 500 ml nước đó. Làm khô kết tủa sau phản ứng thu được 0,96 g PbSO₄. Hỏi nước này có bị nhiễm độc chì không, biết rằng nồng độ chì tối đa cho phép trong nước sinh hoạt là 0,1 mg/l ?

Phương pháp giải:

+) Tính số mol PbSO₄

+) PTHH: $P b (N O_{3})_{2} + N a_{2} S O_{4} \to P b S {O_{4}}_{↓} + 2 N a N O_{3}$

Số mol PbSO₄ = Số mol Pb(NO₃)₂

+) Tính số mol $P b^{2 +}$ có trong 1 lít nước=> Số gam chì

+) So sánh với nồng độ chì tối đa cho phép trong nước sinh hoạt là 0,1 mg/l => Kết luận

Lời giải:

$P b (N O_{3})_{2} + N a_{2} S O_{4} \to P b S {O_{4}}_{↓} + 2 N a N O_{3}$

$n_{P b S O_{4}} = \frac{0, 96}{303} = 3, {168.10}^{- 3}$ (mol) tạo thành trong 500 ml.

= Số mol Pb(NO₃)₂ trong 500 ml.

Lượng PbSO₄ hay $P b^{2 +}$ có trong 1 lít nước :

3,168.10^-3.2 = 6,336.10^-3 (mol).

Số gam chì có trong 1 lít:

6,336.10^-3.207 = 1,312 (g/l) hay 1,312 mg/ml.

Vậy nước này bị nhiễm độc chì.

Bài 4.9 trang 7 SBT Hóa học 11: Hoà tan 1,952 g muối BaCl₂.xH₂O trong nước. Thêm H₂SO₄ loãng, dư vào dung dịch thu được. Kết tủa tạo thành được làm khô và cân được 1,864 g. Xác định công thức hoá học của muối.

Phương pháp giải:

+) PTHH: $B a C l_{2} . x H_{2} O + H_{2} S O_{4}$ $\to$ $B a S O_{4 ↓} + 2 H C l + x H_{2} O$

+) Số mol muối : $\frac{1, 952}{M} = \frac{1, 864}{233} = {8.10}^{- 3}$ mol => M

+) Mặt khác M= 208+18. x . Giải phương trình => x

Lời giải:

$B a C l_{2} . x H_{2} O + H_{2} S O_{4}$ $\to$ $B a S O_{4 ↓} + 2 H C l + x H_{2} O$

1 mol 1 mol

$\frac{1, 952}{M} = {8.10}^{- 3}$ (mol) $\frac{1, 864}{233} = {8.10}^{- 3}$ mol

$\Rightarrow M = 244 g / m o l = M_{B a C l_{2} . x H_{2} O}$ . Từ đó :

$\Rightarrow x = \frac{244 - 208}{18} = 2$ .

Đáp số : BaCl₂.2H₂O

Bài 4.10 trang 7 SBT Hóa học 11: 0,8 g một kim loại hoá trị 2 hoà tan hoàn toàn trong 100 ml H₂SO₄ 5.10^-1 M. Lượng axit còn dư phản ứng vừa đủ với 33,4 ml dung dịch NaOH 1M. Xác định tên kim loại.

Phương pháp giải:

+) Tính số mol H₂SO₄ , số mol NaOH

+) PTHH H₂SO₄ phản ứng với NaOH:

$H_{2} S O_{4} + 2 N a O H$ $\to$ $N a_{2} S O_{4} + 2 H_{2} O$

Ta có: n_H2SO4 =1/2 n_NaOH

=> Số mol H₂SO₄ phản ứng với kim loại

+) PTHH H₂SO₄ phản ứng với kim loại X:

$X + H_{2} S O_{4} \to X S O_{4} + H_{2} ↑$

Theo phương trình trên n_H2SO4 = n_X=> M_X

Lời giải:

Số mol $H_{2} S O_{4}$ trong 100ml dd 0,5M là :

$\frac{0, 5. 100}{1000} = {5.10}^{- 2}$ (mol)

Số mol NaOH trong 33,4 ml nồng độ 1M :

$\frac{1. 33, 4}{1000} = 33, {4.10}^{- 3}$ (mol)

$H_{2} S O_{4} + 2 N a O H$ $\to$ $N a_{2} S O_{4} + 2 H_{2} O$

Lượng H₂SO₄ đã phản ứng với NaOH :

$\frac{{33, 4. 10}^{- 3}}{2}$ = 16,7.10^-3 (mol).

Số mol H₂SO₄ đã phản ứng với kim loại là :

5.10^-2 – 1.67.10^-2 = 3,33.10^-2 mol

Dung dịch H₂SO₄ 0,5M là dd loãng nên :

$X + H_{2} S O_{4} \to X S O_{4} + H_{2} ↑$

Số mol X và số mol H₂SO₄ phản ứng bằng nhau, nên :

3,33.10^-2 mol X có khối lượng 0,8 g

1 mol X có khối lượng : $\frac{0, 8}{{3, 33.10}^{- 2}}$ = 24 (g) $\Rightarrow$ M_{kim loại} = 24 g/mol.

Vậy, kim loại hoá trị II là magie.

Bài 4.11 trang 7 SBT Hóa học 11: Tính nồng độ mol của dung dịch HCl, nếu 30 ml dung dịch này phản ứng vừa đủ với 0,2544 g Na₂CO₃.

Phương pháp giải:

+) PHTTH: Na₂CO₃ + 2HCl $\to$ CO_{2 $↑$} + H₂O+ 2NaCl

+) Tính $n_{N a_{2} C O_{3}}$ => $n_{H C l}$

+) Tính nồng độ của dung dịch HCl

Lời giải:

Na₂CO₃ + 2HCl $\to$ CO_{2 $↑$} + H₂O+ 2NaCl

1 mol 2 mol

$n_{N a_{2} C O_{3}} = \frac{0, 2544}{106} = 2, {4.10}^{- 3}$ mol

$\Rightarrow n_{H C l} = 2, {4.10}^{- 3} .2 = 4, {8.10}^{- 3}$ mol

Trong 30 ml dd HCl chứa 4,8.10^-3 mol HCl

Trong 1000 ml dd HCl chứa $\frac{{4, 8.10}^{- 3} .1000}{30}$ = 0,16 (mol)

$\Rightarrow$ [HCl] = 0,16 mol/l

Bài 4.12 trang 7 SBT Hóa học 11: Trong y học, dược phẩm sữa magie (các tinh thể Mg(OH)₂ lơ lửng trong nước), được dùng để trị chứng khó tiêu do dư axit (HCl). Để trung hoà hết 788 ml dung dịch HCl 0,035M trong dạ dày cần bao nhiêu ml sữa magie, biết rằng trong 1 ml sữa magie chứa 0,08 g Mg(OH)₂.

Phương pháp giải:

+) PTHH: Mg(OH)₂ + 2HCl $\to$ MgCl₂ + 2H₂O

+) Tính số mol HCl => số mol Mg(OH)₂ => khối lượng Mg(OH)₂

+) Tính thể tích sữa Magie cần dùng

Lời giải:

Mg(OH)₂ + 2HCl $\to$ MgCl₂ + 2H₂0

58 g $\leftarrow$ 2 mol

Số mol HCl cần trung hoà :

$\frac{788.0, 035}{1000} = 2, {76.10}^{- 2}$ (mol)

Khối lượng Mg(OH)₂ đã phản ứng :

$x = \frac{{2, 76.10}^{- 2} .58}{2} = 0, 8$ (g)

1 ml sữa magie có 0,08 g Mg(OH)₂.

Vậy, thể tích sữa magie chứa 0,8 g Mg(OH)₂ :

$y = \frac{0, 8}{0, 08} = 10$ (ml)

Thể tích sữa magie cần dùng là 10 ml.

Bài 4.13 trang 7 SBT Hóa học 11: Hoà tan 0,887 g hỗn hợp NaCl và KCl trong nước. Xử lí dung dịch thu được bằng một lượng dư dung dịch AgNO₃. Kết tủa khô thu được có khối lượng 1,913 g. Tính thành phần phần trăm của từng chất trong hỗn hợp.

Phương pháp giải:

Nhận xét: Đây là dạng toán hỗn hợp đặc trưng

+) Gọi số mol NaCl và KCl lần lượt là : x, y (mol)

+) PTHH:

NaCl + AgNO₃ $\to$ AgCl $↓$ + NaNO₃

x mol x mol

KCl + AgNO₃ $\to$ AgCl $↓$ + KNO₃

y mol y mol

+) Lập hệ phương trình => Giải hệ pt => x, y

+) Tính khối lượng từng chất => thành phần phần trăm của từng chất trong hỗn hợp

Lời giải:

NaCl + AgNO₃ $\to$ AgCl $↓$ + NaNO₃

x mol x mol

KCl + AgNO₃ $\to$ AgCl $↓$ + KNO₃

y mol y mol

${\begin{cases} 58, 5 x + 74, 5 y = 0, 887 (1) \\ 143, 5 x + 143, 5 y = 1, 913 (2) \end{cases}$

$\Leftrightarrow {\begin{cases} 143, 5 x + 182, 7 y = 2, 176 \\ 143, 5 x + 143, 5 y = 1, 913 \end{cases} \Rightarrow y = 6, {71.10}^{- 3} m o l$

Khối lượng KCl là : $74, 5.6, {71.10}^{- 3} = 0, 5 (g) K C l$

$% m_{K C l} = \frac{0, 5}{0, 887} .100 % = 56, 4 %$

$\Rightarrow % m_{N a C l} = 43, 6 %$

Bài liên quan:

Leave a Comment Hủy