Bài tập về sự điện li

Kiến thức cần nhớ

Hiện tượng điện li

1. Thí nghiệm

Hình 1: Bộ dụng cụ chứng minh tính dẫn điện của dung dịch

- Khi nối các đầu dây dẫn điện với cùng một nguồn điện, ta chỉ thấy bóng đèn ở cốc đựng dung dịch NaCl bật sáng.

⇒ Dung dịch NaCl dẫn điện, còn nước cất và dung dịch saccarozơ không dẫn điện.

- Nếu làm các thí nghiệm tương tự, người ta thấy: 

+ NaCl rắn, khan; NaOH rắn, khan; các dung dịch ancol etylic (C₂H₅OH), glixerol (C₃H₅(OH)₃) không dẫn điện.

+ Các dung dịch axit, bazơ và muối đều dẫn điện.

2. Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ và muối trong nước

Nguyên nhân: Các dung dịch axit, bazơ và muối dẫn điện được là do trong dung dịch của chúng có các tiểu phân mang điện tích chuyển động tự do được gọi là các ion.

3. Các khái niệm cần nắm vững

- Sự điện li là quá trình phân li các chất trong nước ra ion.

- Chất điện li là những chất khi tan trong nước phân li ra ion.

⇒ Axit, bazơ và muối là những chất điện li.

- Sự điện li được biểu diễn bằng phương trình điện li.

Ví dụ:

- Muối phân li thành cation kim loại (hoặc cation amoni) và anion gốc axit:

$\mathrm{NaCl}\to {\mathrm{Na}}^{+} +{\mathrm{Cl}}^{-}$

NH₄Cl → NH₄⁺ + Cl^-

- Axit phân li thành cation H⁺ và anion gốc axit:

$\mathrm{HCl}\to {\mathrm{H}}^{+} +{\mathrm{Cl}}^{-}$

- Bazơ phân li thành cation kim loại và anion hiđroxit:

$\mathrm{KOH}\to {\mathrm{K}}^{+} +{\mathrm{OH}}^{-}$

Chú ý: Nhiều chất khi nóng chảy cũng phân li ra ion, nên ở trạng thái nóng chảy các chất này dẫn điện được.

Phân loại các chất điện li

Dựa vào mức độ phân li ra ion, chất điện li được chia thành hai loại:

1. Chất điện li mạnh

- Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hoà tan đều phân li ra ion.

- Những chất điện li mạnh là:

+ Các axit mạnh như HCl, HNO₃, HClO₄, H₂SO₄, ...;

+ Các bazơ mạnh như NaOH, KOH, Ba(OH)₂ ,...

+ Hầu hết các muối.

- Phương trình điện li, người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li.

Ví dụ: 

$$\begin{gathered} {\mathrm{Na}}_2{\mathrm{SO}}_4\to 2{\mathrm{Na}}^{+} +{{\mathrm{SO}}_4}^{2-} \\ \mathrm{Ba}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2\to {\mathrm{Ba}}^{2+} +2{\mathrm{OH}}^{-} \end{gathered}$$

2. Chất điện li yếu

- Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hoà tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch.

- Những chất điện li yếu là:

+ Các axit yếu như CH₃COOH, HClO, H₂S, HF, H₂SO₃, ... ;

+ Các bazơ yếu như Bi(OH)₃, Mg(OH)₂, ...

+ Một số muối: HgCl₂; Hg(CN)₂; …

+ Nước (H₂O).

- Trong phương trình điện li của chất điện li yếu, người ta dùng hai mũi tên ngược chiều nhau.

-  Sự phân li của chất điện li yếu là quá trình thuận nghịch, khi nào tốc độ phân li và tốc độ kết hợp các ion tạo thành phân tử bằng nhau cân bằng của quá trình điện li được thiết lập.

Ví dụ:

${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}\rightleftarrows {\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COO}}^{-} +{\mathrm{H}}^{+}$

Lưu ý: Cân bằng điện li là cân bằng động và tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê.

Các dạng bài tập về sự điện li

Dạng 1: Xác định chất điện li

 Phương pháp giải

Những chất tan trong nước phân li ra ion được gọi là những chất điện li.

$\Rightarrow$ Các dung dịch axit, bazơ và muối là các chất điện li.

Dạng 2: Phân biệt chất điện li mạnh, chất điện li yếu

Phương pháp giải

+ Chất điện li mạnh

Các axit mạnh: HCl, HNO₃, H₂SO₄…

Các bazơ mạnh: NaOH, Ba(OH)₂…

Hầu hết các muối: NaCl, K₂SO₄…

+ Chất điện li yếu

Axit yếu và trung bình: CH₃COOH, HClO, H₂S…

Bazơ yếu: Mg(OH)₂, Fe(OH)₃…

Một số muối: CaCO₃, BaSO₄…

Dạng 3: Cách nhận dạng phương trình điện li viết đúng của các chất (nếu có)

Phương pháp giải

- Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li.

- Trong phương trình điện li của chất điện li yếu người ta dùng hai mũi tên chỉ ngược chiều nhau.

Dạng 4: Xác định nồng độ các ion trong dung dịch chất điện li

Phương pháp giải

Để làm được dạng bài tập này:

- Viết phương trình điện li

- Tính số mol chất điện li đang xét

=> Số mol ion có trong dung dịch chất điện li => Nồng độ ion có trong dung dịch chất điện li.

* Lưu ý: Khi trộn 2 thể tích dung dịch, các em cần tính tổng thể tích dung dịch lúc sau

Dạng 5: Bài toán liên quan đến độ điện li α.

Phương pháp giải

Để làm được dạng bài tập này ta cần:

- Viết phương trình điện li

- Xác định nồng độ chất tại các thời điểm: ban đầu, cân bằng, sau phản ứng.

- Kết hợp cả công thức tính độ điện li để giải quyết được yêu cầu bài toán

Độ điện li:  (α) :  α  = $\frac{n}{n_o}$ ₌   $\frac{C}{C_o}$    

Với : n là số phân tử phân li ra ion, n_olà số phân tử hòa tan.

C là nồng độ mol chất tan phân li thành ion, C_o là nồng độ mol chất hòa tan.

Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Phương trình điện li nào sau đây không đúng ?

A. HCl → H⁺ + Cl^-

B. CH₃COOH ⇌ CH₃COO^- + H⁺

C. H₃PO₄ → 3H⁺ + PO₄^3-

D. Na₃PO₄ → 3Na⁺ + PO₄^3-

Đáp án: C

Ví dụ 2: Phương trình điện li nào sau đây viết đúng ?

A. H₂SO₄ ⇌ H⁺ + HSO₄^-

B. H₂CO₃ ⇌ 2H⁺ + HCO₃^-

C. H₂SO₃ → 2H⁺ + SO₃^2-

D. Na₂S ⇌ 2Na⁺ + S^2-

Đáp án: B

Ví dụ 3: Các chất dẫn điện là

A. KCL nóng chảy, dung dịch NaOH, dung dịch HNO₃.

B. dung dịch glucozơ , dung dịch ancol etylic , glixerol.

C. KCL rắn khan, NaOH rắn khan, kim cương.

D. Khí HCL, khí NO, khí O₃.

Đáp án: A

Ví dụ 4: Dãy các chất đều là chất điện li mạnh là

A. KOH, NaCL, H₂CO₃.

B. Na₂S, Mg(OH)₂ , HCl.

C. HClO, NaNO₃, Ca(OH)₃.

D. HCl, Fe(NO₃)₃, Ba(OH)₂.

Đáp án: D

Ví dụ 5: Trong dung dịch CH₃COOH 0,043M, cứ 100 phân tử hòa tan có 2 phân tử phân li thành ion. Nồng độ của ion H⁺ là

A. 0,001M.   B. 0,086M.   C. 0,00086M.   D. 0,043M.

Đáp án: C

Độ điện li của CH₃COOH là 0,02.

C_{M H}⁺ = 0,043. 0,02 = 0,00086 (mol)

Bài tập tự luyện

Bài 1: Có 4 dung dịch: Natri clorua, rượu etylic, axit axetic, kali sunfat đều có nồng độ 0,1 mol/l. Khả năng dẫn điện của các dung dịch đó tăng dần theo thứ tự nào trong các thứ tự sau:

A. NaCl < C₂H₅OH < CH₃COOH < K₂SO₄.

B. C₂H₅OH < CH₃COOH < NaCl < K₂SO₄.

C. C₂H₅OH < CH₃COOH < K₂SO₄ < NaCl.

D. CH₃COOH < NaCl < C₂H₅OH < K₂SO₄.

Đáp án: B

Bài 2: Trong dung dịch axit nitric (bỏ qua sự phân li của H2O) có những phần tử nào ?

A. H⁺, NO₃^-.

B. H⁺, NO₃^-, H₂O.

C. H⁺, NO₃^-, HNO₃.

D. H⁺, NO₃^-, HNO₃, H₂O.

Đáp án: B

Bài 3: Trong dung dịch axit axetic (bỏ qua sự phân li của H₂O) có những phần tử nào ?

A. H⁺, CH₃COO^-.

B. H⁺, CH₃COO^-, H₂O.

C. CH₃COOH, H⁺, CH₃COO^-, H₂O.

D. CH₃COOH, CH₃COO^-, H⁺.

Đáp án: C

Bài 4: Cho các chất: phèn K – Al; C₂H₅OH; glucozơ; saccarozơ; tinh bột; dầu ăn; CH₃COOH; HCOOCH₃; CH₃CHO; C₃H₆; Ca(OH)₂; CH₃COONH₄; NaHCO₃; KAlO₂; C₂H₄(OH)₂; Phèn amoni – sắt. Số chất điện li là:

A. 6           B. 7

C. 9           D. 8

Đáp án: B

Các chất điện li: phèn K – Al (là muối của K và Al); CH₃COOH; Ca(OH)₂; CH₃COONH₄; NaHCO₃; KAlO₂, Phèn amoni – sắt ( muối của sắt và amoni)

Bài 5: Chất nào sau đây không dẫn điện được ?

A. KCl rắn, khan.           C. CaCl₂ nóng chảy.

B. NaOH nóng chảy.           D. HBr hòa tan trong nước

Đáp án: A

Bài 6: Trộn 200 ml dung dịch chứa 12 gam MgSO₄ với 300 ml dung dịch chứa 34,2 gam Al₂(SO₄)₃ thu được dung dịch X. Nồng độ ion SO₄^2- trong X là

A. 0,2M.   B. 0,8M.   C. 0,6M.   D. 0,4M.

Đáp án: B

Phản ứng điện li:

MgSO₄ → Mg²⁺ + SO₄^2-

Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄^2-

n_SO4^2- = 0,4 mol

⇒ C_M(SO4^2-) = 0,4 / 0,5 = 0,8 (M)

Bài 7: Trộn 400 ml dung dịch Fe₂(SO₄)₃ 0,2M với 100 ml dung dịch FeCl₃ 0,3m thu được dung dịch Y. Nồng độ ion Fe³⁺ trong Y là

A. 0.38M.   B. 0,22M.   C. 0,19M.   D. 0,11M.

Đáp án: A

Bài 8: Một dung dịch chứa các ion : Cu²⁺ (0,02 mol), K⁺ (0,10 mol), NO₃^- (0,05 mol) và SO₄^2- (x mol). Giá trị của x là

A. 0,050.   B. 0.070.   C. 0,030.   D. 0,045.

Đáp án: D

Theo bảo toàn điện tích: 2n_Cu²⁺ + n_K⁺ = n_NO3^- + n_SO4^2-

⇒ 2.0,02 + 0,1 = 0,05 + 2x ⇒ x = 0,045 (mol)

Bài 9: Một dung dịch chứa Mg²⁺ (0,02 mol), K⁺ (0,03 mol) , Cl^- (0,04 mol) và ion Z (y mol). Ion Z và giá trị của y là

A. NO₃^- (0,03).   B. CO₃^2- (0,015).   C. SO₄^2- (0,01).   D. NH₄⁺ (0,01)

Đáp án: A

Gọi điện tích của ion Z là x, số mol là y

Theo bảo toàn điện tích: 2n_Mg²⁺ + n_K⁺ + (-1)n_Cl^- + xy = 0

⇒ xy = -0,03

Vậy Z là anion

Đáp án phù hợp là A: x = -1, y = 0,03 mol. Anion là NO₃^-

Nếu x = -2, y = 0,015 mol, anion là CO₃^2- loại, vì ion này tạo kết tủa với Mg²⁺

Bài 10: Dung dịch X gồm : 0,09 mol Cl^- , 0,04 mol Na⁺ , a mol Fe³⁺ và b mol SO . Khi cô cạn X thu được 7,715 gam muối khan. Giá trị của a và b lần lượt là

A. 0.05 và 0,05.         B. 0,03 và 0,02.

C. 0,07 và 0,08.         D. 0,018 và 0,027.

Đáp án: B

Theo bảo toàn điện tích: 3a + 0,04 = 0,09 + 2b (1)

Theo bảo toàn khối lượng: 56a + 0,04. 23 + 0,09. 35,5 + 96b = 7,715 (2)

Giải hệ 1 và 2 ⇒ a = 0,03 và b = 0,02

Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:

30 bài tập về Sulfuric acid và muối sulfate (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 bài tập về Andehit (2024) có đáp án chi tiết nhất

500 Bài tập Hóa 11 Chương 8: Dẫn xuất halogen - Ancol - Phenol (có đáp án)

500 Bài tập Hóa 11 Chương 5: Hiđrocacbon no (có đáp án)

70 Bài tập về Anđehit – Xeton (2024) có đáp án chi tiết nhất