Giải sách bài tập Hóa học 11 cánh diều bài 2: Sự điện li trong dung dịch nước, thuyết Bronsted - Lowry về acid - base

Câu 1: Điền từ ngữ thích hợp vào chỗ trống trong mỗi phát biểu sau:

a) Quá trình phân li của các chất khi tan trong nước thành các ion được gọi là ...(1).... Chất điện li là chất khi tan trong nước phân li thành các ...(2).... ...(3)... là chất khi tan trong nước không phân li thành các ion.

b) Theo thuyết Brønsted – Lowry, ...(1)... là những chất có khả năng cho H$^{+}$, ...(2)... là những chất có khả năng nhận H$^{+}$. Acid mạnh và base mạnh phân li ...(3)... trong nước; acid yếu và base yếu phân li ...(4)... trong nước.

Hướng dẫn trả lời:

a) (1) sự điện li; (2) ion; (3) Chất không điện li.

b) (1) acid; (2) base; (3) hoàn toàn; (4) một phần.

Câu 2: Cho các chất: NaOH, HCl, HNO$_{3}$, NaNO$_{3}$, saccharose (C$_{12}$H$_{22}$O$_{11}$), ethanol, glycerol, KAl(SO$_{4}$)$_{2}$.12H$_{2}$O. Trong các chất trên, có bao nhiêu chất tạo được dung dịch dẫn điện?

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Chất tạo được dung dịch dẫn điện là: NaOH, HCl, HNO$_{3}$, NaNO$_{3}$, KAl(SO$_{4}$)$_{2}$.12H$_{2}$O.

Câu 3: Phương trình mô tả sự điện li của NaCl trong nước là

A. NaCl(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ Na(aq) + Cl(aq)

B. NaCl(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ Na$^{+}$(g) + Cl$^{-}$(g)

C. NaCl(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ Na$^{+}$(aq) + Cl$^{-}$(aq)

D. NaCl(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ Na(s) + Cl(s)

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Câu 4: Phương trình mô tả sự điện li của Na$_{2}$CO$_{3}$ trong nước là

A. Na$_{2}$CO$_{3}$(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ 2Na(aq) + C(aq) + 30(aq)

B. Na$_{2}$CO$_{3}$(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ 2Na$^{+}$(aq) + C$^{4+}$(aq) + 3O$^{2-}$(aq)

C. Na$_{2}$CO$_{3}$(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ 2Na$^{+}$(aq) + CO$_{3}$$^{2-}$(aq)

D. Na$_{2}$CO$_{3}$(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ 2Na$^{+}$(s) + CO$_{3}$$^{2-}$(g)

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Na$_{2}$CO$_{3}$(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ 2Na$^{+}$(aq) + CO$_{3}$$^{2-}$(aq)

Câu 5: Ở cùng nồng độ và cùng điều kiện, chất nào sau đây tạo ra nhiều ion H$^{+}$ (H$_{3}$O$^{+}$) nhất trong dung dịch?

A. Acid mạnh.                                                          B. Base mạnh.

C. Acid yếu.                                                             D. Nước.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Ở cùng nồng độ và cùng điều kiện, acid mạnh tạo ra nhiều ion H$^{+}$ (H$_{3}$O$^{+}$) nhất trong dung dịch.

H$^{+}$ + H$_{2}$O → H$_{3}$O$^{+}$

Câu 6: Đặc điểm nào sau đây là không đúng khi mô tả về acid mạnh?

A. Phân li hoàn toàn trong nước.

B. Dung dịch nước của chúng dẫn điện.

C. Có khả năng nhận H$^{+}$.

D. Có khả năng cho H$^{+}$.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án C.

Câu 7: Đặc điểm nào sau đây là không đúng khi mô tả về base yếu?

A. Trong dung dịch nước, không phân li hoàn toàn ra OH$^{-}$.

B. Có khả năng nhận H$^{+}$.

C. Dung dịch nước của chúng dẫn điện.

D. Có khả năng cho H$^{+}$.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

Câu 8: Trong phản ứng sau đây, những chất nào đóng vai trò là acid theo thuyết Brønsted - Lowry?

H$_{2}$S(aq) + H$_{2}$O ⇌ HS$^{-}$(aq) + H$_{3}$O$^{+}$(aq)

A. H$_{2}$S và H$_{2}$O.                                 B. H$_{2}$S và H$_{3}$O$^{+}$.

C. H$_{2}$S và HS$^{-}$.                                  D. H$_{2}$O và H$_{3}$O$^{+}$.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án B.

Acid là những chất có khả năng cho H$^{+}$, những chất thỏa mãn điều kiện này là H$_{2}$S và H$_{3}$O$^{+}$.

Câu 9: Trong phản ứng sau đây, những chất nào đóng vai trò là base theo thuyết Brønsted - Lowry?

CO$_{3}$$^{2-}$(aq) + H$_{2}$O ⇌ HCO$_{3}$$^{-}$(aq) + OH$^{-}$(aq)

A. CO$_{3}$$^{2-}$ và OH$^{-}$.

B. CO$_{3}$$^{2-}$(aq) và HCO$_{3}$$^{-}$.

C. H$_{2}$O và OH$^{-}$.

D. H$_{2}$O và CO$_{3}$$^{2-}$.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Base là những chất có khả năng nhận H$^{+}$, những chất thỏa mãn điều kiện này là CO$_{3}$$^{2-}$ và OH$^{-}$.

Câu 10:  Base liên hợp của các acid HCOOH, HCl, NH$_{4}^{+}$ lần lượt là

A. HCOO$^{-}$, C1$^{-}$, NH$_{3}$.

B. COO$^{2-}$, Cl$^{-}$, NH$_{2}$$^{-}$.

D. HCOO$^{-}$, C1$^{-}$, NH$_{2}$$^{-}$,

C. HCOO$^{-}$, C1,NH$_{2}$.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Câu 11: Cho phản ứng: H$_{2}$SO$_{4}$(aq) + H$_{2}$O(aq) → HSO$_{4}$$^{-}$(aq) + H$_{3}$O$^{+}$(aq)

Cặp acid – base liên hợp trong phản ứng trên là:

A. H$_{2}$SO$_{4}$ và HSO$_{4}$$^{-}$.

B. H$_{2}$O và H$_{3}$O$^{+}$.

C. H$_{2}$SO$_{4}$ và SO$_{4}$$^{2-}$; H$_{2}$O và OH$^{-}$.

D. H$_{2}$SO$_{4}$ và HSO$_{4}$$^{-}$; H$_{3}$O$^{+}$ và H$_{2}$O. 

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án D.

• Cặp acid: H$_{2}$SO$_{4}$ và HSO$_{4}$$^{-}$.

• Cặp base: H$_{3}$O$^{+}$ và H$_{2}$O.

Câu 12: Viết phương trình điện li trong nước của các chất sau: NaHCO$_{3}$, CuCl$_{2}$, (NH$_{4}$)$_{2}$SO$_{4}$, Fe(NO$_{3}$)$_{3}$.

Hướng dẫn trả lời:

NaHCO$_{3}$(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ Na$^{+}$(aq) + HCO$_{3}$$^{-}$(aq)

CuCl2(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ Cu$^{2+}$(aq) + 2Cl$^{-}$(aq)

(NH$_{4}$)$_{2}$SO$_{4}$(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ 2NH$_{4}^{+}$(aq) + SO$_{4}$$^{2-}$(aq)

Fe(NO$_{3}$)$_{3}$(s) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ Fe$^{3+}$(aq) + 3NO$_{3}$$^{-}$(aq)

Câu 13: Sodium hydroxide (NaOH) là một chất điện li mạnh, trong khi methanol (CH$_{3}$OH) là chất không điện li. Hãy mô tả sự khác nhau khi hoà tan các chất trên vào nước. Viết các phương trình minh hoạ.

Hướng dẫn trả lời:

NaOH(aq) $\overset{H_{2}O}{\rightarrow}$ Na$^{+}$(aq) + OH$^{-}$(aq)

CH$_{3}$OH(l) → CH$_{3}$OH(aq)

Khi hoà tan vào nước, NaOH phân li hoàn toàn thành các ion, còn CH$_{3}$OH không phân li mà tồn tại chủ yếu ở dạng phân tử.

Câu 14: Viết dạng tồn tại chủ yếu trong dung dịch nước của các chất theo bảng sau đây.

Hướng dẫn trả lời:

Câu 15: “Ợ nóng” là cảm giác đau rát ở thực quản gây ra do sự gia tăng nồng độ hydrochloric acid (HCl) trong dạ dày.

a) Cách đơn giản nhất để giảm chứng ợ nóng nhẹ là nuốt nước bọt nhiều lần do nước bọt có chứa ion bicarbonate (HCO$_{3}$$^{-}$), hoạt động như một base, khi nuốt vào sẽ trung hoà một phần acid trong thực quản. Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa HCl và HCO$_{3}$$^{-}$

b) Có thể điều trị chứng ợ nóng bằng cách sử dụng các thuốc kháng acid, chẳng hạn “sữa magie” có thành phần chủ yếu là huyền phù Mg(OH)$_{2}$.

Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng giữa HCl và Mg(OH)$_{2}$; giải thích vì sao “sữa magie” hiệu quả hơn nước bọt trong việc trung hoà acid thực quản.

Hướng dẫn trả lời:

a) H$^{+}$(aq) + HCO$_{3}$$^{-}$(aq) → CO$_{2}$(g) + H$_{2}$O

b) 2H$^{+}$(aq) + Mg(OH)$_{2}$(s) → Mg$^{2+}$(aq) + 2H$_{2}$O

“Sữa magie” hiệu quả hơn nước bọt trong việc trung hoà acid thực quản do Mg(OH)$_{2}$ là base mạnh hơn HCO$_{3}$$^{-}$ có trong nước bọt.

Câu 16: Hiện nay, năng lượng mà con người sử dụng trong đời sống và sản xuất chủ yếu lấy từ quá trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch như xăng, dầu, khí đốt tự nhiên và than đá. Một số nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt là than đá, có chứa một lượng nhỏ tạp chất sulfur (lưu huỳnh). Trong quá trình đốt cháy, các tạp chất này phản ứng với oxygen tạo thành sulfur dioxide (SO$_{2}$). Ngoài ra, trong quá trình đốt cháy bất kì nhiên liệu hóa thạch nào, nitrogen từ không khí phản ứng với oxygen tạo thành nitrogen dioxide (NO$_{2}$). Sulfur dioxide và nitrogen dioxide phản ứng với nước và oxygen (O$_{2}$) trong khí quyển để tạo thành sulfuric acid và nitric acid:

2SO$_{2}$ + O$_{2}$ + 2H$_{2}$O→ 2H$_{2}$SO$_{4}$

4NO$_{2}$ + O$_{2}$ + 2H$_{2}$O→ 4HNO$_{3}$

Các acid này kết hợp với nước mưa tạo thành mưa acid. Hãy viết phương trình điện li của H$_{2}$SO$_{4}$ và HNO$_{3}$ trong nước, biết rằng H$_{2}$SO$_{4}$ điện li theo hai nấc, trong đó nấc thứ nhất điện li hoàn toàn tạo thành HSO$_{4}$$^{-}$ và HSO$_{4}$$^{-}$ điện li không hoàn toàn ở nấc thứ hai.

Hướng dẫn trả lời:

H$_{2}$SO$_{4}$(aq) → H$^{+}$(aq) + HSO$_{4}$$^{-}$(aq)

HSO$_{4}$$^{-}$(aq) → H$^{+}$((aq) + SO$_{4}$$^{2-}$(aq)

HNO$_{3}$(aq) → H$^{+}$(aq) + NO$_{3}$$^{-}$(aq)