Giải sách bài tập Hóa học 11 Chân trời bài 2: Cân bằng trong dung dịch nước

Bài 2.1:  Vì sao dung dịch của các muối, acid, base dẫn điện?

A. Do có sự di chuyển của electron tạo thành dòng electron.

B. Do phân tử của chúng dẫn được điện.

C. Do các ion hợp phần có khả năng dẫn điện.

D. Do muối, acid, base có khả năng phân li ra ion trong dung dịch.

Hướng dẫn trả lời:

Dung dịch của các muối, acid, base có khả năng phân li ra ion làm dung dịch dẫn điện.

→ Chọn D.

Bài 2.2: Dung dịch sodium chloride (NaCl) dẫn được điện là do

A. NaCl tan được trong nước.

B. NaCl điện li trong nước thành ion.

C. NaCl có vị mặn.

D. NaCl là phân tử phân cực.

Hướng dẫn trả lời:

Dung dịch sodium chloride (NaCl) dẫn được điện là do NaCl điện li trong nước thành ion Na+ và Cl-.

→ Chọn B.

Bài 2.3: Saccharose là chất không điện li vì

A. phân tử saccharose không có khả năng hoà tan trong nước.

B. phân tử saccharose không có khả năng phân li thành ion trong nước.

C. phân tử saccharose không có tính dẫn điện.

D. phân tử saccharose có khả năng hoà tan trong nước.

Hướng dẫn trả lời:

Saccharose là chất không điện li vì phân tử saccharose không có khả năng phân li thành ion trong nước.

→ Chọn B.

Bài 2.4: Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về sự điện li?

A. Sự điện li là quá trình phân li một chất trong nước thành ion.

B. Sự điện li quá trình hoà tan một chất vào nước tạo thành dung dịch.

C. Sự điện li là quá trình phân li một chất dưới tác dụng của dòng điện.

D. Sự điện li thực chất là quá trình oxi hoá – khử.

Hướng dẫn trả lời:

Sự điện li là quá trình phân li một chất trong nước thành ion.

→ Chọn A.

Bài 2.5: Các chất trong dãy nào sau đây là những chất điện li mạnh?

A. HCl, NaOH, CH3COOH.

B. KOH, NaCl, H3PO4.

C. HCl, NaOH, NaCl.

D. NaNO3, NaNO2, NH3.

Hướng dẫn trả lời:

Chất điện li mạnh bao gồm acid mạnh, base mạnh và hầu hết các muối tan: HCl, NaOH, NaCl.

→ Chọn C.

Bài 2.6: Phương trình diện là nào sau đây biểu diễn không đúng?

A. HF → H+ + F-

B. CH3COOH → CH3COO- + H+

C. NaCl → Na+ + Cl-

D. NaOH → Na+ + OH-

Hướng dẫn trả lời:

HF (acid yếu) là chất điện li yếu, do dó phương trình điện li của HF phải được biểu diễn bằng hai nửa mũi tên ngược chiều nhau:

→ Chọn A.

Bài 2.7: Phương trình diện là nào sau đây biểu diễn đúng?

A. NaOH → Na+ + OH-
B. HCl) → H+ + ClO-

C. AL2(SO4)3 → 2Al3+ + 2SO4

D. NH4Cl → NH4+ + Cl-

Hướng dẫn trả lời:

→ Chọn C.

Bài 2.8: Khi chuẩn độ, người ta thêm từ từ dung dịch đựng trong (1) ... vào dung dịch đựng trong bình tam giác. Dụng cụ cần điền vào (1) là

A. bình định mức.   

B. burette.

C. pipette.   

D. ống đong.

Hướng dẫn trả lời:

Khi chuẩn độ, người ta thêm từ từ dung dịch đựng trong (1) burette vào dung dịch đựng trong bình tam giác.

→ Chọn B.

Bài 2.9: Cho các chất sau: glucose (C6H12O6), NaCl, KOH, Ba(OH)2, AlCl3, CuSO4, N2, O2, H2SO4, saccharose (C12H22O11). Chất nào là chất điện li trong các chất trên?

Hướng dẫn trả lời:

Chất điện li gồm acid, base và muối tan.

→ Chất điện li: NaCl, KOH, Ba(OH)2, AlCl3, CuSO4, H2SO4.

Bài 2.10: Viết phương trình điện li của các chất sau trong nước: HBr, HNO3, KOH, Ca(OH)2, Al2(SO4)3, Cu(NO3)2, NaI, HCN, HF, HCOOH.

Hướng dẫn trả lời:

HBr → H= + Br-

HNO3 → H+ + NO3-

KOH → K+ + OH-

Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH-

Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO42-

Cu(NO3)2 → Cu2+ + 2NO3-

NaI → Na+ + I-

HCN → H+ + CN-

HF → H+ + F-

HCOOH → H+ + HCOO-

Bài 2.11: Tính nồng độ mol của các ion trong các dung dịch sau:

a) Ba(NO3)2 0,1 M.

b) HNO3 0,02 M.

c) КОН 0,01 М.

Hướng dẫn trả lời:

a, [Ba2+] = [Ba(NO3)2] = 0,1M

[NO3-] = 2[Ba(NO3)2] = 0,2M

b, [H+] = [NO3-] = [HNO3] = 0,02M

[K+] = [OH-] = [KOH] = 0,02M

Bài 2.12: Khả năng dẫn điện của nước vôi trong (dung dịch Ca(OH)2 trong nước) để trong không khí giảm dần theo thời gian. Hãy giải thích điều này.

Hướng dẫn trả lời:

Nước vôi trong hấp thụ CO2 trong không khí tạo CaCO3 và H2O (CaCO3 là chất không điện li, H2O là chất điện li yếu), làm giảm nồng độ Ca(OH)2 nên khả năng dẫn điện của nước vôi trong.

Bài 2.13: Trong các phản ứng dưới đây, hãy cho biết ở phản ứng nào nước đóng vai trò là acid, ở phản ứng nào nước đóng vai trò là base theo thuyết Brønsted - Lowry:

a, HCl + H2O → H3O+ + Cl-

b, NH3 + H2O → NH4+ + OH-

c, CH3COOH + H2O → H2O + CH3COO-

d, CO3 + H2O → HCO3- + OH-

Hướng dẫn trả lời:

Nước đóng vai trò là acid (nước cho H+): (b), (d).

Nước đóng vai trò là base (nước nhận H+): (a), (c).

Bài 2.14: Cho các phân tử và ion sau: HI, CH3COO-, H2PO4-, PO4, NH3, S2-, HPO4

Hãy cho biết phân tử, ion nào là acid, base, lưỡng tính theo thuyết Brønsted – Lowry. Giải thích.

Hướng dẫn trả lời:

Bài 2.15: a) Tính pH của dung dịch có nồng độ ion H+ là 4,2×10-10 M

b) Tính nồng độ mol của ion H+ trong dung dịch có pH = 6,35.

c) Tính pH của dung dịch có nồng độ ion OH- là 4,0×10-11 M.

Hướng dẫn trả lời

a, $[H+]= 4,2x10^{-10}(M)$

=> pH = $-lg(4,2x10^{-10})=9,38$

b, pH = 6,35

=> -log [H+] = 6,35

=> [H+] = $4,5x10^{-7}$

c, $K_{w}= 10^{-14}$

$[H+][OH-]= 10^{-14}$

=> pH = 3,6

Bài 2.16: Cho 10 mL dung dịch HCl có pH = 3. Hãy đề nghị cách pha dung dịch có pH = 4 từ dung dịch trên.

Hướng dẫn trả lời:

Gọi a (L) là thể tích nước cần pha.

Ta có: pH = 3 => -log[H+] = 3

=> [H+] = $10^{-3}$

nH+ = $10^{-5}$ (mol)

Với pH = 4 -log[H+] = 4 

=> [H+] = $10^{-4}$

=> a = 0,09l

Cách pha: Đong 90 mL nước cất rồi cho vào bình đựng 10 mL dung dịch HCl có pH = 3, dùng đũa thủy tinh khuấy đều dung dịch. Ta thu được 100 mL dung dịch HCl có pH = 4.

Bài 2.17: Vì sao người ta không sử dụng dung dịch acid HNO3 trong phương pháp chuẩn độ acid – base?

Hướng dẫn trả lời:

Người ta không sử dụng dung dịch acid HNO3 trong phương pháp chuẩn độ acid – base vì:

+ Acid HNO3 không bền, khi có ánh sáng dễ bị phân hủy, làm sai lệch nồng độ HNO3 ban đầu, dẫn tới sai lệch kết quả phân tích khi chuẩn độ.

+ Khi phản ứng với base, HNO3 có thể oxi hóa một số ion kim loại tạo thành các sản phẩm phức tạp khó xác định, gây ảnh hưởng đến độ chính xác của phép chuẩn độ.

Bài 2.18: Trộn 3 dung dịch H2SO4 0,1 M, HNO3 0,2 M và HCl 0,3 M với thể tích bằng nhau thu được dung dịch (A). Lấy 300 mL dung dịch (A) cho tác dụng với một dung dịch (B) gồm NaOH 0,20 M và KOH 0,29 M. Tính thể tích dung dịch (B) cần dùng để sau khi tác dụng với 300 mL dung dịch (A) thu được dung dịch có pH = 2.

Hướng dẫn trả lời:

Bảo toàn nguyên tố H, ta có:

nH+ = 2nH2SO4 + nHNO3 + nHCl = 0,21

Gọi V là thể tích dung dịch B, ta có:

nOH- = nNaOH + nKOH = 0,49V (mol)

Dung dịch sau phản ứng có

pH = 2 => log[H+] = 2 => [H+] = $10^{-2}$

=> H+ dư, OH- hết.

=> nH+ phản ứng = 0,49V

nH+ dư = 0,21 - 0,49V

Mặt khác:  [H+] = $10^{-2}$

=> V=0,414l

Bài 2.19: Để chuẩn độ 40 mL dung dịch HCl chưa biết nồng độ đã dùng trung bình hết 34 mL dung dịch NaOH 0,12 M. Tính nồng độ mol của dung dịch HCl.

Hướng dẫn trả lời:

VHCl = 40 (mL); CNaOH = 0,12 (M); VNaOH = 34 (mL)

$C_{HCl}=\frac{V_{NaOH}.C_{NaOH}}{V_{HCl}}= 0,102(M)$

Bài 2.20: Để chuẩn độ 50 mL dung dịch CH3COOH chưa biết nồng độ đã dùng trung bình hết 75 mL dung dịch NaOH 0,05 M. Tính nồng độ mol của dung dịch CH3COOH.

Hướng dẫn trả lời:

nNaOH = 0,075 x 0,05 = 3,75 x $10^{-3}$

NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O

3,74 x $10^{-3}$ → 3,75 x $10^{-3}$

nCH3COOH = nNaOH = 3,75 x $10^{-3}$

$C_{CH3COOH}$ = 0,075

Bài 2.21: Trong phương pháp chuẩn độ acid – base, xung quanh điểm tương đương có một sự thay đổi pH đột ngột gọi là bước nhảy chuẩn độ. Đường biểu diễn trên đồ thị chuẩn độ acid – base gọi là đường định phân. Từ các số liệu sau đây, hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH của dung dịch trong quá trình chuẩn độ dung dịch HCl bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,100 M. Trục hoành ghi thể tích dung dịch NaOH, trục tung ghi pH của dung dịch. Xác định giá trị điểm tương đương và khoảng bước nhảy chuẩn độ của quá trình này.

Hướng dẫn trả lời:

- Đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH của dung dịch trong quá trình chuẩn độ dung dịch HCl bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,100 M

- Chuẩn độ HCl (acid mạnh) bằng NaOH (base mạnh):

+ Tại điểm tương đương, [H+] = [OH-]; pH = 7.

+ Bước nhảy chuẩn độ: ở khoảng pH từ 3,7 đến 10,3.