Bài 2. Sự điện li trong dung dịch nước. Thuyết brønsted – lowry về acid – base trang 7, 8, 9, 10 SBT Hóa 11 Cánh diều

2.1

Điền từ ngữ thích hợp vào các 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.

Phương pháp giải:

Dựa vào khái niệm về chất điện li và thuyết điện li của Bronsted - Lowry

Lời giải chi tiết:

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

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

2.2

Cho các chất: NaOH, HCl, HNO₃, NaNO₃, saccharose (C₁₂H₂₂O₁₁), ethanol, glycerol, KAl(SO₄)₂.12H₂O. Trong các chất trên, có bao nhiêu chất tạo được dung dịch dẫn điện?

A. 5.                      B. 3.                       C. 6.                       D. 2.

Phương pháp giải:

Các chất tan trong nước phân ly thành ion có khả năng dẫn điện.

Lời giải chi tiết:

Các chất tạo dung dịch dẫn điện là: NaOH, HCl, HNO₃, NaNO₃, KA1(SO₄)₂.12H₂O.

Đáp án A.

2.3

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

.\[\begin{array}{l}A.NaCl(s) \to Na(aq) + Cl(aq)\\B.NaCl(s) \to N{a^ + }(g) + C{l^ - }(g)\\C.NaCl(s) \to N{a^ + }(aq) + C{l^ - }(aq)\\D.NaCl(s) \to Na(s) + Cl(s)\end{array}\].

Phương pháp giải:

Chất điện li tan trong nước sẽ phân li thành các ion

Lời giải chi tiết:

NaCl phân li thành cation Na⁺ và anion Cl^-.

Đáp án C.

2.4

Phương trình mô tả sự điện li của Na₂CO₃ trong nước là:

\[\begin{array}{l}A.N{a_2}C{O_3}(s) \to 2Na(aq) + C(aq) + 3O(aq)\\B.N{a_2}C{O_3}(s) \to 2N{a^ + }(aq) + {C^{4 + }}(aq) + 3{O^{2 - }}(aq)\\C.N{a_2}C{O_3}(s) \to 2N{a^ + }(aq) + C{O_3}^{2 - }(aq)\\D.N{a_2}C{O_3}(s) \to 2N{a^ + }(s) + C{O_3}^{2 - }(g)\end{array}\]

Phương pháp giải:

Chất điện li tan trong nước sẽ phân li thành các ion

Lời giải chi tiết:

Na₂CO₃ phân li thành cation Na⁺ và anion CO₃^2-.

Đáp án C.

2.5

Ở cùng nồng độ và cùng điều kiện, chất nào sau đây tạo ra nhiều ion H⁺ (H₃O⁺) nhất trong dung dịch?

A. Acid mạnh.                                     B. Base mạnh.

C. Acid yếu.                                        D. Nước.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức về chất điện li mạnh

Lời giải chi tiết:

Acid trong dung dịch phân li ra ion H⁺. Acid mạnh phân li ra H⁺ nhiều hơn acid yếu. Đáp án A.

2.6

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⁺.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức về sự phân li của acid mạnh

Lời giải chi tiết:

Acid trong dung dịch phân li ra ion H⁺. Đáp án C

2.7

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⁺.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức về sự phân li của base yếu

Lời giải chi tiết:

Base trong dung dịch có khả năng nhận H⁺. Đáp án D.

2.8

Trong phản ứng sau đây, những chất nào đóng vai trò là acid theo thuyết Brønsted – Lowry?

H₂S(aq) + H₂O \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \)HS^–(aq) + H₃O⁺(aq)

A. H₂S và H₂O.                                   B. H₂S và H₃O⁺.

C. H₂S và HS^–.                                    D. H₂O và H₃O⁺.

Phương pháp giải:

Acid trong dung dịch phân li ra ion H⁺.

Lời giải chi tiết:

Xét 2 phản ứng thuận và nghịch.

Phản ứng thuận: H₂S phân li ra H⁺ và H₂O nhận H⁺. Nên H₂S là acid.

Phản ứng nghịch: H₃O⁺ phân li ra H⁺ và HS^- nhận H⁺. Nên H₃O⁺là acid.

Đáp án B.

2.9

Trong phản ứng sau đây, những chất nào đóng vai trò là base theo thuyết Brønsted – Lowry?

CO₃^2- (aq) + H₂O \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) HCO₃^- (aq) + OH^–(aq)

A. CO₃^2- và OH^–.                               

B. CO₃^2- và HCO₃^-.

C. H₂O và OH^–.                                  

 D. H₂O và CO₃^2-.

Phương pháp giải:

Base trong dung dịch có khả năng nhận H⁺

Lời giải chi tiết:

Xét 2 phản ứng thuận và nghịch.

Phản ứng thuận: H₂O phân li ra H⁺ và CO₃^2- nhận H⁺. Nên CO₃^2- là base.

Phản ứng nghịch: HCO₃^- phân li ra H⁺ và OH^- nhận H⁺. Nên OH^- là acid.

Đáp án A.

2.10

Base liên hợp của các acid HCOOH, HCl, NH₄⁺  lần lượt là

A. HCOO^–, Cl^–, NH₃.                             

B. COO^2–, Cl^–, NH₂^-.

C. HCOO^–, Cl^–, NH₂^-.                         

 D. HCOO^–, Cl, NH₂.

Phương pháp giải:

Viết phương trình phân li của acid.

Lời giải chi tiết:

HCOOH + H₂O \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) HCOO^– + H₃O⁺

HCl + H₂O → Cl^– + H₃O⁺

NH₄⁺ H₂O \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) NH₃ + H₃O⁺

Đáp án A.

2.11

Cho phản ứng:

H₂SO₄(aq) + H₂O ⟶ HSO₄^-(aq) + H₃O⁺(aq)

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

A. H₂SO₄ và HSO₄^-.                             

B. H₂O và H₃O⁺.

C. H₂SO₄ và ; H₂O và OH^–.                   

D. H₂SO₄ và HSO₄^- ; H₃O⁺ và H₂O.

Phương pháp giải:

Acid trong dung dịch phân li ra ion H⁺ và base liên hợp tương ứng.

Lời giải chi tiết:

H₂SO₄→ HSO₄^-  + H⁺

H₃O⁺⟶ H₂O + H⁺

Đáp án D.

2.12

Viết phương trình điện li trong nước của các chất sau: NaHCO₃, CuCl₂, (NH₄)₂SO₄, Fe(NO₃)₃.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức về phuwogn trình điện li của chất điện li

Lời giải chi tiết:

NaHCO₃ → Na⁺ + HCO₃^-

CuCl₂ → Cu²⁺ + 2Cl^-

(NH₄)₂SO₄ → 2NH₄⁺ + SO₄^2-

Fe(NO₃)₃ → Fe³⁺ + 3NO₃^-

2.13

Sodium hydroxide (NaOH) là một chất điện li mạnh, trong khi methanol (CH₃OH) 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.

Phương pháp giải:

Dựa vào khái niệm chất điện li mạnh và điện li yếu

Lời giải chi tiết:

NaOH trong dung dịch tồn tại ở dạng ion, CH₃OH tồn tại ở dạng phân tử không phân li.

NaOH → Na⁺ + OH^-

2.14

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

Phương pháp giải:

Dựa vào phân loại chất điện li

Lời giải chi tiết:

2.15

“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 (HCO₃^-), 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 HCO₃^-.

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.

Phương pháp giải:

HCl là acid mạnh sẽ bị trung hòa bởi HCO₃^- và Mg(OH)₂

Lời giải chi tiết:

Trong dạ dày, HCl tồn tại ở dạng ion H⁺ và Cl^-

H⁺ + HCO₃^- → CO₂ + H₂O

2H⁺ + Mg(OH)₂ → Mg²⁺ + 2H₂O

2.16

Hiện nay, năng lượng mà con người sử dụng trong đời sống và sản xuất chủ yếu lấy từ quả trình đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch như xăng, dầu, khí đốt tự nhiên và than đá. Một số nhiên liệu hoá 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 (SO₂). Ngoài ra, trong quá trình đốt cháy bất kì nhiên liệu hoá thạch nào, nitrogen từ không khí phản ứng với oxygen tạo thành nitrogen dioxide (NO₂). Sulfur dioxide và nitrogen dioxide phản ứng với nước và oxygen (O₂) trong khí quyển để tạo thành sulfuric acid và nitric acid:

2SO₂ + O₂ + 2H₂O ⟶ 2H₂SO₄

4NO₂ + O₂ + 2H₂O ⟶ 4HNO₃

Các acid này kết hợp với nước mưa tạo thành mưa acid. Hãy viết phương trình điện li của H₂SO₄ và HNO₃ trong nước, biết rằng H₂SO₄ điện li theo hai nấc, trong đó nấc thứ nhất điện li hoàn toàn tạo thành  và  điện li không hoàn toàn ở nấc thứ hai.

Phương pháp giải:

Dựa vào kiến thức về chất điện li

Lời giải chi tiết:

H₂SO₄→ HSO₄^-  + H⁺

HSO₄^-  \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \)  SO₄^2-  + H⁺

HNO₃→ NO₃^- + H⁺