Phương trình điện li – Cách viết và các dạng bài tập lớp 11

Bạn đang xem: Phương trình điện li – Cách viết và các dạng bài tập lớp 11
tại TRƯỜNG THCS TT PHÚ XUYÊN

Phương trình điện ly – Cách viết và các dạng bài tập lớp 11

Phương trình điện phân là một trong những chuyên đề quan trọng trong chương trình hóa học lớp 11. Việc nắm rõ các định nghĩa về chất điện ly cũng như một số phương trình điện ly cơ bản luôn là điều cần thiết và bắt buộc trước khi bạn bắt tay vào học. giải một bài toán hóa học. Trong bài viết này, trường THPT Chuyên Lê Hồng Phong sẽ làm rõ cho các em toàn bộ lý thuyết của chương này cũng như các dạng bài tập hóa học quan trọng.

Nội dung chính

• Nguyên tắc khi viết phương trình điện phân
  • 1. Chất điện phân mạnh
  • 2. Chất điện li yếu
• Tổng hợp các phương trình điện phân thường gặp
• Phương pháp giải phương trình điện phân
  • Dạng 1: Chất điện li mạnh
  • Dạng 2: Định luật bảo toàn điện tích
  • Dạng 3: Bài toán chất điện li
  • Dạng 4: Xác định hằng số phân ly
  • Dạng 5: Tính pH theo nồng độ H+
  • Dạng 6: Xác định nồng độ mol theo pH
  • Dạng 7: Axit, bazơ và tính lưỡng tính theo hai thuyết

Điện phân là gì?

Điện phân hoặc ion hóa là quá trình mà một nguyên tử hoặc phân tử nhận được điện tích dương hoặc âm bằng cách nhận hoặc mất electron để tạo thành ion, thường đi kèm với các thay đổi hóa học khác. Các ion dương được hình thành khi chúng hấp thụ đủ năng lượng (năng lượng này phải lớn hơn hoặc bằng thế năng tương tác của các electron trong nguyên tử) để giải phóng các electron, các electron được giải phóng này được gọi là các electron. miễn phí.

Bạn đang xem: Phương Trình Điện Phân – Cách viết và các dạng bài tập lớp 11

Năng lượng cần thiết để quá trình này xảy ra gọi là năng lượng ion hóa. Ion âm được hình thành khi một electron tự do nào đó đập vào một nguyên tử tích điện trung tính sẽ ngay lập tức bị giữ lại và thiết lập một hàng rào thế năng với nguyên tử, vì nó không còn năng lượng để thoát khỏi nguyên tử. cái chết. Nguyên tử này sẽ tạo thành các ion âm.

Nguyên tắc khi viết phương trình điện phân

1. Chất điện phân mạnh

Chất điện li yếu là những chất khi tan trong nước thì phân li thành ion. Cùng tìm hiểu một số phương trình điện li của chất điện li mạnh đặc trưng dưới đây:

+) Axit: HCl, H2SO4, HNO3…

• HCl → H+ + Cl-
• H2SO4 → 2H+ + SO4

+) Bazơ: NaOH, Ca(OH)2…

• NaOH → Na+ + OH-
• Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH-

+) Muối: NaCl, CaCl2, Al2(SO4)3

• NaCl → Na+ + Cl-
• CaCl2 → Ca2+ + 2Cl-
• Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO4

2. Chất điện li yếu

Khác với chất điện li mạnh, chất điện li yếu là chất khi tan trong nước có một lượng nhỏ chất tan phân li thành ion, phần còn lại tồn tại dưới dạng tiểu phân trong dung dịch. Các chất điện ly yếu thường gặp là: axit yếu, bazơ yếu, muối khó tan, muối dễ phân hủy, v.v.

Ví dụ: HF, H2S, H2SO3,CH3COOH, NH3, Fe(OH)2, Cu(OH)2, AgCl, PbSO4… Và đặc biệt H2O là chất điện li yếu.

Tổng hợp các phương trình điện phân thường gặp

Ngoài việc nắm vững các kỹ năng và định nghĩa trên thì kiến ​​thức về một số phương trình điện phân thường gặp cũng khá quan trọng giúp các bạn tránh nhầm lẫn. Hãy cùng tìm hiểu qua một số chất dưới đây nhé!

Phương pháp giải phương trình điện phân

Dạng 1: Chất điện li mạnh

Bước 1: Viết phương trình điện li của chất điện li mạnh

Dựa vào bảng phương trình trên cùng với dữ liệu bài toán, ta lập một số phương trình liên quan đến các chất trong bài toán. Một trong những chất điện ly mà chúng ta hay bỏ quên đó là H2O. Đây là bước vô cùng quan trọng quyết định trực tiếp đến kết quả tính toán của bài tập.

Bước 2: Xác định nồng độ mol của ion

• Tính số mol chất điện li có trong dung dịch
• Viết phương trình điện phân đúng, biểu thị số mol trên cho phương trình điện phân
• Tính nồng độ mol của ion

Ví dụ: Hòa tan 12,5 gam tinh thể CuSO4.5H2O vào nước được 200 ml dung dịch. Tính nồng độ mol của các ion trong dung dịch thu được.

Trả lời:

a.) nCuSO4. 5H2O = 12,5/250 = 0,05 (mol)CuSO4.5H2O → Cu2+ + SO4 2- + 5H2O0,05 0,05 0,05 (mol)[ Cu2+] = [SO42-] = 0,05/0,2 = 0,25M

Dạng 2: Định luật bảo toàn điện tích

Bước 1: Phát biểu định luật

Trong dung dịch chỉ chứa các chất điện li, tổng số mol điện tích âm luôn bằng tổng số mol điện tích dương. (Luôn bình đẳng)

Ví dụ: Dung dịch A chứa Na+ 0,1 mol , Mg2+ 0,05 mol , SO4 2- còn lại 0,04 mol là Cl- . Tính khối lượng muối trong dung dịch.

Giải: Vẫn áp dụng các công thức cân bằng điện tích trên, ta dễ dàng tính được khối lượng muối trong dung dịch: m = 11,6 gam.

Dạng 3: Bài toán chất điện li

Bước 1: Viết phương trình điện phân

Như chúng ta đã tìm hiểu cách viết phương trình điện phân rất chi tiết ở trên. Đến đây thì chúng ta không cần làm lại nữa mà chuyển sang bước 2 đó là…

Bước 2: Xác định độ điện ly

Áp dụng công thức điện phân sau:

Sau đó sử dụng phương pháp 3 dòng một cách hiệu quả:

Biến anla có thể xác định đó là chất điện li mạnh, yếu hay không điện li. Chi tiết:

• α = 1 : chất điện li mạnh
• 0 < α < 1 : chất điện li yếu
• α = 0 : không điện phân

Ví dụ: Điện phân dung dịch CH3COOH 0,1M thu được dung dịch có [H+] = 1,32.10-3 M. Tính điện môi α của axit CH3COOH.

Lời giải: Bài tập này khá đơn giản, được trích từ cuốn sách Chinh phục Hóa học Hữu cơ của tác giả Nguyễn Anh Phong. Chúng tôi làm như sau, lưu ý rằng vấn đề là do chất điện giải và nồng độ, vì vậy chúng tôi làm theo các hướng dẫn sau:

Dạng 4: Xác định hằng số phân li

Để giải bài toán này ta chia thành các bước sau: Xác định hằng số phân li của axit và xác định hằng số phân li của bazơ.

Ví dụ: Tính nồng độ mol ion H+ của dung dịch CH3COOH 0,1M, biết hằng số phân li của axit Ka = 1,75.10-5.

==> Bài toán khá đơn giản khi cho tất cả các biến, bài toán không quá khó và ta làm như sau để tính nồng độ ion H+:

Dạng 5: Tính pH theo nồng độ H+

Bước 1: Tính pH của Axit

• Tính số mol axit đã điện phân
• Viết phương trình điện phân axit
• Tính nồng độ mol của H+ sau đó suy ra nồng độ mol của PH bằng mối quan hệ giữa hai nồng độ này thông qua hàm log.

Bước 2: Xác định độ pH của bazơ

Chúng tôi làm theo các bước sau:

• Tính số mol bazơ của chất điện phân
• Viết phương trình điện li bazơ
• Tính nồng độ mol của OH- rồi suy ra [H]+
• Tính PHE

Ví dụ 1: Tính pH của dung dịch chứa 1,46 gam HCl trong 400 ml.

Ví dụ 2: Tính pH của dung dịch chứa 0,4 gam NaOH trong 100 ml.

Ví dụ 3: Tính pH của dung dịch tạo thành khi trộn 100 ml dung dịch HCl 1M với 400 ml dung dịch NaOH 0,375M.

Giải các bài tập trên

Ví dụ 1:

nHCl = 0,04 (mol)HCl → H+ + Cl-0,04 0,04 (mol) .[H+] = 0,04/0,4 = 0,1 (M).pH = – lg[H+] = 1.

Ví dụ 2:

nNaOH = 0,4/40 = 0,01 (mol).NaOH → Na+ + OH- . 0,01 0,01 (mol) . [OH-] = 0,01/0,1 = 0,1 (M). Chúng ta có: [H+].[OH-] = 10-14 → [H+] = 10-13 → pH = 13 .

Ví dụ 3: Trả lời pH=13.

Dạng 6: Xác định nồng độ mol theo pH

Bài toán trải qua hai quá trình tính nồng độ mol của axit và nồng độ mol của bazơ. Và lưu ý một số điểm như sau:

• pH > 7 : môi trường bazơ .
• pH < 7: môi trường axit.
• Ph = 7: môi trường trung tính.

Ví dụ: Cần bao nhiêu gam NaOH để pha chế 300 ml dung dịch có pH = 10.

Trả lời:

Dạng 7: Axit, bazơ và tính lưỡng tính theo hai thuyết

Đây là dạng toán khá ít gặp nhưng các em cần nắm vững 2 thuyết Aren về sự điện phân và thuyết Bronsted về proton. Hai lý thuyết này có các định nghĩa hoàn toàn khác nhau về thế nào là bazơ và thế nào là axit.

Ví dụ:

Phản ứng nào sau đây nước đóng vai trò axit, phản ứng nào nước đóng vai trò bazơ? HCl + H2O → H3O+ + Cl-2. Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2 .3. CuSO4 + 5H2O → CuSO4.5H2O .

Trả lời:

1. HCl → H+ + Cl-H2O + H+ → H3O+ Do đó H2O nhận proton H+ nên thể hiện tính bazơ .3. NH3 + H+OH → NH4+ Do đó H2O nhường proton H+ nên có tính axit.

✅ Ghi nhớ: Công thức tính số liên kết pi.

Các dạng bài tập điện hóa học

Bài tập 1. Viết các phương trình điện phân các trường hợp sau: NaCl; HCl; KOH; H2SO4; AlCl3; (NH4)2CO3

Bài 2. Viết các phương trình điện li và tính số mol ion sinh ra trong các trường hợp sau:

Một. dd chứa 0,2 mol HNO3

b. dd chứa 0,5 mol Na3PO4

c. dd chứa 2 mol NaClO

d. dd chứa 2,75 mol CH3COONa

Bài tập 3. Cho các cách giải sau:

Một. 200ml dd chứa 0,25 mol Na2S

b. 500ml dd chứa 8,5g NaNO3

c. Ba(OH)20,3M . giải pháp

d. dd Al2(SO4)30,15M

Viết các phương trình điện li và tính nồng độ mol của các ion trong dung dịch

Bài tập 4. Một dung dịch chứa 0,2 mol K+; 0,3 mol Mg2+; 0,45 mol và x mol .

Một. Tính x?

b. Cô cạn dung dịch thu được m gam muối khan. Tính m?

Bài 5. Hòa tan hai muối X, Y vào nước thu được 1 lít dung dịch chứa: [Zn2+] = 0,2M; [Na+] = 0,3M; = 0,15M; = p(M).

Một. Tính p

b. Tìm công thức hai muối X, Y ban đầu. Tính khối lượng mỗi muối đã tan.

Bài tập 6. Cho biết các chất sau đây là chất điện li mạnh hay yếu trong nước. Viết các phương trình điện li của chúng? NaBr; HClO; CaCl2; CH3COOH; K2CO3; Mg(OH)2.

Bài 7. Sắp xếp dung dịch các chất sau (có cùng nồng độ) theo thứ tự tăng dần tính dẫn điện: CH3COOH; AlCl3; Al2(SO4)3; AgNO3; Ba(OH)2.

Bài 8. Tính nồng độ mol của các ion trong dung dịch các trường hợp sau:

Một. dd Na2SO30.3M (=1)

b. dd HF 0,4M (= 0,08)

c. dd HClO 0,75 (=5%)

d. dd HNO20,5M (= 6%)

Bài tập 9. Cho 200 ml dung dịch HNO3 có pH = 2, nếu thêm 300 ml dung dịch H2SO4 0,05M vào dung dịch trên thì pH của dung dịch thu được là bao nhiêu?

A. 1,29

B. 2,29

c.3

D.1,19

Bài 10. Có dung dịch H2SO4 có pH=1,0 khi cho 50 ml dung dịch KOH 0,1M vào 50 ml dung dịch trên. Tính nồng độ mol/l của dung dịch thu được?

A. 0,005M

B. 0,003 EMA

C. 0,06M

D. Kết quả khác

Bài tập 11. Một dung dịch chứa 0,063 g HNO3 trong 1 lít có pH là:

A. 3,13

B. 3

C. 2,7

D. 6,3

E. 0,001

Bài tập 12. Theo Areniut, chất nào sau đây là hiđroxit lưỡng tính?

A. Al(OH)3 , Fe(OH)2

B. Cr(OH)2 , Fe(OH)2.

C. Al(OH)3 , Zn(OH)2.

D. Mg(OH)2, Zn(OH)2.

Bài tập 13. Theo Areniut, phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Chất chứa nhóm OH là hiđroxit.

B. chất có khả năng phân li ra ion trong nước là axit.

C. Chất có chứa hiđro trong phân tử là axit.

D. chất chứa 2 nhóm OH là hiđroxit lưỡng tính.

Bài tập 14. Phát biểu nào sau đây không đúng? Phản ứng trao đổi ion trong chất điện phân xảy ra khi

Có phương trình ion thu gọn

B. Có sự giảm nồng độ của một số ion tham gia phản ứng

Có sản phẩm kết tủa, chất khí, chất điện li yếu.

D. Chất phản ứng phải là chất điện li

Như vậy, qua nhiều bài tập cũng như ví dụ, chúng ta đã biết cách viết phương trình điện phân cũng như một số bài tập lớn liên quan đến chủ đề này. Nếu có thắc mắc gì thêm về chương trình hóa học 11 nói chung cũng như chương 3 sự điện li nói riêng, các em có thể để lại bình luận bên dưới bài viết này. Chúc may mắn với các nghiên cứu của bạn.

Đăng bởi: TRƯỜNG THCS TT PHÚ XUYÊN

Thể loại: Giáo dục

Bản quyền bài viết thuộc về TRƯỜNG THCS TT PHÚ XUYÊN. Mọi sao chép đều là gian lận! Nguồn chia sẻ: https://c3lehongphonghp.edu.vn https://c3lehongphonghp.edu.vn/phuong-trinh-dien-li-cach-viet-va-cac-dang-bai-tap-lop-11/

Bạn thấy bài viết Phương trình điện li – Cách viết và các dạng bài tập lớp 11
có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu không?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Phương trình điện li – Cách viết và các dạng bài tập lớp 11
bên dưới để TRƯỜNG THCS TT PHÚ XUYÊN có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website của TRƯỜNG THCS TT PHÚ XUYÊN

Nhớ để nguồn bài viết này: Phương trình điện li – Cách viết và các dạng bài tập lớp 11
của website thcsttphuxuyen.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục