Với tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 11 Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li hay, chi tiết cùng với 15 câu hỏi trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học lớp 11.

Hóa học 11 Bài 4: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li

A. Lý thuyết Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li

I. Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li

    Dung dịch A + dung dịch B → dung dịch sản phẩm.

    Bản chất là sự trao đổi các ion trong các dung dịch phản ứng để kết hợp với nhau tạo thành chất sản phẩm thoả mãn các điều kiện.

    - Có sự trung hoà về điện (tổng số mol điện tích âm = tổng số mol điện tích dương).

    Số mol_{điện tích} = số mol_ion.điện tích_ion

    - Các ion trong dung dịch không có phản ứng với nhau.

       + Các ion trong dung dịch thường kết hợp với nhau theo hướng: tạo kết tủa, tạo chất khí, tạo chất điện li yếu (các ion có tính khử có thể phản ứng với các ion có tính oxi hoá theo kiểu phản ứng oxi hoá - khử).

    Kết luận:

    - Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion.

    - Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất 1 trong số các chất sau:

       + Chất kết tủa.

       + Chất điện li yếu.

       + Chất khí.

II. Phản ứng thủy phân của muối

1. Khái niệm sự thủy phân của muối

    Nước nguyên chất có pH = 7,0 nhưng nhiều muối khi tan trong nước làm cho pH biến đổi, điều đó chứng tỏ muối đã tham gia phản ứng trao đổi ion với nước làm cho nồng độ H⁺ trong nước biến đổi. Phản ứng trao đổi ion giữa muối và nước là phản ứng thủy phân của muối.

2. Phản ứng thủy phân của muối

    a. Khi muối trung hòa tạo bởi cation của bazơ mạnh và anion gốc axit yếu tan trong nước thì gốc axit yếu bị thủy phân, môi trường của dung dịch là kiềm (pH > 7,0).

    Ví dụ: CH₃COONa; K₂S; Na₂CO₃.

    b. Khi muối trung hòa tạo bởi cation của bazơ yếu và anion gốc axit mạnh, tan trong nước thì cation của bazơ yếu bị thủy phân làm cho dung dịch có tính axit (pH < 7,0).

    Ví dụ: Fe(NO₃)₃, NH₄Cl, ZnBr₂.

    c. Khi muối trung hòa tạo bởi cation của bazơ mạnh và anion gốc axit mạnh tan trong nước các ion không bị thủy phân. Môi trường của dung dịch vẫn trung tính (pH = 7,0).

    Ví dụ: NaCl, KNO₃, KI.

    d. Khi muối trung hòa tạo bởi cation của bazơ yếu và anion gốc axit yếu tan trong nước cả cation và anion đều bị thủy phân. Môi trường của dung dịch phụ thuộc vào độ thủy phân của hai ion.

Tổng kết

B. Trắc nghiệm Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li

Bài 1: Cho dung dịch Fe₂(SO₄)₃ phản ứng với dung dịch Na₂CO₃ thì sản phẩm tạo ra là:

A. Fe₂(CO₃)₃ và Na₂SO₄

B. Na₂SO₄; CO₂ và Fe(OH)₃

C. Fe₂O₃; CO₂; Na₂SO₄ và CO₂

D. Fe(OH)₃; CO₂; Na₂SO₄; CO₂

Đáp án: B

Fe₂(SO₄)₃ + 3Na₂CO₃ → Fe₂(CO₃)₃ + 3Na₂SO₄

Tuy nhiên Fe₂(CO₃)₃ không bền bị thủy phân:

Fe₂(CO₃)₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃ + 3CO₂

→ Fe₂(SO₄)₃ + 3Na₂CO₃ + H₂O → 2Fe(OH)₃ + 3CO₂ + 3Na₂SO₄

Bài 2: Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết

A. Những ion nào tồn tại trong dung dịch.

B. Nồng độ những ion nào trong dung dịch lớn nhất.

C. Bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li.

D. Không tồn tại phân tử trong dung dịch các chất điện li.

Đáp án: C

Bài 3: Các ion nào sau không thể cùng tồn tại trong một dung dịch

A. Na⁺, Mg²⁺, NO₃^-, SO₄^2-.

B. Ba²⁺, Al³⁺, Cl^-, HSO₄^-.

C. Cu²⁺, Fe³⁺, SO₄^2-, Cl^-.

D. K⁺, NH₄⁺, OH^-, PO₄^3-.

Đáp án: B

Bài 4: Các ion có thể tồn tại trong cùng một dung dịch là:

A. Na⁺, NH₄⁺, SO₄^2-, Cl^-.

B. Mg²⁺, Al³⁺, NO₃^-, CO₃^2-.

C. Ag⁺, Mg²⁺, NO₃^-, Br^-.

D. Fe²⁺, Ag⁺, NO₃^-, CH₃COO^-.

Đáp án: A

Bài 5: Dung dịch X có chứa 0,07 mol Na⁺, 0,02 mol SO₄^2-, và x mol OH^-. Dung dịch Y có chứa ClO₄^-, NO₃^- và y mol H⁺; tổng số mol ClO₄^-, NO₃^- là 0,04 mol. Trộn X và T được 100 ml dung dịch Z. Dung dịch Z có pH (bỏ qua sự điện li của H₂O) là :

A. 1.           B. 12.

C. 13.           D. 2.

Đáp án: A

Áp dụng bảo toàn điện tích cho các dung dịch X và Y ta có:

1.n_Na⁺ = 2.n_SO4^2- + 1.n_OH^- ⇒ 0,07 = 0,02.2 + x ⇒ x = 0,03

1.n_ClO4^- + 1.n_NO3^- = 1.n_H⁺ ⇒ y = 0,04

Phương trình phản ứng:

H⁺ + OH^- → H₂O

⇒ n_H⁺ dư = 0,01 ⇒ [H⁺] = 0,1 ⇒ pH = 1.

Bài 6: Cho 26,8 gam hỗn hợp X gồm CaCO₃ và MgCO₃ vào dung dịch HCl vừa đủ, thoát ra 6,72 lít khí (đktc) và dung dịch Y chứa m gam muối clorua. Giá trị của m là

A. 30,1.   B. 31,7.   C. 69,4.   D. 64,0.

Đáp án: A

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ + H₂O

n_Cl^- = n_H⁺ = 2n_CO2 = 0,6 mol

m = m_X – m_CO3^2- + m_Cl^- = 26,8 – 0,3.60 + 0,6.35,5 = 30,1 gam

Bài 7: Cho 47 gam K₂O vào m gam dung dịch KOH 14%, thu được dung dịch KOH 21%. Giá trị của m là

A. 353.    B. 659.   C. 753.    D. 800.

Đáp án: B

n_K2O = 0,5 mol ⇒ n_KOH tạo ra = 1 mol;

Dung dịch KOH 21% ⇒ 

⇒ m = 659 gam

Bài 8: Để pha được 1 lít dung dịch chứa Na₂SO₄ 0,04M, K₂SO₄ 0,05 M và KNO₃ 0,08M cần lấy

A. 12,15 gam K₂SO₄ và 10,2 gam NaNO₃.

B. 8,08 gam KNO₃ và 12,78 gam Na₂SO₄.

C. 15,66 gam K₂SO₄ và 6,8 gam NaNO₃.

D. 9,09 gam KNO₃ và 5,68 gam Na₂SO₄.

Đáp án: C

Trong 1 lít dung dịch cần pha có:

n_Na⁺ = 0,08 mol, n_K⁺ = 0,18 mol, n_SO4^2- = 0,09 mol, n_NO3^- = 0,08 mol

⇒ Ban đầu có 0,08 mol NaNO₃ và 0,09 mol K₂SO₄

⇒ Cần phải thêm lấy 6,8 gam NaNO₃ và 15,66 gam K₂SO₄

Bài 9: Hòa tan một hỗn hợp 7,2 gam gồm hai muối sunfat của kim loại A và B vào nước được dung dịch X. Thêm vào dung dịch X môt lượng vừa đủ BaCl₂ đã kết tủa ion SO₄^2-, thu được 11,65 gam BaSO₄ và dung dịch Y. Tổng khối lượng hai muối clorua trong dung dịch Y là

A. 5,95 gam.           B. 6,5 gam.

C. 7,0 gam.           D. 8,2 gam.

Đáp án: A

M₂(SO₄)_n + nBaCl₂ → 2MCl_n + n_BaSO4

⇒ n_BaSO4 = 0,05 mol = n_BaCl2

Theo bảo toàn khối lượng: m_M2(SO₄)_n + m_BaCl2 = m_MCln + m_BaSO4

⇒ m_MCln = 5,95g

Bài 10: Cho 1 lít dung dịch gồm Na₂CO₃ 0,1M và (NH₄)₂CO₃ 0,25M tác dụng với 43 gam hỗn hợp rắn Y gồm BaCl₂ và CaCl₂. Sau khi phản ứng kết thúc, thu được 39,7 gam kết tủa. Tỉ lệ khối lượng của BaCl₂ trong Y là

A. 24,19%.           B. 51,63%.

C. 75,81%.           D. 48,37%

Đáp án: D

n_BaCl2 = x mol; n_CaCl2 = y mol

Y: 

m_giảm = 42 - 39,7 = m_Cl^- - m_CO3^2-

⇒ 71(x + y) – 60(x + y) = 3,3 gam

x + y = 0,3 mol (1)

m_{kết tủa} = 39,7 ⇒ 197x + 100y = 39,7 (2)

Từ (1)(2) ⇒ x = 0,1; y = 0,2

%m BaCl₂ = [(208. 0,1)/43]. 100% = 48,37%

Bài 11: Chất nào sau đây không tạo kết tủa khi cho vào dung dịch AgNO₃

A. KBr   B. K₃PO₄

C. HCl   D. H₃PO₄

Đáp án: D

Bài 12: Cho dung dịch chứa các ion sau : Na⁺ ,Ca²⁺ ,Mg²⁺ ,Ba²⁺ , H⁺ , NO₃^-. Muốn tách được nhiều cation ra khỏi dung dịch mà không đưa ion lạ vào dung dịch người ta dùng :

A. dung dịch K₂CO₃vừa đủ .   B. dung dịch Na₂SO₄ vừa đủ.

C. dung dịch KOH vừa đủ.   D. dung dịch Na₂SO₃ vừa đủ.

Đáp án: D

Bài 13: Trong các cặp chất sau đây, cặp chất nào cùng tồn tại trong dung dịch ?

A. AlCl₃ và Na₂CO₃   B. HNO₃ và NaHCO₃

C. NaAlO₂ và KOH   D. NaCl và AgNO₃

Đáp án: C

Bài 14: Phản ứng hóa học nào sau đây có phương trình ion thu gọn là H⁺ + OH^- → H₂O ?

A. HCl + NaOH → H₂O + NaCl

B. NaOH + NaHCO₃ → H₂O + Na₂CO₃

C. H₂SO₄ + BaCl₂ → 2HCl + BaSO₄

D. H₂SO₄ +Ba(OH)₂ → 2 H₂O + BaSO₄

Đáp án: A

Bài 15: Cho 4 dung dịch trong suốt, mỗi dung dịch chỉ chứa một loại cation và một loại anion trong các ion sau : Ba²⁺ ,Al³⁺ , Na⁺, Ag⁺ ,CO₃² ,NO₃^- ,Cl^- ,SO₄^2- . Các dung dịch đó là :

A. BaCl₂,Al₂(SO₄)₃,Na₂CO₃,AgNO₃.

B. Ba(NO₃)₂, Al₂(SO₄)₃,Na₂CO₃, AgCl.

C. BaCl₂, Al₂(SO₄)₃,Na₂CO₃,AgNO₃.

D. Ba(NO₃)₂, Al₂(SO₄)₃,NaCl, Ag₂CO₃.

Đáp án: A