SBT Hóa học 11 Bài 3: Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị axit, bazơ | Giải SBT Hóa học lớp 11

Giải SBT Hóa học 11 Bài 3: Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị axit, bazơ

Bài 3.1 trang 5 SBT Hóa học 11: Giá trị tích số ion của nước phụ thuộc vào :

A. áp suất.                                      

B. nhiệt độ.

C. sự có mặt của axit hoà tan.

D. sự có mặt của bazơ hoà tan.

Lời giải:

Giá trị tích số ion của nước phụ thuộc vào nhiệt độ

=> Chọn B

Bài 3.2 trang 5 SBT Hóa học 11: Hoà tan một axit vào nước ở 25°C, kết quả là

A. [H⁺] < [OH^–].                              

B. [H⁺] = [OH^–].

C. [H⁺] > [OH^–].                        

D. [H⁺][OH^–] > 1.10^-14.

Phương pháp giải:

Dựa vào tích số ion của nước $K_{H_{2}O}=[{\mathrm{H}}^{+}][\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=1,0.10^{-14}$

Lời giải:

Ta có tích số ion của nước $K_{H_{2}O}=[{\mathrm{H}}^{+}][\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=1,0.10^{-14}$

Khi hòa tan một axit vào nước $[{\mathrm{H}}^{+}]>10^{-7}=>[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]<10^{-7}$

Vậy [H⁺] > [OH^–]

=> Chọn C

Bài 3.3 trang 5 SBT Hóa học 11: Dung dịch của một bazơ ở 25°C có :

A. [H⁺] = 1.10^-7M.   

B. [H⁺] < 1.10^-7M.

C. [H⁺] > 1.10^-7M.                           

D. [H⁺][OH^–] > 10^-14

Phương pháp giải:

Dựa vào tích số ion của nước $K_{H_{2}O}=[{\mathrm{H}}^{+}][\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=1,0.10^{-14}$

Lời giải:

Ta có tích số ion của nước $K_{H_{2}O}=[{\mathrm{H}}^{+}][\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=1,0.10^{-14}$

Khi hòa tan một bazo vào nước $[{\mathrm{H}}^{+}]<10^{-7}=>[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]>10^{-7}$

Vậy [H⁺] < 10^-7

=> Chọn B

Bài 3.4 trang 5 SBT Hóa học 11: Cho các dung dịch K₂CO₃, KCl, CH₃COONa, NH₄Cl, NaHSO₄, Na₂S. Có bao nhiêu dung dịch có pH > 7?

A. 1      B. 2      C. 3       D. 4

Lời giải:

Các dung dịch có pH> 7 là:  K₂CO₃, CH₃COONa, Na₂S

=> Chọn C

Bài 3.5 trang 5 SBT Hóa học 11: Tích số ion của nước ở một số nhiệt độ như sau :

Ở 20°C : $K_{H_{2}O}$= 7,00.10^-15.

Ở 25°C : $K_{H_{2}O}$= 1,00. 10^-14.

Ở 30°C : $K_{H_{2}O}$= 1,50. 10^-14.

Hỏi sự điện li của nước là thu nhiệt hay toả nhiệt ?

Lời giải:

Thu nhiệt, vì khi nhiệt độ tăng tích số ion của nước tăng, nghĩa là sự điện li của nước tăng, tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê.

Bài 3.6 trang 5 SBT Hóa học 11: 1. Dùng các số liệu ở bài tập 3.5, hãy xác định môi trường axit, trung tính, kiềm ở 20°C và 30°C dựa vào nồng độ H⁺.

2. Hãy đưa ra định nghĩa môi trường axit, môi trường trung tính và môi trường kiềm của dung dịch đúng cho mọi nhiệt độ.

Phương pháp giải:

Dựa vào tích số ion của nước :

$K_{H_{2}O}=[{\mathrm{H}}^{+}][\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$

– Môi trường trung tính:  $[{\mathrm{H}}^{+}]=[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=\sqrt{K_{H_{2}O}}$

– Môi trường axit: $[{\mathrm{H}}^{+}]>\sqrt{K_{H_{2}O}}$

– Môi trường kiềm:$[{\mathrm{H}}^{+}]<\sqrt{K_{H_{2}O}}$

Lời giải:

 

1. Ở 20°C :

– Môi trường trung tính : $[{\mathrm{H}}^{+}]=[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=\sqrt{{7.10}^{-15}}=8,{37.10}^{-8}mol/l$

– Môi trường axit: [H⁺] > 8,37.10^-8 mol/l.

– Môi trường kiềm : [H⁺] < 8,37.10^-8 mol/l.

Ở 30°C :

– Môi trường trung tính : $[{\mathrm{H}}^{+}]=[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=\sqrt{1,{5.10}^{-14}}=1,{22.10}^{-7}mol/l$

– Môi trường axit: [H⁺] > 1,22.10^-7mol/l.

– Môi trường kiềm : [H⁺] < 1,22.10^-7mol/l.

2. Ở mọi nhiệt độ :

– Môi trường trung tính : $[{\mathrm{H}}^{+}]=[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$

– Môi trường axit: $[{\mathrm{H}}^{+}]>[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$

– Môi trường kiềm : $[{\mathrm{H}}^{+}]<[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$

Bài 3.7* trang 6 SBT Hóa học 11: Nước nguyên chất ở 25°C có nồng độ H⁺ bằng 1,0.10^-7 mol/l. Hỏi có bao nhiêu phần trăm phân tử H₂O phân li ra ion ở nhiệt độ này, biết rằng $D_{H_{2}O}$ = 1 g/ml ?

Phương pháp giải:

+) Tính số mol nước trong 1000 g

+) Cứ có 55,5 mol nước ở 25°C thì có 1,0.10^-7mol phân li ra ion => tính được phần trăm mol nước phân li ra ion => phần trăm phân tử H₂O phân li ra ion.

Lời giải:

1 lít nước nặng 1000 g, nên số mol nước trong 1000 g là $\frac{1000}{18}=55,5(mol).$

Cứ có 55,5 mol nước ở 25°C thì có 1,0.10^-7mol phân li ra ion. Phần trăm mol nước phân li ra ion : $\frac{{1,0.10}^{-7}.100\mathrm{\%}}{55,5}=1,{8.10}^{-7}\mathrm{\%}$

1,8.10^-7% mol H₂O phân li ra ion cũng là phần trăm số phân tử H₂O phân li ra ion

Bài 3.8 trang 6 SBT Hóa học 11: Có 250 ml dung dịch HCl 0,4M. Hỏi phải thêm bao nhiêu nước vào dung dịch này để được dung dịch có pH = 1 ? Biết rằng sự biến đổi thể tích khi pha trộn là không đáng kể.

Phương pháp giải:

Gợi ý: Phải pha loãng 4 lần dung dịch HCl 0,4M

Lời giải:

Để có pH = 1 thì nồng độ HCl phải bằng 1.10^-1 mol/l. Vậy phải pha loãng 4 lần dung dịch HCl 0,4M, nghĩa là pha thêm 750 ml nước.

Bài 3.9 trang 6 SBT Hóa học 11: Cần bao nhiêu gam NaOH để pha chế 250 ml dung dịch có pH = 10 ?

Phương pháp giải:

+) Tính [H⁺] => [OH^–]=1.10^-14/ [H⁺]

+) Tính n_OH- => n_NaOH => m_NaOH

Lời giải:

Khi pH = 10 thì [H⁺] = 1.10^-10M và $[O{H}^{-}]=\frac{{1.10}^{-14}}{{1.10}^{-10}}$ = 1.10^-4M, nghĩa là cần có 1.10^-4 mol NaOH trong 1 lít dung dịch. Vậy, trong 250 ml ($\frac{1}{4}$lít) dung dịch cần có $\frac{{1.10}^{-4}}{4}$mol NaOH hoà tan, nghĩa là cần có : $\frac{{1.10}^{-4}}{4}$. 40 = 1,0.10^-3 (g) NaOH

Bài 3.10 trang 6 SBT Hóa học 11: Chỉ dùng thuốc thử phenophtalein, hãy trình bày cách phân biệt ba dung dịch cùng nồng độ mol sau : KOH, HNO₃ và H₂SO₄.

Phương pháp giải:

+) Dùng phenophtalein nhận ra KOH.

+) Sử dụng phương pháp chuẩn độ dung dịch để nhận ra HNO₃ và H₂SO₄

Lời giải:

– Nhỏ vài giọt dung dịch phenolphtalein vào cả ba dung dịch. Dung dịch nào có màu hồng là dung dịch KOH.

– Lấy các thể tích bằng nhau của ba dung dịch : V ml dung dịch KOH và V ml của mỗi dung dịch axit. Thêm vào hai dung dịch axit vài giọt dung dịch phenolphtalein. Đổ V ml dung dịch KOH vào từng V ml dung dịch axit, sau đó thêm một ít dung dịch KOH nữa, nếu có màu hồng thì dung dịch axit đó là HNO₃, ngược lại nếu không có màu hồng là dung dịch H₂SO₄.