Tóm tắt và giải hóa lớp 11 bài 3: Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị axit-bazơ

Dưới đây là bài tóm tắt và giải hóa lớp 11 bài 3 mà bạn có thể tham khảo để học hóa tốt hơn !

1. Tóm tắt hóa học lớp 11 bài 3:

a) Sự điện li của nước

–   Nước là chất điện ly cực yếu.

–   Môi trường trung tính là môi trường trong đó [H⁺] = [OH^–].

–   Tích số ion của nước : K_H2O(25°C) =  [H⁺][OH^–] = 10^-14 M.

–   Ý nghĩa tích số ion của nước :

Môi trường trung tính có : [H⁺] = [OH^–] và pH = 7

Môi trường axit có : [H⁺] > [OH^–] và pH < 7

Môi trường bazơ có : [H+] < [OH^–] và pH > 7

b) Khái niệm về pH. Chất chỉ thị axit – bazơ

–   Đánh giá độ axit và độ kiềm của dung dịch bằng nồng độ H⁺. Để tránh ghi nồng độ H⁺ với số mũ âm, người ta dùng giá trị pH với quy ước :

[H⁺] = 10^–_PH M. Nếu [H⁺] = 10^-a M thì pH = a

–   Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 đến 14.

–   Chất chỉ thị axit – bazơ là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch.

2. Hướng dẫn giải bài tập Hóa học 11 bài 3:

Bài 1 trang 14

Tích số ion của nước là gì và bằng bao nhiêu ở 25°C ?

Bài giải :

Tích số ion của nước là tích số của nồng độ H⁺ và nồng độ OH^– ([H⁺][OH^– ]) trong nước và cả trong các dung dịch loãng của các chất khác nhau. Ở 25°C bằng thực nghiệm, người ta xác định được [H⁺] = [OH^–] = 10^-7 (M).

K_H2O(25°C) =  [H⁺][OH^–] = 10^-14 M

Bài 2 trang 14

Phát biểu các định nghĩa môi trường axit, trung tính và kiềm theo nồng độ H⁺ và pH.

Bài giải :

Môi trường axit là môi trường trong đó :

 [H⁺] > [OH^–] hay [H⁺] > 10^-7 M hoặc pH < 7

Môi trường trung tính là môi trường trong đó :

[H⁺] = [OH^–] = 10^-7 M hoặc pH = 7

Môi trường kiềm là môi trường trong đó:

[H⁺] < [OH^–] hay [H⁺] < 10^-7 MM hoặc pH > 7

Bài 3 trang 14

Chất chỉ thị axit – bazơ là gì ? Hãy cho biết màu của quỳ và phenolphtalein trong dung dịch ở các khoảng pH khác nhau.

Bài giải :

Chất chỉ thị axit – bazơ là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào pH của dung dịch.

Màu của quỳ tím và phenolphtalein trong dung dịch có khoảng pH khác nhau.

Quỳ tím :

pH	pH ≤ 6	6 < pH < 8	pH ≥ 8
Quỳ tím	Đỏ	Tím	Xanh

Phenolphtalein :

pH	pH < 8,3	8,3 ≤ pH ≤ 10
Phenolphtalien	Không màu	Hồng

Bài 4 trang 14

Một dung dịch có [OH-] = 1,5.10-5 M. Môi trường của dung dịch này là

A. axit                                                                                 B. trung tính

C. kiềm                                                                               D. không xác định được

Bài giải :

Ta có : [OH^–]= 1,5.10^-5 M

⇒ [H⁺] = 10^-14 : 1,5.10^-5 = 6,7.10^-10M < 10^-7M

Vậy môi trường của dung dịch là kiềm.

⇒ Chọn đáp án C.

Bài 5 trang 14

Tính nồng độ H⁺, OH^– và pH của dung dịch HCl 0,10M và dung dịch NaOH 0,010M ?

Bài giải :

Phương trình điện li của HCl :

HCl        →        H⁺        +        Cl^–

0,1M      →       0,1M       →  0,1M

[H⁺] = 0,1M = 10^-1M

⇒ pH = 1

Phương trình điện li của NaOH :

NaOH        →      Na⁺        +       OH^–

0,01M        →      0,01M       →  0,01M

[OH^–] = 0,01M = 10^-2M

⇒ [H⁺] = 10^-14 / 10^-2 = 10^-12M

⇒ pH = 12

Bài 6 trang 14

Trong dung dịch HCl 0,010M, tích số ion của nước là

A. [H⁺][OH^– ] > 1,0.10^-14

B. [H⁺ ][OH^– ] = 1,0.10^-14

C. [H⁺][OH^– ] < 1,0.10^-14

D. không xác định được.

Bài giải :

Vì tích số ion của nước là hằng số trong nước và cả trong các dung dịch loãng của các chất khác nhau.

⇒ Chọn đáp án B.

3. Hướng dẫn giải bài tập Sách bài tập Hóa học 11 bài 3:

Bài 3.1 trang 5

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.

Bài giải :

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

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 3.2 trang 5

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.

Bài giải :

Ta có tích số ion của nước : K_H2O =  [H⁺][OH^–] = 10^-14 M

Hòa tan một axit vào nước : [H⁺] > 10^-7 ⇒ [OH^–] < 10^-7

⇒ [H⁺] > [OH^–]

⇒ Chọn đáp án C.

Bài 3.3 trang 5

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

Bài giải :

Ta có tích số ion của nước : K_H2O =  [H⁺][OH^–] = 10^-14 M

Hòa tan một bazơ vào nước [H⁺] < 10^-7

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 3.4 trang 5

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

Bài giải :

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

⇒ Chọn đáp án C.

Bài 3.5 trang 5

Tích số ion của nước ở một số nhiệt độ như sau:

Ở 20^oC : K_H2O = 7.10^-15

Ở 25^oC : K_H2O = 1.10^-14.

Ở 30^oC : K_H2O = 1,5.10^-14.

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

Bài 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

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.

Bài giải :

1. Ở nhiệt độ 20ºC :

Môi trường trung tính : [H⁺] = [OH⁻] = √ 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 nhiệt độ 30°C :

Môi trường trung tính : [H⁺] = [OH^–] = √1,5.10^-14 = 1,22.10^-7 mol/l

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

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

2. Ở mọi nhiệt độ :

Môi trường trung tính : [H⁺] = [OH⁻]

Môi trường axit : [H⁺] > [OH⁻]

Môi trường kiềm : [H⁺] < [OH⁻]

Bài 3.7 trang 6

Nước nguyên chất ở 25^oC có nồng độ H⁺ bằng 1.10^-7 mol/l. Hỏi có bao nhiêu phần trăm phân tử H₂O phân li ra ion ở nhiệt độ này, biết rằng D_H2O = 1 g/ml ?

Bài giải :

1 lít nước nặng 1000 g, nên số mol nước trong 1000 g là:

1000/18 = 55,5 (mol)

Cứ có 55,5 mol nước ở 25°C thì có 1,0.10^-7 mol phân li ra ion.

Phần trăm mol nước phân li ra ion :

(1.10^-7 x 100%) / 55,5 = 1,8.10^-7%

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

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.

Bài 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

Cần bao nhiêu gam NaOH để pha chế 250 ml dung dịch có pH = 10 ?

Bài giải :

Khi pH = 10 :

[H+] = 1.10^-10 M

⇒ [OH^–] = 1.10^-14 / 1.10^-10 = 1.10^-4M

→ Cần có 1.10^-4 mol NaOH trong 1 lít dung dịch.

Vậy trong 250 ml (0,25 lít) dung dịch cần có 1.10^-4/4 (mol) NaOH hoà tan.

Khối lượng NaOH để pha chế là :

(1.10^-4 x 40) / 4 = 1.10^-3 (g)

Bài 3.10 trang 6

Chỉ dùng thuốc thử phenophtalein, hãy trình bày cách phân biệt ba dung dịch cùng nồng độ mol sau : KOH, HNO₃ và H₂SO₄.

Bài giải :

Trích mẫu thử.

–   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.

 

Đây là nội dung tóm tắt và giải bài tập Chương 1 bài 3: Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị axit – bazơ của chương trình hóa học lớp 11 mà các bạn có thể tham khảo. Mời các bạn cùng tham khảo các bài viết tương tự trong chuyên mục : Hóa học lớp 11

We on social :

Facebook