Phương trình điện li của H2SO4 kèm bài tập có lời giải

08/09/202408/09/2024

08/09/2024

Phương trình điện li của H2SO4 được chúng tôi biên soạn hướng dẫn các bạn học sinh viết phương trình điện li của dung dịch axit sunfuric từ đó giúp các bạn vận dụng tốt vào làm bài tập, câu hỏi liên quan đến điện li H2SO4. Mời các bạn tham khảo.

1. Phương trình điện li của H2SO4:

Phương trình điện li của axit sulfuric (H₂SO₄) khi tan trong nước mô tả quá trình phân hóa các thành phần của axit thành các ion trong dung dịch. Trong trường hợp của H₂SO₄, một phân tử axit sẽ phân li thành hai ion hydrogen (H⁺) và một ion sulfate (SO₄²⁻) theo phương trình:

H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

Đối với phương trình trên:

Hai ion hydrogen (2 $H^{+}$ ) là proton (H⁺), đại diện cho tính axit của dung dịch.

Ion sulfate ( $S O_{4}$ ) là anion tạo thành từ phân hóa nhóm sulfat của phân tử axit sulfuric.

Quá trình phân giải axit sulfuric là một phản ứng hóa học quan trọng, không chỉ trong ngữ cảnh của việc nó tạo ra dung dịch axit mạnh, mà còn trong các ứng dụng công nghiệp, ví dụ như sản xuất phân bón, pin, và nhiều sản phẩm hóa chất khác.

Trong nghiên cứu và ứng dụng thực tế, hiểu biết về phương trình điện li của axit sulfuric là quan trọng để kiểm soát và tối ưu hóa quá trình sử dụng axit trong các ứng dụng khác nhau. Đồng thời, nó mở ra cánh cửa cho việc hiểu sâu hơn về tính chất của axit sulfuric và cách nó tương tác với các chất khác trong môi trường hóa học.

Tóm lại, phương trình điện li của axit sulfuric không chỉ là một phần trong lý thuyết hóa học, mà còn là cơ sở cho nhiều ứng dụng quan trọng trong cuộc sống hàng ngày và công nghiệp. Sự hiểu biết vững về axit sulfuric sẽ giúp chúng ta tận dụng tối đa lợi ích của chất này trong các lĩnh vực khác nhau của xã hội

2. Bài tập tự luận:

Bài 1. Cho các chất sau: KCl; HF; FeSO₄; KOH; Zn(NO₃)₂; H₃PO₄; (NH₄)₃PO₄; H₂CO₃; ancol etylic; CH₃COOH; AgNO₃; Glucozơ; glyxerol; Al(OH)₃; Fe(OH)₂; HNO₃. Xác định chất điện ly mạnh, chất điện ly yếu, chất không điện ly? Viết phương trình điện ly của các chất (nếu có).

Đáp án hướng dẫn giải

Chất điện ly mạnh: NaCl; FeSO₄; KOH; Zn(NO₃)₂; (NH₄)₃PO₄; AgNO₃; HNO₃.

Phương trình điện ly:

KCl → K⁺ + Cl^–

FeSO₄→ Cu²⁺ + SO₄^2-

KOH → K⁺+ OH^–

Zn(NO₃)₂ → Zn²⁺ + 2NO₃^–

(NH₄)₃PO₄ → 3NH₄⁺ + PO₄^3-

AgNO₃ → Ag⁺ + NO₃^–

HNO₃ → H⁺ + NO₃^–

Chất điện ly yếu: HF; H₃PO₄; H₂CO₃; CH₃COOH; Al(OH)_3.

Phương trình điện ly:

HF ⇔ H+ + F-

CH₃COOH ⇔ CH₃COO^–+ H⁺

H₃PO₄ ⇔ H⁺+ H₂PO₄^–

Al(OH)₃ ⇔ Al³⁺ + 3OH^–

H₂PO₄^–⇔ H+ + HPO₄^2-

H₂CO₃ ⇔ H⁺ + HCO₃^–

HPO_4^2- ⇔ H⁺ + PO₄^3-

HCO₃^– ⇔ H+ + CO₃^2-

Chất không điện ly: Glucozơ; glyxerol; ancol etylic.

Bài 2. Cho dãy các chất Al, Al(OH)₃, NaHCO₃, Na₂SO₄, Zn(OH)₂. Số chất trong dãy vừa phản ứng được với dung dịch HCl, vừa phản ứng được với dung dịch NaOH là bao nhiêu. Viết phương trình phản ứng hóa học.

Đáp án hướng dẫn giải

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O

NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂O

Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + 2H₂O.

Vậy các chất vừa phản ứng được với dung dịch HCl, vừa phản ứng được với dung dịch NaOH là:

Có tất cả 4 chất: Al, Al(OH)₃, NaHCO₃, Zn(OH)₂

3. Bài tập trắc nghiệm:

Câu 1. Dãy các chất đều là chất điện li mạnh là

A. NaOH, KCl, H₂CO₃.

B. Na₂S, Zn(OH)₂, HCl.

C. HClO, KNO₃, Ba(OH)₃.

D. HCl, Cu(NO₃)₃,Ca(OH)₂.

Đáp án D

Dãy các chất đều là chất điện li mạnh là: HCl, Cu(NO₃)₃,Ca(OH)₂.

HCl → H⁺+ Cl⁻

Cu(NO₃)₂ → Cu ²⁺ + 2NO₃^–

Ca(OH)₂ → Ca²⁺ + OH^–

Câu 2. Axit nào sau đây là axit một nấc?

A. H₂SO₄

B. H₂CO₃

C. CH₃COOH

D. H₃PO₄

Đáp án A

Câu 3. Phản ứng hóa học nào sau đâycó phương trình ion thu gọn là H⁺ + OH^– → H₂O?

A. HCl + KOH → H₂O + KCl

B. KOH + KHCO₃→ H₂O + K₂CO₃

C. H₂SO₄+ CaCl₂ → 2HCl + CaSO₄

D. H₂SO₄ + Ca(OH)₂ → 2H₂O + CaSO₄

Đáp án A

Câu 4. Trong dung dịch CH₃COOH 0,04 M, cứ 100 phân tử hòa tan có 2 phân tử phân li thành ion. Nồng độ của ion H⁺ là

A. 0,001 M.

B. 0,08 M.

C. 0,0008 M.

D. 0,04 M.

Đáp án C

Độ điện li của CH₃COOH là 0,02.

C_{M H+} = 0,04. 0,02 = 0,0008 (mol)

Câu 5. Đặc điểm phân li Al(OH)3 trong nước là

A. theo kiểu bazơ.

B. vừa theo kiểu axit vừa theo kiểu bazơ.

C. theo kiểu axit.

D. vì là bazơ yếu nên không phân li.

Đáp án B

Câu 6. Xét pH của bốn dung dịch có nồng độ mol/lít bằng nhau là dung dịch HCl, pH = a; dung dịch H₂SO₄, pH = b; dung dịch NH4Cl, pH = c và dung dịch NaOH pH = d. Nhận định nào dưới đây là đúng?

A. d < c< a < b.

B. c < a< d < b.

C. a < b < c < d.

D. b < a < c < d.

Đáp án D

Chia 2 nhóm: nhóm bazơ NaOH; nhóm axit gồm HCl; H₂SO₄ và NH₄Cl.

Vì pH của bazơ lớn nhất → d có pH lớn nhất

HCl và H₂SO₄ là các axit mạnh nên pH sẽ nhỏ hơn muối NH₄Cl

Các chất cho cùng nồng độ mol/lít → H₂SO₄ phân li được 2H⁺

→ [H⁺] lớn hơn → pH sẽ nhỏ hơn (vì pH = – logC_M)

Do đó b < a < c < d.

Câu 7. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi

A. các chất phản ứng phải là những chất dễ tan.

B. các chất phản ứng phải là những chất điện li mạnh.

C. một số ion trong dung dịch kết hợp được với nhau làm giảm nồng độ ion của chúng.

D. Phản ứng không phải là thuận nghịch.

Đáp án C

Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi một số ion trong dung dịch kết hợp được với nhau làm giảm nồng độ ion của chúng.

Câu 8. Hòa tan các chất sau vào nước để được các dung dịch riêng rẽ: NaCl, CaO, SO₃, C₆H₁₂O₆, CH₃COOH, C₂H₅OH, Al₂(SO₄)₃. Trong các dung dịch tạo ra có bao nhiêu dung dịch có khả năng dẫn điện?

A. 5

B. 6

C. 7

D. 8

Đáp án A

Các dung dịch có khả năng dẫn điện là các dung dịch tan trong nước phân li ra các ion

Đó là : KCl; BaO; SO₃; CH₃COOH; Al₂(SO₄)₃

BaO và SO₃ tan vào nước xảy ra phản ứng:

BaO + H₂O → Ba(OH)₂ ; dung dịch Ba(OH)₂ thu được là bazo mạnh nên dẫn được điện

SO₃+ H₂O → H₂SO₄; dung dịch H₂SO₄ thu được là axit mạnh nên dẫn được điện

Câu 9. Có 4 dung dịch: Natri clorua, rượu etylic (C₂H₅OH), axit axetic (CH₃COOH), kali sunfat đều có nồng độ 0,1 mol/l. Khả năng dẫn điện của các dung dịch đó tăng dần theo thứ tự nào trong các thứ tự sau:

A. NaCl < C₂H₅OH < CH₃COOH < K₂SO₄

B. C₂H₅OH < CH₃COOH < NaCl < K₂SO₄

C. C₂H₅OH < CH₃COOH < K₂SO₄ < NaCl

D. CH₃COOH < NaCl < C₂H₅OH < K₂SO₄

Đáp án B

C₂H₅OH tan trong nước nhưng không phân li ra ion=>không có khả năng dẫn điện.

CH₃COOH là chất điện li yếu =>dẫn điện yếu hơn so với 2 muối

Cùng nồng độ 0,1 mol/l thì: NaCl →Na⁺ +Cl⁻ ; K₂SO₄ →2K⁺ + SO₄²⁻

K₂SO₄ phân li ra nhiều ion hơn nên dẫn điện mạnh hơn NaCl.

=> C₂H₅OH < CH₃COOH < NaCl < K₂SO₄

Câu 10. Cho 500 ml dung dịch NaOH 0,2M; NaAlO2 0,1M vào 500 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,1M; Ba(AlO₂)₂ 0,1M thu được dung dịch A. Nồng độ ion OH- và AlO₂– trong dung dịch A lần lượt là

A. 0,2M; 0,15M.

B. 0,3M; 0,2M.

C. 0,2M; 0,3M.

D. 0,3M và 0,15M.

Đáp án A

n_NaOH = 0,5.0,2 = 0,1 mol; n_NaAlO2 = 0,5.0,1 = 0,05 mol

n_Ba(OH)2 = 0,5.0,1 = 0,05 mol; n_Ba(AlO2)2 = 0,5.0,1 = 0,05 mol.

Các chất đều là chất điện li mạnh nên điện li hoàn toàn thành ion.

Vậy trong dung dịch A:

n_OH^– = n_NaOH + 2n_Ba(OH)2 = 0,1 + 2.0,05 = 0,2 mol ⟹ [OH^–] = 0,2/1 = 0,2M

n_AlO2^– = n_NaAlO2 + 2n_Ba(AlO2)2 = 0,05 + 2.0,05 = 0,15 mol ⟹ [AlO₂^–] = 0,15/1 = 0,15M