Câu 1 trang 16 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Phát biểu các định nghĩa axit và bazơ theo thuyết A-rê-ni-ut và thuyết Bron – stêt. Lấy các thí dụ minh họa. Giải * Theo thuyết A-rê-ni-út: - Axit là chất khi tan trong nước phân li ra cation H+. Thí dụ : \(HCl \rightarrow H^+ + Cl^-\) \(CH_3COOH \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} H^+ + CH_3COO^-\) - Bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra anion OH-. Thí dụ : \(NaOH \rightarrow Na^+ + OH^-\) * Theo thuyết Bron – stêt: - Axit là chất nhường proton (H+) . Bazơ là chất nhận proton. Axit \(\mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}}\) Bazơ + \(H^+\) - Thí dụ 1: \(CH_3COOH +H_2O\mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} H_3O^+ + CH_3COO^-\) CH3COOH + H2O ↔ H3O+ + CH3COO- - Thí dụ 2: \(NH_3 + H_2O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}}NH_4^+ + OH^-\) Câu 2 trang 16 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Thế nào là bazơ một nấc và nhiều nấc, axit một nấc và axit nhiều nấc. Hiđroxit lưỡng tính, muối trung hòa, muối axit. Lấy các thí dụ và viết phương trình điện li của chúng trong nước. Giải a) Axit nhiều nấc - Những axit khi tan trong nước mà phân tử phân li một nấc ra ion \(H^+\) là các axit một nấc. - Những axit khi tan trong nước mà phân tử phân li nhiều nấc ra ion \(H^+\) là các axit nhiều nấc. - Thí dụ: \(HCl \to {H^ + } + C{l^ - }\) Ta thấy phân tử HCl trong dung dịch nước chỉ phân li một nấc ra ion \(H^+\), đó là axit một nấc. \(\eqalign{ & {H_3}P{O_4} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {H^ + } + {H_2}P{O_4}^ - \cr & {H_2}P{O_4}^ - \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {H^ + } + HP{O_4}^{2 - } \cr & HP{O_4}^{2 - } \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {H^ + } + P{O_4}^{3 - } \cr} \) Phân tử \({H_3}P{O_4}\) phân li ba nấc ra ion \(H^+\); \({H_3}P{O_4}\) là axit ba nấc. b) Bazơ nhiều nấc - Những bazơ khi tan trong nước mà phân tử phân li một nấc ra ion \(OH^-\) là các bazơ một nấc. - Những bazơ khi tan trong nước mà phân tử phân li nhiều nấc ra ion \(OH^-\) là các bazơ nhiều nấc. - Thí dụ: \(NaOH \to N{a^ + } + O{H^ - }\) Phân tử NaOH khi tan trogn nước chỉ phân li một nấc ra ion \(OH^-\), NaOH là bazơ một nấc. \(\eqalign{ & Mg{(OH)_2} \to Mg{(OH)^ + } + O{H^ - } \cr & Mg{(OH)^ + } \to M{g^{2 + }} + O{H^ - } \cr} \) Phân tử \(Mg{(OH)_2}\) phân li hai nấc ra ion \(OH^-\), \(Mg{(OH)_2}\) là bazơ hai nấc. c) Hidroxit lưỡng tính Hidroxit lưỡng tính là hidroxit khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit, vừa có thể phân li như bazơ. - Thí dụ: \(Zn{(OH)_2}\) là hidroxit lưỡng tính: \(Zn{(OH)_2} \to Z{n^{2 + }} + 2O{H^ - }\): Phân li theo kiểu bazơ \(Zn{(OH)_2} \to 2{H^ + } + Zn{O_2}^{2 - }\) (*) : Phân li theo kiểu axit d) Muối trung hòa Muối mà anion gốc axit không còn hidro có khả năng phân li ra ion H+ (hidro có tính axit) được gọi là muối trung hòa. - Thí dụ: \(NaCl, (NH4)_2 SO_4, Na_2CO_3\). \({\left( {N{H_4}} \right)_2}S{O_4} \to 2N{H_4}^ + + S{O_4}^{2 - }\) e) Muối axit Nếu anion gốc axit của muối vẫn còn hidro có khả năng phân li ra ion \(H^+\), thì muối đó được gọi là muối axit. - Thí dụ: \(NaHCO_3, NaH_2PO_4 , NaHSO_4\). \(NaHCO_3\to Na^+ + HCO_3^-\) Câu 3 trang 16 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Hằng số phân li axit, hằng số phân li bazơ là gì ? Lấy thí dụ. Giải Câu 4 trang 16 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Kết luận nào dưới đây là đúng theo thuyết A-rê-ni-ut ? A. Một hợp chất trong thành phần phân tử hiđro là axit. B. Một hợp chất trong thành phần phân tử có nhóm OH và bazơ C. Một hợp chất trong thành phần phân tử có hiđro và phân li ra \({H^ + }\) trong nước là axit. D. Một bazơ không nhất thiết phải có nhóm OH trong thành phần phân tử. Giải Chọn đáp án C Câu 5 trang 16 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Theo thuyết Bron – stêt thì nhận xét nào sau đây là đúng ? A. Trong thành phần phân tử của bazơ phải có nhóm OH B. Axit hoặc bazơ có thể là phân tử hoặc ion C. Trong thành phần của axit có thể không có hiđro D. Axit hoặc bazơ không thể là ion. Giải Chọn đáp án B Câu 6 trang 16 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau: A. Giá trị \({K_a}\) của một axit phụ thuộc vào nồng độ. B. Giá trị \({K_a}\) của một axit phụ thuộc vàoáp suất. C. Giá trị \({K_a}\) của một axit phụ thuộc vào nhiệt độ. D. Giá trị \({K_a}\) của axit càng nhỏ lực axit càng mạnh. Giải Chọn đáp án C Câu 7 trang 16 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Viết phương trình điện li của các chất sau trong dung dịch: \({K_2}C{O_3},NaClO,N{a_2}HP{O_4},N{a_3}P{O_4},\) \(N{a_2}S,Sn{\left( {OH} \right)_2}\) Giải Phương trình điện li: \({K_2}C{O_3} \to 2{K^ + } + CO_3^{2 - }\); \(NaClO \to N{a^ + } + C{lO^ - }\) \(N{a_2}HP{O_4} \to 2N{a^ + } + HPO_4^{2 - }\); \(N{a_3}P{O_4} \to 3N{a^ + } + PO_4^{3 - }\) \(N{a_2}S \to 2N{a^ + } + {S^{2 - }}\); \(NaHS \to N{a^ + } + H{S^ - }\) \(Sn{\left( {OH} \right)_2} \to S{n^{2 + }} + 2O{H^ - }\); \({H_2}Sn{O_2} \to 2{H^ + } + SnO_2^{2 - }\) Câu 8 trang 16 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Hãy cho biết các phân tử và ion sau là axit, bazơ hay lưỡng tính theo thuyết Bron – stêt: \(HI,C{H_3}CO{O^ - },{H_2}PO_4^ - ,PO_4^{3 - },N{H_3},{S^{2 - }},HPO_4^{2 - }\) Giải thích. Giải Axit: \(HI + {H_2}O \to{H_3}O^++ {I^ - }\) Bazơ:\(C{H_3}CO{O^ - },{S^{2 - }},PO_4^{3 - },N{H_3}\) \(C{H_3}CO{O^ - } + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} C{H_3}COOH + O{H^ - }\) \(PO_4^{3 - } + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} HPO_4^{2 - } + O{H^ - }\) \({S^{2 - }} + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} H{S^ - } + O{H^ - }\) \(N{H_3} + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} NH_4^ + + O{H^ - }\) Lưỡng tính: \(HPO_4^{2 - },{H_2}PO_4^ - \) \(HPO_4^{2 - } + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} PO_4^{3 - } + {H_3}{O^ + }\) \(HPO_4^{2 - } + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {H_2}PO_4^ - + O{H^ - }\) \({H_2}PO_4^ - + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} HPO_4^{2 - } + {H_3}{O^ + }\) \({H_2}PO_4^ - + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {H_3}P{O_4} + O{H^ - }\) Câu 9 trang 16 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Viết biểu thức hằng số phân li axit \({K_a}\) hoặc hằng số phân li bazo \({K_b}\) cho các trường hợp sau: \(HF,Cl{O^ - },NH_4^ + ,F^-.\) Giải \(HF \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {H^ + } + {F^ - }\) Ta có \({K_a} = {{\left[ {{H^ + }} \right]\left[ {{F^ - }} \right]} \over {\left[ {HF} \right]}}\) \(Cl{O^ - } + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} HClO + O{H^ - }\) Ta có \({K_b} = {{\left[ {HClO} \right]\left[ {O{H^ - }} \right]} \over {\left[ {Cl{O^ - }} \right]}}\) \(NH_4^ + + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} N{H_3} + {H_3}{O^ + }\) Ta có \({K_a} = {{\left[ {N{H_3}} \right]\left[ {{H_3}{O^ +}} \right]} \over {\left[ {NH_4^ + } \right]}}\) \({F^ - } + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} HF + O{H^ - }\) Ta có \({K_b} = {{\left[ {HF} \right]\left[ {O{H^ - }} \right]} \over {\left[ {{F^ - }} \right]}}\) Câu 10 trang 16 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Có hai dung dịch sau: a) \(C{H_3}COOH\,\,0,10M\,\left( {{K_a} = 1,{{75.10}^{ - 5}}} \right)\) Tính nồng độ mol của ion \({H^ + }\) b) \(N{H_3}\,\,0,10M\,\left( {{K_b} = 1,{{8.10}^{ - 5}}} \right)\) Tính nồng độ mol của ion \(O{H^ - }\) Giải a) Xét 1 lít dung dịch \(C{H_3}COOH\,\) \(C{H_3}COOH\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} C{H_3}CO{O^ - } + {H^ + }\) Trước điện li 0,1 0 0 Điện li x \( \to \) x \( \to \) x Sau điện li (0,1 - x) x x Ta có \({K_b} = {{\left[ {C{H_3}CO{O^ - }} \right]\left[ {{H^ + }} \right]} \over {\left[ {C{H_3}CO{OH}} \right]}} = 1,{75.10^{ - 5}}\) \(\Rightarrow {{xx} \over {\left( {0,1 - x} \right)}} = 1,{75.10^{ - 5}}\) Vì x <<0,1 \( \Rightarrow\left( {0,1 - x} \right) \approx 0,1 \) \(\Rightarrow xx = 0,1.1,{75.10^{ - 5}} = 1,{75.10^{ - 6}} \) \(\Rightarrow x = 1,{32.10^{ - 3}}\) \( \Rightarrow \left[ {{H^ + }} \right] = 1,{32.10^{ - 3}}\) mol/lít b) Xét 1 lít dung dịch \(N{H_3}\) \(N{H_3} + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} NH_4^ + + O{H^ - }\) Trước phản ứng 0,1 0 0 Phản ứng x \( \to \) x \( \to \) x Cân bằng (0,1 - x) x x Ta có \(K = {{\left[ {NH_4^ + } \right]\left[ {O{H^ - }} \right]} \over {\left[ {N{H_3}} \right]}} = 1,{8.10^{ - 5}} \) \(\Rightarrow {{xx} \over {\left( {0,1 - x} \right)}} = 1,{8.10^{ - 5}}\) Vì x <<0,1 \( \Rightarrow\left( {0,1 - x} \right) \approx 0,1 \) \( \Rightarrow {x^2} = 1,{8.10^{ - 6}} \) \(\Rightarrow x = 1,{34.10^{ - 3}}\) \( \Rightarrow \left[ {O{H^ - }} \right] = 1,{34.10^{ - 3}}\) mol/lít
