Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li là gì? Lấy các thí dụ minh họa.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion:

Chất tham gia phản ứng phải tan ( trừ phản ứng với axit)

Có sự tạo thành:

- Chất kết tủa (chất ít tan hơn, chất không tan)

- Chất dễ bay hơi

- Chất điện li yếu hơn.

Ví dụ:

+ Sản phẩm là chất kết tủa

Phương trình dưới dạng phân tử:

Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NaCl

Phương trình ion rút gọn:

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄↓

+ Sản phẩm là chất điện li yếu

Phương trình dưới dạng phân tử:

2HCl + Na₂CO₃ → 2NaCl + H₂O + CO₂

Phương trình ion rút gọn:

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂↑ + H₂O

Thực hành Tính axit-bazơ - Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Thí nghiệm 1 : Tính axit – bazo

- Tiến hành TN:

    + Đặt 4 mẩu giấy chỉ thị pH lên mặt kính đồng hồ.

    + Lần lượt nhỏ lên các mẩu giấy đó 1 giọt dd HCl 0,1M, 1 giọt dd NH₄Cl, 1 giọt dd CH₃COONa, 1 giọt dd NaOH.

- Hiện tượng :

    + HCl làm mẩu giấy pH chuyển màu cam ⇒ HCl có tính axit mạnh

    + NH₄Cl làm mẩu giấy pH chuyển màu vàng nhạt ⇒ NH₄Cl có tính axit yếu

    + CH₃COONa làm mẩu giấy pH chuyển màu xanh nhạt ⇒ CH₃COONa có tính bazo yếu

    + NaOH làm mẩu giấy pH chuyển màu xanh dương ⇒ NaOH có tính bazo mạnh

(Lưu ý : màu sắc chỉ mang tính chất tương đối, cần quan sát kĩ thí nghiệm làm thực tế.)

- Giải thích : Tùy vào nồng độ axit, bazo mà làm giấy pH chuyển màu khác nhau.

Thí nghiệm 2 : Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li

Thí nghiệm a:

- Tiến hành TN : Cho 2ml dd Na₂CO_3 đặc vào ống nghiệm đựng khoảng 2ml dd CaCl_2 đặc.

- Hiện tượng : Xuất hiện kết tủa trắng

- Giải thích : 2 dd đã phản ứng với nhau tạo ra chất kết tủa là CaCO₃

PTHH : CaCl₂ + Na₂CO₃ → 2NaCl + CaCO₃ ( Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃)

Thí nghiệm b:

- Tiến hành TN: Hòa tan kết tủa CaCO₃ ở thí nghiệm a bằng dd HCl loãng.

- Hiện tượng: Xuất hiện bọt khí thoát ra

- Giải thích: HCl đã hòa tan kết tủa CaCO₃ và sinh ra khí CO₂.

PTHH: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

(CaCO₃ + 2H⁺ → Ca²⁺ + CO₂ + H₂O)

Thí nghiệm c:

- Tiến hành TN:

    + Cho vào 2 ống nghiệm khoảng 2ml dd NaOH

    + Nhỏ vào đó vài giọt dd phenolphtalein

    + Nhỏ từ từ dd HCl loãng vào ống nghiệm trên, vừa nhỏ vừa lắc cho tới khi mất màu

- Hiện tượng: Lúc đầu ống nghiệm chỉ có dd NaOH ⇒ phenolphtalein chuyển màu hồng. Sau khi nhỏ từ từ dd HCl vào màu hồng nhạt dần tới khi dư dd HCl màu hồng biến mất.

- Giải thích: dd NaOH có tính bazo làm phenolphtalenin chuyển màu hồng. Khi thêm HCl nồng độ dd NaOH giảm dần (do NaOH tác dụng với HCl) tới khi HCl dư, dung dịch có tính axit nên màu hồng biến mất.

HCl + NaOH → NaCl + H₂O (H⁺ + OH^- → H₂O)

Thí nghiệm d:

- Tiến hành TN:

    + Cho vào ống nghiệm 2ml dd ZnSO₄, thêm tiếp vào đó 4ml dd NaOH để đảm bảo phản ứng vừa đủ tạo kết tủa, ta thu được kết tủa Zn(OH)₂. Thêm tiếp NaOH từ từ cho tới dư. Quan sát hiện tượng

- Hiện tượng: Lúc đầu phản ứng tạo kết tủa trắng. Khi cho thêm NaOH tới dư, kết tủa tan dần tạo dung dịch trong suốt

- Giải thích:

    + dd ZnSO₄ và dd NaOH đã phản ứng với nhau tạo ra kết tủa là Zn(OH)₂

    + Zn(OH)₂ thể hiện tính lưỡng tính nên tan được trong dd NaOH

PTHH : ZnSO₄ + 2NaOH → Zn(OH)₂ + Na₂SO₄

(Zn²⁺ + 2OH^- → Zn(OH)₂)

Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + 2H₂O

(Zn(OH)₂ + 2OH^- → ZnO₂^2- + 2H₂O)

Thiếu iot gây ra bệnh bướu cổ, vì vậy cần phải dùng muối iot. Muối iot là muối ăn có trộn thêm một lượng nhỏ hợp chất của iot (thường dùng là KI hoặc KIO3). Khối lượng KI cần dùng để sản xuất 10 tấn muối iot chứa 2,5% KI là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

m_KI = 0,25%.m_{muối iot} = 0,25 tấn.

X là este mạch hở, đơn chức. Thủy phân hoàn toàn m gam X bằng dung dịch chứa NaOH (vừa đủ) thu được muối Y và ancol Z (có cùng số nguyên tử C). Đốt cháy hết lượng muối Y trên cần vừa đủ 0,3 mol O2, sản phẩm cháy thu được chứa 0,25 mol CO2. Nếu đốt cháy hết lượng ancol Z cần 0,4 mol O2 và thu được tổng số mol CO2 và H2O là 0,6 mol. Tìm m?

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

Đặt n_Y = n_Z = x → n_NaOH = x → n_Na2CO3 = 0,5x

Do Y và Z có cùng C → n_C(Z) = n_C(Y)

Đốt muối Y thu được: 0,25 mol CO₂; 0,5x mol Na₂CO₃

Đốt cháy ancol Z thu được:

n_CO2(Z) = n_CO2(Y) + n_Na2CO3 = 0,25 + 0,5x → n_H2O(Z) = (0,35 - 0,5x) mol

Bảo toàn nguyên tố Oxi:

Đốt Z: n_Z = n_OH = (0,5x + 0,05) mol = x → x = 0,1 mol

Đốt Y: n_H2O(Y) = 0,15 mol là → H_Y = 3, C_Y = 3 → Y là CH₂ = CHCOONa

→ Z là C₃H₆O

Bảo toàn khối lượng: m = 0,1.94 + 0,1.58 – 0,1.40 = 11,2 g

Có các chất : NH3, CO2, HCl, KOH, Na2CO3. Có thể dùng những chất nào để kết tủa Al(OH)3 từ dung dịch : a)  Nhôm clorua ? b)  Natri aluminat ?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Các chất có thể dùng là NH₃, KOH, Na₂CO₃ :

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ ↓ + 3NH₄Cl

AlCl₃ + 3KOH (vừa đủ) → Al(OH)₃↓ + 3KCl

2AlCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑+ 6NaCl

b) Các chất có thể dùng là CO₂, HCl :

NaAlO₂ + CO₂ + 2H₂O → Al(OH)₃↓+ NaHCO₃

NaAlO₂ + HCl (vùa đủ) + H₂O →Al(OH)₃↓+ NaCl.