Giải SBT Hóa 11 Bài 4: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li

Mục lục Giải SBT Hóa 11 Bài 4: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li

Bài 4.1 trang 6 sbt Hóa 11: Phản ứng nào dưới đây là phản ứng trao đổi ion trong dung dịch?

A. Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑

B. Fe(NO₃)₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaNO₃

C. 2Fe(NO₃)₃ + 2KI → 2Fe(NO₃)₂ + I₂ + 2KNO₃

D. Zn + 2Fe(NO₃)₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Fe(NO₃)₂

Lời giải:

Đáp án B

Các phản ứng A, C, D đều là phản ứng oxi hóa – khử.

Bài 4.2 trang 6 sbt Hóa 11: Phản ứng nào trong số các phản ứng dưới đây là phản ứng trao đổi ion trong dung dịch có thể dùng để điều chế HF?

A. H₂ + F₂ → 2HF

B. NaHF₂  NaF + HF

C. CaF₂ + 2HCl  CaCl₂ + 2HF

D. CaF₂ + H₂SO₄ (đặc)  CaSO₄↓ + 2HF↑

Lời giải:

Đáp án D

Phản ứng C cũng là phản ứng trao đổi ion và tạo ra HF, nhưng khi đun nóng cả HCl bay ra cùng với HF, nên không dùng để điều chế HF được.

Bài 4.3 trang 6 sbt Hóa 11: Phản ứng tạo thành PbSO₄ nào dưới đây không phải là phản ứng trao đổi ion trong dung dịch?

A. Pb(NO₃)₂ + Na₂SO₄ → PbSO₄↓ + 2NaNO₃

B. Pb(OH)₂ + H₂SO₄ → PbSO₄↓ + 2H₂O

C. PbS + 4H₂O₂ → PbSO₄↓ + 4H₂O

D. (CH3COO)₂Pb + H₂SO₄ → PbSO₄↓ + 2CH₃COOH

Lời giải:

Đáp án C

Phản ứng: PbS + 4H₂O₂ → PbSO₄↓ + 4H₂O

Đây là phản ứng oxi hóa – khử.

Bài 4.4 trang 7 sbt Hóa 11: Dãy ion nào sau đây có thể cùng có mặt trong dung dịch?

A. Mg²⁺, SO₄^2-, Cl^-, Ag⁺

B. H⁺, Cl^-, Na⁺, Al³⁺

C. S^2-, Fe²⁺, Cu²⁺, Cl^-

D. OH^-, Na⁺, Ba²⁺, Fe³⁺

Lời giải:

Đáp án B

Ý A không thể vì 2 ion Ba²⁺ và SO₄^2- tạo kết tủa BaSO₄

Ý C: Fe²⁺, Cu²⁺ tạo kết tủa với S^2-

Ý D: Fe³⁺ tạo kết tủa với OH^-

Bài 4.5 trang 7 sbt Hóa 11: Dùng phản ứng trao đổi ion để tách:

1. Cation Mg²⁺ ra khỏi dung dịch chứa các chất tan Mg(NO₃)₂ và KNO₃.

2. Anion PO₄³⁻ ra khỏi dung dịch chứa các chất tan K₃PO₄ và KNO₃.

Lời giải:

1. Mg(NO₃)₂ + 2KOH → Mg(OH)₂↓ + 2KNO₃

2. 2K₃PO₄ + 3Ca(NO₃)₂ → Ca₃(PO₄)₂↓ + 6KNO₃

Bài 4.6 trang 7 sbt Hóa 11: HF được sản xuất bằng phản ứng giữa CaF₂ và H₂SO₄. Dùng 6,00 kg CaF₂ và H₂SO₄ đặc, dư thu được 2,86 kg HF. Tính hiệu suất của phản ứng.

Lời giải:

CaF₂ + H₂SO₄ → 2HF↑ + CaSO₄↓

Theo phản ứng cứ 78,0 kg CaF₂ sẽ thu được 40,0 kg HF (hiệu suất 100%)

Nếu dùng 6 kg CaF₂ thì được: $\frac{40.6}{78}=3,08$ (kg) HF

Vậy hiệu suất của phản ứng: $H=\frac{2,86}{3,08}.100\%=92,9\%$

Bài 4.7 trang 7 sbt Hóa 11: Trong y học, dược phẩm Nabica (NaHCO₃) là chất được dùng để trung hoà bớt lượng dư axit HCl trong dạ dày. Hãy viết phương trình hoá học dưới dạng phân tử và ion rút gọn của phản ứng đó. Tính thể tích dung dịch HCl 0,035M (nồng độ axit trong dạ dày) được trung hoà và thể tích khí CO₂) sinh ra ở đktc khi uống 0,336 g NaHCO₃).

Lời giải:

NaHCO₃ + HCl → CO₂↑ + H₂O + NaCl

HCO₃⁻ + H⁺ → CO₂↑ + H₂O

$n_{NaHC{O}_3}=\frac{0,336}{84}={4.10}^{-3}$ (mol)

Theo phản ứng cứ 1 mol NaHCO₃ tác dụng với 1 mol HCl và tạo ra 1 mol CO₂. Từ đó:

Thể tích HCl được trung hoà là: $V_{HCl}=\frac{{4.10}^{-3}}{0,035}=1,{14.10}^{-1}$ (lít)

Thể tích khí CO₂ tạo ra: $V_{C{O}_2}={4.10}^{-3}.22,4=8,{96.10}^{-2}$ (lít).

Bài 4.8 trang 7 sbt Hóa 11: Một mẫu nước chứa Pb(NO₃)₂. Để xác định hàm lượng Pb²⁺, người ta hoà tan một lượng dư Na₂SO₄ vào 500 ml nước đó. Làm khô kết tủa sau phản ứng thu được 0,96 g PbSO₄. Hỏi nước này có bị nhiễm độc chì không, biết rằng nồng độ chì tối đa cho phép trong nước sinh hoạt là 0,1 mg/l?

Lời giải:

Pb(NO₃)₂ + Na₂SO₄ → PbSO₄↓ + 2NaNO₃

 $n_{Pb{\left(N{O}_3\right)}_2}=\frac{0,96}{303}=3,{168.10}^{-3}$ (mol) tạo thành trong 500 ml

= Số mol Pb(NO₃)₂ trong 500 ml.

Lượng PbSO₄ hay Pb²⁺ có trong 1 lít nước:

3,168.10^-3.2 = 6,336.10^-3 (mol).

Số gam chì có trong 1 lít:

6,336.10^-3.207 = 1,312 (g/l) hay 1,312 mg/ml.

Vậy nước này bị nhiễm độc chì.

Bài 4.9 trang 7 sbt Hóa 11: Hoà tan 1,952 g muối BaCl₂.xH₂O trong nước. Thêm H₂SO₄ loãng, dư vào dung dịch thu được. Kết tủa tạo thành được làm khô và cân được 1,864 g. Xác định công thức hoá học của muối.

Lời giải:

$\begin{array}{l}BaC{l}_2.x{H}_{2}O+H_{2}S{O}_4\to BaS{O}_4+2HCl+x{H}_{2}O\\ 1\text{ mol 1 mol}\\ \frac{1,952}{M}={8.10}^{-3}\text{ mol }\frac{1,864}{233}={8.10}^{-3}\text{ mol}\end{array}$

Suy ra M = 244g/mol = $M_{BaC{l}_2.x{H}_{2}O}$ . Từ đó:

Suy ra x = 2.

Vậy công thức hoá học của muối là: BaCl₂.2H₂O

Bài 4.10 trang 7 sbt Hóa 11: Hòa tan hoàn toàn 0,8 g một kim loại hoá trị II hoà tan hoàn toàn trong 100 ml H₂SO₄ 0,5 M. Lượng axit còn dư phản ứng vừa đủ với 33,4 ml dung dịch NaOH 1,00 M. Xác định tên kim loại.

Lời giải:

Số mol H₂SO₄ trong 100ml dung dịch 0,5M là:

  $\frac{0,5.100}{1000}={5.10}^{-2}$ (mol)

Số mol NaOH trong 33,4 ml nồng độ 1M:

 $\frac{1.33,4}{1000}=33,{4.10}^{-3}$ (mol)

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

Lượng H₂SO₄ đã phản ứng với NaOH:

$\frac{33,{4.10}^{-3}}{2}=16,{7.10}^{-3}$ (mol)

Số mol H₂SO₄ đã phản ứng với kim loại là:

5.10^-2 - 1.67.10^-2 = 3,33.10^-2 mol

Dung dịch H₂SO₄ 0,5M là dung dịch loãng nên:

X + H₂SO₄ → XSO₄ + H₂↑

Số mol X và số mol H₂SO₄ phản ứng bằng nhau, nên:

3,33.10^-2 mol X có khối lượng 0,8 g

1 mol X có khối lượng: $\frac{0,8}{3,{33.10}^{-2}}=24$ (g) 

Suy ra M_{kim loại} = 24 g/mol.

Vậy kim loại hoá trị II là magie.

Bài 4.11 trang 7 sbt Hóa 11: Tính nồng độ mol của dung dịch HCl, nếu 30,0 ml dung dịch này phản ứng vừa đủ với 0,2544 g Na₂CO₃.

Lời giải:

 $\begin{array}{l}N{a}_{2}C{O}_3 +2HCl\to C{O}_2\uparrow +H_{2}O+2NaCl\\ 1mol 2mol\end{array}$

$n_{N{a}_{2}C{O}_3}=\frac{0,2544}{106}=2,{4.10}^{-3}$ (mol)

Suy ra n_HCl = 2,4.10⁻³.2 = 4,8.10⁻³ mol

Trong 30 ml dd HCl chứa 4,8.10^-3 mol HCl

Trong 1000 ml dd HCl chứa

$\frac{4,{8.10}^{-3}.1000}{30}=0,16$ (mol)

Suy ra [HCl] = 0,16 mol/l

Bài 4.12 trang 7 sbt Hóa 11: Trong y học, dược phẩm sữa magie (các tinh thể Mg(OH)₂ lơ lửng trong nước), được dùng để trị chứng khó tiêu do dư axit (HCl). Để trung hoà hết 788 ml dung dịch HCl 0,035M trong dạ dày cần bao nhiêu ml sữa magie, biết rằng trong 1 ml sữa magie chứa 0,08 g Mg(OH) ₂.

Lời giải:

Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O

Số mol HCl cần trung hoà là:

n_HCl = $\frac{788.0,035}{1000}=2,{76.10}^{-2}$ (mol)

Khối lượng Mg(OH)₂ đã phản ứng:

$x=\frac{2,{76.10}^{-2}.58}{2}=0,8$ (g)

1 ml sữa magie có 0,08 g Mg(OH)₂.

Vậy thể tích sữa magie chứa 0,8 g Mg(OH)₂:

$y=\frac{0,8}{0,08}=10$ (ml)

Thể tích sữa magie cần dùng là 10 ml.

Bài 4.13 trang 7 sbt Hóa 11: Hoà tan 0,887 g hỗn hợp NaCl và KCl trong nước. Xử lí dung dịch thu được bằng một lượng dư dung dịch AgNO₃. Kết tủa khô thu được có khối lượng 1,913 g. Tính thành phần phần trăm của từng chất trong hỗn hợp.

Lời giải:

Gọi x, y lần lượt là số mol của NaCl và KCl (mol)

$\begin{array}{l}NaCl+AgN{O}_3\to AgCl+NaN{O}_3\\ x\text{ mol x mol}\end{array}$

$\begin{array}{l}KCl+AgN{O}_3\to AgCl+KN{O}_3\\ \text{y mol y mol}\end{array}$

$\left\{\begin{array}{c}58,5x+74,5y=0,887\left(1\right)\\ 143,5x+143,5y=1,913\left(2\right)\end{array}\right.$

Suy ra $\left\{\begin{array}{c}143,5x+182,7y=2,176\\ 143,5x+143,5y=1,913\end{array}\right.$

Suy ra y = 6,71.10⁻³mol

Khối lượng KCl là: m_KCl = 74,5. 6,71.10⁻³ = 0,5(g)

%m_NaCl = 100% - 56,4% = 43,6%

Xem thêm lời giải sách bài tập Hóa học lớp 11 hay, chi tiết khác:

Bài 5: Luyện tập axit, bazơ và muối. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li

Bài 8: Amoniac và muối amoni 

Bài 9: Axit nitric và muối nitrat

Bài 10: Photpho

Bài 11: Axit photphoric và muối photphat

Xem thêm tài liệu Hóa học lớp 11 hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li

Trắc nghiệm Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li có đáp án