Nước nguyên chất ở 25°C có nồng độ H+. Bài tập 1.20 trang 6 sách bài tập[SBT] hóa học 11 – Bài 3: Sự điện ly của nước. pH. Chất chỉ thị axit – bazơ
1.20*. Nước nguyên chất ở 25°C có nồng độ H+ bằng 1.10-7 mol/l. Hỏi có bao nhiêu phần trăm phân tử H20 phân li ra ion ở nhiệt độ này, biết rằng \[{D_{{H_2}O}}\] = 1 g/ml ?
1 lít nước nặng 1000 g, nên số mol nước trong 1000 g là \[\frac{{1000}}{{18}} = 55,5[mol].\]
Cứ có 55,5 mol nước ở 25°C thì có 1.10-7mol phân li ra ion. Phần trăm mol nước phân li ra ion : \[\frac{{{{1.10}^{ – 7}}.100\% }}{{55,5}} = {1,8.10^{ – 7}}\% \]
1,8.10-7% mol H20 phân li ra ion cũng là phần trăm số phân tử H20 phân li ra ion.
Xem toàn bộ tài liệu Lớp 11: tại đây
Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
- Giải Hóa Học Lớp 11
- Sách giáo khoa hóa học lớp 11
- Sách Giáo Viên Hóa Học Lớp 11
- Sách giáo khoa hóa học nâng cao lớp 11
- Sách Giáo Viên Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao
- Giải Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Hóa Học Lớp 11
- Sách Bài Tập Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao
Giải Sách Bài Tập Hóa Học 11 – Bài 3: Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị axit-bazơ giúp HS giải bài tập, cung cấp cho các em một hệ thống kiến thức và hình thành thói quen học tập làm việc khoa học, làm nền tảng cho việc phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động:
Bài 3.1 trang 5 Sách bài tập Hóa học 11: 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.
Lời giải:
Đáp án: B.
Bài 3.2 trang 5 Sách bài tập Hóa học 11: Hoà tan một axit vào nước ở 25oC, kết quả là
A. [H+] < [OH–].
B. [H+] = [OH–].
C. [H+] > [OH–].
D. [H+][OH–] > 1.10-14.
Lời giải:
Đáp án: C.
Bài 3.3 trang 5 Sách bài tập Hóa học 11: Dung dịch của một bazơ ở 25oC có :
A. [H+] = 1.10-7M.
B. [H+] < 1.10-7M.
C. [H+] > 1.10-7M.
D. [H+][OH–] > 10-14
Lời giải:
Đáp án: B.
Bài 3.4 trang 5 Sách bài tập Hóa học 11: 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
Lời giải:
Đáp án: C.
Bài 3.5 trang 5 Sách bài tập Hóa học 11: Tích số ion của nước ở một số nhiệt độ như sau:
Ở 20oC : KH2O = 7.10-15
Ở 25oC : KH2O = 1.10-14.
Ở 30oC : KH2O = 1,5.10-14.
Hỏi sự điện li của nước là thu nhiệt hay toả nhiệt ?
Lời giải:
Thu nhiệt, vì khi nhiệt độ tăng tích số ion của nước tăng, nghĩa là sự điện ỉi của nước tăng, tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê.
Bài 3.6 trang 5 Sách bài tập Hóa học 11: 1. Dùng các số liệu ở bài tập 3.5, hãy xác định môi trường axit, trung tính, kiềm ở 20oC và 30oC 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.
Lời giải:
1. Ở 20oC :
+ Môi trường trung tính:
[H+] = [OH−] =
+ Môi trường axit: [H+] > 8,37.10-8 mol/l.
+ Môi trường kiềm : [H+] < 8,37.10-8 mol/l.
Ở 30oC :
+ Môi trường trung tính:
[H+] = [OH–] =
+ 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 Sách bài tập Hóa học 11: Nước nguyên chất ở 25oC có nồng độ H+ bằng 1.10-7 mol/l. Hỏi có bao nhiêu phần trăm phân tử H20 phân li ra ion ở nhiệt độ này, biết rằng DH2O = 1 g/ml?
Lời giải:
1 lít nước nặng 1000 g, nên số mol nước trong 1000 g là 55,5 mol.
Cứ có 55,5 mol nước ở 25oC thì có 1.10-7mol phân li ra ion. Phần trăm mol nước phân li ra ion :
1,8.10-7% mol H20 phân li ra ion cũng là phần trăm số phân tử H20 phân li ra ion.
Bài 3.8 trang 6 Sách bài tập Hóa học 11: Có 250 ml dung dịch HCl 0,4M. Hỏi phải thêm bao nhiêu nước vào dung dịch này để được dung dịch có pH = 1,00 ? Biết rằng sự biến đổi thể tích khi pha trộn là không đáng kể.
Lời 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 Sách bài tập Hóa học 11: Cần bao nhiêu gam NaOH để pha chế 250 ml dung dịch có pH = 10 ?
Lời giải:
Khi pH = 10 thì [H+] = 1.10-10M và
nghĩa là cần có 1.10-4 mol NaOH trong 1 lít dung dịch.
Vậy trong 250 ml [0,25 lít] dung dịch cần có
Bài 3.10 trang 6 Sách bài tập Hóa học 11: Chỉ dùng thuốc thử phenophtalein, hãy trình bày cách phân biệt ba dung dịch cùng nồng độ mol sau: KOH, HN03 và H2S04.
Lời giải:
– 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 HN03, ngược lại nếu không có màu hồng là dung dịch H2SO4.
09:32:0013/09/2021
Bài viết cũng giúp các em có thể trả lời nhiều câu hỏi về sự điện li của nước, tích số ion của nước bằng bao nhiêu? pH là gì? cách xác định môi trường axit, trung tính và kiềm theo nồng độ H+ và pH như thế nào ? chất chỉ thị axit bazơ là gì?...
I. Nước là chất điện li rất yếu
1. Sự điện li của nước
- Từ thực nghiệm cho thấy, nước là chất điện ly cực yếu [nước điện li theo phản ứng thuận nghịch]:
H2O H+ + OH-
2. Tích số ion của nước
- Môi trường trung tính là môi trường trong đó: [H+] = [OH-]
- Bằng thực nghiệm, người ta xác định được nồng độ của H+ và OH- như sau:
[H+] = [OH-] = 1,0.10-7 [mol/l] ở 250C.
- Tích số ion của nước là:
KH2O [250C] = [H+].[OH-] = 1,0.10-14.
> Lưu ý: Tích số ion của nước chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
3. Ý nghĩa tích số ion của nước
a] Môi trường axit
- Khi hoà tan axit vào nước, nồng độ H+ tăng, vì vậy nồng độ OH− phải giảm sao cho tích số ion của nước không đổi.
* Ví dụ: Khi hòa tan axit HCl vào nước để nồng độ H+ bằng 1,0.10-3M, thì nồng độ OH− là:
Vì có:
→ Môi trường axit là môi trường trong đó:
[H+] > [OH–] ⇒ [H+] > 1,0.10-7.
b] Môi trường kiềm
- Khi hoà tan bazơ vào nước, nồng độ OH− tăng, vì vậy nồng độ H+ phải giảm sao cho tích số ion của nước không đổi.
* Ví dụ: Khi hoà tan bazơ vào nước để nồng độ OH− bằng 1,0.10−5 M thì nồng độ H+ là:
Vì có:
→ Môi trường kiềm là môi trường trong đó:
[H+] < [OH–] ⇒ [H+] < 1,0.10-7.
⇒ Nếu cho biết nồng độ H+ trong dung dịch nước thì ta sẽ xác định được nồng độ OH- và ngược lại. Độ axit và độ kiềm của dung dịch có thể được đánh giá chỉ bằng nồng độ H+:
- Môi trường trung tính có : [H+] = 1,0.10-7M.
- Môi trường axit có : [H+] > 1,0.10-7M.
- Môi trường kiềm [bazơ] có : [H+] < 1,0.10-7M.
- pH càng nhỏ thì dung dịch có độ axit càng lớn. pH càng lớn thì dung dịch có độ bazơ càng lớn.
II. Khái niệm về pH. Chất chỉ thị axit - bazơ
1. Khái niệm về pH
• Để đánh giá độ axit và độ kiềm của dung dịch một cách thuận lợi [tránh dùng những nồng độ với số mũ âm] người ta dùng chỉ số pH với quy ước như sau:
Khi đó, ta thấy:
- Môi trường trung tính có : [H+] = 10-7M → pH = -lg[H+] = 7;
- Môi trường axit có : [H+] > 10-7M → pH < 7 ;
- Môi trường kiềm [bazơ] có : [H+] < 10-7M → pH > 7.
• Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 đến 14.
• Giá trị pH có ý nghĩa to lớn trong thực tế như pH của máu người và động vật có giá trị gần như không đổi. Thực vật chỉ có thể sinh trưởng bình thường khi giá trị pH của dung dịch trong đất ở trong khoảng xác định đặc trưng cho mỗi loại cây. Tốc độ ăn mòn kim loại trong nước tự nhiên phụ thuộc rất nhiều vào giá trị pH của nước mà kim loại tiếp xúc.
2. Chất chỉ thị axit - bazơ
• Chất chỉ thị axit - bazơ là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch.
• Màu của hai chất chỉ thị axit - bazơ là quỳ và phenolphtalein trong dung dịch ở các khoảng pH khác nhau được đưa ra trong bảng dưới đây:
• Trộn lẫn một số chất chỉ thị có màu biến đổi kế tiếp nhau theo giá trị pH, ta được hỗn hợp chất chỉ thị vạn năng. Dùng băng giấy tẩm dung dịch hỗn hợp này có thể xác định được gần đúng giá trị pH của dung dịch theo như hình sau:
• Để xác định tương đối chính xác giá trị pH của dung dịch, người ta dùng máy đo pH.
Như vậy, qua nội dung bài viết này các em đã có giải đáp các câu hỏi về sự điện li của nước là gì? tích số ion của nước bằng bao nhiêu? pH là gì? cách xác định môi trường axit, trung tính và kiềm theo nồng độ H+ và pH như thế nào ? chất chỉ thị axit bazơ là gì?...