Bài 2. Axit, bazơ và muối

Bài 2: Axit - Bazơ
I.ĐỊNH NGHĨA-( A-RÊ-NI-UT )
1. Axit
1. Axit : Là chất khi tan trong nước phân li ra cation H+ .
Ví dụ :
HCl
H+ + Cl-
HF
H+ + F-
KL: Hóa tính của dung dịch axit là do cation H+ gây ra .
I.ĐỊNH NGHĨA-( A-RÊ-NI-UT )
2. Bazơ
2. Bazơ : Là chất khi tan trong nước phân li ra anion OH- .
Ví dụ :
KOH
K+ + OH-
Sr(OH)2
Sr2+ + 2OH-
KL: Hóa tính của dung dịch bazơ là do anion OH- gây ra .
II.ĐỊNH NGHĨA-( Bron - Stêt )
1.Axit
1.Axit :Là chất nhường proton H+
Ví dụ :
HCl
H+ + Cl-
Thực tế
HCl + H2O
H3O + Cl-
+
H+
H3O : Là ion oxoni viết gọn H+
+
II.ĐỊNH NGHĨA-( Bron - Stêt )
1.Bazơ
1.Bazơ :Là chất nhận proton H+
Ví dụ :
NH3 + H2O
NH4+ + OH-
H+
Nhận xét
- Axit , Bazơ có thể là phân tử hoặc ion .
- Ion của axit yếu là một bazơ
- Ion của bazơ yếu là một axit
III. HYĐROXYT LƯỠNG TÍNH
1. Theo A – rê – ni – ut .
- Hyđroxyt lưỡng tính : là hyđroxyt khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit , vừa có thể phân li như bazơ .
Zn(OH)2 : Là hyđroxyt lưỡng tính
Zn(OH)2
Zn2+ + 2OH-
Phân li theo kiểu bazơ
Zn(OH)2
H2ZnO2
2H+ + ZnO22-
Phân li theo kiểu axit
2. Theo Bron – Stêt .
- Hyđroxyt lưỡng tính : là hyđroxyt vừa có khả năng cho và nhận proton H+ .
Nghĩa là
- Khi gặp axit mạnh thì đóng vai trò là một bazơ .
Zn(OH)2 + HCl →
ZnCl2 + H2O
2
2
- Khi gặp bazơ mạnh thì đóng vai trò là một axit .
H2ZnO2 + KOH →
K2ZnO2 + H2O
2
2
Chú Ý
1.Các chất lưỡng tính thường gặp
Chất lưỡng tính thường gặp
a. Các hiroxit lưỡng tính :
Al(OH)3, Cr(OH)3, Zn(OH)2, Sn(OH)2, Pb(OH)2, Be(OH)2
và các Oxit của chúng
Al2O3
Cr2O3
ZnO
b. Các ion lưỡng tính và muối của chúng
như :HCO3-
, HSO3-
HS-
, H2PO4-
, HPO42-
Và muối của chúng như :
KHCO3
KHSO3
KHS
NaH2PO4
Na2HPO4
c. Các chất như :
, H2O
CH3COONH4
(NH4)2SO3
, (NH4)2CO3
(NH4)2SO3
(NH4)2SO3 + HCl →
NH4Cl + SO2 + H2O
2
2
(NH4)2SO3 + KOH →
K2SO3 + NH3 + H2O
2
2
2
- Dạng axit của một số hyđroxyl
Hyđroxyl
Axit
Gốc
Tên
Zn(OH)2
H2ZnO2
ZnO22-
Zincat
Al(OH)3
HAlO2.H2O
AlO2-
Alumiat
- Các hyđroxyl lưỡng tính không tác dụng với bazơ yếu và axit yếu nhưng Zn(OH)2 tác dụng với dd NH3 tạo phức.
Zn(OH)2+4NH3→[Zn(NH3)4](OH)2
- Một vài phương trình đặc biệt
Al+ H2O+ KOH→
KAlO2 + 3/2 H2
Zn + 2KOH →
K2ZnO2 + H2
Al2O3 + NaOH →
NaAlO2+ H2O
2
2
ZnO + NaOH →
Na2ZnO2 + H2O
2
Al(OH)3 + NH3 →
2. Axit mạnh đẩy axit yếu ra khỏi dung dịch muối .
CO2 + H2O + KAlO2 →
Al(OH)3↓+ KHCO3
CO2 + H2O + K2ZnO2 →
Zn(OH)2↓ + KHCO3
2
2
2
2. Axit mạnh đẩy axit yếu ra khỏi dung dịch muối .
H2CO3 < CH3COOH
CH3COOH + K2CO3 →
CH3COOK + CO2 + H2O
2
2
2. Axit mạnh đẩy axit yếu ra khỏi dung dịch muối .
CH3COOH < HCl
CH3COOK + HCl →
CH3COOH + KCl
CH3COOK + H2SO4 →
CH3COOH + K2SO4
2
2
VD1. Cho 500 ml NaOH 0,7M vào 66,75 gam dung dịch AlCl3 20% khi phản ứng kết thúc thấy xuất hiện kết tủa, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn.Tìm giá trị m = ?
500 ml NaOH 0,7M
66,75 g dd AlCl3 20%
NaOH : 0,35 mol
AlCl3 : 0,1 mol
3NaOH + AlCl3 → 3NaCl + Al(OH)3↓
0,35 mol
0,1 mol
0,3 mol
0,1 mol
NaOH + Al(OH)3↓ →
NaAlO2 + 2H2O
0,1 mol
0,05 mol
0,05 mol
Al(OH)3↓
0,05 mol
to
Al2O3 + H2O
2
3
0,025 mol
m = 2,55
VD2. Cho 800 ml KOH 0,75M vào 128,8 gam dung dịch ZnSO4 25% khi phản ứng kết thúc thấy xuất hiện kết tủa, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn.Tìm giá trị m = ?
A.8,1 B.4,05 C.12,15 D.8,2
A.8,1 B.4,05 C.12,15 D.8,2
VD3. Cho 40,95 gam hỗn hợp gồm CuCl2 và Al2(SO4)3 vào dung dịch KOH dư thu được một chất rắn, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thu được 4 gam chất rắn . Tính khối lượng muối Al2(SO4)3 = ?
CuCl2
Al2(SO4)3
KOH dư
Cu(OH)2↓
Al(OH)3↓
KAlO2
t0
Cu(OH)2↓
CuO + H2O
4 gam
0,05 mol
CuCl2
CuO
0,05 mol
0,05 mol
→ m = 0,05 . 135
CuCl2
→ m = 6,75 gam
ĐS :34,2
VD4. Cho 67,3 gam hỗn hợp gồm MgCl2 và ZnSO4 vào dung dịch KOH dư thu được một chất rắn, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thu được 8 gam chất rắn . Tính khối lượng muối ZnSO4 = ?
A.19 B.48,3 C.38 D.96,6
A.19 B.48,3 C.38 D.96,6
VD5.Cho 1,08 gam Al vào 500 ml dung dịch H2SO4 0,2M được dung dịch A thêm V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch A, thì thấy kết tủa tăng dần đến cực đại, sau đó giảm đi một phần, phần còn lại đem cân thấy hơi nặng là 1,56 gam. Tìm giá trị V
9.Cho 1,08 gam Al vào 500 ml dung dịch H2SO4 0,2M được dung dịch A thêm V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch A, thì thấy kết tủa tăng dần đến cực đại, sau đó giảm đi một phần, phần còn lại đem cân thấy nặng là 1,56 gam. Tìm giá trị V = ?
Al : 1,08 gam
500 ml H2SO4 0,2M
Al : 0,04 mol
H2SO4 :0,1mol
NaOH : 2M
Al(OH)3↓ :1,56 g
Al(OH)3:0,02mol
Al
H2SO4
+
Al2(SO4)3 + H2
2
3
3
0,04
0,06
→
0,02
dd A :
H2SO4 : 0,04 mol
Al2(SO4)3 : 0,02 mol
NaOH
H2SO4
2NaOH +H2SO4→ Na2SO4 + 2H2O
6NaOH +Al2(SO4)3→
2Al(OH)3 + 3Na2SO4
NaOH +Al(OH)3→ NaAlO2 +2H2O
0,04
0,08
0,02
0,12
←
←
0,04
↓:0,02 mol
0,02 mol
←
0,02
NaOH : 0,22 mol
V = 0,11l
VD6.Cho 4,32 gam Al vào 500 ml dung dịch H2SO4 0,8M được dung dịch A thêm V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch A, thì thấy kết tủa tăng dần đến cực đại, sau đó giảm đi một phần, phần còn lại đem cân thấy nặng là 3,9 gam. Tìm giá trị V
= 0,455
VD7 .Cho 10 gam CaCO3 tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch HCl xM , thu được V lít khí CO2 ( đktc ) . Tìm x = ? Và V = ?
CaCO3 : 0,1 mol
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
0,1 mol
0,2 mol
0,1 mol
→ V = 2,24 lít
→ x = 1 M
VD8 .Cho 16,8 gam MgCO3 tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch H2SO4 xM , thu được V lít khí CO2 ( đktc ) . Tìm x = ? Và V = ?
V = 4,48 lít
x = 1 M
3.Khi cho nhiều axit mạnh tác dụng với nhiều bazơ mạnh thì ta xem như chỉ có phản ứng :
H+ + OH-
H2O
- Trung hòa nghĩa là phản ứng xảy ra vừa đủ :
Số mol H+ = Số mol OH-
VD1 : Cho 200 ml dung dịch KOH 2M trung hòa V ml dung dịch H2SO4 2M . Giá trị V = ?
KOH : 0,4 mol
KOH + H2SO4 →
K2SO4 + H2O
2
2
0,4
0,2
V = 0,1 lít
H2SO4
V = 100 ml
KOH : 0,4 mol
KOH
K+ + OH-
0,4 mol
0,4 mol
H2SO4
2H+ + SO42-
H+
OH-
+
H2O
0,4 mol
0,4
0,4 mol
0,2
V = 100 ml
VD2 : Cho 200 ml dung dịch gồm KOH 2M và Ca(OH)2 1M trung hòa V ml dung dịch H2SO4 0,5M . Giá trị V = ?
KOH : 2.0,2 = 0,4 mol
Ca(OH)2 : 1.0,2 = 0,2 mol
K+ + OH-
KOH
0,4 mol
0,4 mol
Ca2+ + 2OH-
Ca(OH)2
0,2 mol
0,4 mol
OH- : 0,8 mol
H+ + OH-
H2O
0,8 mol
0,8
H2SO4
2H+ + SO42-
0,8 mol
0,4 mol
V = 800 ml
Gọi x ( lít ) là thể tích dung dịch H2SO4
Số mol H2SO4 :
0,5x mol
H2SO4 → 2H+ + SO42-
0,5x mol
x mol
H+ + OH-
H2O
x mol
x mol
Số mol OH- :
x
=
0,8
V = 800 ml
VD3 : Cho 200 ml dung dịch gồm NaOH 1M và Ca(OH)2 1M trung hòa V ml dung dịch gồm HCl 2M và H2SO4 1M . Giá trị V = ?
NaOH :0,2 mol
Ca(OH)2:0,2 mol
NaOH → Na+ + OH-
0,2 mol
0,2 mol
Ca(OH)2 → Ca2++ 2OH-
0,2 mol
0,4 mol
H+ + OH-
H2O
0,6 mol
0,6 mol
HCl : 2M
HCl → Cl- + H+
2M
2M
H2SO4 :1M
H2SO4 → SO42- + 2H+
1M
2M
→ [H+] : 4M
V = 150 ml
Gọi x ( lít ) là thể tích dung dịch 2 axit
HCl : 2M
H2SO4 :1M
HCl : 2x mol
H2SO4 :x mol
HCl → Cl- + H+
2x mol
2x mol
H2SO4 → SO42- + 2H+
x mol
2x mol
→ H+ : 4x mol
H+ + OH-
H2O
0,6 mol
0,6 mol
0,6 mol
=
→ x = 0,15
V = 150 ml
VD4 : Cho 200 ml dung dịch gồm NaOH 0,5M và Ca(OH)2 1M trung hòa V ml dung dịch gồm HCl 2M và H2SO4 1M và HNO3 1M. Tìm V = ?
ĐS : V = 100 ml
VD5 : Cho 200 ml dung dịch gồm NaOH x M và Ca(OH)2 1M trung hòa 200 ml dung dịch gồm HCl 2M và H2SO4 1M và HNO3 1M. Tìm x = ?
NaOH : x M
Ca(OH)2 : 1 M
NaOH : 0,2x mol
Ca(OH)2:0,2 mol
NaOH → Na+ + OH-
Ca(OH)2 → Ca2++ 2OH-
0,2x
0,2x
0,2
0,4
→ OH- : 0,2x + 0,4 mol
HCl : 0,4 mol
H2SO4 :0,2 mol
HNO3 :0,2 mol
HCl → Cl- + H+
0,4
0,4
H2SO4 → SO42- + 2H+
0,2
0,4
HNO3 → NO3- + H+
0,2
0,2
→ H+ : 1 mol
H+ : 1 mol
H+ + OH-
H2O
1 mol
1 mol
Số mol OH- : 0,2x + 0,4 =
1 mol
→ x = 3 M
VD6 : Cho 200 ml dung dịch gồm NaOH x M và Ca(OH)2 2x M và Ba(OH)2 x M trung hòa 200 ml dung dịch gồm HCl 2M và H2SO4 1M và HNO3 4x M. Tìm x = ?
ĐS : x = 0,8
VD7 : Cho 200 ml dung dịch gồm NaOH 1M và Ba(OH)2 1M tác dụng với V ml dung dịch gồm HCl 2M và H2SO4 1M . Được dung dịch A , dung dịch A được trung hòa bởi 200 ml dung dịch HNO3 1M . Tìm giá trị V = ?
NaOH : 0,2 mol
Ba(OH)2 : 0,2 mol
OH- : 0,6 mol
Gọi x là thể tích dung dịch của axit ( lít )
HCl : 2x mol
H2SO4 : x mol
H+ : 4x mol
H+ + OH-
H2O
Ban đầu :
4x mol
0,6 mol
Phản ứng :
4x mol
4x mol
Kết thúc :
0
( 0,6 - 4x ) mol
Trong dung dịch A có OH-
: 0,6 - 4x mol
HNO3 : 0,2 mol
H+ : 0,2 mol
H+ + OH-
H2O
0,2 mol
0,2 mol
OH- :
0,2
0,6 - 4x mol
=
x = 0,1 ( lít )
V = 100 ml
OH- : 0,6 mol
H+ : 4x mol
HNO3 : 0,2 mol
H+ : 0,2 mol
H+ : 4x + 0,2 mol
H+ + OH-
H2O
0,6 mol
4x + 0,2 mol
=
x = 0,1 ( lít )
V = 100 ml
VD8 : Cho V ml dung dịch gồm NaOH 2M và Ba(OH)2 1M tác dụng với 150 ml dung dịch gồm HCl 2M và H2SO4 1M . Được dung dịch A , dung dịch A được trung hòa bởi 200 ml dung dịch HNO3 1M . Tìm giá trị V = ?
200 ml
4. Khi cho muối nhôm Al3+ hoặc Zn2+ tác dụng với dung dịch kiềm KOH , thấy xuất hiện kết tủa . Tìm số mol KOH khi biết số mol muối Al3+ hoặc Zn2+ và số mol kết tủa thì ta chia hai trường hợp .
TH1 : KOH thiếu ( min )
TH2 : KOH dư ( max )
AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3↓+ 3KCl
KOH +Al(OH)3↓ → KAlO2 + 2H2O
AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3↓+ 3KCl
ZnCl2 + 2KOH → Zn(OH)2↓+ 2KCl
ZnCl2 + 2KOH → Zn(OH)2↓+ 2KCl
2KOH + Zn(OH)2↓ → K2ZnO2 + 2H2O
VD1 : Cho 40,05 gam muối AlCl3 tác dụng với V ml dung dịch NaOH 2M , thấy xuất hiện 15,6 gam kết tủa . Giá trị V = ?
AlCl3 : 0,3 mol
Al(OH)3↓ : 0,2 mol
TH1 : NaOH thiếu ( min )
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓+ 3NaCl
0,2 mol
0,6 mol
→ V = 300 ml
TH2 : NaOH dư ( max )
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓+ 3NaCl
NaOH + Al(OH)3↓ → NaAlO2 + 2H2O
0,3 mol
→ 0,9 mol
→ 0,3 mol
0,1 mol
0,1 mol ←
→ V = 500 ml
VD2 : Cho 33,375 gam muối AlCl3 tác dụng với V ml dung dịch KOH 2M , thấy xuất hiện 11,7 gam kết tủa . Giá trị V = ?
TH1 : KOH thiếu ( min )
TH2 : KOH dư ( max )
→ V = 225 ml
→ V = 425 ml
VD3 : Dung dịch A có 0,1 mol HCl và 0,2 mol AlCl3 . Cho V ml dung dịch KOH 2M vào dung dịch A thấy xuất hiện 9,36 gam kết tủa . Tìm giá trị V = ?
TH1 : KOH thiếu ( min )
TH2 : KOH dư ( max )
→ V = 230 ml
→ V = 390 ml
VD4 : Cho 20,4 gam muối ZnCl2 tác dụng với V ml dung dịch KOH 2M , thấy xuất hiện 9,9 gam kết tủa . Giá trị V = ?
TH1 : KOH thiếu ( min )
TH2 : KOH dư ( max )
→ V = 100 ml
→ V = 200 ml
VD5 : Dung dịch A có 0,1 mol H2SO4 và 0,3 mol ZnCl2 . Cho V ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch A thấy xuất hiện 24,75 gam kết tủa . Tìm giá trị V = ?
TH1 : KOH thiếu ( min )
TH2 : KOH dư ( max )
→ V = 700 ml
→ V = 900 ml