Luyện tập Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li

Ta thêm vào dung dịch Na₂SO₄ vào sẽ loại bỏ được 1 cation

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄ ↓

Ta thêm vào dung dịch Na₂CO₃ sẽ loại bỏ được 4 cation

Ba²⁺ + CO₃^2- → BaCO₃ ↓

Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃ ↓

Mg²⁺ + CO₃^2- → MgCO₃ ↓

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ ↑ + H₂O

Khi dùng K₂CO₃ thì thêm ion mới là K⁺

Ta thêm vào dung dịch NaOH vào sẽ loại bỏ được 2 cation:

Mg²⁺ + SO₄^2- → MgSO₄ ↓.

H⁺ + OH^- → H₂O

Vậy thêm Na₂CO₃ sẽ loại bỏ được nhiều ion nhất.

Cặp AlCl₃ và Na₂CO₃ loại vì có phản ứng

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

Cặp HNO₃ và NaHCO₃ loại vì có phản ứng

HNO₃ + NaHCO₃ → NaNO₃ + H₂O + CO₂↑

NaAlO₂ và KOH thỏa mãn vì không phản ứng với nhau

Cặp NaCl và AgNO₃ loại vì có phản ứng

NaCl + AgNO₃ → NaNO₃ + AgCl↓

Chỉ có phương trình HCl + NaOH → H₂O + NaCl thỏa mãn

H⁺ + OH^- → H₂O.

AgCl là chất kết tủa loại đáp án có AgCl.

Al₂(CO₃)₂ không tồn tại bị thủy phân thành Al(OH)₃ và giải phóng khí CO₂ loại đáp án có Al₂(CO₃)₂.

Ag₂CO₃ là chất kết tủa loại đáp án có Ag₂CO₃. 

Phương trình ion:

2H⁺ + CO₃^2- → CO₂ + H₂O

n_Cl- = n_H+ = 2n_CO2 = 0,6 mol 

m = m_X - m_CO3^2- + m_Cl- = 26,8 - 0,3.60 + 0,6.35,5 = 30,1 gam. 

 Ta có 

n_K2O = 47 : 94 = 0,5 mol ⇒ n_KOH = 1 mol 

Cho K₂O vào dung dịch KOH 14% thu được dung dịch KOH 21%

⇒

Ta có: 

n_Na2SO4 = 1.0,04 =0,04 mol 

n_K2SO4 = 1.0,05 = 0,05 mol 

n_KNO3 = 1. 0,08 = 0,08 mol 

⇒ n_Na+ = 0,08 mol;

n_K+ = 0,05.2 + 0,08 = 0,18 mol; 

n_SO42- = 0,04 + 0,05 = 0,09 mol

n_NO3- = 0,08 mol 

=> NaNO₃ (0,08 mol) và K₂SO₄ (0,09) 

=> m_NaNO3 = 6,8 gam và m_K2SO4 = 15,66 gam.

 Ta có: n_BaSO4 = 11,65 : 233 = 0,05 mol

Phương trình tổng quát:

M₂(SO₄)_n + nBaCl₂ → 2MCl_n + nBaSO₄ 

Theo phương trình ta có: n_BaSO4 = n_BaCl2 = 0,05 mol 

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:

m_M2(SO4)n + m_BaCl2 = m_MCln + m_BaSO4 

7,2 + 0,05.208 = m_MCln + 11,65 

⇒ m_MCln = 5,59 gam.

Gọi công thức chung của 2 muối Na₂CO₃ và (NH₄)₂CO₃ là A₂CO₃

Công thức chung của 2 muối BaCl₂ và CaCl₂ là BCl₂

Phương trình phản ứng tổng quát:

A₂CO₃ + BCl₂ → BCO₃ + 2ACl.

Cứ 1 mol BCl₂ phản ứng tạo thành BCO₃ vậy khối lượng giảm đi 11 gam 

m_giảm =  43 - 39,7 = 3,3 gam 

⇒ n_BCl2 = n_BCO3 = 3,3 : 11 = 0,3 mol < nCO₃^2- 

Vậy Ba²⁺ và Ca²⁺ đã kết tủa hết 

Gọi x, y lần lượt là số mol của BaCl₂ và CaCl₂.

⇒ n_BaCO3 = n_BaCl2 = x

n_CaCO3 = n_CaCl2 = y 

Từ đó ta có hệ phương trình sau:

208x + 111y = 43 (1)

197x + 100y = 39,7 (2)

Giải hệ phương trình ta được x = 0,1 mol, y = 0,2 mol 

⇒ m_BaCl2 = 0,1.208 = 20,8 gam

m_CaCl2 = 0,2.111 = 22,2 gam

%BaCl₂ trong Y là:

Các ion không thể cùng tồn tại trong một dung dịch là các ion có phản ứng với nhau.

Cu²⁺, Fe²⁺, HSO₄^‒, NO₃^‒ vì:

HSO₄^- → H+ + SO₄^2-

3Fe²⁺ + 4H⁺ + NO₃^- → 3Fe³⁺ + NO ↑ + 2H₂O

Trong dung dịch ion CO₃^2- cùng tồn tại với các ion: NH₄+, Na⁺, K⁺.

Các đáp án khác loại vì có phản ứng:

2Al ³⁺ + 3CO₃^2- + 3H₂O → 2Al(OH)₃ ↓ + 3CO₂

2Fe³⁺ + 3CO₃^2- + 3H₂O → 2Fe(OH)₃ ↓ + 3CO₂

Dãy các ion có thể tồn tại trong cùng một dung dịch là: Na⁺, NH₄⁺, SO₄^2-, Cl-. 

Loại các đáp án khác vì xảy ra các phản ứng sau:

 Ag⁺ + Cl^- → AgCl↓ 

 Mg²⁺ + CO₃^2- → MgCO₃ (ít tan)

Ag⁺ + Br^- → AgBr↓ 

Phương trình phân tử

2NaHCO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2CO₂ ↑ + 2H₂O.

Phương trình ion rút gọn: H⁺ + HCO₃^- → CO₂ ↑ + H₂O.

Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li. Vì chỉ rõ các ion nào đã tác dụng với nhau làm cho phản ứng xảy ra.