Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch và phân loại muối (Hóa học Lớp 11)

Do thu được số mol CO${}_2$ khác nhau ở 2 thí nghiệm ⇒ H${}^{+}$ không dư.
Xét thí nghiệm 1: nhỏ từ từ X vào Y thì xảy ra phản ứng theo thứ tự:
H${}^{+}$ + CO${}_3^{2-}$ → HCO${}_3^{-}$; H${}^{+}$ + HCO${}_3^{-}$ → CO${}_2$ + H${}_2$O
n${}_{C{O}_2}$ = n${}_{H^{+}}$ - n${}_{C{O}_3^{2-}}$ = a - b ⇒ V${}_1$ = 22,4×(a - b).
Xét thí nghiệm 2: nhỏ từ từ Y vào X thì xảy ra phản ứng: 2H${}^{+}$ + CO${}_3^{2-}$ → CO${}_2$ + H${}_2$O
n${}_{C{O}_2}$ = n${}_{H^{+}}$ ÷2 = 0,5a → V${}_2$ = 22,4×0,5a
⇒ V${}_1$:V${}_2$ = (a - b) ÷ 0,5a = 3:4 ⇔ a:b = 8:5.

Phản ứng A, B là phản ứng giữa axit và bazơ → thỏa mãn.

Phản ứng giữa dung dịch bazơ và dung dịch muối là phản ứng trao đổi trong dung dịch.

Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi là sản phẩm phải có kết tủa hoặc khí.

→ Phản ứng C thỏa mãn và phản ứng D không thỏa mãn.

Ta có: $\sum n_{B{a}^{2+}}=n_{Ba(HC{O}_3{)}_2}+n_{BaC{l}_2}=0,15+0,1=0,25$ mol

$n_{HC{O}_3^{-}}=2n_{Ba(HC{O}_3{)}_2}=2.0,15=0,3$ (mol)

Suy ra số mol $BaC{O}_3$ cực đại sẽ tính theo số mol $B{a}^{2+}$ khi ta cho thêm NaOH vào dung dịch. Khi đó để kết tủa đạt cực đại cần thêm 0,25 mol NaOH → $V_{NaOH}=250$ ml.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng đáp án. A: $C{a}^{2+}$ và $C{O}_3^{2-}$ kết tủa thành $CaC{O}_3$, không tồn tại cùng nhau. B: $O{H}^{-}$ phản ứng với $HC{O}_3^{-}$: $HC{O}_3^{-}+O{H}^{-}\to C{O}_3^{2-}+H_{2}O$, không tồn tại cùng nhau. C: $B{a}^{2+},N{O}_3^{-},C{l}^{-}$ không phản ứng với nhau (BaCl₂ và Ba(NO₃)₂ đều tan), tồn tại được trong cùng dung dịch. D: $A{g}^{+}$ và $C{l}^{-}$ kết tủa thành $AgCl$, không tồn tại cùng nhau. Vậy đáp án là C, trùng với đáp án nguồn (51-C).

(AI giải đề cho tôi)
Đồ thị: tại V = 0,1 lít (0,05 mol Ba(OH)₂, tức 0,1 mol OH⁻) số mol kết tủa = 0,1; tại V = 0,3 lít (0,15 mol Ba(OH)₂) kết tủa cực đại = 0,2 mol.

Giai đoạn 1 (0 → 0,1 L): OH⁻ chuyển HCO₃⁻ thành CO₃²⁻, mỗi CO₃²⁻ kết tủa với Ba²⁺ nên độ dốc 2 mol kết tủa/mol Ba(OH)₂. Tại V = 0,1 L: n kết tủa = 0,1 mol, cần 0,1 mol Ba²⁺ từ y (BaCl₂) + 0,05 (Ba(OH)₂) → y ≥ 0,05.

Giai đoạn 2 (0,1 → 0,3 L): HCO₃⁻ còn lại phản ứng, kết tủa tăng thêm 0,2 − 0,1 = 0,1 mol với độ dốc 1 → HCO₃⁻ còn lại = 0,1 mol → x = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol.

Tổng kết tủa BaCO₃ cực đại = 0,2 mol cần tổng Ba²⁺ = 0,2 mol: y + 0,15 = 0,2 → y = 0,05 mol (thỏa y ≥ 0,05, Ba²⁺ vừa đủ).

Vậy x = 0,20 và y = 0,05 → chọn A, khớp đáp án nguồn (71.A).

(a) Ba(HCO₃)₂ + KHSO₄ → BaSO₄↓ + K₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O (có cả rắn và khí)
(b) K + H₂O → KOH + H₂↑; KOH + CuSO₄ → K₂SO₄ + Cu(OH)₂↓ (có cả rắn và khí)
(c) NH₄NO₃ + Ba(OH)₂ → Ba(NO₃)₂ + NH₃↑ + H₂O (chỉ có khí)
(d) HCl + C₆H₅ONa → C₆H₅OH + NaCl (không có rắn, không có khí)
(e) CO₂ dư + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂; CO₂ dư + NaOH → NaHCO₃ (không có rắn, không có khí)
→ Số thí nghiệm thu được cả chất rắn và khí là 2.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng thí nghiệm: (a) Na tác dụng nước: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ (khí); NaOH + FeCl2 → Fe(OH)2↓ (kết tủa trắng xanh). Có cả rắn và khí. (b) Điện phân CuSO4 với điện cực trơ: Cu(OH)2? Không — cathode: Cu2+ + 2e → Cu bám điện cực; anode: 2H2O → O2↑ + 4H+. Không có chất kết tủa rắn trong dung dịch. (c) NaHCO3 + Ca(OH)2: tạo CaCO3↓ nhưng không có khí. (d) KHSO4 + Ba(HCO3)2: HSO4^- + HCO3^- → SO4^2-... cụ thể Ba^2+ + SO4^2- → BaSO4↓ và H+ + HCO3^- → CO2↑ + H2O. Có cả rắn (BaSO4) và khí (CO2). (e) NH4NO3 + Ba(OH)2: 2NH4NO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2NH3↑ + 2H2O, chỉ có khí, không rắn. Vậy có 2 thí nghiệm (a) và (d) thu được sản phẩm chứa cả chất rắn và chất khí → đáp án A.

Chọn đáp án C. (a) $AgN{O}_3+HCl\to AgCl+HN{O}_3$. (b) $Ba(OH{)}_2+KHC{O}_3\to BaC{O}_3+K_{2}C{O}_3+H_{2}O$ (phương trình in không cân bằng trong nguồn, giữ nguyên). $F{e}_3{O}_4+8HCl\to FeC{l}_2+2FeC{l}_3+4H_{2}O$; (c) Cu : FeCl${}_3$ = 1 : 2 mol; $Cu+2FeC{l}_3\to CuC{l}_2+2FeC{l}_2$ (2 mol : 2 mol) ⇒ Cu dư. (d) $Ba+H_{2}O\to Ba(OH{)}_2+H_2$; $Ba(OH{)}_2+Ca(HC{O}_3{)}_2\to BaC{O}_3+CaC{O}_3+H_{2}O$. (e) $4Ba(OH{)}_2+A{l}_2(S{O}_4{)}_3\to 3BaS{O}_4+Ba(Al{O}_2{)}_2+4H_{2}O$.

(AI giải đề cho tôi)
A: Cu cháy trong Cl₂ tạo CuCl₂ (phản ứng hóa học). B: Na₃PO₄ + AgNO₃ tạo kết tủa Ag₃PO₄ vàng: $3A{g}^{+}+P{O}_4^{3-}\to A{g}_{3}P{O}_4\downarrow$ (phản ứng hóa học). C: Fe(OH)₂ tan trong HCl: $Fe(OH{)}_2+2HCl\to FeC{l}_2+2H_{2}O$ (phản ứng hóa học). D: K₂SO₄ và NaNO₃ trộn nhau không tạo kết tủa, không có chất mới (cả hai muối tan tốt, không có phản ứng trao đổi xảy ra). Vậy thí nghiệm không xảy ra phản ứng hóa học là D, khớp đáp án nguồn.

2HNO${}_3$ + Ba(HCO${}_3$)${}_2$ → Ba(NO${}_3$)${}_2$ + CO${}_2$ + 2H${}_2$O
Na${}_2$SO${}_4$ + Ba(HCO${}_3$)${}_2$ → BaSO${}_4$ + 2NaHCO${}_3$
Ca(OH)${}_2$ + Ba(HCO${}_3$)${}_2$ → CaCO${}_3$ + BaCO${}_3$ + 2H${}_2$O
2KHSO${}_4$ + Ba(HCO${}_3$)${}_2$ → BaSO${}_4$ + K${}_2$SO${}_4$ + 2CO${}_2$ + 2H${}_2$O

(1) nNaOH > 2nSO₂ nên tạo 1 muối Na₂SO₃ và có NaOH dư
(2) $F{e}_3{O}_4+4H_{2}S{O}_4\to F{e}_2(S{O}_4{)}_3+FeS{O}_4+4H_{2}O$ (hai muối)
(3) $Fe(N{O}_3{)}_2+AgN{O}_{3}d\hat{u}\to Fe(N{O}_3{)}_3+Ag$; do AgNO₃ dư nên dung dịch chứa hai muối Fe(NO₃)₃ và AgNO₃
(4) $Ba(OH{)}_2+N{a}_{2}S{O}_{4}d\hat{u}\to BaS{O}_4\downarrow +2NaOH$ (dung dịch chỉ chứa NaOH, không phải muối)
(5) $HCl+N{a}_{2}C{O}_3\to NaHC{O}_3+NaCl$ (hai muối)
→ Các thí nghiệm (2), (3), (5) thu được dung dịch chứa hai muối, tức 3 thí nghiệm.

(AI giải đề cho tôi)
Muối axit là muối còn chứa nguyên tử H có khả năng thay thế bằng kim loại trong gốc axit. NaHSO${}_4$ tạo từ axit H${}_2$SO${}_4$ (2H) nhưng chỉ có 1 Na thay thế, còn 1 H trong gốc $HS{O}_4^{-}$ nên là muối axit. Các chất còn lại: KNO${}_3$, NaCl, Na${}_2$SO${}_4$ đều là muối trung hòa vì gốc axit ($N{O}_3^{-}$, $C{l}^{-}$, $S{O}_4^{2-}$) không còn H. Đáp án khớp với đáp án nguồn (B).

Thí nghiệm xảy ra ở điều kiện thường là:
a) Cho dung dịch AgNO${}_3$ vào dung dịch HCl
c) Cho dung dịch Fe(NO${}_3$)${}_2$ vào dung dịch AgNO${}_3$
d) Nhỏ ancol etylic vào CrO${}_3$
e) Sục khí SO${}_2$ vào dung dịch thuốc tím
f) Ngâm Si trong dung dịch NaOH

Chọn B.
(a) Ba(OH)₂ + NH₄HSO₄ → BaSO₄ + NH₃ + 2H₂O.
(b) 2NaOH + Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + Na₂CO₃ + H₂O.
(c) 10HNO₃ + 3FeCO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 3CO₂ + 5H₂O.
(d) H₂SO₄ + 2Na₂CO₃ → 2NaHCO₃ + Na₂SO₄ (dạng cho từ từ axit vào muối cacbonat).
(e) FeS + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂S.
Thí nghiệm thu được chất khí là a, c, e.

(AI giải đề cho tôi)
A: Cu cháy trong Cl₂ dư tạo CuCl₂ (phản ứng hóa học). B: Na₃PO₄ + AgNO₃ tạo kết tủa Ag₃PO₄: $3A{g}^{+}+P{O}_4^{3-}\to A{g}_{3}P{O}_4\downarrow$ (phản ứng hóa học). C: Fe(OH)₂ + HCl: $Fe(OH{)}_2+2HCl\to FeC{l}_2+2H_{2}O$ (phản ứng hóa học). D: K₂SO₄ và NaNO₃ trộn vào nhau không tạo kết tủa, khí hay chất mới (cả KNO₃ và Na₂SO₄ đều tan), nên không xảy ra phản ứng hóa học. Đáp án D, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Ba(HCO3)2 tác dụng với NaOH: Ba(HCO3)2 + 2NaOH → BaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O, sinh ra kết tủa BaCO3. KNO3 và NaCl không phản ứng; HCl tác dụng nhưng chỉ sinh khí CO2 và chất tan (BaCl2), không có kết tủa. Đáp án A, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Xét từng thí nghiệm: (a) $2KHS{O}_4+Ba(HC{O}_3{)}_2\to BaS{O}_4\downarrow +K_{2}S{O}_4+2C{O}_2\uparrow +2H_{2}O$: có cả kết tủa $BaS{O}_4$ và khí $C{O}_2$. (b) $N{H}_{4}HC{O}_3+Ba(OH{)}_2\to BaC{O}_3\downarrow +N{H}_3\uparrow +2H_{2}O$: có cả kết tủa $BaC{O}_3$ và khí $N{H}_3$. (c) Đun nóng nước cứng tạm thời: $Ca(HC{O}_3{)}_2\stackrel{t^o}{\to }CaC{O}_3\downarrow +C{O}_2\uparrow +H_{2}O$: có cả kết tủa và khí. (d) $2Al+2NaOH+2H_{2}O\to 2NaAl{O}_2+3H_2\uparrow$: chỉ có khí, không có kết tủa. (e) $2Na+2H_{2}O\to 2NaOH+H_2\uparrow$; $2NaOH+CuS{O}_4\to Cu(OH{)}_2\downarrow +N{a}_{2}S{O}_4$: có cả kết tủa $Cu(OH{)}_2$ và khí $H_2$. Vậy có 4 thí nghiệm (a, b, c, e) thu được cả kết tủa và chất khí.

(a) Đúng, dung dịch thu được chứa 0,5a mol K${}_2$SO${}_4$ và 0,5a mol Na${}_2$SO${}_4$
(b) Sai, dung dịch thu được chỉ chứa Ba(HCO${}_3$)${}_2$
(c) Đúng, dung dịch thu được chứa a mol FeSO${}_4$ và a mol Fe${}_2$(SO${}_4$)${}_3$
(d) Sai, dung dịch thu được chỉ chứa NaHCO${}_3$
(e) Đúng, dung dịch thu được chứa 0,5a mol Na${}_2$HPO${}_4$ và 0,5a mol Na${}_3$PO${}_4$
(f) Sai, Cu không phản ứng với HCl loãng; Fe${}_3$O${}_4$ + 8HCl → FeCl${}_2$ + 2FeCl${}_3$ + 4H${}_2$O nên dung dịch thu được chứa a mol FeCl${}_2$ và 2a mol FeCl${}_3$ (hai muối không bằng nhau). [Ghi chú: tài liệu gốc in 'dung dịch thu được chứa 1 mol CuCl${}_2$ và 3 mol FeCl${}_3$', sai về hóa học vì Cu không tan trong HCl loãng; đã sửa lập luận, kết luận (f) Sai và đáp án A không đổi.]

Chọn B.
(a) Ba(OH)₂ + NH₄HSO₄ → BaSO₄ + NH₃ + 2H₂O.
(b) 2NaOH + Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + Na₂CO₃ + H₂O.
(c) 10HNO₃ + 3FeCO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 3CO₂ + 5H₂O.
(d) H₂SO₄ + 2Na₂CO₃ → 2NaHCO₃ + Na₂SO₄ (dạng cho từ từ axit vào muối cacbonat).
(e) FeS + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂S.
Thí nghiệm thu được chất khí là a, c, e.