Sự thủy phân của muối và ứng dụng thực tiễn

Phương trình / Quy luật áp dụng: Dung dịch muối + Nước → Môi trường acid, kiềm hay trung tính?

Giải thích chuẩn SGK: Dung dịch muối không nhất thiết trung tính: cùng gọi là «muối», nhưng có muối cho môi trường acid, có muối cho môi trường kiềm, phải đo thực nghiệm mới biết chính xác.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Câu hỏi thường gặp: Tại sao dùng máy đo pH phân biệt được tính acid – kiềm của dung dịch muối; giá trị pH bằng trừ logarit thập phân của nồng độ c(H⁺).

Phương trình / Quy luật áp dụng: NaCl trung tính · NH₄Cl acid · CH₃COONa kiềm

Giải thích chuẩn SGK: Dung dịch muối của acid mạnh và base mạnh có môi trường trung tính; muối của acid mạnh và base yếu có môi trường acid; muối của base mạnh và acid yếu có môi trường kiềm.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Câu hỏi thường gặp: Dự đoán môi trường dung dịch muối; giải thích «Tại sao soda (Na₂CO₃) thường được dùng như một chất kiềm trong đời sống?».

Phương trình / Quy luật áp dụng: NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃·H₂O + H⁺

Giải thích chuẩn SGK: Ion NH₄⁺ tương tác với nước (nhường H⁺ hoặc kết hợp với OH⁻ của nước) tạo thành chất điện li yếu NH₃·H₂O, làm dịch chuyển cân bằng điện li của nước theo chiều thuận nên c(H⁺) > c(OH⁻).

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Câu hỏi giải thích vi mô: Viết phương trình ion thu gọn của phản ứng thủy phân NH₄Cl và giải thích vì sao c(H⁺) > c(OH⁻).

Phương trình / Quy luật áp dụng: CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻

Giải thích chuẩn SGK: Thêm nước pha loãng làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, độ thủy phân tăng lên; nhưng do thể tích dung dịch tăng mạnh nên c(OH⁻) vẫn giảm và tính kiềm yếu đi.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Câu hỏi thường gặp: Pha loãng làm tăng độ thủy phân nhưng làm giảm nồng độ c(H⁺) (đối với muối có môi trường acid) hoặc giảm c(OH⁻) (đối với muối có môi trường kiềm).

Phương trình / Quy luật áp dụng: CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻

Giải thích chuẩn SGK: Phản ứng thủy phân của muối là phản ứng thu nhiệt (ngược với phản ứng trung hòa tỏa nhiệt); đun nóng làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, độ thủy phân và c(OH⁻) đều tăng, giúp dung dịch Na₂CO₃ nóng tẩy sạch dầu mỡ mạnh hơn.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Câu hỏi thường gặp: Tại sao tăng nhiệt độ lại thúc đẩy sự thủy phân (vì thủy phân thu nhiệt); tại sao dùng dung dịch Na₂CO₃ nóng để tẩy dầu mỡ.

Phương trình / Quy luật áp dụng: Fe³⁺ + 3H₂O ⇌ Fe(OH)₃ + 3H⁺

Giải thích chuẩn SGK: Tăng nồng độ c(H⁺) làm cân bằng thủy phân chuyển dịch theo chiều nghịch, ức chế sự thủy phân của Fe³⁺; do đó trong phòng thí nghiệm khi pha dung dịch FeCl₃ cần hòa tan tinh thể vào dung dịch HCl khá đặc trước rồi mới pha loãng.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Câu hỏi thường gặp: Tại sao khi pha chế dung dịch FeCl₃, Fe₂(SO₄)₃ phải hòa tan vào acid tương ứng trước; tác dụng ngược chiều của việc thêm acid đối với hai loại muối.

Phương trình / Quy luật áp dụng: Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃ (keo) + 3H⁺

Giải thích chuẩn SGK: Các muối nhôm và muối sắt tan trong nước thủy phân tạo thành hệ keo Al(OH)₃, Fe(OH)₃ có diện tích bề mặt lớn, hấp phụ các hạt chất bẩn lơ lửng và kéo chúng cùng lắng xuống, chứ không có tác dụng diệt khuẩn.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Câu hỏi thường gặp: Giải thích cơ chế làm trong nước của phèn nhôm, muối sắt (thủy phân tạo hệ keo hấp phụ chất lơ lửng); giải thích vì sao dung dịch phèn chua có tính acid.

Phương trình / Quy luật áp dụng: Fe³⁺ + 3H₂O ⇌ Fe(OH)₃ + 3H⁺ (HCl bay hơi làm cân bằng dịch chuyển hoàn toàn sang phải)

Giải thích chuẩn SGK: Đun nóng thúc đẩy sự thủy phân, đồng thời HCl bay hơi liên tục theo hơi nước kéo cân bằng dịch chuyển hoàn toàn sang phải tạo Fe(OH)₃, nung tiếp tạo Fe₂O₃; vì vậy cô cạn và nung dung dịch FeCl₃ không thu được FeCl₃ khan.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Câu hỏi thường gặp: Sản phẩm thu được khi cô cạn và nung nóng dung dịch AlCl₃, FeCl₃; tại sao không thu được muối khan bằng cách cô cạn thông thường.

Phương trình / Quy luật áp dụng: Fe³⁺ + 3H₂O ⇌ Fe(OH)₃ + 3H⁺

Giải thích chuẩn SGK: Khảo hạch tổng kết: Phối hợp đồng thời 3 yếu tố «hòa tan trong dung dịch HCl khá đặc, pha loãng đúng nồng độ và không đun nóng» mới kìm hãm được độ thủy phân dưới 10 %.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Cấu trúc trả lời điểm tối đa: Hòa tan vào acid HCl để ức chế thủy phân + giữ ở nhiệt độ thường + pha đến đúng nồng độ.

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Dung dịch NH₄Cl. Ion NH₄⁺ thủy phân tạo ra NH₃·H₂O và H⁺ nên dung dịch có tính acid; CH₃COOH là acid chứ không phải muối; Na₂SO₄ không bị thủy phân (môi trường trung tính); còn NaHCO₃ thủy phân cho môi trường kiềm yếu.

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Tăng nhiệt độ thúc đẩy sự thủy phân của CO₃²⁻, làm tăng nồng độ c(OH⁻). Phản ứng thủy phân của muối thu nhiệt, tăng nhiệt độ làm cân bằng CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻ dịch chuyển sang phải, c(OH⁻) tăng lên giúp thủy phân dầu mỡ mạnh hơn (trong bài: Na₂CO₃ 0.100 mol/L tăng từ 4.5×10⁻³ ở 25 ℃ lên 3.7×10⁻² ở 100 ℃).

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Độ thủy phân tăng, nhưng nồng độ c(OH⁻) giảm. Pha loãng làm cân bằng thủy phân chuyển dịch sang phải, độ thủy phân tăng từ 0.0076 % lên 0.024 %; nhưng do thể tích dung dịch tăng gấp 10 lần nên c(OH⁻) giảm từ 7.6×10⁻⁶ xuống 2.4×10⁻⁶ mol/L, tính kiềm yếu đi.

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Tăng c(H⁺) để ức chế sự thủy phân của Fe³⁺. H⁺ là sản phẩm trong cân bằng thủy phân của Fe³⁺; tăng c(H⁺) làm cân bằng chuyển dịch sang trái, ức chế thủy phân và ngăn dung dịch bị đục. Trong mô phỏng: FeCl₃ 0.010 mol/L khi thêm HCl tới 0.060 mol/L thì độ thủy phân giảm từ 54 % xuống 9.4 %.

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Fe₂O₃. Đun nóng thúc đẩy sự thủy phân tiến tới hoàn toàn, đồng thời HCl bay hơi theo hơi nước làm cân bằng liên tục dịch chuyển sang phải tạo thành Fe(OH)₃; sau khi nung nóng Fe(OH)₃ phân hủy thành Fe₂O₃. Muốn thu được FeCl₃ khan phải đun tách nước trong dòng khí HCl khô.