Bài tập chuyên đề về các hợp chất lưỡng tính môn Hóa học 12 năm 2021

1. Chất/Ion lưỡng tính

- Chất/Ion lưỡng tính là những chất/ion vừa có khả năng nhường vừa có khả năng nhận proton ( H⁺)

- Chất/ ion lưỡng tính vừa tác dụng được với dung dịch axit ( như HCl, H₂SO_{4 loãng}…), vừa tác dụng được với dung dịch bazơ ( như NaOH, KOH, Ba(OH)₂…)

Lưu ý: Chất vừa tác dụng được với dung dịch axit, vừa tác dụng được với dung dịch bazơ nhưng chưa chắc đã phải chất lưỡng tính như: Al, Zn, Sn, Pb, Be

2. Các chất lưỡng tính thường gặp.

- Oxit như: Al₂O₃, ZnO, BeO, SnO, PbO, Cr₂O₃.

- Hidroxit như:  Al(OH)₃, Zn(OH)₂, Be(OH)₂, Pb(OH)₂, Cr(OH)₃…

- Muối chứa ion lưỡng tính như: Muối HCO₃^-, HSO₃^-, HS^-, H₂PO₄^-…

- Muối amoni của axit yếu như: (NH₄)₂CO₃, (NH₄)₂SO₃, (NH₄)₂S, CH₃COONH₄…

3. Các phản ứng của các chất lưỡng với dd HCl, NaOH

- Giả sử: X (là Al, Cr), Y là (Zn, Be, Sn, Pb)

a. Oxit:

* Tác dụng với HCl

X₂O₃ + 6HCl → 2MCl₃ + 3H₂O

YO + 2HCl → YCl₂ + H₂O

* Tác dụng với NaOH

X₂O₃ + NaOH → NaXO₂ + 2H₂O

YO + 2NaOH → Na₂YO₂ + H₂O

b. Hidroxit lưỡng tính

* Tác dụng với HCl

X(OH)₃ + 3HCl →XCl₃ + 3H₂O

Y(OH)₂ + 2HCl → YCl₂ + 2H₂O

* Tác dụng với NaOH

X(OH)₃ + NaOH → NaXO₂ + 2H₂O

Y(OH)₂ + 2NaOH →  Na­₂YO₂ + 2H₂O

c. Muối chứa ion lưỡng tính

* Tác dụng với HCl

HCO₃^- + H⁺ →  H₂O + CO₂

HSO₃^- + H⁺ →  H₂O + SO₂

HS^- + H⁺ →  H₂S

* Tác dụng với NaOH

HCO₃^- + OH^- →  CO₃^2- + H₂O

HSO₃^- + OH^- →  SO₃^2- + H₂O

HS^- + OH^- →  S^2- + H₂O

d. Muối của NH₄⁺ với axit yếu

* Tác dụng với HCl

(NH₄)₂RO₃ + 2HCl →  2NH₄Cl + H₂O + RO₂  ( với R là C, S)

(NH_4­)₂S + 2HCl →  2NH₄Cl + H₂S

* Tác dụng với NaOH

NH₄⁺ + OH^- → NH₃ + H₂O

Lưu ý: Kim loại Al, Zn, Be, Sn, Pb không phải chất lưỡng tính nhưng cũng tác đụng được với cả axit và dung dịch bazơ

M + nHCl →  MCl_n + \(\frac{n}{2}\)H₂  ( M là kim loại Al, Zn, Be, Sn, Pb; n là hóa trị của M)

M + (4 - n)NaOH + (n – 2) H₂O →  Na_4-nMO₂ + \(\frac{n}{2}\)H₂

Bài 1: Cho từ từ 350 ml dung dịch NaOH 1M vào 100 ml dung dịch AlCl₃ x mol/l, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,9 gam kết tủa.Giá trị của x là

Hướng dẫn giải

n_NaOH = V_NaOH×C_M = 0,35×1 = 0,35 (mol) ;

n_AlCl3 = 0,1x (mol)

n_Al(OH)3 = 3,9 : 78 = 0,05 (mol)

Ta thấy: n_Al(OH)3 < 3n­­NaOH → xảy ra trường hợp tạo kết tủa cực đại, sau đó kết tủa tan 1 phần.

Khi cho từ từ dd NaOH vào dd AlCl₃  xảy ra phản ứng theo thứ tự sau:

3NaOH + AlCl₃ → Al(OH)₃↓ + 3NaCl  (1)

  0,3x    ← 0,1x  →  0,1x   (mol)

NaOH    +     Al(OH)₃↓ → NaAlO₂ + 2H₂O   (2)

(0,1x – 0,05) ← (0,1x – 0,05)  (mol)

Theo PTHH (1): nAl(OH)_{3 cực đại} = nAlCl₃ = 0,1x (mol)

→ nAl(OH)₃ bị hòa tan = nAl(OH)₃ cực đại – nAl(OH)₃ còn lại = 0,1x – 0,05 (mol)

Ta có: ∑ n_NaOH(1)+(2) = 0,3x + (0,1x – 0,05)

→ 0,4x - 0,05 = 0,35

→ 0,4x = 0,4 → x = 1 (M)

* Ta cũng có thể áp dụng công thức tính nhanh

4 * nAlCl₃ - nNaOH = n Al(OH)₃

4 * 0,1x - nNaOH = n Al(OH)₃

→ 4* 0,1 x = 0,05 + 0,35 → x = 1M

Bài 2: Cho m gam Kali vào 250ml dung dịch X chứa AlCl₃ aM, sau khi phản ứng kết thúc thu được 5,6 lít khí (ở đktc) và một lượng kết tủa. Tách kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thu được 5,1 gam chất rắn. Tìm giá trị của a.

Hướng dẫn giải

Ta có:

m gam K (x mol) + 0,25a mol AlCl₃ → 0,25 mol H₂ + kết tủa. Nung kết tủa → 0,05 mol Al₂O₃

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂ (1)

3KOH + AlCl₃ → 3KCl + Al(OH)₃ (2)

(Al(OH)_{3} + KOH rightarrow KAlO_{2} + 2H_{2}O) (3)

(2Al(OH)_{3}, du overset{t^{circ}}{rightarrow} Al_{2}O_{3} + 3H_{2}O) (4)

Theo (1) (n_{H_{2}} = frac{1}{2x} = 0,25 rightarrow n_{K} = 0,5 mol)

Theo (2) (n_{KOH} = 3n_{AlCl_{3}} = 3.0,25a = 0,75a, mol)

(n_{Al(OH)_{3}} = 0,25a, mol)

Theo (3)

\(\begin{array}{*{35}{l}}

   nAl{{(OH)}_{3}}\,du=\text{ }0,05.2\text{ }=\text{ }0,1\text{ }mol  \\

   \to nAl{{(OH)}_{3}}\,pu=0,25a\text{ }\text{ }0,1  \\

   \to nKOH=0,25a\text{ }\text{ }0,1  \\

   \sum{nKOH=}0,75a\text{ }+\text{ }0,25a\text{ }\text{ }0,1\text{ }=\text{ }0,5\to \text{ }a\text{ }=\text{ }0,6  \\

\end{array}\)

Bài 3: Cho hỗn hợp Na, K và Ba tác dụng hết với nước, thu được dung dịch X và 6,72 lít khí (H_{2}) (đktc). Nếu cho X tác dụng hết với dd (Al(NO_{3})_{3}) thì số gam kết tủa lớn nhất thu được là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

 (Na, K, Ba + H_{2}O rightarrow 0,3, mol, H_{2})

Đặt công thức chung của ba kim loại là M ta có:

(2M + 2nH_{2}O rightarrow 2M^{n+} + 2nOH^{-} + n_{H_{2}})

(n_{OH^{-}} = 2.0,3 = 0,6, (mol))

(X + Al(NO_{3})_{3} rightarrow) kết tủa lớn nhất

(3OH^{-} + Al^{3+} rightarrow Al(OH)_{3})

(n_{Al(OH)_{3}} = frac{n_{OH^{-}}}{3} = 0,2, (mol))

(rightarrow n_{Al(OH)_{3}} = 0,2.78 = 15,6, (gam))

Bài 4: Cho m gam kim loại Na vào 200 gam dung dịch Al₂(SO₄)₃ 1,71%. Sau khi phản ứng xong thu được 0,78 gam kết tủa. m có giá trị là

A. 0,69 gam.                                                                                

B. 1,61 gam.

C. cả A và B đều đúng.                                                                       

D. đáp án khác.

Hướng dẫn giải

n_Al2(SO4)3 = (200.0,0171)/342 = 0,01 mol

n_↓ = 0,78/78 = 0,01 mol

Suy ra khối lượng kết tủa thu được không đạt giá trị max

→Xảy ra 2 trường hợp

Al³⁺  +   3OH^- → Al(OH)₃ ↓ (1)

Al(OH)₃  + OH^- → Al(OH)₄^- (2) 

TH1: Xảy ra (1) →n_OH- = 3n_↓ = 0,03 mol →n_Na = 0,03 mol → m = 0,03.23= 0,69 gam

TH2: Xảy ra (1) và (2) →n_OH- = 4_nAl3+ - n_↓= 4.0,02 – 0,01 = 0,07 mol

→n_Na = 0,07 mol → m = 0,07.23=  1,61 gam

Bài 5: Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe₃O₄ trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít khí H₂ (ở đktc). Sục khí CO₂ (dư) vào dung dịch Y, thu được 39 gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 36,7.                                

B. 48,3.                            

C. 43,5.                            

D. 59,7.

Hướng dẫn giải

X tác dụng với NaOH (dư) thu được khí H₂ →Al dư, →Z là Fe và dung dịch Y là Na[Al(OH)₄]

Ta có: n_{Al dư} = 2/3.n_H2 = (2/3).(3,36/22,4) = 0,1 mol

n_Al(OH)3 = 39/78 = 0,5 mol

Khi nung Al với Fe₃O₄

Al⁰ → Al³⁺ + 3e

0,5                   1,5

3Fe^+8/3 + 8e → 3Fe⁰

0,5625              1,5

→nFe₃O₄ = 0,1875

Trong hỗn hợp ban đầu: m = mAl + mFe₃O₄ = 0,6.27 + 0,1875.232 = 59,7 gam

Bài 1: Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl₃. Hiện tượng xảy ra là: 

A. có kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan.    

B. chỉ có kết tủa keo trắng. 

C. có kết tủa keo trắng và có khí bay lên.      

D. không có kết tủa, có khí bay lên. 

Bài 2: Trộn dung dịch chứa a mol AlCl₃ với dung dịch chứa b mol NaOH. Để thu được kết tủa thì cần có tỉ lệ: 

A. a : b = 1 : 4.            

B. a : b < 1 : 4.            

C. a : b = 1 : 5.            

D. a : b > 1 : 4. 

Bài 3: Cho dãy các chất: Ca(HCO₃)₂, NH₄Cl, (NH₄)₂CO₃, ZnSO₄, Al(OH)₃, Zn(OH)₂. Số chất trong dãy có tính chất lưỡng tính là: 

A. 3.                            

B. 5.                            

C. 2.                            

D. 4. 

Bài 4: Cho 200 ml dung dịch AlCl₃ 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, lượng kết tủa thu được là 15,6 gam. Giá trị lớn nhất của V là: 

A. 1,2.                         

B. 1,8.                         

C. 2,4.                         

D. 2. 

Bài 5: Thêm m gam kali vào 300 ml dung dịch chứa Ba(OH)₂ 0,1M và NaOH 0,1M thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch X vào 200 ml dung dịch Al₂(SO₄)₃ 0,1M thu được kết tủa Y. Để thu được lượng kết tủa Y lớn nhất thì giá trị của m là: 

A. 1,59.                       

B. 1,95.                       

C. 1,17.                       

D. 1,71.

Bài 6: Các hợp chất trong dãy chất nào dưới đây đều có tính lưỡng tính? 

A. Cr(OH)₃, Zn(OH)₂, Pb(OH)₂.                    

B. Cr(OH)₃, Fe(OH)₂, Mg(OH)₂. 

C. Cr(OH)₃, Zn(OH)₂, Mg(OH)₂.                   

D. Cr(OH)₃, Pb(OH)₂, Mg(OH)₂. 

Bài 7: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al₂(SO₄)₃ và 0,1 mol H₂SO₄đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng kết tủa trên là: 

A. 0,05.                       

B. 0,45.                       

C. 0,35.                       

D. 0,25. 

Bài 8: Cho dãy các chất: Cr(OH)₃, Al₂(SO₄)₃, Mg(OH)₂, Zn(OH)₂, MgO, CrO₃. Số chất trong dãy có tính chất lưỡng tính là: 

A. 5.                            

B. 2.                            

C. 4.                            

D. 3. 

Bài 9: Hoà tan hết m gam ZnSO₄ vào nước được dung dịch X. Cho 110 ml dung dịch KOH 2Mvào X, thu được a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thì cũng thu được a gam kết tủa. Giá trị của m là: 

A. 20,125.                   

B. 12,375.                   

C. 22,540.                  

D. 17,710. 

Bài 10:Nhỏ từ từ 0,25 lít dung dịch NaOH 1,04M vào dung dịch gồm 0,024 mol FeCl₃; 0,016 mol Al₂(SO₄)₃ và 0,04 mol H₂SO₄ thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: 

A. 2,568.                     

B. 1,560.                     

C. 4,128.                     

D. 5,064. 

Bài 11: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na₂O và Al₂O₃ vào H₂O thu được 200 ml dung dịch Y chỉ chứa chất tan duy nhất có nồng độ 0,5M. Thổi khí CO₂ (dư) vào Y thu được a gam kết tủa. Giá trị của m và a lần lượt là: 

A. 8,3 và 7,2.             

B. 11,3 và 7,8.             

C. 13,3 và 3,9.            

D. 8,2 và 7,8. 

Bài 12: Dãy gồm các chất vừa tan trong dung dịch HCl, vừa tan trong dung dịch NaOH là: 

A. NaHCO₃, MgO, Ca(HCO₃)₂.                     

B. NaHCO₃, ZnO, Mg(OH)₂. 

C. NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂, Al₂O₃.                    

D. Mg(OH)₂, Al₂O₃, Ca(HCO₃)₂. 

Bài 13: Hoà tan hoàn toàn 47,4 gam phèn chua (NH₄)₂SO₄.Al_­2(SO₄)₃.24H₂O. vào nước, thu được dung dịch X. Cho toàn bộ X tác dụng với 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ 1M, sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: 

A. 7,8.                         

B. 46,6.                       

C. 54,4.                       

D. 62,2. 

Bài 14: Hoà tan hết m gam Al₂(SO₄)₃ vào nước được dung dịch A. Cho 300 ml dung dịch NaOH 1M vào A, thu được a gam kết tủa. Mặc khác, nếu cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào  A, cũng thu được a gam kết tủa. Giá trị của m là:

A. 21.375                    

B. 42.75                      

C. 17.1                         

D. 22.8

Bài 15: Hoà tan hoàn toàn m gam ZnSO₄ vào nước được dung dịch X. Nếu cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 3a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 2a gam kết tủa. Giá trị của m là:

A. 32,20.                     

B. 24,15.                     

C. 17,71.                     

D. 16,10.

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Bài tập chuyên đề về các hợp chất lưỡng tính môn Hóa học 12 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Ngoài ra các em học sinh có thể tham khảo các tài liệu cùng chuyên mục:

• Bài tập chuyên đề Hidroxit lưỡng tính môn Hóa học 11 năm 2020 Trường THPT Nguyễn Trung Thiên
• Bài tập Hidroxit lưỡng tính có đáp án

Chúc các em học tốt!