Giá trị pH của dung dịch NaOH 0003 m là
Phương pháp – Tính số mol H+/OH– hoặc tổng số mol H+/OH– – Tính nồng độ H+/OH– – Áp dụng công thức tính pH: pH=-lg[H+] – Nếu là dung dịch bazo ta tính nồng độ OH– ⇒ pOH ⇒ pH= 14 – pOH Bài 1: Trộn 10g dung dịch HCl 7,3% với 20g dung dịch H2SO4 4,9% rồi thêm nước để được 100ml dung dịch A. Tính pH của dung dịch A. Hướng dẫn: Số mol HCl là nHCl = (10.7,3)/(100.36,5) = 0,02 mol Số mol H2SO4 là nH2SO4 = (20.4,9)/(100.98) = 0,01 mol Phương trình điện ly: HCl → H+ + Cl– 0,02 → 0,02 mol H2SO4 → 2H+ + SO42- 0,01 → 0,02 mol Tổng số mol H+ là nH+ = 0,02 + 0,02 = 0,04 mol CM(H+) = 0,04/0,1 = 0,4 M ⇒ pH = 0,4 Bài 2: Hoà tan 3,66 gam hỗn hợp Na, Ba vào nước dư thu được 800ml dung dịch A và 0,896 lít H2 (đktc). Tính pH của dung dịch A Hướng dẫn: nH2 = 0,896/22,4 = 0,04 mol Gọi số mol của Na và Ba lần lượt là x, y mol. Ta có: 23x + 137y = 3,66 (1) Na + H2O → NaOH + 1/2 H2 x → x → x/2 mol Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 y → y → y mol ⇒ x/2 + y = 0,04 (2) Từ (1), (2) ta có: x = 0,04 và y = 0,02 Phương trình điện ly: NaOH → Na+ + OH– 0,04 0,04 mol Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH– 0,02 0,04 mol Tổng số mol OH– là: nOH– = 0,08 mol CM(OH–) = 0,08/0,8 = 0,1 M ⇒ pOH = 1 ⇒ pH = 13 Bài 3: Hòa tan 4,9 mg H2SO4 vào nước thu dược 1 lít dd. pH của dd thu được là: Hướng dẫn: nH2SO4 = 4,9/98 = 0,05 mol ⇒ CM(H2SO4) = 5.10-5/1 = 5.10-5 M ⇒ [H+] = 10-4 M ⇒ pH = -log(10-4) = 4 Bài 4: Cho 15 ml dung dịch HNO3 có pH = 2 trung hòa hết 10 ml dung dịch Ba(OH)2 có pH = a. Giá trị của a là: Hướng dẫn: nHNO3 = 1,5.10-2.10-2 = 1,5.10-4 ⇒ nBa(OH)2 = 7,5.10-5 mol ⇒ CM(OH–) = 1,5.10-4/10-2 = 1,5.10-2 ⇒ pOH = 1,8 ⇒ pH = 12,2 Bài 5: Hoà tan m gam Zn vào 100 ml dung dịch H2SO4 0,4M thu được 0,784 lít khí hiđro và dung dịch X. Tính pH của dung dịch X? Hướng dẫn: nH2 = 0,784/22,4 = 0,035 mol ⇒ mol axit H2SO4 phản ứng là 0,035 mol Mol axit H2SO4 dư = 0,04 – 0,035 = 0,005 mol ⇒ [H+] = 0,1 ⇒ pH = 1 Bài 6: A là dung dịch HNO3 0,01M ; B là dung dịch H2SO4 0,005M. Trộn các thể tích bằng nhau của A và B được dung dịch X. Tính pH của dung dịch X Hướng dẫn: Tổng mol H+ là 0,02 mol ⇒ [H+] = 0,01 ⇒ pH = 2 Phương pháp Tương tự như axit mạnh. Sử dụng kết hợp công thức tính độ điện ly α, hằng số điện ly axit, bazo: Ka, Kb -Độ điện li α của chất điện li là tỉ số giữa số phân tử phân li ra ion (n) và tổng số phân tử hòa tan (no)
-Hằng số phân li axit: HA ⇔ H+ + A– ( chỉ phụ thuộc vào bản chất axit và nhiệt độ) -Hằng số phân li bazo: BOH ⇔ B+ + OH– ( chỉ phụ thuộc vào bản chất bazơ và nhiệt độ) Bài 1: Hoà tan 1,07g NH4Cl vào nước được 2 lít dung dịch X. a. Tính pH của dung dịch X biết hằng số phân li bazơ của NH3 là 1,8.10-5. b. Nếu thêm vào dung dịch X 100 ml dd HCl 0,01M được dd Y. Tính pH của dd Y? Hướng dẫn: a. nNH4Cl= 1,07/53,5 = 0,02 ⇒ CM(NH4Cl) = 0,02/2 = 0,01 M Phương trình điện ly: NH4Cl → NH4+ + Cl– 0,01 …… 0,01 NH4+ + H2O ⇔ NH3 + H3O+ Ban đầu: 0,01 Điện ly: x …………………..x………x Sau điện ly : 0,01-x……………x………. x Kb = x2/(0,01-x) = 1,8.10-5 ⇒ x = 4,24.10-4 ⇒ pH = 3,37 b. Phương trình điện ly: HCl → H+ + Cl– 0,001 0,001 NH4+ + H2O ⇔ NH3 + H3O+ Ban đầu: 0,01……………………….0,001 Điện ly: x………………….x………x Sau điện ly: 0,01-x…………… x………x+0,001 Kb = x(x+0,001)/(0,01-x) = 1,8.10-5 ⇒ x = 3,69.10-4 ⇒ pH = 3,43 Bài 2: Dung dịch A chứa NH3 0,1M và NaOH 0,1M. Tính pH của dung dịch biết Kb của NH3 = 1,75.10-5. Hướng dẫn: NaOH → Na+ + OH– 0,1 0,1 NH3 + H2O ⇔ NH4+ + OH– Ban đầu: 0,1 0,1 Điện ly: x x x Sau điện ly: 0,1- x x x+0,1 Kb = x(0,1+x)/(0,1-x) = 1,75.10-5 ⇒ x = 1,75.10-3 ⇒ pOH = 4,76 ⇒ pH = 9,24 Bài 3: Tính pH của dd NH3 0,1M, biết Kb của NH3 = 1,8.10-5 và bỏ qua sự phân li của nước Hướng dẫn: Kb = x2/(0,1-x) = 1,8.10-5 ⇒ x = 1,34.10-3 ⇒ pOH = 2,87 ⇒ pH = 11,13 Bài 4: Tính pH của dd CH3COONa 0,5M; biết Kb của CH3COO– = 5,71.10-10 và bỏ qua sự phân li của nước Hướng dẫn: Ka = x2/(0,5-x) = 5,71.10-10 ⇒ x = 1,68.10-5 ⇒ pOH = 4,77 ⇒ pH = 9,23 Bài 5: Cho dd hh X gồm HCl 0,01 M và CH3COOH 0,1M. Biết Ka của CH3COOH = 1,75.10-5 và bỏ qua sự phân li của nước. Giá trị pH của dd X là: Hướng dẫn: Ka = x(0,01+x)/(0,1-x) = 1,75.10-5 ⇒ x = 1,75.10-5 ⇒ pH = 1,99 Bài 6: Cho dd hh X gồm CH3COOH 0,1M và CH3COONa 0,1M. Biết Ka của CH3COOH = 1,75.10-5 và bỏ qua sự phân li của nước. Giá trị pH của dd X là: Hướng dẫn: Ka = x(0,1+x)/(0,1-x) = 1,75.10-5 ⇒ x = 1,75.10-5 ⇒ pH = 4,76 Phương pháp -Tính số mol axit, bazo -Viết phương trình điện li -Tính tổng số mol H+, OH– -Viết phương trình phản ứng trung hòa -Xác định môi trường của dung dịch dựa vào pH ⇒ Xem xét mol axit hay bazơ dư ⇒ tìm các giá trị mà bài toán yêu cầu. Chú ý: Vdd sau khi trộn = Vaxit + Vbazo Bài 1: Trộn 3 dung dịch H2SO4 0,1M ; HNO3 0,2M ; HCl 0,3M với thể tích bằng nhau thu được dung dịch A. Lấy 300 ml dung dịch A tác dụng với dung dịch B gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M. Tính thể tích dung dịch B cần dùng để sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch có pH = 1. Coi Ba(OH)2 và H2SO4 phân li hoàn toàn ở 2 nấc. Hướng dẫn: Sau khi trộn 3 dung dịch axit có thể tích bằng nhau ta thu được nồng độ mới của 3 axit là: CM(HCl) = 0,1 M; CM(HNO3) = 0,2/3; CM(H2SO4)= 0,1/3. Trong 300 ml dung dịch A: nHCl = 0,03 mol; nH2SO4 = 0,01 mol; nHNO3 = 0,02 mol Phương trình điện ly: H2SO4 → 2H+ + SO42- 0,01……. 0,02 HNO3 → H+ + NO3– 0,02 ….. 0,02 HCl → H+ + Cl– 0,03… 0,03 Tổng mol H+ là nH+ = 0,07 mol Gọi x là thể tích của dung dịch B cần dung. nNaOH = 0,2x; nBa(OH)2 = 0,1x Phương trình điện ly: NaOH → Na+ + OH– 0,2x……………..0,2x Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH– 0,1x……………….0,2x Tổng số mol OH– là: nOH– = 0,4x Ta có: H+ + OH– → H2O (Sau phản ứng pH =1 ⇒ dư axit) Ban đầu 0,07……0,4x Pư 0,4x……0,4x Sau pư 0,07-0,4x….0 (0,07-0,4x)/(x+0,3) = 0,1 ⇒ x= 0,08 lít Bài 2: Trộn 100 ml dung dịch có pH =1 gồm HCl và HNO3 với 100 ml dung dịch NaOH nồng độ a(mol/l) thu được 200 ml dung dịch A có pH = 12. a. Tính a b. Pha loãng dung dịch A bao nhiêu lần để thu được pH = 11 Hướng dẫn: a. nH+ = 0,01 mol; nOH– = 0,1a mol Ta có: H+ + OH– → H2O (Sau phản ứng pH =12 ⇒ dư bazo) Ban đầu 0,01……0,1a Pư 0,01……0,01 Sau pư 0….….0,01-0,1a (0,01-0,1a)/(0,1+0,1) = 0,01 ⇒ a= 0,08 lít b. số mol NaOH dư : nOH– = 0,002 mol Gọi x là thể tích nước thêm vào. Dung dịch sau pha loãng có pH = 10 ⇒ 0,002/(0,2+x) = 0,001 ⇒ x = 1,8 Vậy cần phải pha loãng 10 lần. Bài 3: Tính tỷ lệ thể tích khi dung dịch HCl có pH = 1 và dung dịch HCl pH = 4 cần dùng để pha trộn thành dung dịch có pH = 3. Hướng dẫn: Đáp án: 1/110 Bài 4: Cho 100 ml dd hh gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M với V ml dd hh gồm H2SO4 0,0375M và HCl 0,0125M thu được dd có pH = 2 . Giá trị V là: Hướng dẫn: nOH- = 0,03 mol; nH+ = 0,0875 V Dung dịch sau khi trộn pH = 2 → môi trường axit . (0,0875V-0,03)/(0,1+V) = 10-2 → V = 0,4 lit Bài 5: Trộn 300 ml dd hh gồm H2SO4 0,1M và HCl 0,15M với V ml dd hh gồm NaOH 0,3M và Ba(OH)2 0,1M, thu được dd X có pH = 12. Giá trị của V là: Hướng dẫn: nOH- = 0,5.V mol; nH+ = 0,0645 V Dung dịch sau khi trộn pH = 12 → môi trường bazo. (0,5V – 0,0645)/(0,3+V) = 10-2 → V = 0,15 lit |