Tính pH của dung dịch CH3COONa 10 2 N biết pKa CH3COOH 4 75

CH3COONa → CH3COO- + Na+

 0,1                      0,1 [M] .

                        CH3COOH → H+ + CH3COO- .

            Bđ             0,2                     0            0,1

            ĐLi               x                      x            x

            CB            0,2 – x                x            x + 0,1 .

                             → 1,75.10-5 [0,2 – x] = x.[x + 0,1]

                        Vì : x CH3COO- + H+

0,012

x……………………………x………………..x

0,012 – x………………….x………………..x

Ka = x.x/[0,012 – x] = 10^-4,76

—> x = 4,48.10^-4

—> pH = -lg[x] = 3,35

nNaOH = 0,005 và nCH3COOH = 0,006

—> CH3COONa [0,005] và CH3COOH dư [0,001]

CM CH3COONa = 0,05

CM CH3COOH = 0,01

Với dung dịch axit yếu CH3COOH 0,10M, nếu bỏ qua sự điện li của nước, thì đánh giá nào về nồng độ mol ion sau đây là đúng?

A. [H+ ] = 0,10M

B. [H+ ] < [CH3COO- ]

C. [H+ ] > [CH3COO- ]

D. [H+ ] < 0,10M

CH3COONa có cùng nồng độ mol/l. Giá trị pH của hai dung dịch tương ứng là x và y. Quan hệ giữa x và y là [giả sử cứ 100 ion CH3COO- thì có 1 ion thủy phân].

 A. y = 100x

 B. y = 2x

 C. y = x+2

 D. y = x-2

Trong số các dd: Na2CO3, KC1, CH3COONa, NH4C1, NaHSO4, C6H5ONa, những dd có pH > 7 là

B. Na2CO3,NH4Cl, KC1.

C. KCl, C6H5ONa, CH3COONa.

D. NH4C1, CH3COONa, NaHSO4.

Cân bằng sau tồn tại trong dung dịch: C H 3 C O O H ↔ C H 3 C O O - + H +

A. chuyển dịch theo chiều thuận

B. chuyển dịch theo chiều nghịch

C. cân bằng không bị chuyển dịch

D. lúc đầu chuyển dịch theo chiều thuận sau đó theo chiều nghịch

CHUYÊN ĐỀ TÍNH pH CỦA DUNG DỊCHI. LÝ THUYẾT CƠ BẢN:1. Tính pH của dung dịch axit bazo mạnh.a/ Axít mạnh:HA → H+ + AH2OH+ + OH[H+ ] – [OH-] – [A- ] = 0→ [H+ ] -K H 2O[H + ]- Ca = 0[1]→ [H+]2 - Ca[H+] - = 0Ta được phương trình bậc 2 với ẩn là [H+]:- Nếu Ca >> 10-7M, bỏ qua cân bằng điện li của H2O.[H+] = Ca→ pH = - lg[H+ ]b/ Bazơ mạnh:MOH → M+ + OHH2OH+ + OH[H+] - [OH-] + [M+] = 0 → [H+] -K H 2O[H + ]+ Cb = 0[H+]2 + Cb. [H+] - = 0- Nếu Cb ≈ 10-7M thì giải phương trình:[H+]2 + Cb. [H+] - = 0 → [H+] →pH = - lg[H+ ]- Nếu Cb >> 10-7M, bỏ qua cân bằng điện ly của nước.[OH-] = Cb →pOH = - lg[OH-] → pH = 14- pOH2. Tính pH của dung dịch axit bazo yếu đơn chức.a/ Axít yếu đơn chức:HAH+ + AKa+H2OH + OHÁp dụng định luật bảo toàn điện tích: [H+ ] – [OH-] – [A- ] = 0→[H+ ] -K H 2OK a Ca- K + [H + ] = 0[2][H ]a- Nếu KaCa >> bỏ qua sự điện ly của nước→ [H+ ] - = 0 → [H+ ]2 + Ka[H+ ] - KaCa = 0- Giả sử[H+ ] > , bỏ qua điện ly của nước.→ - [OH-] + = 0→ [OH-]2 + Kb [OH-] - KbCb = 0Gỉa sử [OH-] > Ka2 , Ka3 ,… Kan→ Cân bằng [1] quyết định:[H + ] −KH 2O+[H ]−Ca K a1=0[ H + ] + K a1CK+a a1Nếu K1Ca >> K H O → [ H ] − [ H + ] + K = 02a1Nếu [H+] >Nếu Ka1-1C >> 1K H 2O + K a 2 .C1 + K a−11.CK a 2 .C1 + K a−11.C→ [H+] =-1a1+Nếu Ka2C >> và K C >> 1→ [H ] = K a1.K a 2[ K H 2O + K a 2 .C ].K a1C→pH = [pKa1 + pKa2]/2.II. BÀI TẬP LUYỆNBài 1. Cho dung dịch CH3COOH 0,01M [ dung dịch A].1. Tính pH của dung dịch A.2. Cho vào 1 lít dung dịch A: 0,001 mol NaOH thì pH của dung dịch thu được bằng baonhiêu?Biết Ka [CH3COOH] = 10 – 4,76HD:1. Phương trình→CH3COOH ¬CH3COO – + H+Ka = 10 – 4,76 [1]→ +H2O ¬H + OH –KW = 10 – 14[2]Ka >> KW => [1] là chủ yếu, bỏ qua [2]→CH3COOH ¬CH3COO – + H+Ka = 10 – 4,760,0100xxx0,01 – xxx=>x2= 10−4,760, 01 − x=> x = 4,083.10 – 4 [M]=> pH = - lg[x] = 3,3892. Khi cho NaOH vào dung dịch A.CH3COOH + OH – → CH3COO – + H2O0,010,0010,0090,001dung dịch trở thành dung dịch đệm.=> pH = pKa + lg0, 001Cb= 4,76 + lg 0, 009 = 3,806CaBài 2. Muối sắt [III] thuỷ phân theo phản ứng→Fe3+ + 2H2O ¬Fe[OH]2+ + H3O+ K a = 4,0 . 10-3a] Tính pH của dung dịch FeCl3 0,05Mb] Tính pH mà dung dịch phải có để 95% muối sắt [III] không bị thuỷ phân.HD:→ Fe3+ + 3ClFeCl3 →Fe3+ + H2O ¬Fe[OH]2+ + H+ Fe[OH] 2+   H + K== 4,0 . 10-3 Fe3+ 22 H +  H + K=== 4,0 . 10-3+ Fe3+ 0,05-[H ][H+] = 2,89.10 – 3 M- pH= 2,54b] pH mà dung dịch phải có để 95% muối sắt [III] không bị thủy phân Fe[OH] 2+  5=→95 Fe3+ K=5[H+] = 4,0 . 10—395[H+] = 7,7 . 10-2 [M] => pH = 1,1Bài 3. a]Tính pH của dung dịch HCl nồng độ 0,5.10-7 mol/lít.b]Tính pH của dung dịch X được tạo thành khi trộn 200ml dung dịch HA 0,1M [Ka = 10 3.75] với 200ml dung dịch KOH 0.05M; pH của dung dịch X thay đổi như thế nào khithêm 10-3 mol HCl vào dung dịch X.a] [ H+] . 0,5.10-7 do nồng độ nhỏ → phải tính đến cân bằng của H2O→H2O ¬H+ + OH −HCl→ H+ + Cl −Theo định luật bảo toàn điện tích:[ H+] = [ Cl-] + [OH-] → [ H+] = 0,5.10-7 +→ [ H+] 2 − 0,5.10 [ H+] − 10 -14 = 0.Giải được: [ H+] = 1,28.10-7 → pH ≈ 6,9b] nHA = 0,1.0,2 = 0,02 mol ;nKOH = 0,05.0,2 = 0,01 molKOH + HA → KA + H2O0,01 → 0,01→ 0,01Theo phương trình HA còn dư = 0,01 mol−710 -14H+[ ]0,01Trong d2 X: CHA = CKA = 0,4 = 0,025M.Xét các cân bằng sau:→H2OH+ + OHKW = 10-14¬[1]→HAH+ + AKHA = 10-375[2]¬→A- + H2O ¬HA + OHKB = KHA-1. KW = 10-10,25 [3]So sánh [1] với [2] → KHA >> KW → bỏ qua [1]So sánh [2] với [3] → KHA >> KB → bỏ qua[3] → Dung dịch X là dung dịch đệm axit[ muoi ]0,1có pH = pKa + lg [ axit ] = 3,75 + lg 0,1 = 3,75∗ Khi thêm 10-3 mol HClKA + HCl → KCl + HA0,001 ← 0,001 →0,001 [mol]0,01 + 0,001= 0,0275 M0,40,01 - 0,001và [KA] == 0,0225M .0,4[HA] =Dung dịch thu được vẫn là dung dịch đệm axit.0,0225Tương tự, pH = 3,75 + lg 0,0275 = 3,66Bài 41. Tính pH và độ điện li của dung dịch NaCN 0,015 M [dung dịch A]2. pH và độ điện li thay đổi ra sao khi:a. Có mặt NaOH 0,0005Mb. Có mặt HCl 0,0002Mc. Có mặt NaHSO4 0,010Md. Trộn 50 ml dung dịch A với 150 ml HCOONa 0,01MCho Ka[HCN] = 10-9,35, Ka[HSO4- ] = 1,0.10-2, Ka[HCOOH] = 10-3,75.HD:1. NaCN → Na + + CN –0,015M[]0,015MCN - + H2 O0,015-x10−14HCN + OH10-−9,35Kx=10-4,65 = 2,24.10-5x2K=[HCN][OH]x==2,24.10-5[CN][0, 015 − x]Giải pt bậc 2x = 5,68563262.10 – 4M-1410-9,35pOH = -lg 5,68563262.10 – 4 = 3,24522120610= 10-4,65 = 2, 24.10 −5pH =10,75467518độ điện li α =5, 68563262.10−4100% = 3, 7893604%1,5.10−22. a. Khi có mặt NaOH 0,0005MNaOH → Na + + OH –5.10 -4 M5.10-4 MCN – + H2 OHCN + OH –[ ] mol.l - 1 0,015- y1K=y1+5.10 -4y1y1 [y1 + 5.10−4 ]=2,24.10-50, 015 − 5.10−4 − y1pt đượcy1 = 6,706496859.10 – 5M[OH -] = 6,706496859.10-5 + 5.10-4 =5,6706496859. 10 – 4MpOH = 3,246367181pH = 10,75363282−5độ điện li α1 =6, 706496859.10100% = 0, 44709979%1,5.10−2b. Khi có mặt HCl 0,0002MNaCN + HCl →2.10 – 42.10 – 4NaCl+HCN2.10 – 4Dung dịch sau phản ứng:HCN:2.10 – 4 MCN – :0,0148 MCN – + H2 OHCN +OH –[ ] mol.L - 1 0,0148- y20,0002+ y2−4[2.10 + y 2 ].y 2= 2,24.10−5K=−2[1,48.10 − y 2 ]y2 = 4,752174622.10-4pOH = -lg 4,752174622.10 – 4 = 3,323107609y2pH = 10,67689239[2.10−4 + 4,752174622.10−4 ]100% = 4,501449748%Độ điện li α2 =1,5.10−2c. Khi có mặt NaHSO4 0,020M→ Na + + HSO40,01MHSO4- + CN HCN + SO42 –K′Cân bằng trên xem như tổ hợp các cân bằngHSO4H + + SO42 K1 = 10 – 2H + + CN –HCNKH -C 1N = 109,35HSO4- + CN HCN + SO42 –K′ = 107,35K′ quá lớn, phản ứng xem như hoàn toànNaHSO4HSO4- + CN 0,01còn→0,010,005HCN+ SO42 –0,01CN – + H2 OHCN + OH –[ ] mol.L - 1 0,005- y30,01+ y3y3[0,01 + y3 ].y3= 2.24.10−5K=y3 = 1,11625357.10 – 5 M−3[5.10 − y3 ]pOH = -lg 1,11625357.10 – 5 = 4,952237139pH = 9,04776286110−2 +1,11625357.10−5100% = 66,7410835%độ điện li α3 =1,5.10 −2d. Trộn 50 ml dung dịch A với 150 ml HCOONa 0,01M[1]CN – + H2 OHCN + OH – K=10-4,65 -144.10= 4.10−10,25––-3,7510[2] HCOO + H2 OHCOOH + OHK˝ =K >> K˝[2] không đáng kểCN – + H2 OHCN + OH –[ ] mol.L - 1 0,025-y4y4y4Nồng độ vừa mới trộn của CN – = 0,00375My 24= 2,24.10−5K=y4 = 2,788438588.10 – 4 M0,00375 − y 4pOH = -lg 2,788438588.10 – 4 = 3,554638916pH = 10,44536108Bài 5.HD:2,788438588.10−4.100% = 1,858959059%độ điện li α4 =1,5.10−2A là dung dịch CH3COOH 0,1M có pH=2,9. Tính độ điện li ỏ% của dung dịch ACH 3COOH ⇔ CH 3COO − + H +[ H + ] = 10− 2,9 ⇒ α % =10− 2,9.100 = 1,258925%0,1Bài 6: Cho A là dung dịch CH3COOH 0,2M , B là dung dịch CH3COONa 0,2M. Trộn Avới B theo tỉ lệ thể tích bằng nhau thu được dung dịch C . Tính pH của C và độ điện li αcủa CH3COOH trong C . Biết K= 1,75.10-5HD:Dung dịch C [ CH3COOH 0,1M và CH3COONa 0,1M ]CH3COOH↔CH3COO- + H+ Ka = 1,75.10-5Cân bằng :0,1-x0,1+xx-5-5=> = 1,75.10 => x= 1,749.10 => pH= -lg1,749.10-5 = 4,757điện li α = 1,749.10-5 / 0,1= 0,01747%Bài 7: Tính pH của dung dịch thu được khi hòa tan 0,1 mol PCl 3 vào 450ml dung dịchNaOH 1M.HD:PCl3 + H2O → H3PO3 + 3 H+ + 3Cl[1]+H + OH → H2O[2]H3PO3 + OHH2PO3 + H2O[3]2H2PO3 + OHHPO3 + H2O[4]nOH- bđ = 0,45 molsau phản ứng [2,3] nOH- dư = 0,05 molnOH- [4] = n HPO3 2- = 0,05 molka2 =[H + ][HPO32− ][H 2 PO3− ]=7.10-7→ pH= -lg 7.10-7 = 6,15490196Bài 8: Tính pH của dung dịch H2SO4 0,010 M . Hằng số Ka nấc thứ hai là 1,0.10-2HD:H2SO4 →H+ + HSO40,010M 0,010M→HSO4 ¬H+ +SO42Nđcb : 0,010 – x0,010+xx[0,010 + x] x= 10−2 => x 2 + 2.10−2 x − 10−4 = 00,010 − x=> x = 4,1421.10-3 => [H]+ = 0,010 + 4,1421.10-3 = 14,1421.10-3M=> pH = 1,8495.Bài 9: Tính nồng độ mol/l các ion và pH của dung dịch Na 2CO3 0,01M? Biết CO32- có Kb1= 10-3,76 ; Kb2 = 10-7,65 .HD:Na2CO3  2Na+ + CO32→ HCO3- + OH- K b = 10 −3,67[1] CO32- + H2O ¬→ H2CO3 + OH- K b 2 = 10 −7 ,65[2] HCO3- + H2O ¬→ H+ + OH- KW = 10-14[3] H2O ¬Vì K b >> K b >> KW nênCân bằng [1] là chủ yếu→ HCO3- + OH- K b = 10 −3,67CO32- + H2O ¬[Bđ]0.01[P.ứng] x[CB]0.01 – xxx1121K b1 =x2= 10 −3,760,01 − x x = 1,234.10-3 pOH = 2,908pH = 11,092+[Na ] = 0,02M[CO32-] = 0,01 – 1,234.10-3 = 8,766.10-3M[HCO3-] = 1,234.10-3 MBài 10: Ở 20oC hòa tan vào dung dịch NaOH nồng độ 0,016 g/lít một lượng iot đủ để phảnứng xảy ra hoàn toàn: 2NaOH + I2  NaI + NaIO + H2O.Tính pH của dung dịch thu được. Biết hằng số axit của HIO = 2,0 x 10-11.HD:Nồng độ đầu của OH − =Phản ứng:0,016= 4,0 × 10 − 4 [mol/lít]402OH- + I2  I4,0 × 10−4HIO2,0 × 10 −4 - xH + + OH −Ta có: K a =IO2,0 × 10IO − + H 2 O []++H2 O−4HIO + OH −xxK a = 2,0 × 10 −11[ IO − ].[ H + ]= 2,0 × 10 −11[ HIO][ IO − ].[ H + ]= 2,0 × 10 −11Do [HIO] = [OH ] ⇒−[OH ]-[2,0 ×10 −4 − [OH − ]].[ H + ]⇒=[OH − ][2,0 ×10 − 4 −=10 −14].[ H + ]+[H ]−1410[H + ]= 2,0 ×10 −11⇒ 2,0 × 10 −4 [ H + ] 2 − 1,0 × 10 −14 [ H + ] − 2,0 × 10 −25 = 0Giải phương trình bậc ⇒ [H+] = 6,53 x 10-11.⇒ pH = -lg[H+] = - lg[6,53 x 10-11] = 10,185.Bài 11: Tính pH của dung dịch benzoatnatri C6H5COONa nồng độ 2,0 ×10−5 M. Biết hằngsố axit của axit benzoic bằng 6,29 ×10−5.♣ C6H5COONa → Na+ + C6H5COO−→ C6H5COOHC6H5COO− + H+ ¬Ka−1→ H+ + OH−H2O ¬KwTổ hợp 2 phương trình cho:→ C6H5COOH + OH−C6H5COO− + H2O ¬KtpK10−14−10Ktp = Kw =−5 = 1,59 ×106,29×10aDo nồng độ đầu của C6H5COO− nhỏ; mặt khác hằng số của quá trình không lớn hơn nhiềuso với 10−14 nên phải tính đến sự điện li của nước.→ C6H5COOH + OH−C6H5COO− + H2O ¬Ktp [1]−5−2,0 ×10 − [OH ]→ H+ + OH−H2O ¬Kw [2]Theo định luật bảo toàn điện tích: [OH−] = [C6H5COOH] + [H+]hay10−14[C6H5COOH] = [OH ] − [H ] = [OH ] − OH − −+−thay vào biểu thức hằng số cân bằng của [1]:K=[ C 6 H 5COOH ] OH − C 6 H 5COO − 10−14  OH −  −÷× OH − −OH  ÷= = 1,59 ×10−10C 6 H 5COO − 2OH −  − 10−14⇒= 1,59 ×10−10 ⇒ [OH−]2 + 1,59 ×10−10[OH−] − 13,18 ×10−15 = 0−5−2 × 10 − OH ⇒ [OH−] = 1,148 ×10−7 ⇒ pOH = − lg[1,148 ×10−7] = 6,94 ⇒ pH = 7,06Bài 12: A là dung dịch CH3COOH 0,2M, B là dung dịch NaOH 0,2M và C là dung dịchCH3COONa 0,2 Ma. Tính pH của dung dịch A, Bb. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn A với B theo tỉ lệ thể tích bằng nhauc. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn A với C theo tỉ lệ thể tích bằng nhauCho: Ka [CH3COOH ] =1,8.10-5 .HD:a. [1,0 điểm]Tính pH của dung dịch A, B- dung dịch A:CH3COOHCH3COO- + H+ ; Ka [CH3COOH] =1,8.10-5Ban đầu:0,200Cân bằng: 0,2 -xxx[CH COO ][. H ]−Ta có: Ka =3[ CH 3COOH ]+=x2= 1,8. 10-5 hay x2 + 1,8.10-5 x - 0,36.10-5 = 0 [*]0,2 − xGiải phương trinh bậc 2 [*] [chọn nghiệm dương và nhỏ hơn 0,2] được x≈ 1,8884. 10-3 MVậy [H+] = x = 1,8884.10-3 M và pH = -lg[H+]= - lg[1,8884.10-3] ≈ 2,72.→ Na+ + OH- dung dịch B: NaOH 0,2 M0,2 MTừ đó suy ra: pOH = -lg[OH ] = -lg0,2 ≈ 0,70. Vậy pH= 14-pOH= 13,30.b.[0,5 điểm] Trộn A, B với tỉ lệ thể tích bằng nhau thì nồng độ đầu các chất giảm đi1 nửaC0 [CH3COOH] = C0 [NaOH] = 0,1 M. Khi trộn xảy ra phản ứng:→ CH3COONa + H2OCH3COOH + NaOH 0,10,10,1 Mdung dịch thu được gồm: CH3COONa: 0,1 M . Xét cân bằng:→ CH3COO- + Na+CH3COONa 0,10,1CH3COO- + H2OBan đầu:Cân bằng:Ta có: Kb =0,10,1-xCH3COOH + OH-; Kb =0[ CH 3COOH ].[OH−[CH COO ]−]0x3x−142=10 −1410 −14=Ka1,8.10 −5x10=0,1 − x 1,8.10 −510 −14.0,1≈ 7,45.10-6 M thỏa mãn và pOH= -lg[OH-]≈ 5,13−51,8.10Giả sử x 0 => C0 – x ~ C0pKb = lg2C0 - 3 lg2x => - lg2x = 1/3 [pKb - lg2C0] [*]* Đặt pOH = - lg [OH–] => pOH = - lg2xluôn có : [H+] [OH––] = 10–14 => pH = 14 – pOH[*]  pH = 14 – 1/3[ pKb – lg2C0]b/ pOH = 6,75 => pH = 7,25=> pKb = 42 - 3pH + lg2C0 => pKb = 42 - 3.7,25 + lg2 = 20,5510.Bài 13:Cho một mẫu thử axit fomic HCOOH có nồng độ 0,1M. Cho KHCOOH = 1,77.10-41/ Tính pH của dung dịch HCOOH nói trên2/ Cho vào mẫu thử trên 1 lượng axit H2SO4 x M có cùng thể tích, thấy độ pH giảm 0,385đơn vị so với pH khi chưa cho H2SO4 vào. Biết rằng hằng số axit đối với nấc phân li thứ haicủa axit sunfuric là K2 = 1,2.10-2. Không có sự hao hụt khi pha trộn. Tính giá trị của x ?GiảiHCOOHH++HCOO-Cân bằng 0,1-a MaMaM2-4Ta có: a / [1-a] = 1,77.10 => a = 0,00412 [M] => pH = 2,385Giả sử lấy 1 lít dung dịch H2SO4 x mol/lít trộn với 1 lít dung dịch HCOOH được dung dịchmới cópH = 2,385 – 0,385 = 2,00.Nồng độ các chất trong dung dịch mới sau khi trộn:[HCOOH] = 0,05[M]; [H2SO4] = 0,5x [M]Vì pH = 2 => [H+] = 0,01 [M]Áp dụng định luật bảo toàn proton cho các quá trình phân li [bỏ qua sự điện li của nước] tacó:[H+] = [HCOO-] + [HSO4-] + 2[SO42-][1]+-4+KHCOOH = [H ]. [HCOO ] / HCOOH = 1,77.10 => [H ]. [HCOO-] / 0,05 - [HCOO-] =1,77.10-4[HCOO-] = 8,696 .10-4[2]Ta có: Ka2 = [H+][SO42-] / [HSO4-] = 1,2.10-2[3]2-3Từ [1], [2], [3] => [SO4 ] = 4,965.10 ; [HSO4 ] = 4,138.10-3Vì 0,5x = [HSO4-] + [SO42-] => x = 0,0182 [M]