Hóa học 11 - Chuyên đề 13: Giải bài toán xác định PH

Nội dung text: Hóa học 11 - Chuyên đề 13: Giải bài toán xác định PH

1. Chuyên đề 13 : GIẢI BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH pH  Nguyên tắc : Tìm cách xác định [H+] pH = - lg [H+] hay [H+] = 10-pH Dạng 1 : Axit mạnh , Bazơ mạnh . Dung dịch các axit mạnh Tìm [H+] pH . Dung dịch các bazơ mạnh Tìm [OH-] [H+] pH Hoặc pOH pH [H+] . [OH-] = 10-14 ; pH + pOH = 14 ; pOH = - lg [OH-] + - . Trộn dung dịch các axit mạnh và các bazơ mạnh : H + OH H2O Tìm [H+] dư hơặc [OH-] dư pH Dạng 2 : Axit yếu , Bazơ yếu Cchat phan li Độ điện li : = Choa tan . Dung dịch axit yếu : HA ƒ H+ + A- [H+ ]. [A- ] K = Hằng số phân li axit : a [HA] . Dung dịch bazơ yếu : BOH ƒ B+ + OH- [B+ ]. [OH- ] K = Hằng số phân li bazơ : b [BOH] BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1 . Trộn 40 ml dung dịch H2SO4 0,25 M với 60 ml dung dịch NaOH 0,5 M . pH của dung dịch thu được là : A. 3 B.2 C. 13 D. 12 Hướng dẫn giải
2. n n + H 2 SO4 = 0,01mol H = 0,02 mol n n NaOH = 0,03 M OH- = 0,03 mol + - Phản ứng ion rút gọn : H + OH H2O - n Dung dịch thu được dư OH : OH- dư = 0,03 – 0,02 = 0,01 mol 0,01 [OH-] = = 0,1 M = 10-1 M 0,1 pOH = 1 pH = 13 Chọn đáp án C Bài 2 . Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H 2SO4 0,05M và HCl 0,1M với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M thu được dung dịch X. Dung dịch X có pH là A. 1,2 B. 1,0 C. 12,8 D. 13,0 Hướng dẫn giải Số mol H+ = 0,1.( 2.0,05 + 0,1) = 0,02 mol Số mol OH- = 0,1.( 0,2 + 2. 0,1) = 0,04 mol + - Phương trình trung hòa: H + OH  H2O Số mol OH- dư = 0,04 – 0,02 = 0,02 mol 0,02 10 14 [OH-] = = 0,1 M = 10-1 M [H+] = = 10-13 pH = 13 0,2 10 1 Chọn đáp án D Bài 3 . Dung dịch NaOH có pH= 12, pha loãng dung dịch này bằng nước để được dung dịch NaOH có pH= 11. Hỏi thể tích sau gấp bao nhiêu lần thể tích trước pha loãng ? A. 8 B. 9 C. 10 D. 11 Hướng dẫn giải -2 n -2 Dung dịch trước : [OH-] = 10 M OH- = V1. 10 mol -3 n -3 Dung dịch sau : [OH-] = 10 M OH- = V2. 10 mol -2 -3 Pha loãng số mol chất tan không đổi : V1. 10 = V2. 10 V2 = 10 V1 Chọn đáp án C Bài 4 . Để được dung dịch có pH = 8 Thì phải lấy dung dịch axit có pH = 5 và dung dịch bazơ có pH = 9 theo tỉ lệ thể tích là : A. 9 : 11 B. 9 : 10 C. 10 : 11 D. 11 : 9 Hướng dẫn giải Dung dịch axit có pH = 5 [H+] = 10-5 M
3. Dung dịch bazơ có pH = 9 [OH-] = 10-5 M Gọi V1 , V2 (lít) là thể tích dung dịch axit và bazơ cần lấy : n -5 n -5 H+ = 10 .V1 ; OH- = 10 .V2 + - Phản ứng trung hòa: H + OH H2O Khi trộn 2 dung dịch thu được dung dịch có pH = 8 [OH-] = 10-6 M dư OH- n -5 -6 OH- dư = 10 .(V2 -V1 ) = 10 . ( V1 + V2 ) 9V2 = 11V1 V1 : V2 = 9 : 11 Chọn đáp án A Bài 5. Dung dịch HCl có pH = 3 . Số lần pha lõang dung dịch để thu được dung dịch HCl có pH = 4 là : A. 9 B. 11 C. 10 D. 12 Hướng dẫn giải Dung dịch trước HCl có pH = 3 [H+] = 10-3 M Dung dịch sau HCl có pH = 4 [H+] = 10-4 M -3 -4 Theo công thức pha lõang dung dịch : V1 . 10 = V2 . 10 V2 = 10V1 Pha loãng dung dịch ban đầu 10 lần . Chọn đáp án C Bài 6 . Trộn 300 ml dung dịch có chứa NaOH 0,1 mol/l và Ba(OH)2 0,025 mol/l với 200 mol dung dịch H2SO4 nồng độ x mol/l, thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH = 2. Coi H2SO4 điện li hoàn toàn cả hai nấc. Giá trị m và x là A. 1,7475 và 0,125 B. 1,165 và 0,125 C. 1,7475 và 0,15 D. 1,165 và 0,15 Hướng dẫn giải Ta có: n = 0,03 mol , n = 0,0075 mol n - = 0,045 mol NaOH Ba(OH)2 OH n = 0,2.x mol n + = 0,4.x mol H2SO4 H + - H + OH H2O 2+ 2- Ba + SO4 BaSO4 + n Dung dịch thu được có pH = 2 [H ] dư = 0,01 M H+ dư = 0,005 mol 0,4.x – 0,045 = 0,005 x = 0,125 n 2- = 0,2. 0,125 = 0,025 mol SO4 So sánh: n 2- > n 2+ n = 0,0075 mol SO4 Ba BaSO4
4. m = m = 0,0075. 233 = 1,7475 gam BaSO4 Chọn đáp án A -5 Bài 7.Dung dịch CH3COOH 0,2 M , hằng số phân li axit Ka = 1,75. 10 . Vậy pH của dung dịch là : A. 2,73 B. 3,27 C. 2,37 D. 3,72 Hướng dẫn giải - + CH3COOH CH3COO + H Ban đầu : 0,2 M Phân li : x x x Cân bằng : (0,2 – x) x x [H+ ]. [CH COO- ] x2 3 -5 -3 Ka = 1,75. 10 x = 1,86. 10 [CH3COOH] 0,2 - x pH = - lg (1,86 . 10-3 ) = 2,73 Chọn đáp án A Bài 8 . pH của dung dịch CH3COOH 0,2 M ( = 4,25% ) là : A. 3 B. 3,37 C. 3,8 D. 4 Hướng dẫn giải 0,01. 4,25 Vì = 4,25% [CH COOH] = = 4,25 . 10-4 M 3 phân li 100 - + Phương trình điện li : CH3COOH ƒ CH3COO + H + -4 [H ] = [CH3COOH] phân li = 4,25 . 10 M pH = - lg (4,25 . 10-4 ) = 3,37 Chọn đáp án B