Phương pháp giải bài tập tính pH của dung dịch tham gia phản ứng môn Hóa 11 năm 2020

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH THAM GIA PHẢN ỨNG

 

I – Phương pháp giải

1. định nghĩa:  pH là đại lượng biểu thị nồng độ ion H⁺ trong dung dịch nước dưới dạng biểu thức toán học : pH= - lg[ H⁺]

Việc xác định pH giúp cho ta biết dung dịch có môi trường: axit, bazơ hay trung tính

2.Cỏch xác định pH

Bước 1: Tìm nồng độ [ H⁺].

Bước 2 : Xác định pH qua công thức:      pH= - lg[ H⁺]

Đối với dung dịch có môi trường kiềm thì ta

- Xác định [OH^-].       

- Suy ra pOH  qua công thức:        pOH= - lg[ OH^-]

- Từ biểu thức  pOH + pH = 14 rồi suy ra  pH

* Chú ý :

1. Biết  pH suy ra  [ H⁺] = 10^-pH.

2. Đối với dung dịch axít yếu và bazơ yếu thì độ điện li \({\rm{\alpha  = }}\frac{{\rm{C}}}{{{{\rm{C}}_{\rm{0}}}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{n}}}{{{{\rm{n}}_{\rm{0}}}}}\)

+ C, C₀ lần lượt là nồng độ phân li và ban đầu

+ n, n₀ lần lượt là số mol phân li và số mol ban đầu

3. Đề bài cho 1 axit tác dụng với nhiều bazơ hoặc 1 bazơ tác dụng nhiều axit thì ta đưa bài toán về dạng phương trình ion thu gọn để giải

4. pH của dung dịch muối

-  Muối của axit mạnh bazơ yếu pH < 7 dung dịch muối có axit, quỳ tím chuyển sang màu đỏ

-  Muối của axit yếu bazơ mạnh pH > 7 dung dịch muối có bazơ, quỳ tím chuyển sang màu xanh

-  Muối của axit mạnh bazơ mạnh pH = 7 dung dịch muối trung tính, quỳ tím không đổi màu -  Muối của axit yếu  bazơ yếu tương đương  pH = 7 dung dịch muối trung tính, quỡ tớm không đổi màu.  

II – Bài tập vận dụng

A – bài tập mẫu

Bài 1: Trộn 250 ml hỗn hợp dung dịch HCl 0,08 mol/lit và H₂SO₄ 0,01 mol/lit với 250 ml dung dịch Ba(OH)₂ có nồng độ x mol/l thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH =12. Tính m và x. Coi Ba(OH)₂ điện li hoàn toàn cả 2 nấc.

Giải:

Ta có:

\({{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{{\rm{HCl}}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}}{\rm{ = 0,25(0,08 + 2}}{\rm{.0,01) = 0,025 mol;  }}{{\rm{n}}_{{\rm{SO}}{{\rm{4}}^{{\rm{2 - }}}}}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}}{\rm{ = 0,25}}{\rm{.0,01 = 0,0025mol}}\)

\(\begin{array}{l}
{{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}}}}{\rm{ = 2}}{{\rm{n}}_{{\rm{Ba(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}}}{\rm{ = 0,5x }}\\
{{\rm{n}}_{{\rm{B}}{{\rm{a}}^{{\rm{2 + }}}}}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{{\rm{Ba(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}}}{\rm{ = 0,25x}}
\end{array}\)

PHTƯ:

\(\begin{array}{l}
{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{ + O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}} \to {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O }}\\
{\rm{B}}{{\rm{a}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{ + S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}^{{\rm{2 - }}} \to {\rm{BaS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \downarrow 
\end{array}\)

Do pH =12 nên môi trường sau phản ứng là môi trường bazơ  OH^- dư sau phản ứng.

nOH- dư = 0,5 x – 0, 025 mol

mà pH = 12 \(\left[ {{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}} \right]{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 12}}}}{\rm{ mol/l}} \to \left[ {{\rm{O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}}} \right]{\rm{ =  1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 2}}}}{\rm{  mol/l }} \to {\rm{ }}{{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}}}}{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 2}}}}{\rm{.0,5 = 0,005 mol}}\)

Do đó có: 0,5 x – 0, 025 = 0,005  x= 0,06 mol/l

\({\rm{m  =  }}{{\rm{m}}_{{\rm{BaS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}}}{\rm{ =  0,0025}}{\rm{.233  =  0,585g}}\)

Bài 2: 

Hoà tan m gam BaO vào nước được 200 ml dung dịch A có pH = 13. Tính m?

Giải:

PHPƯ:

\({\rm{pH = 13}} \to \left[ {{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}} \right]{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 13}}}}{\rm{mol/l}} \to \left[ {{\rm{O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}}} \right]{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 1}}}}{\rm{mol/l}} \to {{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}}}}{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 1}}}}{\rm{.0,2  =  0,02 mol}} \to {{\rm{n}}_{{\rm{BaO}}}}{\rm{  =  0,01 mol}}\)

\( \to {\rm{m}} = {{\rm{m}}_{{\rm{BaO}}}}{\rm{ = 0,01 \times 153  =  1,53g}}\)

Bài 3:

Cho dung dịch A là hỗn hợp \({\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{:2}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{M   +   HCl:6}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{M}}\)

Cho dung dịch B là hỗn hợp \({\rm{NaOH:3}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{M   +   Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}{\rm{: 3,5}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{M}}\)

a) Tính pH của dung dịch A và dung dịch B

b) Trộn 300 ml dung dịch A với 200 ml dung dịch B thì thu được dung dịch có pH bằng bao nhiêu?

Giải:

a) \(\left[ {{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}} \right]{\rm{ = 2}}\left[ {{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}} \right]{\rm{ + }}\left[ {{\rm{HCl}}} \right]{\rm{ = 2}}{\rm{.2}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{ + 6}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 3}}}}{\rm{M}} \to {\rm{pH = 3}}\)

\(\left[ {{\rm{O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}}} \right]{\rm{ = 2}}\left[ {{\rm{Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}} \right]{\rm{ + }}\left[ {{\rm{NaOH}}} \right]{\rm{ = 2}}{\rm{.3,5}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{ + 3}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 3}}}}{\rm{M}} \to \left[ {{\rm{H + }}} \right]{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 11}}}} \to {\rm{pH = 11}}\)

b)  \(\begin{array}{l}
{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}}}{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 3}}}}{\rm{.0,3 = 3}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{ mol                            }}\\
{{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^{\rm{ - }}}}}{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 3}}}}{\rm{.0,2 = 2}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{ mol}}
\end{array}\)

Do vậy: H⁺ dư sau phản ứng: \({{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}}}{\rm{ = 3}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{  -  2}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{mol }} \to \left[ {{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}} \right] = \frac{{{\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}}}{{0,5}}{\rm{ = 2}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}{\rm{ }} \to {\rm{pH   =  3,7}}\)

Bài 4: Dung dịch HCl có pH = 3. Hỏi pha loãng dung dịch HCl bằng nước bao nhiêu lần để dung dịch có pH = 4 ?

Giải:

Gọi dung dịch ban đầu có thể tích là V₁ \( \to {{\rm{n}}_{{\rm{HCl}}}}{\rm{ = }}{{\rm{V}}_{\rm{1}}}\left[ {{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}} \right]{\rm{ = }}{{\rm{V}}_{\rm{1}}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 3}}}}\) (vì pH = 3 nên \(\left[ {{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}} \right]\) = 10^-3)

Gọi dung dịch sau pha loãng có thể tích là V₂ \( \to {{\rm{n}}_{{\rm{HCl}}}}{\rm{ = }}{{\rm{V}}_{{\rm{12}}}}\left[ {{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}} \right]{\rm{ = }}{{\rm{V}}_{\rm{2}}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}\) (vì pH = 4)

Do số mol của HCl không đổi nên: \({{\rm{V}}_{\rm{1}}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 3}}}} = {{\rm{V}}_{\rm{2}}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}\)  → V₂ = 10V₁

Vậy phải pha loãng dung dịch 10 lần

B – bài tập tự giải

Bài 1

1. So sánh PH của các dung dịch có cùng nồng độ mol của HCl và CH₃COOH. Giải thích.

2. Tính thể tích dung dịch Ba(OH)₂ 0,025M cần cho vào 100 ml dung dịch gồm HNO₃ và HCl có PH = 1,0 để PH của hỗn hợp thu được bằng 2,0.

Bài 2 X là dung dịch H₂SO₄ 0,02M. Y là dung dịch NaOH 0,035M. Hỏi pha trộn dung dịch X và dung dịch Y theo tỉ lệ thể tích bằng bao nhiêu để thu được dung dịch Z có PH = 2. Cho thể tích dung dịch Z bằng tổng thể tích của các dung dịch X và Y đem trộn.

Bài 3Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp HCl  0,08 M và H₂SO₄ 0,01 M với 250 ml dung dịch Ba(OH)₂ a mol/l thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có PH = 12. Tính m và a?
Bài 4: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,02 mol FeS₂ và 0,03 mol FeS vào lượng dư H₂SO₄

đặc, nóng thu được Fe₂(SO₄)₃ , SO₂ và H₂O. Hấp thụ hết SO₂ bằng 1 lượng vừa đủ dung dịch KMnO₄ thu được dung dịch Y không màu, trong suốt có PH = 2.

Viết các phương trình phản ứng và tính số lít dung dịch Y.

Bài 5: Hoà tan hoàn toàn FeS₂ bằng 1 lượng vừa đủ HNO₃ đặc, chỉ có khí NO₂ bay ra và được dung dịch B. Cho dung dịch BaCl₂ dư vào 1/10 dung dịch B thấy tạo ra 1,864 gam kết tủa. Lấy 1/10 dung dịch B pha loãng bằng nước thành 4 lít dung dịch C. Viết PTPƯ và tính PH của dung dịch C.

Bài 6: Cho dung dịch HCl có PH = 4. Hỏi phải thêm 1 thể tích nước gấp bao nhiêu lần thể tích dung dịch ban đầu để được 1 dung dịch có PH = 5.

Bài 7: Pha loãng 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ với 1,3 lít nước thu được dung dịch có PH = 12. Tính nồng độ mol/l của dung dịch Ba(OH)₂ ban đầu, biết rằng dung dịch Ba(OH)₂ phân li hoàn toàn.

Bài 8

1. PH là gì? Cho dung dịch các chất sau: Na₂CO₃ , NH₄NO₃ , K₂SO₄ . Hỏi dung dịch nào có PH > 7, PH = 7, PH < 7. Giải thích?

2. Tính PH của các dung dịch sau ở 25⁰C của: NaCl 0,1 M; H₂SO₄ 0,005M; NaOH 0,01M; CH₃COOH 0,1M ( cho độ điện li bằmg 0,01).

Biết rằng ở 25⁰C thì [H⁺] . [OH^-] = 10^-14.

Bài 9: Cho dung dịch NaOh có PH = 12 ( dung dịch A).

1/ Cần pha loãng dung dịch A bao nhiêu lần để thu được dung dịch NaOH có PH = 11.

2. Cho 0,5885 gam muối NH₄Cl vào 100 ml dung dịch A và đun sôi dung dịch, sau đó làm nguội và thêm 1 ít phenolphtalein vào. Hỏi dung dịch có màu gì?

Bài 10: Cho rất từ từ dung dịch A chứa x mol HCl vào dung dịch B chứa y mol Na₂CO₃. Sau khi cho hết A vào B ta được dung dịch C. Hỏi trong C có những chất gì? bao nhiêu mol?( tính theo x và y).

Nếu x = 2y thì PH của dung dịch C là bao nhiêu sau khi đun nhẹ để đuổi hết khí?

Bài 11: Tính pH của dung dịch sau ở 25⁰C:

Dung dịch NaCl 0,1M ;  dung dịch H₂SO₄ 0,005M ; dung dịch Ba(OH)₂ 0,05M

1.Tính pH của dung dịch NaOH, biết 1 lít dung dịch đó có chứa 4 gam NaOH

2. Hoà tan 0,56 lít khí HCl (đktc) vào H₂O thu được 250 ml dung dịch. Tính pH của dung dịch thu được?

Bài 12: hoà tan m gam Ba vào nước thu được 1,5 lít dung dịch X có pH = 13.  Tính m ?

Bài 13:  Cho 1,44 gam Mg vào 5 lít dung dịch axit HCl có pH =2

1. Mg có tan hết trong dung dịch  axit hay không  ?

2. Tính thểt tích khí H₂ bay ra (đktc)?

3. tính nồng độ mol/ lít của dung dịch sau phản ứng (coi Vdd không đổi)?

Bài 14: 

1. Trộn 1 lít dung dịch H₂SO₄ 0,15M với 2 lít dung dịch KOH 0,165M thu được dung dịch E. Tính pH của dung dịch E?

 2. Trộn 50 ml dung dịch HCl 0,12M với 50 ml dung dịch NaOH 0,1M.  Tính pH của dung dịch thu được ?

Bài 15: Cho dung dịch A gồm HCl và H₂SO₄. Trung hoà 2 lít dd A cần 400ml dung dịch NaOH 0,5M . Cô cạn dung dịch tạo thành thì thu được 12,95 gam muối khan.

1.Tính nồng độ mol/lít của các axit trong dung dịch A?

2.Tính pH của dung dịch A?

...

Trên đây là trích đoạn một phần nội dung Phương pháp giải bài tập tính pH của dung dịch tham gia phản ứng môn Hóa 11 năm 2020. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính. 

Chúc các em học tập tốt !