Phương pháp giải chuyên đề pH

Nếu biểu diễn nồng độ mol/lít của ﾧ bằng hệ thức [ﾧ] = 10-b mol/lít thì giá trị b đợc xem là pOH của dung dịch.. Nếu dung dịch axít yếu hoặc bazơ yếu có thể sẽ dựa vào hằng số phân li ax

chìa khóa vàng 9 phơng pháp giải chuyên đề pH

I cơ sở lý thuyết

1 Nếu biểu diễn nồng độ mol/lít của H+ bằng hệ thức [H+] = 10-a (mol/lít) thì giá trị a đợc xem là pH của dung dịch

Nên pH = a =- lg[H+], hay [H+] = 10-pH từ đó suy ra pH

2 Nếu biểu diễn nồng độ mol/lít của ﾧ bằng hệ thức [ﾧ] = 10-b (mol/lít) thì giá trị b đợc xem là pOH của dung dịch

Nên pOH = b =- lg[ ﾧ ], hay [ ﾧ ] = 10- pOH từ đó suy ra pOH

3 Nếu pH = 7 ứng với dung c dịch môi trờng trung hoà

- Nếu pH < 7 ứng với dung dịch môi trờng axít

- Nếu pH > 7 ứng với dung dịch môi trờng bazơ

4 Tính số ion: [H+] [ ﾧ] = 10-14 ( pH + pOH = 14

5 Nếu dung dịch axít yếu (hoặc bazơ yếu) có thể sẽ dựa vào hằng số phân

li axit Ka (hoặc hằng số phân ly bazơ Kb) hay độ điện ly 

ﾧ

6 Mối liên hệ giữa hằng số

điện ly K và độ điện ly

Ví dụ: Một hỗn hợp AB điện ly yếu có nồng độ ban đầu là (mol/lít, độ điện ly )

Phơng trình điện ly: C - C = (1 - ).C

Suy ra: ﾧ

7 Nếu tính thể tích nớc cần thêm vào V lít dung dịch axit có pH=a để đợc dung dịch mới có pH=b (b>a) thì ta áp dụng công thức tính nhanh

ﾧ

8 Nếu tính thể tích nớc cần thêm vào V lít dung dịch axit có pH=a để đợc dung dịch mới có pH=b (b<a) thì ta áp dụng công thức tính nhanh

ﾧ

II Bài toán áp dụng:

Bài toán 1: (Trích đề thi tuyển sinh đại học ĐH –CĐ Khối A 2008)

Trộn lẫn V ml dung dịch NaOH 0,01M với V ml dung dịch HCl 0,03 M đợc 2 Vml dung dịch Y Dung dịch Y có pH là:

Bài giải:

Phơng trình phản ứng:

NaOH + HCl ( NaCl + H2O

ﾧ ( ﾧ

( pH = 2 ( B đúng

Chú ý:

Để đơn giản hoá bài toán ta chọn V = 1 lít

ﾧ( pH = 2 ( B đúng

Bài toán 2: (Trích đề thi tuyển sinh đại học ĐH –CĐ Khối B 2007)

Trộn 100ml dung dịch (gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M với 400 ml dung dịch (gồm H2SO4 0,0375 M và HCl 0,0125 M) thu đợc dung dịch X, giá trị pH của dung dịch

OH−

OH−

OH−

OH−

OH−

C C

α = chất phân ly

hoà tan

2

2

pH

∆

2

pH

−∆

2

V(mol) (mol)

2

H

2 H

0,02

n 0,03 0,01 0,02(mol) [H ] 0,01 10 (mol / lit)

2

X là:

Bài giải:

ﾧ

ﾧ

Khi

trộn xẫy ra

phản ứng trung

hoà dạng iôn là:

ﾧ

ﾧ (d) = 0,035 - 0,03 =

0,005 (mol) ( ﾧ

[H+] = 0,01 = 10-2 (mol/lít)

( pH = 2 ( B đúng

Bài toán 3: (Trích đề thi tuyển sinh đại học ĐH –CĐ Khối A 2007)

Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1 M

và axit H2SO4 0,5 M thu đợc 5,32 lít H2 (ở đktc) và dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi) Dung dịch Y có pH là:

Bài giải:

ﾧ 2H+ + 2e ( H2( 0,475mol… 0,2375(mol)

( pH = 1 ( A đúng

Bài toán 4:Cho x mol NO2 hấp thụ vào dung dịch chứa x mol NaOH, dung dịch này thu

đợc có giá trị pH

A: pH < 7 B: pH = 7 C: pH > 7 D: Không xác định

Bài giải:

2NO2 + 2NaOH ( NaNO3 + NaNO2 + H2O

xmol xmol x/2mol x/2mol

Sau phản ứng thu đợc muối trung hoà NaNO3 (xmol) và muối NaNO2 (xmol) mà NaNO2 là muối tạo bởi axit yếu và bazơ mạnh nên: ﾧ sự xuất hiện ﾧ làm cho dung dịch có tính bazơ nên pH > 7 ( C

đúng

Bài toán 5:Cho 1 lít dung dịch axít có pH = 4, phải thêm V ml NaOH 0,01 M vào để thu

đợc dung dịch muối có pH = 7, giá trị V ml là:

Bài giải:

Dung dịch muối có pH = 7 có nghĩa là môi trờng trung tính

hay ﾧ( 1 10-4 = V 0,01 ( V =

10-2lít = 10ml ( A đúng

Bài toán 6:Trộn 300ml dung dịch NaOH 0,05 M với 200ml dung dịch H2SO4 0,05 M thu

đợc dung dịch X, giá trị pH của dung dịch X là:

2

2

Ba(OH)

OH NaOH



2 4

HCl

H

H SO



-2

H + OH H O 0,03 0,03

ƒ

H

n + 0,005

0,1 0,4

+

( X )

2 4

H (HCl)

H

H (H SO )

n 0,25.1 0,25(mol)

n 0,25 0,25 0,5mol

n 0,25.0,5.2 0,25(mol)

+

+ +



2

H

5,32

22,4

H (Y)

0,025

n 0,5 0,475 0,025(mol) [H ] 0,1 10 (mol / lit)

0,250

NO− +H OOH→HNO− +OH−

n + =n −

Bài giải:

Phản ứng trung hòa

ﾧ

ﾧ

( ﾧ( C đúng Bài toán 7:Giá trị pOH của dung dịch thu đợc sau khi trộn 40 ml dung dịch H2SO4 0,25 M với 60 ml dung dịch NaOH 0,5 M là:

Bài giải:

ﾧ ﾧ

ﾧ

( ﾧ ( pOH = 1 ( A

đúng Bài toán 8:Dung dịch HCl có pH = 3, số lần để pha loãng dung dịch để thu đợc dung dịch HCl có pH = 4 là:

Bài giải:

Dung dịch HCl có pH = 4 ( [H+] = 10-4 (mol/l)

Theo công thức pha loãng dung dịch:

V1 C1 = V2.C2 ( V1.10-3 =V2.10-4

( 10V1 = V2 Nh vậy pha loãng dung dịch ban đầu 10 lần ( D đúng

Bài toán 9:Để đợc dung dịch có pH = 8 thì phải lấy dung dịch axit pH = 5 và dung dịch bazơ pH = 9 theo tỉ lệ về thể tích là:

Bài giải:

Dung dịch axit pH = 5 ( [H+] = 10-5 M

Dung dịch bazơ pH = 9 ( pOH = 14 - 9 = 5 ( [OH-] = 10-5M

Gọi V1 (lít), V2(lít) là thể tích dung dịch axit và bazơ cần lấy:

( ﾧ Khi trộn 2 dung dịch với nhau thu đợc dung dịch có pH = 8 (môi trờng bazơ)

( pOH = 14 - 8 = 6, ( [OH-] (d) = 10-6M ( [H+] phản ứng hết

Phản ứng trung hoà xẩy ra khi trộn:

ﾧ Trớc phản ứng: 10-5V1… 10-5V2

Sau phản ứng: 0 … 10-5 (V2- V1)

Do dung dịch sau khi trộn có nồng độ [OH-] = 10-6(M)

( ﾧ Ta có: 10-5(V2- V1) = 10-6 (V1+ V2) ( 9V2 = 11V1 hay ﾧ ( C đúng

Bài toán 10:Điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực trở trong thời gian

60 phút, cờng độ dòng điện cố định là 0,16 A Khối lợng gam Cu thoát ra trên điện cực và

pH dung dịch thu đợc sau thời gian điện phân là:

2

0,015 0,015

+ + − ƒ

OH

H

n 0,3.0,05 0,015(mol)

n n 0,02 0,015 0,005(mol)

n 0,2.0,05.2 0,02(mol)

−

+



2

0,005

0,2 0,3

+

2

0,02 0,02(mol)

H OH

n 0,25.0,04.2 0,02(mol)

n 0,5.0,06 0,03(mol)

+

−

OH

n −(d ) =0,03 0,02 0,01(mol)− =

1

0,01

0,04 0,06

+

n + =10 V (mol); n− − =10 V (mol)−

2

H+ + OH− ƒ H O

6

OH

n − =10 (V− +V )

1 2

V =11

A: 1,9 gam và pH =1 B: 0,192 gam và pH =1,22

C: 1,28 gam và pH =3 D: 0,64 gam và pH =2

Bài giải:

áp dụng công thức: ﾧ (xem thêm phơng pháp điện phân)

ﾧ Phơng trình điện phân dung dịch: CuSO4

ﾧ ﾧ

-lg5,938.10-2= 1,22 (

B đúng Bài toán 11: Cho 1 dung dịch X

gồm: ﾧ 0,1M và NH3 0,1M (biết

hằng số điện ly của ﾧ: ﾧ) giá trị pH của X là:

A: pH =10 B: pH =1,5 C: pH =7,9 D: pH =9,3

Bài giải:

ﾧ

ﾧ thay giá trị vào ta có:

ﾧ ( pH = -lg (5.10-10)

= 9,3( D đúng Bài toán 12:Trộn lẫn V ml dung dịch KOH 0,002M với V ml dung dịch HNO3 0,004 M

đợc 2 V ml dung dịch X Dung dịch X có pH là:

A: pH =1,5 B: pH = 2,0 C: pH =3,0 D: pH = 4,5

Bài giải:

Phơng trình phản ứng:

KOH + HNO3 ( KNO3 + H2O

ﾧ ( ﾧ

( pH = 3 ( C đúng

Bài toán 13: Thể tích

của nớc cần thêm vào 15 ml dung dịch axit HCl có pH=1 để đợc dung dịch axit có pH=3 là:

A 1,68 lít B 2,24 lít C 1,12 lít D 1,485 lít

Bài giải

áp dụng công thức tính nhanh

ﾧ

D là đáp án đúng Bài toán 14: Thêm 90 ml nớc vào 10 ml dung dịch NaOH có pH=12 thì thu đợc dung dịch có pH là:

Bài giải

Ta có:

ﾧ

X X

M I.t m

n.F

=

Cu

64.0,16.60.60

2.96500

p

1

2

2 4

3

−

2

5,938.10

0,1

−

4

NH+4

NH+

4

10 NH

K + =5.10−

4

10

ƒ

4

10 3

NH

4

[H ][NH ]

[NH ]

+

+

− +

10

10

5.10 0,1

0,1

−

2

(mol) (mol)

3

H

2

(pH 12)

− −

Bài toán 15: Để trung hoà hoàn toàn 50ml hỗn hợp X gồm HCl và H2SO4 cần dùng 20

ml NaOH 0,3 M Cô cạn dung dịch sau khi trung hoà thu đợc 0,381 gam hỗn hợp muối

khô Tính nồng độ mol của mỗi axit và pH của hỗn hợp X (coi H2SO4 phân li hoàn toàn

thành ion)

A CM(HCl) = 0,120M ; ﾧ = 0,080M

và pH = 0,85

B CM(HCl) = 0,072M ; ﾧ = 0,024M

và pH = 0,92

C CM(HCl) = 0,065M ; ﾧ = 0,015M

và pH = 0,89

D Kết quả khác

Bài giải

Đặt x, y là số mol của HCl và H2SO4 trong 50 ml hỗn hợp

HCl + NaOH ( NaCl + H2O

H2SO4 + 2NaOH ( Na2SO4 + 2H2O

Theo trên và đề ta có :

ﾧ ( ﾧ Vậy : ﾧ = 0,072(M), ﾧ = 0,024(M)

pH = lg[H+] = ﾧ =

lg0,12 = 0,92 III bài toán tự giải

Bài 1 Một dd có [OH-] = 1,5.10-10 M dung dịch này có môi trờng

A Axit B trung tính C bazơ D Không xác định đợc

Bài 2 Cho dd HCl có pH = 2 Nồng độ [H+] là

Bài 3 Chọn câu sai:

A dd muối CH3COOK có pH > 7 B dd muối NaHCO3 có pH < 7

B dd muối NH4 Cl có pH < 7 D dd muối Na2SO4 có pH = 7

Bài 4.Trộn lẫn 2 dd có thể tích bằng nhau HCl =0.5 M và Ba(OH)2 = 0.2 M pOH của

dd thu đợc là:

Bài 5 Cho dd NaOH có pH = 12 (ddX) cần pha loãng dd X bao nhiêu lần để thu đợc dd NaOH có pH = 11:

Bài 6 Phản ứng nào sau đây tạo ra môi trờng axit( theo đúng tỷ lệ số mol chất tham gia phản ứng)

Bài 7.Cho 0,001 mol NH4Cl v o 100 ml dung d ch NaOH cú pH = 12 v un sụi, sau úà ị à đ đ

l m ngu i, thờm v o m t ớt phenol phtalein, dung d ch thu à ộ à ộ ị được cú m u à

A xanh B h ng ồ C tr ngắ D khụng m uà

Bài 8 cho a mol CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch chứa 2a nmol NaOH thu đợc dung dịch có pH bằng:

Bài 9 Cần phải pha chế theo tỉ lệ nào về khối lợng giữa 2 dung dịch KNO3 có nồng độ % tơng ứng là 45% và 15% để đợc một dung dịch KNO3 có nồng độ 20%

2 4

M(H SO ) C

2 4

M(H SO ) C

2 4

M(H SO ) C

58,5x 142y 0,381

x 2y 0,3.0,02



x 0,0036

y 0,0012

=

=

M(HCl) 0,0036 C

0,05

=

2 4

M(H SO ) 0,0012 C

0,05

=

0,006 lg 0,05

−

Bài 10 Làm bay hơi 500ml dung dịch HNO3 20% (D = 1,2g/ml) để chỉ còn 300 g dung dịch Nồng độ phần trăm của dung dịch này là :

Bài 11 Tính số ml H2O cần thêm vào 2 lít dung dịch NaOH 1M để thu đợc dung dịch mới có nồng độ 0,1M

A 9000 ml B 18000 ml C 11000 ml D 17000 ml

Bài 12 Trộn 100ml dung dịch KOH có pH = 12 với 100ml dung dịch HCl 0,012M Độ

pH của dung dịch thu đợc sau khi trộn là :

Bài 13 Tr n 200 ml dung d ch Hộ ị 2SO4 0,05M v i 300 ml dung d ch NaOH 0,06M pHớ ị

c a dung d ch t o th nh l :ủ ị ạ à à