Chuyên đề ph luyện thi ( full)

Tài liệu "Chuyên đề pH luyện thi ( full) " mang tính chất tham khảo, giúp ích cho các bạn tự học, ôn thi, với phương pháp giải hay, thú vị, rèn luyện kỹ năng giải đề, nâng cao vốn kiến thức cho các bạn trong các kỳ thi sắp tới. Tác giả hy vọng tài liệu này sẽ giúp ích cho các bạn.

CHUYEN DE VE PH

Đề nắm vững chuyên đề này ta cân phải hiệu được những khái niệm sau đây

1 Độ điện ly « của một chất: Khả năng phân ly thành ion của một chất nào đó trong

dung dịch nước

Xét một hợp chất MA( đề đơn giản ta cho M có điện tích = +1 và A có điện tích = -1)

Ban dau CƠ 0 0

Cânbằng C°-C CC

Cy Cy Cy

Nhan xét vi0<C<1 >0<a<l

Nếu z = 0 Chất không điện ly

Nếu z=1 Chất điện ly hoàn toàn

2 Hằng số cân bằng: K

Đề đánh giá khả năng phân ly của một chất thành ion,

n ly ra người fa còn dùng hằng số điện ly K

Xét phương trình phân ly: MA ——>M” + A' (

x- TA] (

[MA]

K được gọi là hằng số phân ly ở nhiệt độ'

K càng lớn —>pK càng nhỏ —>

Khi MA là axit thì người ta gọt

[MA]

[H ]IOH]=10””

5 Khái niệm về pH

pH của một dung địch dùng đề đo nồng độ [H”] trong một dung dịch không quá đặc

6 Cách tính pH

Khi nông độ [H]=10? thì a được gọi là pH

: pH = -lg[H”]->pOH = -lg[OH ]

—> pLH”]+ p[OH ]=14

7 Các dạng bài tập về xác định pH của dung dịch

Dang 1

Xac dinh pH cua dung dich axit manh (z =1,K, =œ)HCI, HNO: H;SO

Phương pháp giải Viết phương trình điện ly của các axit, từ đó tính tông số (mol) H” bằng cách áp dụng công thức

Design and coppyright 2009 © NGUYEN AI NHAN Tel:0989 848 791 1

pH =-lg|H' |

Dang 2

Xác đỉnh pH của dung dịch bazo manh(œ+ =l,K_ =) NaOH, KOH, Ba(OH);

Phương pháp giải Viết phương trình điện ly của các bazo, từ đó tỉnh tông số (mol) OH

Từ [H ][OH] =10”' ta sẽ suy ra được số (mol) H” bằng cách áp dụng công

thức pH = - lg[H”] ta sẽ tìm được giá trị pH

Dang 3

Xác định pH của dung dịch axit yếu (z < l)

Loại 1 Xác định pH của axit yếu khi biết hằng số phân ly KA

Phương pháp giải C¡ Viết phương trình phân ly axit

HạA ——nH' + A" (K)

Bandau C 0 0

Cân bang C-x_ x x

Ap dung phuong trinh tinh K, = 7 41 _ xẻ _ —

ta sẽ được phương trình bậc hai, giải phương trình

C> Ap dung cong thite [H*] =K,.C, > p

duoc nong do H tir dé

x

CH,COOH <= CH,COO” +H*

Áp dụng công thức tính độ điện ly

C, 0 ? .100% = 4% > [H*]= 4.10" > pH =-lg10 =3,4

Ny

Ví dụ 2

Cho 1 dung dịch X gồm: NHƒ 0,1M và NHạ 0,1M (biết hằng số điện ly của NH; :

" “IÔN 14 se: + À-

Kos =5.10”) giá trị pH của X là:

Bài giải:

Design and coppyright 2009 © NGUYEN AI NHAN Tel:0989 848 791 2

NH,CI->NH; +CI”

NH; —NH, +H':K =5.10”° 4

+= LHJỊNH| =5.10°'°(mol/1) thay giá trị vào ta có:

[NH, |

10

|H' | — 3.10 01_ 5.10°°(mol / 1) => pH = -lg (5.1079) — 93

=>D

Dạng 4 „

Xác đỉnh pH của bazo yêu

Phương pháp giải

Ap dung cong thc pOH = 2K, —lgC,)— pH =14 ~5 PK

Dang 5

Xac dinh pH cua axit yeu và muối của axit yếu với bazo

Phương pháp gi ai

Viết phương trình điện ly của muối và của axit *

ø dịch đệm)

xX

CH;COOH —— H™

_f1M]_8@+*)

+ ^ˆ

Dang 6

Xac dinh

Phuong phap giai Tinh xem trong dung dich sau khi pha trộn dư axit hay bazơ rồi áp dụng dạng 1 hoặc

Vi du 6 1

Trộn 200ml dung dịch HạSO¿ 0,05M voi 300ml dung dich NaOH 0,06M hay tinh gia tri pH cua dung dich thu dugc

Hướng dẫn giải:

đc ¬ 0,5.0,05 = 0,01(mol) > n,- =0,01.2= 0,02(mol)

Ay

Nynor = 0.3.0, 06 = 0,018(mol)

Phương trình phản ứng xây ra là:

H +OH —> H;O

0,02 0,018 0,018

Sau phan tng trén con du 0,02-0,018 = 0,002 (mol) H™

+ [H*]= 0,002 _ 0,004M > pH =-1g¢ 0,004 =2,4

0,2+0,3

Design and coppyright 2009 © NGUYEN AI NHAN Tel:0989 848 791 3

Vi du 6 2

_ Cho mot lít dung dịch có pH = 4 Hỏi phải cho thêm bao nhiêu mÌ NaOH 0,1M vào đê thu được dung dịch mới cópH=7 _

Dung dịch mới có pH = 7 có nghĩa là môi trường trung tính tức là số (mol) H = so (mol)

OH

1.10 =V.0,1> V =0,001(/it) =1ml

Vi du 6 3

_ Cho mot lít dung dịch A có pH = 4 Hỏi phải cho thêm bao nhiêu lít NaOH 0,1M vao dé thu duoc dung dich moico pH=5 _

Hướng dân giải:

Dung dịch A có:

pH=4->[H”]=10 > n,, =10°(mol)

Gia su ta cho vào V lít NaOH hay cho vào 0,1 V (mol) OH

Phương trình phan ứng là:

HN + OH + H,O

Dung dịch sau phản ứng có pH = Š <7 có nghĩa là: vẫn

ứng (1) axit con du suy ra OH da het

Ta a có: Nag cay) = ( có: =(10°—0.1Ƒ —0,1V)—>[H* øị- d0ˆ= |= 4

Theo giả thiết dung dịch mới có pH = 5—

Giải phương trình nay ta suy ra du

Vi du 6 4

Cho một lít dung dịch

vào đề thu được dung dịch mới

Hỏi phải cho thêm bao nhiêu lit NaOH 0,1M Hướng dẫn giải:

Dung dịch A có:

pH=4->|[H']=l

Giả sử ta cho

10°*(mol) 1OH hay cho vao 0,1 V (mol) OH

10' 0.17

Dung dịch sau phản ứng có pH = § >7 có nghĩa là môi trường bazo tức là sau phản ứng (1) axit het suy ra OH du

Ta có - øz_ =(0,1W—10?)(moi) ->[OH (mol) > [OH] ="— -(@1/-10)_, HỊ= I= =103

Từ đây ta dễ dàng tính được giá trị V

Vi du 6.5

(DH - KB - 2007)

Design and coppyright 2009 © NGUYEN AI NHAN Tel:0989 848 791 4

Tron 100ml dung dich (gồm Ba(OH)›; 0,1M và NaOH 0,1M với 400ml dung dịch (gồm H;SO¿ 0,0375M và HCI 0.0125M) thu được dung dịch X, giá trị pH của dung dịch

X là:

Bài giải:

nạo), — 0,01mol

n | >n,.- =2-Ds.(om, + Dyson = 9,03(mol)

xoan = 9, OImol

Dyq =0,05mol

Tụ sọ, — 00I5nol) n, = Nyc + 21g sọ, = 0,035(mol)

H +0OH 0,03 c0

Khi trộn xảy ra phân ứng trung hoà dạng rôn là:

Cho 1 lít dung dịch có pH = 4, pha thê m Vm aOH 0,01M vao dé thu duoc dung dich

Bài giải:

Dung dịch muô = 7 có nghĩa là môi trường trung tính

hay n 10' = V 0,01 => V = 10 lít = 10ml => A dung

Ví dụ 6 7

ich co pH = 8 thì phải lấy dung dịch axit pH = 5 và dung dịch bazơ pH =

9 theo tỉ lệ về thê tích là:

Bài giải:

Dung dịch axit pH = 5 > [H”] = 10M

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

Goi Vi (lit), V2(lit) 1a thé tích dung dịch axit và bazơ cân lấy:

> n= 10° V, (mol): Dor = 10° V, (mol)

Khi trộn 2 dung dịch với nhau thu được dung dịch có pH = § (môi trường bazơ)

=> pOH = 14-8=6

Design and coppyright 2009 © NGUYEN AI NHAN Tel:0989 848 791 5

<> [OH] (x) = 10°M => [H] phan tng hét

Phản ứng trung hoà xây ra khi trộn: H + OH =H,0

Trước phân ứng: 10°V} 10°V2

Đã phân ứng: 102Vị 10ŸVị

Sau phân ứng: O_ 107(V;-Vị)

Do dung dịch sau khi trộn có nồng do [OH] = 10°(M)

> n, =10°(V,+V,)

Ta co: 10°(V>- V;) = 10° (V;+ V2) > 9V2 = 11V,

hay — =— —>€ đúng

Vị II

Ví dụ 6 8(Trích dé thi tuyén sinh dai hoc2008)

Tron lan V ml dung dich NaOH 0,01M voi V ml d

ml dung dich Y Dung dich Y cé pH la

0.03 M duoc 2V

D 1

(Dé don gian chon V = 1 lit)

H+OH -> HO

0,03 0,01 0,01

->H (du) = 0,02(mol) > [H ]= 0,01 >p

Ví dụ 6 9 ( Trích đề thi tuyên sinh

Tron 100 ml dung dich

NaOH nong độ a (mol)/l thu

(biết trong mọi dung ấ

gom HCI va HNO; voi 100 ml dung dich dung dịch có pH = 12 Giá trị của a là

OH-] = 10”)

Hướng dẫn giải pH= 12 — pOH dư] = (0.1a— 0,1 0,1)/0,2 =0,01 —›a= 0,12

—> Đáp án D

Ví du 6 10

(DH - KA - 200

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

và axit H;SO¿ 0,5M thu được 5,32 lit H2 (6 dktc) va dung dịch Y (coi thê tích dung dịch

không đôi) Dung dịch Y có pH là:

A:l B:2 C:6 D:7

Hướng dẫn giải

Na cuci) = 0,25.1=0,25(mol)

n_ =0,25+0,25—0,5mol

sự sọ, = 0,25.0,5.2 =0,25(mol)| *%

2H +2e ->H;f

Design and coppyright 2009 © NGUYEN AI NHAN Tel:0989 848 791 6

0,475mol 0,2375(mol) ny, = = = 0,2375(mol)

= 0,5—0,475 =0,025(mol) >[H™ — 0.029 91 =107 1/ lit

Dea) > i) —™> (mol) [ I= 9 5507 2+ (mo )

=> pH=1 >A ding

Ví dụ 6 11 lrộn 300ml dung dịch NaOH 0,05 M có 200ml dung dịch H;SO¿ 0.,SM thu được dung dịch X, giá trị pH của dung dịch X là:

H +OH =H,0 0,015 0,015

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

"n1" =1 =

n “9200530 xeaD| w Tir au) = 0,005(mol)

0,005

=> [H*]=—2—— = 0,01=10° >pH

Khái quát hóa bài toán:

Cho V, lit dung dich A cé pH= a

đó lại với nhau thì thu được dutrí

Điện luận

1 Néu pH = c =7 thi sau

dung dịch B có pH = b.Trộn hai dung dich

có pH= c

Õ mol của H bằng số mol OH

—>Ƒ/.10'2 =Ƒ,.10ˆ

¡ trộn số mol của số molOH_ lớn hơn số mol của H”

_ 0°, —10°,)

3 Néu pH = c <7 thi sau khi trộn số mol của số mol H” lớn hơn số mol của OH”

_ (0“Ƒ-10”V,)

2 Néu pH =

Số mol OH dư là:@0°ƒ, —10'°V,) — | OH” | =10?

Số mol OH dư là: (1024 —10°V,) —> | H' | =10°

Dang 7

Xác định pH khi pha loãng bằng nước

Phương pháp giải Khi pha loãng bằng nước thì số (mol) H” không thay đôi, mà chỉ có thê tích thay đôi Do vậy thiết lập phương trình tính nồng độ HỶ ta sẽ tìm được pH

Ví dụ 7

Cho một dung dịch có pH=3 Hỏi phải pha loăng dung dịch trên bao nhiêu lần đê

thu được dung dịch có pH = 4

Hướng dân giải:

Design and coppyright 2009 © NGUYEN AI NHAN Tel:0989 848 791 7

Xét Vị lít dung dich cĩ pH =3->[H*]=10? ~»n, =V,.102(1)

Giả sử thêm vào V;› lít nước thì ta được dung dịch mới cĩ thé tích là (Vị+V›) và cĩ

pH =4->[H”]=10°~>n, =(f, +; ).10(2)

Sự pha trộn khơng làm thay đơi số (mol) nên từ (1) và (2) ta suy ra:

V,+V, 10°

—4

V,.10° =(V, +V,).10° > =10>V, =9V, — phai pha loang 10 lan

1

Nhận xét: Ta cĩ thê giải nhanh dạng tốn này như sau:

Giả sử cĩ một dung dịch cĩ pH = a Hỏi phải pha lỗng dung dịch trên bao nhiêu lân băng nước đê thu được dung dịch mới cĩ pH = b

Giai:

( Các em cĩ thê tự chứng minh điều này)

số lần pha lỗng là: =

Dang 8

Xac dinh pH cua qua trinh dién phan

Phương pháp giải Viết phương trình điện phân từ đĩ xác định nơng độ H ta s

Ví dụ 8

Dién phan 100ml dung dich CuSO, voi điện cựé:

do điện phân I=0,16A Tính pH của dung dịch sau kRiđi

đơn)

®

i thoi gian l giờ với cường

n (Co! thê tích khơng thay

Áp dụng định luật faraday ta cĩ:

m = ——> Mey, =

n.F 965

Phương trình phan ứng điện pha

(g) > Ne, = — =0.,003(zọ)

2CuSOx + 2HO —Z—>

0,003

Theo (1)

z + 2H›SO¿(1)

0,006

O, > 2H* +SO; > n, =0,006(mol) ~>[H”]= =0,06M

>

— pH =-—1|g(0,06

Vi du 8 2 Dien phan dung dich CuSO, voi điện cực trở trong thời gian 60 phút, cường

độ dịng điện cơ định là 0,16A Khơi lượng Cu thốt ra trên điện cực và pH dung dịch thu

được sau thời gian điện phân là:

A: 1,9 val B: 0,19 va 1,22 C: 1,28 và 3 D: 0,64 va 2

Hướng dẫn giải

ap dung cong thitc: m,, = — (xem thêm phương pháp điện phân của TH.S

n

Nguyễn Ái Nhân)

_ 64.0,16.60.60 |

“2.96500

Phuong trình dién phan dung dich: CuSO,

0,19(g)

Design and coppyright 2009 © NGUYEN AI NHAN Tel:0989 848 791 8

1 CuSO, +H,O—*®>Cu+ 20: +H,SO,

0,19 — 2/0/19 0,19

n H;SO, =1H¿,= Cu 64 =>n_ =—2— =—— =0,005938 H 64 32 = 5,988.10 (mol ( )

¬3

=>[H']= 2,938.10" = 5,938.10 > pH = -lg5,938.107= 1,22

=> B đúng

Vi du 8 3 Dien phan dung dich chtta a mol CuSO, va b mol NaC] với điện cực trơ có

màng ngăn xóp Đề dung dịch sau điện phân có thê làm phenolphtalein chuyền sang màu hồng thì điều kiện của a và b là

Hướng dẫn giải

Phương trình phản ứng điện phân là

2CuSO, +2H,O > 2Cu+2H,SO, +O, †

2NaCl +2H,O > 2NaOH + Cl, 1 +H, T , l AY

H,SO, +2NaOH -> Na,SO, + H,O

a 2a

Dung dich sau phan tng lam phếết in thuyền thành màu hồng chứng tỏ sau phản ứng 2 NaOH còn dư.—>b>2a

Hoa tan 1,28 gam CuSO, ôi đem điện phân hoàn toàn , sau một thời gian thu

được 800ml dung dịch€ó

Hướng dẫn giải

n, = 0,01.0,8 = 0,008 ny so, = 0,004mol

Phuong trinh dién phan la

2CuSO, +2H,O —*> 2Cu + 2H,SO, +0, T

y= 0,004.160.100%

1,28

Vi du 8 5

Điện phân có màng ngăn với điện cực bằng Pt 100ml dung dịch CuSO, 0,1M va NaCl 0,1M với cường độ 0.,5A.Dung dịch sau phản ứng có pH=2.Hiệu suất phản ứng điện phân

H=100%.Thời gian điện phân là

= 50% —-> Chọn B

Hướng dẫn giải

Design and coppyright 2009 © NGUYEN AI NHAN Tel:0989 848 791 9

S6 mol CuSO,= s6 mol NaCl= 0,01mol

Cu” + 2e> = Cu(l) 2Cl > Cl, + 2e(2)

0,0055 0,011 0,0055 0,01 0,005 0,01

Dung địch sau phản ứng có pH=2 2H,O->O,+ 4e + 4H *(3)

pH =2->[H”]=10”M 0,001 0,001

> n,, = 0,1.0,01=0,001mol

Xây ra các phản ứng (1) (2) và (3) và (2) đã | Áp dụng công thức

xong Từ (1,2,3) ta có sô mol e trao đôi là nF 0,011.96500

¬

Ví du 8 6

Điện phân dung dich hon hop NaOH 0,01M va NaNO

thời gian 1 giờ (Coi thê tích dung dịch không thay đổi

A 12 B 10 A&C

ới cường độ I=5A với

1 pH sau dién phan là

D 2

Vì điện phân hỗn hợp trên thục chất 1a die nước và thể tích thay đôi không đáng

kề nên dung dịch sau điện phân 3

Dién phan 100ml dung dich NaCl

I=1,93A (Coi the tich khong thay

nước) Thời gian điện phâ

A 50s

ực trơ có màng ngăn với cường độ điện phân

suât điện phân 100%, CỊ; không hòa tan trong

- € 150s D 200s Hướng dan giải

Dung dịch sau đi có pH=12 ->pOH=2

— [OH ]=0,0 = 0,01.0,1=0,001mol

2CI ->Cl,+ — 2e(2)

2HO+ 2c-> H,+ 20H

0,001 0.001 00005 0.001 Áp dụng công thức

" n,.F _ 0,001.96500 _

— Chon A

50s

Design and coppyright 2009 © NGUYEN AI NHAN Tel:0989 848 791 10