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 bằng hệ thức [] = 10-b (mol/lít) thì giá trị b đợc xem là pOH của dung dịch. Nên pOH = b =- lg[ ], hay [ ] = 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+]. [ ] = 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 . 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: 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. 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. 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: A: 1 B: 2 C: 3 D: 4 Bài giải: Phơng trình phản ứng: NaOH + HCl ( NaCl + H2O ( ( pH = 2 ( B đúng Chú ý: Để đơn giản hoá bài toán ta chọn V = 1 lít ( 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 = chất phân ly hoà tan 2 C .C C. K K C ) 1 = = (1 2 b a pH sau truoc truoc pH H O truoc V 10 .V 10 V V (10 1).V = = = 2 a b pH sau truoc truoc pH H O truoc V 10 .V 10 V V (10 1).V = = = 2 3 3 OH H H O 0,01 0,03V V(mol) (mol) 10 10 + + 2 3 3 3 H 0,02V 0,02V 2.V n (mol) [H ] : 0,01 10 (mol/ lit) 10 10 10 + + = = = = (d ) 2 H 0,02 n 0,03 0,01 0,02(mol) [H ] 0,01 10 (mol / lit) 2 + + = = = = = (d ) X là: A: 1 B: 2 C: 6 D: 7 Bài giải: Khi trộn xẫy ra phản ứng trung hoà dạng iôn là: (d) = 0,035 - 0,03 = 0,005 (mol) ( [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: A: 1 B: 2 C: 6 D: 7 Bài giải: 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: sự xuất hiện 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: A: 10 ml B: 40 ml C: 100 ml D: 30 ml Bài giải: Dung dịch muối có pH = 7 có nghĩa là môi trờng trung tính hay ( 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: A: pH =1 B: pH =3 C: pH =2 D: pH = 5 2 2 Ba(OH) Ba(OH) NaOH OH NaOH n 0,01mol n 2.n n 0,03(mol) n 0,01mol = = + = = 2 4 2 4 HCl HCl H SO H H SO n 0,05mol n n 2.n 0,035(mol) n 0,015mol + = = + = = + - 2 H + OH H O 0,03 0,03 H n + 0,005 [H ] 0,01 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 n 0,2375(mol) 22,4 = = 1 H (Y) 0,025 n 0,5 0,475 0,025(mol) [H ] 0,1 10 (mol/ lit) 0,250 + + = = = = = 2 2 2 NO H O HNO OH + + OH H OH n n + = Bài giải: Phản ứng trung hòa ( ( 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: A: pOH =1 B: pOH =2 C: pOH =13 D: pOH =14 Bài giải: ( ( 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: A: 30 B: 40 C: 70 D: 10 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: A: 11:9 B: 8:9 C: 9:11 D:3:4 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: ( 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: Trớc phản ứng: 10-5V1 10-5V2 Đã phản ứng: 10-5V1 10-5V1 Sau phản ứng: 0 10-5 (V2- V1) Do dung dịch sau khi trộn có nồng độ [OH-] = 10-6(M) ( Ta có: 10-5(V2- V1) = 10-6 (V1+ V2) ( 9V2 = 11V1 hay ( 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 H OH H O 0,015 0,015 + + OH H H ( ) 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) + + + = = = = = = = d 2 0,005 [H ] 0,01 10 pH 2 0,2 0,3 + = = = = + 2 H OH H O 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 0,03 0,02 0,01(mol) = = (d ) 1 0,01 [OH ] 0,1 10 (mol / l) 0,04 0,06 = = = + 5 5 1 2 H OH n 10 V (mol); n 10 V (mol) + = = 2 H OH H O + + 6 1 2 OH n 10 (V V ) = + 1 2 V 9 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: (xem thêm phơng pháp điện phân) Phơng trình điện phân dung dịch: CuSO4 ( (pH = -lg5,938.10-2= 1,22 ( B đúng Bài toán 11: Cho 1 dung dịch X gồm: 0,1M và NH3 0,1M (biết hằng số điện ly của : ) giá trị pH của X là: A: pH =10 B: pH =1,5 C: pH =7,9 D: pH =9,3 Bài giải: thay giá trị vào ta có: ( 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 ( ( 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. 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: A. pH=3 B. pH=1 C. pH=11 D. pH=13 Bài giải. Ta có: X X M .I.t m n.F = Cu 64.0,16.60.60 m 0,19(g) 2.96500 = = p 4 2 2 2 4 1 CuSO H O Cu O H SO 2 + + + đ 2 4 3 H SO Cu H 0,19 2.0,19 0,19 n n n 0,005938 5,988.10 (mol) 64 64 32 + = = = = = = 3 2 5,938.10 [H ] 5,938.10 0,1 + = = 4 NH + 4 NH + 4 10 NH K 5.10 + = 4 4 4 10 4 3 NH NH Cl NH Cl NH NH H : K 5.10 + + + + + + = 4 10 3 NH 4 [H ][NH ] K 5.10 (mol / l) [NH ] + + + = = 10 10 5.10 .0,1 H 5.10 (mol/ l) 0,1 + = = 2 3 3 OH H H O 0,002V 0,004V (mol) (mol) 10 10 + + 3 3 3 3 H 0,002V 0,002V 2.V n (mol) [H ] : 0,001 10 (mol / lit) 10 10 10 + + = = = = (d ) 2 C .C C. K K C ) 1 = = (1 pH (pH 12) sau truoc (pH 12) V 10 .V (90 10) 10 .10 10 10 pH 11 C dung = <=> + = = => = => 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 ; = 0,080M và pH = 0,85 B. CM(HCl) = 0,072M ; = 0,024M và pH = 0,92 C. CM(HCl) = 0,065M ; = 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 (mol) x x x H2SO4 + 2NaOH ( Na2SO4 + 2H2O (mol) y 2y y Theo trên và đề ta có : ( Vậy : = 0,072(M), = 0,024(M) pH = lg[H+] = = 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 A. 102 M B. 0.02 M C. 0.01 M D. 2.10-2 M. 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: A. 9 B. 12.5 C. 2 D. 13 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: A. 10 lần B. 5 lần C. 15 lần D. 20 lần Bài 6. Phản ứng nào sau đây tạo ra môi trờng axit( theo đúng tỷ lệ số mol chất tham gia phản ứng) A. HCl + NaOH B. HCl + Al(OH)3 C. H2CO3 + NaOH D. CH3COOH + NaOH Bài 7.Cho 0,001 mol NH4Cl v o 100 ml dung d ch NaOH cú pH = 12 v un sụi, sau ú l m ngu i, thờm v o m t ớt phenol phtalein, dung d ch thu c cú m u A. xanh B. h ng C. tr ng D. khụng m u Bài 8. cho a mol CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch chứa 2a nmol NaOH thu đợc dung dịch có pH bằng: A. pH <7 B. pH > 7 C. pH =7 D. không xác định đợc 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%. A. 2/3 B. 2/5 C. 1/5 D. 3/5 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 : A. 30% B. 40% C. 35% D. 38% 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 : A. 2 B. 4 C. 3 D. 5 Bài 13. Tr n 200 ml dung d ch H 2SO4 0,05M v i 300 ml dung d ch NaOH 0,06M. pH c a dung d ch t o th nh l : A. 2,7 B. 1,6 C. 1,9 D. 2,4 . 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: (xem thêm ph ng ph p điện ph n) Ph ng trình điện ph n dung dịch: CuSO4 ( (pH = -lg5,938.10-2=. khóa vàng 9. ph ng ph p 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 =-. 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: Ph ng trình ph n ứng: KOH + HNO3 ( KNO3 + H2O ( ( pH = 3 ( C đúng Bài toán 13: Thể tích của