+ Đối với bài toán liên quan đến sự phân ly của dung dịch axit yếu hoặc bazơ yếu ta cần chú ý đến độ điện ly, hằng số phân ly đối với chương trình THPT không đề cập đến sự phân ly của n[r]
(1)Dạng 2: Cách làm nhanh số bài tập tính pH dung dịch: Để làm bài tập trắc nghiệm nhanh pH các bạn cần lưu ý: pH = - lg[H+]; Nếu [H+]= 10-a thì a = pH Trường hợp bài tập xẩy dung dịch axit mạnh và dung dịch bazơ mạnh: [H+].[OH-] = 10-14 ; Nếu pH = 7: Môi trường trung tính Nếu pH >7 : Môi trường bazơ, không tính đến phân ly H2O ta phải tính theo nồng độ OHVí dụ: Cho dung dịch có pH = 11 ta hiểu dung dịch có OHvậy [H+]= 10-11 , nồng độ [OH-] = 10-14 / 10-11 = 10-3 Nếu Nếu pH <7 : Môi trường axit, không tính đến phân ly H2O ta phải tính theo nồng độ H+ Ví dụ: Cho dung dịch có pH = ta hiểu dung dịch có [H+] [H+]= 10-3 Đối với phản ứng xảy dung dịch axit mạnh và dung dịch bazơ mạnh Ta có phương trình ion thu gọn: H+ + OH- H2O Để làm nhanh bài tập các bạn cần lưu ý: + Đọc kỹ bài toán xem dung dịch sau phản ứng có môi trường axit hay bazơ, tính só mol axit hay bazơ còn dư dung dịch sau phản ứng + chú ý thể tích dung dịch sau phản ứng Vdd = V1 + V2 + + Nếu bài toán dư axit (pH < 7, và bỏ qua phân ly nước) thì ta có sơ đồ giải: * Lập mối quan hệ: H+ + OHH2O Mol ban đầu: x y Mol phản ứng: y y Mol sau pư: (x - y ) + Nếu bài toán dư OH (pH >7, và bỏ qua phân ly nước) thì ta có sơ đồ giải: (2) * Lập mối quan hệ: H+ + OHH2O Mol ban đầu: x y Mol phản ứng: x x Mol sau pư: (y - x ) Ta thiết lập mối quan hệ định lượng giả thiết và kiện bài toán từ đó tìm kết đúng + Nếu bài toán cho pha loãng dung dịch thì các bạn lưu ý: Số mol H+ số mol OH- bảo toàn còn thể tích dung dịch có tính cộng tính + Đối với bài toán liên quan đến phân ly dung dịch axit yếu bazơ yếu ta cần chú ý đến độ điện ly, số phân ly ( chương trình THPT không đề cập đến phân ly nước) Dạng pha trộn dung dịch không có phản ứng hoá hoc: Ví dụ 1: Giá trị pH dung dịch KOH 0,0001M là: a a 13 b b 12 c c 10 d d Giải: Nồng độ OH- = CM KOH = 10-4 ==> [H+] = 10-14 /[OH-] = 10-10 Vậy pH = 10 Đáp án c Ví dụ 2: Trộn 200 ml dung dịch HCl 0,01M với 300 ml dung dịch H2SO4 0,005M Dung dịch nhận sau trộn có pH là: a a b b c c d d + Giải: Ta có: HCl > H + Cl 0,002 mol 0,002 mol H2SO4 -> 2H+ + SO 420,0015 mol 0,003 mol + Tổng số mol H = 0,002 +0,003 = 0,005 mol Thể tích dung dịch sau pha trộn = 0,5 lít [H+] sau pha trộn = 0,005 / 0,5 = 0,01 M pH = đáp án b Ví dụ 3: Dung dịch HCl có pH = cần pha loãng dung dịch axit này H2O bao nhiêu lần để thu dung dịch có pH = 4? a a 10 lần b b 99 lần c c 101 lần d d 100 lần (3) Giải: Ta có pH = [H+] = 10-2 : pha loãng số mol H+ không thay đổi Gọi thể tích dung dịch HCl là V lít; thể tích nước pha trộn là V’ lít số mol H+ = 10-2 V mol dung dịch có pH = [H+] = 10-4 ; số mol H+ = 10-4 (V+ V’)mol Vì số mol H+ không thay đổi ta có: 10-2 V = = 10-4 (V+ V’) V/ V’ = 1/99 pha loãng 100 lần đáp án d Tương tự: Nếu pha loãng dung dịch axit mạnh điện ly hoàn toàn có pH = thành pH = thì pha loãng 10 lần; pH = thì pha loãng 100 lần; pH = thì pha loãng 1000 lần Nếu pha loãng dung dịch bazơ mạnh điện ly hoàn toàn có pH = 13 thành pH = 12 thì pha loãng 10 lần; pH = 11 thì pha loãng 100 lần; pH = 10 thì pha loãng 1000 lần chú ý đến [H+].[OH-] = 10-14 từ đó tính số mol OHVí dụ 4: Dung dịch nước axit axetic có nồng độ mol 0,2M Biết độ điện ly 0,95% , thì pH dung dịch này là: a a b b 2,72 c c 3,72 d d 2,52 Giải: axit axetic có nồng độ mol 0,2M, á = 0,0095 Phương trình điện ly: CH3COOH -> CH3COO+ H+ 0,2x0,0095 0,2x0,0095 [H+] = 0,2x0,0095 = 0,0019 = 1,9.10-3 pH = - lg[H+] = - lg[1,9.10-3] = 2,72 đáp án b Dạng pha trộn dung dịch có phản ứng hoá hoc: Ví dụ 5: Trộn lẫn 400 ml dung dịch NaOH 0,625M với 100 ml dung dịch HCl 2M dung dịch X Giá trị pH dung dịch X là: a a 14 b b 13 c c d d Giải: NaOH -> Na+ + OH0,25 mol 0,25 mol + HCl > H + Cl0,2 mol 0,2 mol Lập mối quan hệ: H+ + OHH2O Mol ban đầu: 0,2 mol 0,25 mol Mol phản ứng: 0,2 mol 0,2 mol Mol dư: 0,05 mol Thể tích dung dịch sau pha trộn = 0,5 lít [OH-] sau pha trộn = 0,05 / 0,5 = 0,1 M [H+] = 10-14 /[OH-] = 10-13 Vậy pH = 13 Đáp án a Ví dụ 6: Thể tích dung dịch H2SO4 có pH = cần để trung hoà 200 ml dung dịch KOH 0,2 M là: a a 4000 ml b b 5000 ml c c 8000 ml d d 1000 ml Giải: Số mol KOH = 0,2x0,2=0,04 mol (4) KOH -> K+ + OH0,04 mol 0,04 mol + Phản ứng trung hoà: H + OHH2O 0,04 mol 0,04 mol H2SO4 -> 2H+ + SO420,02 mol 0,04 mol Vì dung dịch H2SO4 có pH = ==> [H+] = 10-2 Thể tích dung dịch H2SO4 = 0,04 / 10-2 = lít Đáp án a Ví dụ 7: Dung dịch Ba(OH)2 có pH = 13 (dung dịch A) Dung dịch HCl có pH = (dung dịch B) Đem trộn 2,75 lít dung dịch A với 2,25 lít dung dịch B lít dung dịch C Hãy tính pH dung dịch C? a a 14 b b 13 c c d d 12 + -13 -14 -13 Giải: dung dịch A có [H ] = 10 ==> [OH ] = 10 / 10 = 10-1 nOH-= 2,75 x 10-1= 0,275 mol Dung dịch B có [H+] = 10-1 ==> nH+= 2,25 x 10-1= 0,225 mol Phương trình ion: H2O H+ + OHMol ban đầu: 0,225 mol 0,275 mol Mol phản ứng: 0,225 mol 0,225 mol Mol dư: 0,05 mol Thể tích dung dịch sau phản ứng: lít => [OH-] = 0,05/5=0,01M [H+] = 10-14 /[OH-] = 10-12 pH = 12 đáp án d Ví dụ 8: Cho 250 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,1 M và H2SO4 0,05 M tác dụng với 250 ml dung dịch NaOH aM thu dung dịch có pH = 12 Tính a? a a 0,14M b b 0,16M c c 0,22M d d 0,12M + Giải: Ta có: HCl > H + Cl 0,025 mol 0,025 mol H2SO4 -> 2H+ + SO4 20,0125 mol 0,025 mol (5) Tổng số mol H+ = 0,025 +0,025 = 0,05 mol Thể tích dung dịch sau pha trộn = 0,5 lít pH = 12 [OH-] = 10-14 / 10-12 = 10-2 nOH- dư= 0,5x 10-2= 0,005 mol NaOH -> Na+ + OH0,25a mol 0,25a mol + Phương trình ion: H + OHH2O Mol ban đầu: 0,05 mol 0,25a mol Mol phản ứng: 0,05 mol 0,05 mol Mol dư: 0,25a- 0,05 mol 0,25a- 0,05 = 0,005 ==> a = 0,22M đáp án c Ví dụ 9: Trộn 300 ml dung dịch HCl 0,05M với 200 ml dung dịch Ba(OH)2 aM thu 500 ml dung dịch có pH = 12 Tính a? a a 0,05M b b 0,1M c c 0,2M d d 0,25M Cách giải tương tự ví dụ 8: đáp án a Ví dụ 10: cho dung dịch: dung dịch A chứa axit HCl 0,5 M và H2SO4 0,25 M; Dung dịch B chứa NaOH 0,5 M và Ba(OH)2 aM Trộn V lít dung dịch A với V lít dung dịch B thu 2V lít dung dịch C có pH = và lượng kết tủa Giá trị a là: a a 0,05M b b 0,3M c c 0,25M d d 0,5M + Giải: : HCl > H + Cl 0,5V mol 0,5V mol H2SO4 -> 2H+ + SO420,25V mol 0,5V mol + Tổng số mol H = 0,5V +0,5V = V mol NaOH -> Na+ + OH0,5V mol 0,5V mol Ba(OH)2 -> Ba2+ + 2OHaV mol 2aV mol Tổng số mol OH = (2aV + 0,5V) mol Khi trộn: Ba2+ + SO42 > BaSO4 H+ + OHH2O V (2aV + 0,5V) Vì pH = nên V =(2aV + 0,5V) ==> a= 0,25M đáp án c Ví dụ 11: Cho dung dịch HCl có pH = (dung dịch A) Cho dung dịch NaOH có pH = (dung dịch B) Hỏi phải lấy dung dịch trên theo tỷ lệ thể tích bao nhiêu( VA/VB) để dung dịch có pH = a a 9/11 b b 11/9 c c 99/11 d d 8/12 Giải: dung dịch HCl có pH = ; [H+] = 10-5 dung dịch NaOH có pH = 9; [H+] = 10-9 ==> [OH-] = 10-5 dung dịch có pH = nên dung dịch có tính bazơ [H+] = 10-8==> [OH-] = 10-6 Gọi VA là thể tích dung dịch A Gọi VB là thể tích dung dịch B (6) Thể tích dung dịch sau pha trộn = VA + VB Phương trình ion: H+ + OHH2O Mol ban đầu: 10-5VA mol 10-5VB mol Mol phản ứng: 10-5VA mol 10-5VA mol Mol dư: 10-5VB - 10-5VA mol Ta có: 10-5VB - 10-5VA = (VA + VB)10-6 VA/VB = 9/11 đáp án a (7)