Dạng bài tập tính pH dung dịch

   BÀI TẬP pH DUNG DỊCH

Dạng 1: Tính giá trị pH của dung dịch

+ Tính pH của dung dịch axit: Xác định nồng độ mol/l của ion H+ trong dung dịch ở trạng

thái cân bằng ® pH=-lg([H+])

+Tính pH của dung dịch bazơ: Xác định nồng độ mol/l của ion OH- trong dung dịch ở trạng thái cân bằng ®  [H+]® pH, hoặc pH = 14-pOH= 14+lg([OH-]).

Ví dụ 1. Trộn 100 ml 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 được dung dịch X. Tính pH của dung dịch X .

Lời giải

H+         +        OH- ®    H2O

Tổng số mol OH-: (0,1.2 + 0,1).0,1 = 0,03 mol

Tổng số mol H+ : (0,0375.2 + 0,0125).0,4 = 0,035 mol

Số mol H+ dư: 0,035 – 0,03 = 0,005 mol  ® [H+]= 0,01M  ®   pH = 2

Ví dụ 2.  Cho dung dịch A là một hỗn hợp: H2SO4 2.10-4M và HCl 6.10-4M Cho dung dịch B là một hỗn hợp: NaOH 3.10-4M và Ca(OH)2 3,5.10-4M

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

b)     Trộn 300ml dung dịch A với 200ml dung dịch B được dung dịch C. Tính pH của dung dịch C.

Lời giải

a.  [ H+]  trong A: 2.2.10-4 + 6.10-4 = 10-3 mol   pH = 3

[OH-] trong B: 3.10-4 + 2.3,5.10-4 = 10-3 mol   pOH = 3 ®    pH =11

b. Trong 300ml dung dịch A có số mol H+ = 0,3.10-3 mol Trong 200 ml dung dịch B có số mol OH- = 0,2.10-3 mol

Dung dịch C có: V = 0,5 lít; số mol H+  = 0,3.10-3   -  0,2.10-3 = 10-4  mol 

Dạng 2: Pha trộn dung dịch

Phương pháp giải

+ Sử dụng phương pháp đường chéo, ghi nhớ: Nước có C% hoặc CM =0.

+ Xác định số mol chất, pH ® [H+]® mol H+ hoặc mol OH-.

+ Việc thêm, cô cạn nước làm thay đổi nồng độ mol/l và không làm thay đổi số mol chất

® tính toán theo số mol chất.

Ví dụ 1. 1. Dung dịch HCl có pH=3. Hỏi phải pha loãng dung dịch HCl đó bằng nước bao nhiêu lần để được dung dịch HCl có pH = 4. Giải thích?

2. Pha thêm 40cm3 nước vào 10 cm3 dung dịch HCl có pH=2. Tính pH của dung dịch sau khi pha thêm nước.

Lời giải

1. Giả sử dung dịch HCl ban đầu có thể tích V1 (l), pH = 3.

Số mol H+ ban đầu là V1.10-3 mol  ;   Thể tích H2O cần thêm vào là V2 (l).

Số mol H+   trong dung dịch pH= 4 là (V1 + V2 ).10-4

Việc pha loãng dung dịch chỉ làm thay đổi nồng độ mol/l chứ không làm thay đổi số mol H+. Vì vậy :  (V1 + V2 ).10-4 = V1.10-3    ®                                    9 V1 = V2

Vậy phải pha loãng dung dịch gấp 10 lần (nước thêm vào gấp 9 lần thể tích ban đầu) 2.   1dm3 = 1 lít;  1cm3 = 10-3  lít.                                Số mol H+ là 10.10-3. 0,01 = 10-4 mol.

Thêm 40.10-3 lít nước thì thể tích dung dịch là 50.10-3 lít.

Việc pha loãng không thay đổi số mol H+   nên: CM(H+) =

Ví dụ 2. Thêm từ từ 400 gam dung dịch H2SO4 49% vào H2O và điều chỉnh lượng H2O để

thu được đúng 2 lít dung dịch A. Coi H2SO4 điện li hoàn toàn 2 nấc.

1. Tính nồng độ mol/l của ion H+ trong dung dịch A
   1. Tính thể tích dung dịch NaOH 1,8M cần thêm vào 0,5 lít dung dịch A để thu được

+  dung dịch có pH= 1

+ dung dịch có pH= 13 Lời giải

a.    H2SO4    ®    2H+    +    SO42-

Số mol H+ :  49.400 2 = 4mol

® CM

(H+) = 4 =2M 2

b.Thể tích dung dịch NaOH cần thêm vào để pH =1.

H+        +        OH-  ®    H2O 2.0,5                     V.1,8

Vì pH = 1 ® [H+] = 0,1® số mol H+ sau phản ứng: = (0,5 + V) .0,1 ( mol) 0,5.2 – 1,8.V = (0,5 + V) .0,1 ®                                     V = 0,5 lít.

+ Thể tích dung dịch NaOH cần thêm vào để pH =13.

Vì pH = 13 ® [OH-] = 0,1M ® Số mol OH- sau phản ứng: (0,5 + V).0,1 mol V.1,8  -2.0,5   = (0,5 + V) .0,1 ®                                       V = 0,0882 lít.

A.  Bài tập ôn luyện

Bài 1. Chỉ dùng thêm quỳ tím hãy trình bày cách phân biệt các dung dịch đựng trong các lọ riêng biệt mất nhãn sau:

a)        NH4Cl ; (NH4)2SO4; BaCl2 ; NaOH ; Na2CO3

b)       Na2SO4; BaCl2 ; KNO3; Na2CO3

Bài 2. 1.Thêm từ từ 100 gam dung dịch H2SO4 98% vào nước và điều chỉnh để được 2 lít dung dịnh X. tính nồng độ mol/l của dung dịch X.

1. Tính tỉ lệ thể tích dung dịch KOH 0,001M cần pha loãng với nước để được dung dịch có PH=9.

Bài 3.  Dung dịch thu được khi trộn lẫn 200 ml dd NaCl 0,3M và 300ml dung dịch Na2SO4

0.15 M nếu bỏ qua hiệu ứng thể tích thì dung dịch thu được có nồng độ Na+ là bao nhiêu?

Bài 4. Hòa tan 20 ml dung dịch HCl 0,05 mol/l vào 20 ml dung dịch H2SO4 0,075 mol/l. coi thể tích thay đổi không đáng kể. Tính PH của dung dịch thu được.

Bài 5. Cho 200ml dung dịch HNO3 có PH=2. tính khối lượng HNO3 có trong dung dịch. Nếu thêm 300 ml dung dịch H2SO4 0,05M vào thì PH của dung dịch thu được là bao nhiêu?

Bài 6. Trộn 300 ml dung dịch NaOH 0,1 mol/lit và Ba(OH)2 0,025 mol/l với 200 ml dung dịch H2SO4 nồng độ x mol /lit Thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có PH = 2 . Hãy tính m và x . Coi H2SO4 điện li hoàn toàn cả hai nấc .

Bài 7. X là dung dịch H2SO4 0,02M. Y là dung dịch NaOH 0,035M. Khi trộn lẫn dung  dịch X và dung dịch Y ta thu được dung dịch Z có thể tích bằng tổng thể tích 2 dung dịch đem

trộn và có pH=2. Coi H2SO4 điện li hoàn toàn 2 nấc. Hãy tính tỉ lệ thể tích giữa dung dịch X và dung dịch Y

Bài 8.Cho m gam hỗn hợp Mg , Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M và axit H2SO4 0,5M thu được 5,32 lít khí H2 đktc và dung dịch Y. Tính PH của dung dịch Y ( Coi dung dịch có thể tích như ban đầu ) .

Bài 9. Trộn 200 ml dung dịch NaHSO4 0,2M và Ba(HSO4)2 0,15M với V lit dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và Ba(OH)2 1M thu được dung dịch có PH = 7. Tính V và khối lượng kết tủa tạo thành.

Bài 10. Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,08 mol/l và H2SO4 0,01 mol /l 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 . Hãy tính m và x . Coi Ba(OH)2 điện li hoàn toàn cả hai nấc .

Đáp án và hướng dẫn giải

Bài 1.

1. Dùng giấy quỳ tím:

+ Dung dịch làm quỳ tím chuyển đỏ: NH4Cl ; (NH4)2SO4; (nhóm 1)

+ Dung dịch không làm quỳ tím chuyển màu: BaCl2

+ Dung dịch làm quỳ tím chuyển màu xanh: NaOH ; Na2CO3(nhóm 2)

-   Lấy dung dịch BaCl2 cho vào các nhóm trên:

+ Nhóm 1:      * Vừa có kết tủa, có khí mùi khai là (NH4)2SO4.

*   Dung dịch có khí mùi khai thoát ra là NH4Cl.

+ Nhóm 2:       * Có kết tủa là Na2CO3

*   Còn lại là NaOH.

1. Na2SO4; BaCl2 ; KNO3; Na2CO3. Dùng giấy quỳ tím:

+ Dung dịch không làm quỳ tím chuyển màu: Na2SO4; BaCl2 ; KNO3

+ Dung dịch làm quỳ tím chuyển màu xanh: Na2CO3

-   Lấy dung dịch Na2CO3 cho vào nhóm trên:

*   Có kết tủa là BaCl2: Na2CO3 + BaCl2 ® BaCO3 + 2NaCl

*   Không có hiện tượng là: Na2SO4; KNO3