GV: Lờ Quc Huy ST : 0966289968 -húa.vn Húa hc l Cuc sng 1 ph-ơng 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 đ-ợc 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 OH bằng hệ thức [ OH ] = 10 -b (mol/lít) thì giá trị b đ-ợc xem là pOH của dung dịch. Nên pOH = b =- lg[ OH ], hay [ OH ] = 10 -pOH từ đó suy ra pOH. 3. Nếu pH = 7 ứng với dung c dịch môi tr-ờng trung hoà - Nếu pH < 7 ứng với dung dịch môi tr-ờng axít - Nếu pH > 7 ứng với dung dịch môi tr-ờng bazơ 4. Tính số ion: [H + ]. [ OH ] = 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 . C C chất phân ly ho tan 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 ). Ph-ơng trình điện ly: C - C = (1 - ).C Suy ra: 2 C .C C. KK C ) 1 7. Nếu tính thể tích n-ớc 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. 2 b a pH sau truoc truoc pH H O truoc V 10 .V 10 V V (10 1).V 8. Nếu tính thể tích n-ớc 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. 2 a b pH sau truoc truoc pH H O truoc V 10 .V 10 V V (10 1).V 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 đ-ợc 2 Vml dung dịch Y . Dung dịch Y có pH là: A: 1 B: 2 C: 3 D: 4 Bài giải: Ph-ơng trình phản ứng: NaOH + HCl NaCl + H 2 O 2 33 OH H H O 0,01 0,03V V(mol) (mol) 10 10 GV: Lờ Quc Huy ST : 0966289968 -húa.vn Húa hc l Cuc sng 2 2 3 3 3 H 0,02V 0,02V 2.V n (mol) [H ] : 0,01 10 (mol/lit) 10 10 10 (d) pH = 2 B đúng Chú ý: Để đơn giản hoá bài toán ta chọn V = 1 lít 2 H 0,02 n 0,03 0,01 0,02(mol) [H ] 0,01 10 (mol/lit) 2 (d) 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 H 2 SO 4 0,0375 M và HCl 0,0125 M) thu đ-ợc dung dịch X, giá trị pH của dung dịch X là: A: 1 B: 2 C: 6 D: 7 Bài giải: 2 2 Ba(OH) Ba(OH) NaOH OH NaOH n 0,01mol n 2.n n 0,03(mol) n 0,01mol 24 24 HCl HCl H SO H H SO n 0,05mol n n 2.n 0,035(mol) n 0,015mol Khi trộn xẫy ra phản ứng trung hoà dạng iôn là: +- 2 H + OH H O 0,03 0,03 H n (d-) = 0,035 - 0,03 = 0,005 (mol) 0,005 [H ] 0,01 0,1 0,4 [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 H 2 SO 4 0,5 M thu đ-ợc 5,32 lít H 2 (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: (X) 24 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) 2H + + 2e H 2 0,475mol 0,2375(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 pH = 1 A đúng Bài toán 4:Cho x mol NO 2 hấp thụ vào dung dịch chứa x mol NaOH, dung dịch này thu đ-ợc có giá trị pH. A: pH < 7 B: pH = 7 C: pH > 7 D: Không xác định Bài giải: 2NO 2 + 2NaOH NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O GV: Lờ Quc Huy ST : 0966289968 -húa.vn Húa hc l Cuc sng 3 xmol xmol x/2mol x/2mol Sau phản ứng thu đ-ợc muối trung hoà NaNO 3 (xmol) và muối NaNO 2 (xmol) mà NaNO 2 là muối tạo bởi axit yếu và bazơ mạnh nên: 2 2 2 NO H O HNO OH sự xuất hiện OH 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 đ-ợc 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 tr-ờng trung tính hay H OH nn 1. 10 -4 = V. 0,01 V = 10 -2 lít = 10ml A đúng Bài toán 6:Trộn 300ml dung dịch NaOH 0,05 M với 200ml dung dịch H 2 SO 4 0,05 M thu đ-ợc dung dịch X, giá trị pH của dung dịch X là: A: pH =1 B: pH =3 C: pH =2 D: pH = 5 Bài giải: Phản ứng trung hòa 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 C đúng Bài toán 7:Giá trị pOH của dung dịch thu đ-ợc sau khi trộn 40 ml dung dịch H 2 SO 4 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: 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 pOH = 1 A đúng Bài toán 8:Dung dịch HCl có pH = 3, số lần để pha loãng dung dịch để thu đ-ợc 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: V 1 . C 1 = V 2 .C 2 V 1 .10 -3 =V 2 .10 -4 10V 1 = V 2 . Nh- vậy pha loãng dung dịch ban đầu 10 lần D đúng GV: Lờ Quc Huy ST : 0966289968 -húa.vn Húa hc l Cuc sng 4 Bài toán 9:Để đ-ợc 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 -5 M Gọi V 1 (lít), V 2 (lít) là thể tích dung dịch axit và bazơ cần lấy: 55 12 H OH n 10 V (mol); n 10 V (mol) Khi trộn 2 dung dịch với nhau thu đ-ợc dung dịch có pH = 8 (môi tr-ờng bazơ) pOH = 14 - 8 = 6, [OH - ] (d-) = 10 -6 M [H + ] phản ứng hết Phản ứng trung hoà xẩy ra khi trộn: 2 H OH H O Tr-ớc phản ứng: 10 -5 V 1 10 -5 V 2 Đã phản ứng: 10 -5 V 1 10 -5 V 1 Sau phản ứng: 0 10 -5 (V 2 - V 1 ) Do dung dịch sau khi trộn có nồng độ [OH - ] = 10 -6 (M) 6 12 OH n 10 (V V ) Ta có: 10 -5 (V 2 - V 1 ) = 10 -6 (V 1 + V 2 ) 9V 2 = 11V 1 hay 1 2 V9 V 11 C đúng Bài toán 10:Điện phân dung dịch CuSO 4 với điện cực trở trong thời gian 60 phút, c-ờng độ dòng điện cố định là 0,16 A. Khối l-ợng gam Cu thoát ra trên điện cực và pH dung dịch thu đ-ợc sau thời gian điện phân là: 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: X X M .I.t m n.F (xem thêm ph-ơng pháp điện phân) Cu 64.0,16.60.60 m 0,19(g) 2.96500 Ph-ơng trình điện phân dung dịch: CuSO 4 p 4 2 2 2 4 1 CuSO H O Cu O H SO 2 đ 24 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 pH = -lg5,938.10 -2 = 1,22 B đúng Bài toán 11: Cho 1 dung dịch X gồm: 4 NH 0,1M và NH 3 0,1M (biết hằng số điện ly của 4 NH : 4 10 NH K 5.10 ) giá trị pH của X là: A: pH =10 B: pH =1,5 C: pH =7,9 D: pH =9,3 Bài giải: 4 44 10 43 NH NH Cl NH Cl NH NH H :K 5.10 GV: Lờ Quc Huy ST : 0966289968 -húa.vn Húa hc l Cuc sng 5 4 10 3 NH 4 [H ][NH ] K 5.10 (mol/l) [NH ] thay giá trị vào ta có: 10 10 5.10 .0,1 H 5.10 (mol/l) 0,1 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 HNO 3 0,004 M đ-ợc 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-ơng trình phản ứng: KOH + HNO 3 KNO 3 + H 2 O 2 33 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) pH = 3 C đúng Bài toán 13: Thể tích của n-ớc cần thêm vào 15 ml dung dịch axit HCl có pH=1 để đ-ợc 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. 2 pH 3 1 H O truoc V (10 1).V (10 1).0,015 1,485lit D là đáp án đúng Bài toán 14: Thêm 90 ml n-ớc vào 10 ml dung dịch NaOH có pH=12 thì thu đ-ợc dung dịch có pH là: A. pH=3 B. pH=1 C. pH=11 D. pH=13 Bài giải. Ta có: 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 H 2 SO 4 cần dùng 20 ml NaOH 0,3 M. Cô cạn dung dịch sau khi trung hoà thu đ-ợc 0,381 gam hỗn hợp muối khô. Tính nồng độ mol của mỗi axit và pH của hỗn hợp X (coi H 2 SO 4 phân li hoàn toàn thành ion). A. C M(HCl) = 0,120M ; 24 M(H SO ) C = 0,080M và pH = 0,85 B. C M(HCl) = 0,072M ; 24 M(H SO ) C = 0,024M và pH = 0,92 C. C M(HCl) = 0,065M ; 24 M(H SO ) C = 0,015M và pH = 0,89 D. Kết quả khác Bài giải. Đặt x, y là số mol của HCl và H 2 SO 4 trong 50 ml hỗn hợp HCl + NaOH NaCl + H 2 O (mol) x x x H 2 SO 4 + 2NaOH Na 2 SO 4 + 2H 2 O (mol) y 2y y GV: Lờ Quc Huy ST : 0966289968 -húa.vn Húa hc l Cuc sng 6 Theo trên và đề ta có : 58,5x 142y 0,381 x 2y 0,3.0,02 x 0,0036 y 0,0012 Vậy : M(HCl) 0,0036 C 0,05 = 0,072(M), 24 M(H SO ) 0,0012 C 0,05 = 0,024(M) pH = lg[H + ] = 0,006 lg 0,05 = 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 tr-ờng. A. Axit B. trung tính C. bazơ D. Không xác định đ-ợc. Bài 2. Cho dd HCl có pH = 2. Nồng độ [H + ] là A. 10 2 M B. 0.02 M C. 0.01 M D. 2.10 -2 M. Bài 3. Chọn câu sai: A. dd muối CH 3 COOK có pH > 7 B. dd muối NaHCO 3 có pH < 7 B. dd muối NH 4 Cl có pH < 7 D. dd muối Na 2 SO 4 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 đ-ợc 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 đ-ợc 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 tr-ờng axit( theo đúng tỷ lệ số mol chất tham gia phản ứng) A. HCl + NaOH B. HCl + Al(OH) 3 C. H 2 CO 3 + NaOH D. CH 3 COOH + NaOH Bài 7.Cho 0,001 mol NH 4 Cl vo 100 ml dung dch NaOH cú pH = 12 v un sụi, sau ú lm ngui, thờm vo mt ớt phenol phtalein, dung dch thu c cú mu A. xanh B. hng C. trng D. khụng mu Bài 8. cho a mol CO 2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch chứa 2a nmol NaOH thu đ-ợc dung dịch có pH bằng: A. pH <7 B. pH > 7 C. pH =7 D. không xác định đ-ợc Bài 9. Cần phải pha chế theo tỉ lệ nào về khối l-ợng giữa 2 dung dịch KNO 3 có nồng độ % t-ơng ứng là 45% và 15% để đ-ợc một dung dịch KNO 3 có nồng độ 20%. A. 2/3 B. 2/5 C. 1/5 D. 3/5 Bài 10. Làm bay hơi 500ml dung dịch HNO 3 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 H 2 O cần thêm vào 2 lít dung dịch NaOH 1M để thu đ-ợc 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 đ-ợc sau khi trộn là : A. 2 B. 4 C. 3 D. 5 Bài 13. Trn 200 ml dung dch H 2 SO 4 0,05M vi 300 ml dung dch NaOH 0,06M. pH ca dung dch to thnh l: A. 2,7 B. 1,6 C. 1,9 D. 2,4 . 1 ph- ơng 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 đ-ợc xem là pH của dung dịch. Nên pH =. là: 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: X X M .I.t m n.F (xem thêm ph- ơng ph p điện ph n) Cu 64.0,16.60.60 m. dung dịch H 2 SO 4 0,05 M thu đ-ợc dung dịch X, giá trị pH của dung dịch X là: A: pH =1 B: pH =3 C: pH =2 D: pH = 5 Bài giải: Ph n ứng trung hòa 2 H OH H O 0,015 0,015 OH H H ( ) H n