PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PH CỦA DUNG DỊCH - HÓA 11

I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Dạng 1: Tính giá trị pH của dung dịch axit mạnh

H_nA → nH⁺ + A^n-

1M       nM

 →  Tính pH của dung dịch axit:

    pH = - lg[H⁺]

* Lưu ý: Trong một dung dịch có nhiều axit mạnh

 →  Tổng nồng độ ion H⁺ =  [H⁺]_HCl + [H⁺]_HNO3 + 2[H⁺]_H2SO4…

Ví dụ 1: Trong dung dịch A chứa hỗn hợp dung dịch H₂SO₄ 2.10^-4M và HCl 6.10^-4M.

Hướng dẫn

 →  Tổng nồng độ ion H⁺ =  [H⁺]_HCl + 2[H⁺]_H2SO4

= 6.10^-4 + 2.2.10^-4 = 10^-3 M

 →  pH = 3

Dạng 2: Tính giá trị pH của dung dịch bazơ mạnh (bazơ tan)

  M(OH)_n → Mⁿ⁺ + nOH^-

  1M                         nM

 → [H⁺] = 10^-14/[OH^-]

Hay pH + pOH = 14

 → Tính pH của dung dịch bazơ:

    pH = 14 - pOH = 14 + lg[OH^-].

* Lưu ý: Trong dung dịch có nhiều bazo mạnh

  → Tổng nồng độ OH^- = [OH^-]_NaOH + [OH^-]_KOH + 2[OH^-]_Ba(OH)2 + …

Ví dụ 2: Tính pH của dung dịch NaOH, biết 2 lít dung dịch đó có chứa 8 gam NaOH

Hướng dẫn

  n_NaOH = 0,2  mol

  C_NaOH = 0,2/2 = 0,1M

  NaOH → Na⁺ + OH^-

   0,1                      0,1

  → [OH^-] = 0,1M

  → pH = 14 + lg[0,1] = 13

Dạng 3: Tính giá trị pH của dung dịch sau khi trộn dung dịch axit và dung dịch bazơ

  - Tổng số mol H⁺ = n_HCl + n_HNO3 + 2n_H2SO4

  - Tổng số mol OH^- = n_NaOH + n_KOH + 2n_Ba(OH)2 + 2n_Ca(OH)2

Phương trình ion thu gọn:

   H⁺ + OH^- → H₂O

 - Nếu H⁺ dư thì

  [H⁺]_dư  = (n_{H+ ban đầu} – n_{H+ phản ứng})/ tổng thể tích dung dịch

  → pH = - lg[H⁺]

 - Nếu OH^- dư thì

[OH^-] = (n_{OH- ban đầu} – n_{OH- phản ứng})/ tổng thể tích dung dịch

  → pH = 14 + lg[OH^-].

Ví dụ 3. 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.

Hướng dẫn

   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

Dạng 4: Pha loãng dung dịch pH bằng nước

Dung dịch A có pH = a được pha loãng bằng nước tạo thành dung dịch B có pH = b

  → số mol H⁺_A = số mol H⁺_B

  C_A.V_A = C_B.V_B

  → V_B = C_A.V_A/C_B

Trong đó: V_B = V_A + V_H2O

Ví dụ 4.  Pha loãng 600 ml dung dịch axit HCl có pH = 1 bằng V lit nước cất thu được dung dịch có pH = 3. Tìm V

Hướng dẫn

  → số mol H⁺_đầu = số mol H⁺_sau

  C_đầu.V_đầu = C_sau.V_sau

  → V_sau = C_đầu.V_đầu/C_sau

            = 0,6.10^-1/10^-3 = 60 lit

  → V_H2O = 60 – 0,6 = 59,4 lit

Dạng 5: Trộn 2 dung dịch axit và bazơ vào nhau

- Dung dịch axit mạnh có pH = a

- Dung dịch bazơ mạnh có pH = b

Gọi V và V’ lần lượt là thể tích của dung dịch axit và dung dịch bazơ

pH = a → [H⁺] = 10^-a M

→ n_H+ = 10^-a.V mol

pH = b → [H⁺] = 10^-b M

            → [OH^-] = 10^-14/10^-b

→ n_OH- = 10^-14/10^-b.V’ mol

Phương trình ion thu gọn:

H⁺ + OH^- → H₂O

- Nếu dung dịch thu được có pH = 7 thì axit và bazơ đều hết

10^-14/10^-b.V’= 10^-a.V

→ Tỉ lệ V/V’ = 10^-14/10^-a.10^-b

- Nếu dung dịch thu được có pH < 7 thì axit dư

n_{H+ dư} = n_{H+ ban đầu} – n_{H+ phản ứng}

→ [H⁺] = (n_{H+ ban đầu} – n_{H+ phản ứng})/ (V + V’)

→ [H⁺] = (C_A.V – C_B.V’)/(V + V’)

- Nếu dung dịch thu được có pH > 7 thì bazơ dư

n_{OH- dư} = n_{OH- ban đầu} – n_{OH- phản ứng}

→ [OH^-] = (n_{OH- ban đầu} – n_{OH- phản ứng})/(V + V’)

             = (C_B.V’ – C_A.V)/(V + V’)

→ pH = 14 + lg[OH^-].

Ví dụ 5: Phải lấy dung dịch axit mạnh pH = 5 và dung dịch bazơ mạnh pH = 9 theo tỉ lệ thể tích nào để được dung dịch có pH = 8

Hướng dẫn

  n_H+ = 10^-5.V mol

  n_OH- = 10^-14/10^-b.V’ mol = 10^-5.V’ mol

Phương trình ion thu gọn:

  H⁺ + OH^- → H₂O

Dung dịch thu được có pH = 8 thì bazơ dư [OH^-]_sau = 10^-6 M

  n_{OH- dư} = n_{OH- ban đầu} – n_{OH- phản ứng}

  → [OH^-] = (n_{OH- ban đầu} – n_{OH- phản ứng})/(V + V’)

       10^-6  = (10^-5.V’ – 10^-5.V)/(V + V’)

  → V’/V = 9/11

II. BÀI TẬP VẬN DỤNG

1. Phải lấy dung dịch axit mạnh V lit có pH = 5 và dung dịch bazơ mạnh V’ lit có pH = 9 theo tỉ lệ thể tích V/V’ để được dung dịch có pH = 6 là

   A. 9/11.           

   B. 1/1.             

   C. 11/9.           

   D. 6/5.

2. Dung dịch Ba(OH)₂  có pH  = 13 (dd A), dung dịch HCl có pH = 1 (dd B).Đem trộn 2,75 lít dung dịch A với 2,25 lít dung dịch B. Tính pH của dung dịch này

   A. 11.             

   B. 12.             

   C. 2.               

   D. 3.

3. 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

   A. 3/2.        

   B. 2/3.        

   C. 2/1.                  

   D. ½.

4. 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 ) .

   A. 1.                

   B. 2.    

   C. 3.                

   D. 4.

5. Dung dịch A gồm HCl 0,2M; HNO₃ 0,3M; H₂SO₄ 0,1M; HClO₄ 0,3M, dung dịch B gồm KOH 0,3M; NaOH 0,4M; Ba(OH)₂ 0,15M. Cần trộn A và B theo tỉ lệ thể tích là bao nhiêu để được dung dịch  có pH = 13 

   A. 11: 9.             

   B. 9 : 11.                  

   C. 101 : 99.           

   D. 99 : 101.

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng