Trung Tâm Luyện Thi Đại Học
Dạng 6. Bài toán pH
Loại 1. Xác định pH của dung dịch sau khi trộn các dung dịch không xảy ra phản ứng
Do không xảy ra phản ứng nên \( \sum{{{n}_{{{H}^{+}}}}} \) trước khi trộn \( ={{n}_{{{H}^{+}}}} \) sau khi trộn hoặc \( \sum{{{n}_{O{{H}^{-}}}}} \) trước khi trộn \( ={{n}_{O{{H}^{-}}}} \) sau khi trộn.
Bài tập có hướng dẫn giải
Câu 1. Trộn 100 ml H2SO4 0,2M với 400 ml HCl 0,05M. Tính pH của dung dịch thu được.
Hướng dẫn giải:
\( {{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}=0,02\text{ }mol;\text{ }{{n}_{HCl}}=0,02\text{ }mol\Rightarrow \sum{{{n}_{{{H}^{+}}}}}=0,02.2+0,02=0,06\text{ }mol \).
\( \Rightarrow [{{H}^{+}}]=\frac{n}{V}=\frac{0,06}{0,1+0,4}=0,12M\Rightarrow pH=-\lg [{{H}^{+}}]=-\lg 0,12=0,92 \).
Câu 2. Trộn 200 ml Ba(OH)2 0,01M với 200 ml KOH 0,03M thu được dung dịch X. Tính pH của dung dịch X.
Hướng dẫn giải:
\( {{n}_{Ba{{(OH)}_{2}}}}=0,002\text{ }mol;\text{ }{{n}_{KOH}}=0,006\text{ }mol \).
\( \Rightarrow \sum{{{n}_{O{{H}^{-}}}}}=0,002.2+0,006=0,01\text{ }mol \).
\( \Rightarrow [O{{H}^{-}}]=\frac{n}{V}=\frac{0,01}{0,2+0,2}=0,025\Rightarrow pOH=-\lg [O{{H}^{-}}]=-\lg 0,025=1,6 \).
Mà \( pH+pOH=14\Rightarrow pH=12,4 \).
Câu 3. Trộn lẫn 200 ml dung dịch H2SO4 0,05M với 300 ml dung dịch HCl 0,1M được dung dịch Y.
a) Tính nồng độ mol của H2SO4, HCl và ion H+ trong dung dịch Y.
b) Tính pH của dung dịch Y.
c) Lấy 250 ml dung dịch Y trung hòa bởi 50 ml dung dịch KOH xM. Tính x.
Hướng dẫn giải:
a) \( {{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\text{bđ}}}=0,01\text{ }mol;\text{ }{{n}_{HCl\text{ bđ}}}=0,03\text{ }mol\Rightarrow \sum{{{n}_{{{H}^{+}}}}}=0,01.2+0,03=0,05\text{ }mol \).
Khi trộn dung dịch H2SO4 với dung dịch HCl thì không xảy ra phản ứng.
\( \Rightarrow \) Trong 500 ml dung dịch Y có:
\( {{C}_{M({{H}_{2}}S{{O}_{4}})}}=\frac{n}{V}=\frac{0,01}{0,5}=0,02M;\text{ }{{C}_{M(HCl)}}=\frac{0,03}{0,5}=0,06M \)
\( [{{H}^{+}}]=\frac{{{n}_{{{H}^{+}}}}}{V}=\frac{0,05}{0,5}=0,1M \) hay \( {{H}^{+}}]=0,02.2+0,06=0,1M \).
b) \( pH=-\lg [{{H}^{+}}]=-\lg 0,1=1 \).
c)
Ta có: 250 ml dung dịch Y chỉ có 0,025 mol H+.
Do trung hòa nên:
\( \begin{align} & {{H}^{+}}\,\,\,\,\,\,\,+\,\,\,\,\,\,O{{H}^{-}}\xrightarrow{{}}{{H}_{2}}O \\ & 0,025\to 0,025\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(mol) \\ \end{align} \)
\( \Rightarrow {{n}_{KOH}}=0,025\text{ }mol\Rightarrow x=\frac{0,025}{0,05}=0,5M \).
