Phương pháp giải một số dạng bài tập về sự điện li của nước, pH
Lý thuyết:
Dạng 1
Lý thuyết về sự điện li của nước và pH
* Một số lưu ý cần nhớ:
- Nước là chất điện li rất yếu : H2O \(\rightleftharpoons \) H+ + OH- Tích số ion của nước: = [H+][OH-] =10-14 M (đo ở 25oC) Môi trường axit : [H+] > [OH–] hay [H+] > 1,0.10–7M => pH < 7 Môi trường kiềm : [H+] < [OH–] hay [H+] < 1,0.10–7M. => pH > 7 Môi trường trung tính : [H+] = [OH–] = 1,0.10–7M. => pH = 7 |
* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Cho các muối sau đây : NaNO3 ; K2CO3 ; CuSO4 ; FeCl3 ; AlCl3 ; KCl. Các dung dịch có pH = 7 là :
A. NaNO3 ; KCl.
B. K2CO3 ; CuSO4 ; KCl.
C. CuSO4 ; FeCl3 ; AlCl3.
D. NaNO3 ; K2CO3 ; CuSO4.
Hướng dẫn giải chi tiết:
- Dung dịch có môi trường trung tính sẽ có p H = 7
Mặt khác muối có môi trường trung tính là muối của KL mạnh và gốc axit mạnh
Đáp án A
Ví dụ 2: Trong số các dung dịch : Na2CO3, KCl, CH3COONa, NH4Cl, NaHSO4, C6H5ONa, những dung dịch có pH > 7 là :
A. Na2CO3, NH4Cl, KCl.
B. Na2CO3, C6H5ONa, CH3COONa.
C. NH4Cl, CH3COONa, NaHSO4.
D. KCl, C6H5ONa, CH3COONa.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Dung dịch có p H lớn hơn 7 là dung dịch khi thủy phân trong nước cho môi trường bazo
Mặt khác muối có môi trường bazo là muối của KL mạnh và gốc axit yếu.
A loại do KCl có môi trường trung tính
C loại do NaHSO4 có môi trường axit
D loại do KCl có môi trường trung tính.
Đáp án B.
Ví dụ 3: Cho phản ứng :
2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O
Hấp thụ hết x mol NO2 vào dung dịch chứa x mol NaOH thì dung dịch thu được có giá trị
A. pH = 7. B. pH > 7.
C. pH = 0. D. pH < 7.
Hướng dẫn giải chi tiết:
n NO2 = n NaOH
=> 2 chất trên phản ứng vừa đủ
Mặt khác, sau phản ứng sinh ra NaNO3 có môi trường trung tính và NaNO2 có môi trường bazo (do là muối của KL mạnh và axit yếu)
=> Sau phản ứng dung dịch thu được có môi trường bazo => pH > 7
Đáp án B.
Dạng 2
Xác định pH của axit, bazo mạnh
* Một số lưu ý cần nhớ:
- Tính số mol H+, OH- có trong dung dịch - Nồng độ H+, OH- có trong dung dịch => pH |
* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Trộn 10g dung dịch HCl 7,3% với 20g dung dịch H2SO4 4,9% rồi thêm nước để được 100ml dung dịch A. Tính pH của dung dịch A.
Hướng dẫn giải chi tiết:
m HCl = 10 . 7,3% = 0,73 gam
=> n HCl = 0,73 : 36,5 = 0,02 mol
m H2SO4 = 20 . 4,9% = 0,98 gam
=> n H2SO4 = 0,98 : 98 = 0,01 mol
Ta có phương trình điện li như sau:
HCl →H+ + Cl-
0,02 0,02
H2SO4 → 2H+ + SO42-
0,01 0,02
=> n H+ = 0,02 + 0,02 = 0,04 (mol)
V dung dịch sau khi pha trộn là 100ml = 0,1 lít
=> [H+] = 0,04 : 0,1 = 0,4M
=> p H = -log[H+] = 0,4
Ví dụ 2: Hoà tan m gam Zn vào 200 ml dung dịch H2SO4 0,4M thu được 1,568 lít khí hiđro và dung dịch X. Tính pH của dung dịch X?
Hướng dẫn giải chi tiết:
n H2SO4 = 0,4 . 0,2 = 0,08 (mol)
n H2 = 1,568 : 22,4 = 0,07 (mol)
Ta có phương trình hóa học:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 (1)
(1) => n H2SO4 phản ứng = n H2 = 0,07 mol
=> n H2SO4 dư = 0,08 – 0,07 = 0,01 mol
Ta có phương trình điện li:
H2SO4 → 2H+ + SO42-
0,01 0,02
=> [H+] = 0,02 : 0,2 = 0,1
=> pH = 1
Dạng 3
Xác định pH của axit , bazo yếu
* Một số lưu ý cần nhớ:
- Viết phương trình điện li - Dựa vào dữ kiện đề bài áp dụng công thức tính độ điện li và hằng số điện li axit, bazo Ka, Kb Công thức tính độ điện li: \(\alpha =\frac{C}{{{C}_{o}}}\) C: nồng độ chất điện li; Co nồng độ chất tan Ta có phương trình điện li của axit; HA \(\rightleftharpoons \) A- + H+ \({{K}_{a}}=\frac{\left[ {{H}^{+}} \right]\left[ {{A}^{-}} \right]}{\left[ HA \right]}\) => Ka chỉ phụ thuộc vào bản chất của axit và nhiệt độ Ta có phương trình điện li của bazo: BOH \(\rightleftharpoons \) B+ + OH- \({{K}_{b}}=\frac{\left[ {{B}^{+}} \right]\left[ O{{H}^{-}} \right]}{\left[ BOH \right]}\) => Kb chỉ phụ thuộc vào bản chất của bazo và nhiệt độ. Ngoài ra, ta có thể áp dụng được công thức tính nhanh như sau: \(\alpha =\sqrt{\frac{{{K}_{a/b}}}{{{C}_{o}}}}\) |
Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Giá trị pH của dung dịch axit fomic 1M (Ka = 1,77.10-4) là :
A. 1,4. B. 1,1.
C. 1,68. D. 1,88.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Phương trình điện li :
HCOOH \(\rightleftharpoons \)HCOO-+ H+ (1); \({{K}_{a}}=\frac{\left[ {{H}^{+}} \right]\left[ HCO{{O}^{-}} \right]}{\left[ HC\text{OO}H \right]}\)
bđ: 1
p.li a.1 a.1 a.1
cb: 1– a a a
Tại thời điểm cân bằng ta có :
\({{K}_{a}}=\frac{\left[ {{H}^{+}} \right]\left[ {{A}^{-}} \right]}{\left[ HA \right]}=\frac{{{\alpha }^{2}}}{1-\alpha }=1,{{77.10}^{-4}}\) (2)
=> \({{\alpha }^{2}}+1,{{77.10}^{-4}}\alpha -1,{{77.10}^{-4}}=0\Rightarrow \alpha =0,0132\)
Theo (1) [H+] = a = 0,0132MpH = -lg[H+] = 1,88.
Đáp án D.
Ví dụ 2: Dung dịch CH3COONa 0,1M (Kb = 5,71.10-10) có [H+] là :
A. 7,56.10-6 M.
B. 1,32.10-9 M.
C. 6,57.10-6 M.
D. 2,31.10-9 M.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Phương trình điện li :
CH3COONa → CH3COO- + Na+
CM : 0,1 → 0,1
Phương trình phản ứng thủy phân :
CH3COO-+H2O \(\rightleftharpoons \)CH3COOH+ OH-
CM : a.0,1 → a . 0,1
Ta có: \({{K}_{b}}=\frac{\left[ C{{H}_{3}}COOH \right]\left[ O{{H}^{-}} \right]}{\left[ C{{H}_{3}}C\text{O}{{\text{O}}^{-}} \right]}\)
Sử dụng công thức \({{K}_{b}}={{\alpha }^{2}}{{C}_{o}}\) ta có :
\(\alpha =\sqrt{\frac{5,{{71.10}^{-10}}}{0,1}}=7,{{556.10}^{-5}}\Rightarrow \left[ O{{H}^{-}} \right]=\alpha {{C}_{o}}=7,{{556.10}^{-6}}\)
\(\left[ {{H}^{+}} \right]=\frac{{{10}^{-14}}}{7,{{556.10}^{-6}}}=1,{{32.10}^{-9}}M\)
Dạng 4
Bài toán pha loãng dung dịch axit, bazo.
* Một số lưu ý cần nhớ
- Viết phương trình điện li - Từ dữ kiện đề bài, tính lại thể tích dung dịch lúc sau => Thể tích nước cần thêm vào để thỏa mãn đề bài |
* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Phải thêm bao nhiêu ml dung dịch HCl 1M vào 90 ml nước để được dung dịch có pH = 1?
Hướng dẫn giải chi tiết:
pH = 1 => [H+] = 0,1M
Đặt thể tích dung dịch HCl 1M cần thêm vào là V (lít)
=> nHCl = V mol
Sau khi trộn với 90 ml H2O:
[H+] = CM HCl sau trộn = \(\dfrac{V}{{V + 0,09}}\) = 0,1M
=> V = 0,01 lít = 10 ml
Ví dụ 2: 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?
Hướng dẫn giải chi tiết:
Giả sử dung dịch HCl ban đầu có thể tích V1 có pH = 3 => [H+] = 10-3
Số mol H+ ban đầu là :V1.10-3 mol (1)
Gỉa sử thể tích H2O cần thêm vào là V2
Số mol H+ trong dung dịch pH= 4 là (V1 + V2 ).10-4 (2)
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)
Xemloigiai.com
Xem thêm Bài tập & Lời giải
Trong bài: Bài 3. Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị Axit - bazơ
Xem thêm lời giải SGK Hóa lớp 11
CHƯƠNG 1: SỰ ĐIỆN LI
- 👉 Bài 1. Sự điện li
- 👉 Bài 2. Axit, bazơ và muối
- 👉 Bài 3. Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị Axit - bazơ
- 👉 Bài 4. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li
- 👉 Bài 5. Luyện tập: Axit, bazơ và muối. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li
- 👉 Bài 6. Bài thực hành 1: Tính axit-bazơ. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút - Chương I - Hóa học 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương I - Hóa học 11
Đề kiểm tra giữa kì - Hóa học 11
CHƯƠNG 2: NITƠ - PHOTPHO
- 👉 Bài 7. Nitơ
- 👉 Bài 8. Amoniac và muối amoni
- 👉 Bài 9. Axit nitric và muối nitrat
- 👉 Bài 10. Photpho
- 👉 Bài 11. Axit photphoric và muối photphat
- 👉 Bài 12. Phân bón hóa học
- 👉 Bài 13. Luyện tập: Tính chất của Nitơ, photpho và các hợp chất của chúng
- 👉 Bài 14. Bài thực hành 2: Tính chất của một số hợp chất nitơ, photpho
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút - Chương II - Hóa học 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương II - Hóa học 11
CHƯƠNG 3: CACBON - SILIC
- 👉 Bài 15. Cacbon
- 👉 Bài 16. Hợp chất của cacbon
- 👉 Bài 17. Silic và hợp chất của silic
- 👉 Bài 18. Công nghiệp silicat
- 👉 Bài 19. Luyện tập: Tính chất của cacbon, silic và các hợp chất của chúng
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút - Chương III - Hóa học 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương III - Hóa học 11
CHƯƠNG 4: ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ
- 👉 Bài 20. Mở đầu về hoá học hữu cơ
- 👉 Bài 21. Công thức phân tử hợp chất hữu cơ
- 👉 Bài 22. Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ
- 👉 Bài 23. Phản ứng hữu cơ
- 👉 Bài 24. Luyện tập: Hợp chất hữu cơ, công thức phân tử và công thức cấu tạo
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút - Chương IV - Hóa học 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương IV - Hóa học 11
ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI
CHƯƠNG 5: HIDROCACBON NO
- 👉 Bài 25. Ankan
- 👉 Bài 26. Xicloankan
- 👉 Bài 27. Luyện tập ankan và xicloankan
- 👉 Bài 28. Bài thực hành số 3 : Phân tích định tính nguyên tố. Điều chế và tính chất của metan
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút - Chương V - Hóa học 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương V - Hóa học 11
CHƯƠNG 6: HIDROCACBON KHÔNG NO
- 👉 Bài 29. Anken
- 👉 Bài 30. Ankađien
- 👉 Bài 31. Luyện tập: Anken và Ankadien
- 👉 Bài 32. Ankin
- 👉 Bài 33. Luyện tập: Ankin
- 👉 Bài 34. Bài thực hành 4 : Điều chế và tính chất của etilen và axetilen
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút - Chương VI - Hóa học 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương VI - Hóa học 11
CHƯƠNG 7: HIĐROCACBON THƠM, NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN. HỆ THỐNG HÓA VỀ HIĐROCACBON
- 👉 Bài 35. Benzen và đồng đẳng. Một số hiđrocacbon thơm khác
- 👉 Bài 36. Luyện tập: Hiđrocacbon thơm
- 👉 Bài 37. Nguồn Hiđrocacbon thiên nhiên
- 👉 Bài 38. Hệ thống hóa về hiđrocacbon
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút - Chương VII - Hóa học 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương VII - Hóa học 11
CHƯƠNG 8: DẪN XUẤT HALOGEN - ANCOL - PHENOL
- 👉 Bài 39. Dẫn xuất halogen của hiđrocacbon
- 👉 Bài 40. Ancol
- 👉 Bài 41. Phenol
- 👉 Bài 42. Luyện tập: Dẫn xuất halogen, ancol và phenol
- 👉 Bài 43. Bài thực hành 5: Tính chất của etanol, glixerol và phenol
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút - Chương VIII - Hóa học 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương VIII - Hóa học 11
CHƯƠNG 9: ANĐEHIT - XETON - AXIT CACBOXYLIC
- 👉 Bài 44. Anđehit - xeton
- 👉 Bài 45. Axit cacboxylic
- 👉 Bài 46. Luyện tập: Anđehit - xeton - axit cacboxylic
- 👉 Bài 47. Bài thực hành 6: Tính chất của anđehit và axit cacboxylic
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút - Chương IX - Hóa học 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) - Chương IX - Hóa học 11
Xem Thêm
Lớp 11 | Các môn học Lớp 11 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 11 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 11 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 11
- SBT Toán lớp 11 Nâng cao
- SBT Toán 11 Nâng cao
- SGK Toán 11 Nâng cao
- SBT Toán lớp 11
- SGK Toán lớp 11
Vật Lý
- SBT Vật lí 11 Nâng cao
- SGK Vật lí lớp 11 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 11
- SGK Vật lí lớp 11
- Giải môn Vật lí lớp 11
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 11
- SBT Hóa học 11 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 11 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 11
- SGK Hóa lớp 11
Ngữ Văn
Lịch Sử
Địa Lý
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11
- Giải môn Sinh học lớp 11
GDCD
Tin Học
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh 11 mới
- SBT Tiếng Anh lớp 11
- SGK Tiếng Anh lớp 11
- SBT Tiếng Anh lớp 11 mới
- SGK Tiếng Anh lớp 11 Mới