BÀI TẬP VỀ pH CỦA DUNG DỊCH doc

BÀI TẬP VỀ pH CỦA DUNG DỊCH
Đối với các bạn học sinh THPT
việc tiếp cận với những bài tập về pH là
điều rất mới mẻ. Vì vậy có thể gặp phải
một số khó khăn. Vì vậy để giúp các bạn
có thêm những kĩ năng làm bài tập hiệu
quả em đưa ra một số kiến thức và bài
tập về pH. Chúc các bạn học sinh học
tập tốt.
A. Lý thuyết về pH
I. Nồng độ mol/l của ion H
+
:

- Nước nguyên chất:
H
2
O
→
H
+
+ OH
-
Với [H
+
].[OH
-
]= 10
-14
[H
+

] = [OH
-
]= 10
-
7
M
-
Dung dịch axit:
H
2
O
→
H
+
+ Cl
-
(1)
H
2
O
→
H
+
+ OH
-
(2)
Vì [H
+
]
(1)

>[H
+
]
(2)
nên
[H
+
] >[OH
-
]
 [H
+
] >10
-7
M
-
Dung dịch bazo:
NaOH
→
Na
+
+
OH
-
H
2
O
→
H
+

+ OH
-
Vì [OH
-
]
(1)
>[OH
-
]
(2)
nên
[H
+
] <[OH
-
]
 [H
+
]<10
-7
M
Kết luận:
-
Dung dịch axit: [H
+
]
>10
-7
M
-

Dung dịch bazo:
[H
+
]<10
-7
M
-
Dung dịch trung tính
hoặc nước có [H
+
] =
10
-7
-
Trong dung dịch luôn
có [H
+
].[OH
-
]= 10
-14
II. pH của dung dịch
-
pH là đại lượng đặc
trưng cho [H
+
] trong
dung dịch
[H
+

] = 10
-a
thì a gọi là pH của dung
dịch
Viết [H
+
] = 10
-a
thi pH = a
Biểu thức tính pH: pH = -
lg[H
+
]
- Nước và dung dịch
trung tính có pH = 7 do [H
+
] =
10
-7
- Dung dịch axit có pH <
7
- Dung dịch bazơ có
pH>7
Chú ý:
-
pH chỉ xác định với
dung dịch loãng có
giá trị từ 0 đến 14 gọi
là thang pH
-

pH có thể xác định
bằng máy đo pH,
giấy, chất chỉ thị
+ Quỳ tím chuyển
xanh khi pH >8
+ Quỳ tím chuyển đỏ
khi pH <5
+ Phenolphtalein
chuyển từ không màu
sang màu hoongfkhi
pH<8: thành màu đỏ
tím khi 8
≤
pH
≤
10;
chuyển sang màu đỏ
khi pH
≥
10
+ giấy đo pH có thể
xác xác định được pH
từ 0 -14
B. Một số ví dụ:
VD1:
Hòa tan 4,48l HCl(đktc) vào
nước được 2l dung dịch a.Tính
pH của dung dịch A.
Cần pha loãng dung dịch A bao
nhiêu lần để được dung dịch có

pH = 5.
L.Giải
Ta có : n
HCl
=
4,48
22,4
= 0,2 mol
Lại có : HCl
→
H
+
+Cl
-
→
n
HCl
= n
H
+
= 0,2 mol
→
[H
+
] =
0,2
2
= 0,1 M
→
pH = -lg [H+] = 1

Gọi thể tích dung dịch có pH = 1
là V
1

→
n
1
= 0,1 V
1
Gọi thể tích dung dịch có pH = 5
là V
2

→
n
2
= 10
-5
V
2
Lại có : số mol H
+
không thay
đổi sau phản ứng nên:
n
1
= n
2
→
0,1 V

1
= 10
-5
V
2
→

1
2
V
V
= 10
4
Vậy phải pha loãng 10
4
lần
VD2:
Dung dịch HCl có pH= 3 cần pha
loãng dung dịch này bao nhiêu
lần để được dung dịch HCl có pH
= 4
L.Giải:
Vì dung dịch HCl có pH = 3
→
[H
+
] = 10
-3
M
Gọi V

1
; V
2
lần lượt là thể tích
dung dịch trước và sau khi pha
loãng
Khi đó ta có:
Số mol H
+
trước khi pha loãng là:
n
1
= 10
-3
V
1
Vì sau pha loãng được dung dịch
co pH = 4
→
Số mol H
+
sau khi pha loãng
là: n
2
= 10
-4
V
2
Mà số mol H
+

không thay đổi khi
pha loãng nên
→
n
1
= n
2
→
10
-3
V
1
= 10
-4
V
2
→

1
2
V
V
= 10
Vậy cần pha loãng 10 lần để
được dung dịch HCl có pH = 4
VD3
Cho dung dịch HCl co pH = 3.
Cần trộn dung dịch HCl với dung
dịch NaOH có pH = 13 theo tỉ lệ
như thế nào để được dung dịch

có các giá trị pH sau:
a. pH = 5
b. pH = 7
c. pH = 8
L.Giải:
Gọi V
1
, V
2
lần lượt là thể tích
dung dịch HCl và NaOH cần
dùng.
Khi đó:
Dung dịch HCl có pH = 3 nên
[H
+
] = 10
-3
M
→
n
1
= 10
-3
V
1
Dung dịch NaOH có pH = 13 nên
[H
+
] = 10

-13
M
→
[OH
-
] = 0,1M
→
n
2
= 10
-1
V
2
Khi trộn dung dịch NaOH và
HCl xảy ra phản ứng:
H
+
+ OH
-
→
H
2
O
a. Để dung dịch thu được có pH
= 5
→
axit phải dư

→
[H

+
] = 10
-5
M
Thể tích dung dịch sau khi trộn là
V = V
1
+V
2

→
H
n
+
= 10
-5
( V
1
+ V
2
)
Lại có:
pu
H
n
+
=
OH
n
−

= 0,1 V
2
→

du
H
n
+
= 10
-3
V
1
- 10
-1
V
2
→
10
-5
( V
1
+ V
2
) = 10
-3
V
1
- 10
-1
V

2=
→

1
2
V
V
= 99
3
Vậy để được dung dịch có pH =
5 thì phải pha các dung dịch theo
tỉ lệ thể tích là 99
3
:1
Tương tự với hai phần còn lại
K.Quả:
b. Cần trộn theo thể tích là 100:1
c. Cần trộn theo thể tích là
98999:1
VD4:
Cho 2dung dịch: X là dung dịch
HCl, Y là dung dịch NaOH.
Lấy 10ml dung dịch X pha loãng
bằng nước thu được 1000ml
dung dịch HCl co pH = 2.
Để trung hòa 100g dung dịch y
cần 150ml dung dịch X. Tính C
của dung dịch Y,
L.Giải:
Ta có: HCl

→
H
+
+Cl
-
[H
+
] = 10
-2
M
Trong 150ml dung dichj co soos
mol H
+
là:
H
n
+
= 0,01.
150
10
= 0,15
mol
Khi trộn 2dung dịch xảy ra phản
ứng:
NaOH + HCl
→
NaCl + H
2
O
Theo ptpu:

H
n
+
=
OH
n
−
= 0,15 mol
Lại có :
NaOH
n
=
OH
n
−
= 0,15 mol
→

NaOH
m
= 0,15 . 40 =
6g
→
C%
NaOH
=
6
100
, 100%
= 6%

BT tự luyện
BT1: Tính thể tích dung dịch
KOH 0,001M cần pha loãng với
nước để được dung dịch có pH =
9
ĐS : pha loãng 10
3
lần
BT2: Tính pH của dung dịch thu
được khi cho 1l dung dịch H
2
SO
4
0,005M tác dụng với 4l dung
dịch NaOH 0,005M
ĐS: pH = 12
BT3: Trộn 250ml dung dịch hỗn
hợp gồm HCl 0,08M và H
2
SO
4
0,01M với 250ml dung dịch
NaOH aM được 500ml dung dịch
có pH= 12. Tính a
ĐS : 0,12M
BT4: Trộn 250ml dung dich hỗn
hợp gồm HCl 0,08M và H
2
SO
4

0,01M với 250ml dung dịch
Ba(OH)
2
aM thì được m(g) kết
tủa và dung dịch có pH = 12
Tính m và a
ĐS: a = 0,6M ; m= 1,165g