Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ

Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
MỤC LỤC
MỤC LỤC…………………………………………………………………………… 1
LỜI CẢM ƠN………………………………………………………………………….3
A. MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………… 4
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI………………………………………………………………4
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU……………………………………………………… 4
III. PHẠM VI NGHIÊN CỨU…………………………………………… ………… 4
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………………………………….…………… 5
B. NỘI DUNG
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT……………………………………………………………… 6
I.1. Thuyết axit bazơ ………………………………………………….……………….6
I.1.1 Thuyết axit bazơ của Arrhenius………………………………………….………6
I.1.2. Thuyết proton về axit bazơ của Bronsted-Lowry…………… …………………6
I.2. Cường độ axit-bazơ…………………………………………… ……… 6
I.2.1 Cường độ axit. Hằng số Ka………………………………… ………………… 6
I.2.2.Cường độ bazơ. Hằng số Kb…………………………………….… ………… 7
I.2.3 Tích số ion của nước…………………………………….………………….……8
I.3. Dung dịch đệm………………………………………… …………….………… 8
II. PHẦN BÀI TẬP
II.1. HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG AXIT – BAZƠ…………………………….9
Dạng 1: Axit mạnh và bazơ mạnh…………………………………………………… 9
Dạng 2: Đơn axit mạnh và đơn bazơ mạnh………………………………………… 12
Dạng 3: Hỗn hợp các đơn axit và bazơ………………………………………….……15
Dạng 4: Đa axit và đa bazơ ……………………………………….………………….18
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 1
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
Dạng 5: Các chất điện li lưỡng tính……………………………… …………… …22
Dạng 6:Dung dịch đệm……………………………………………………………….24
II.2. MỘT SỐ BÀI TẬP LIÊN QUAN TRONG CÁC KÌ THI……………… …… 29
C. KẾT LUẬN……………………………………………………………………… 41

D. TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………… ………… … …41
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 2
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn nhà trường, khoa Hóa trường Đại học Sư
phạm và các thầy cô giáo đã tạo điều kiện cho sinh viên trong suốt quá trình học
tập và nghiên cứu.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Ngô Văn Tứ đã tận tình
giảng dạy và giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu, tạo điều kiện thuận
lợi để em được làm đề tài này.
Tuy có nhiều cố gắng, nhưng chắc chắn bài làm của em còn có rất nhiều
thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của thầy để bài tập lớn của mình được
hoàn chỉnh và đạt kết quả mong muốn.
Xin chân thành cảm ơn!
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 3
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
A. MỞ ĐẦU
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Phản ứng axit – bazơ là một trong những nội dung quan trọng của học phân “Hóa
học phân tích định tính”, luôn tạo sức hấp dẫn đối với học sinh, sinh viên nói chung và
sinh viên chuyên ngành nói riêng. Đã có một số tác giả quan tâm nghiên cứu sử dụng
bài tập Hóa học phân tích để phục vụ công tác giảng dạy ở nhà trường trung học phổ
thông cũng như các trường Đại học, Cao đẳng chính quy. Song hệ thống lý thuyết và
bài tập phần này cần được tổng kết dưới dạng chuyên đề để đáp ứng nhu cầu tham
khảo của học sinh, sinh viên.
Xuất phát từ thực tế đó, cùng với kiến thức đã có cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của
giảng viên hướng dẫn, tôi chọn đề tài nghiên cứu “Xây dựng hệ thống bài tập về phản
ứng axit – bazơ”. Hi vọng đề tài sẽ là một tài liệu tham khảo có ích cho bản thân cũng
như các bạn sinh viên trong việc thực hiện nhiệm vụ học tập cũng như giảng dạy sau
này.

Do thời gian và hiểu biết có hạn, trong qúa trình làm đề tài có thể còn có những
khiếm khuyết và mong mọi người thông cảm. Tôi xin cảm ơn và rất mong nhận
được những góp ý xây dựng của thầy cô giáo và các bạn học sinh để lần sau sẽ hoàn
chỉnh hơn.
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Để giúp các bạn sinh viên hiểu sâu hơn về phản ứng axit – bazơ trong bộ môn
hóa học phân tích định tính, đồng thời giải quyết tốt các bài toán một cách nhanh
chóng cũng như cũng không còn lúng túng khi gặp những dạng toán về phản ứng
axit – bazơ.
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 4
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
III. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Do thời gian nghiên cứu ngắn nên chúng tôi chỉ nghiên cứu về một số vấn đề
sau:
I.Cơ sở lý thuyết chương Phản ứng axit – bazơ
II. Hệ thống bài tập:
II.1.Giới thiệu một số bài toán trong sách “bài tập hóa học phân tích”-
Nguyễn Tinh Dung
II.2. Một số bài toán liên quan trong các kì thi
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Đọc, thu thập tài liệu.
2. Tham khảo ý kiến giảng viên hướng dẫn.
3. Xử lý, tổng hợp.
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 5
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
B. NỘI DUNG
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT:
I.1. THUYẾT AXIT – BAZƠ
I.1.1 Thuyết Axit – Bazơ của Arrhenius:
Axit là những chất có khả năng phân li trong nước thành cation H

+
, còn bazơ là
những chất có khả năng phân li thành anion OH
-
. Như vậy, trong phân tử của axit
phải chứa hidro linh động có khả năng ion hóa.
Đây là thuyết đơn giản nhất về axit và bazơ. Nó chỉ đề cập đến dung môi là nước.
Nhiều trường hợp không giải tích được tính axit bazơ của một số dung dịch. Để giải
thích các trường hợp này người ta đưa ra khái niệm sự thủy phân.
I.1.2 Thuyết proton về axit-bazơ của Bronsted-Lowry
Theo thuyết này axit là những chất có khả năng cho proton. Bazơ là những chất có
khả năng nhận proton.
Sử dụng thuyết này có thể giải thích đầy đủ tính axit-bazơ cảu các dung dịch trong
tất cả các dung môi: H
2
O, khác như dung môi hữu cơ… và giải thích cho một số phản
ứng axit-bazơ không có dung môi.
*Cặp axit-bazơ liên hợp: Theo Bronsted thì khi một axit cho proton tạo ra một bazơ
liên hợp với nó. Khi một bazơ nhận proton thì tạo ra một axit liên hợp với nó.
Ví dụ: CH
3
COOH/CH
3
COO
-
là cặp axit-bazơ liên hợp:

CH
3
COOH + H

2
O ⇌ CH
3
COO
-
+ H
3
O
+
Axit bazơ bazơ axit
I.2. CƯỜNG ĐỘ AXIT-BAZƠ
I.2.1 Cường độ axit. Hằng số K
a

A + H
2
O ⇌ B + H
3
O
+
K
cb
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng, ta có:

OHA
BOH
K
cb
]][[
]][[

2
3
+
=
xem [H
2
O] = 1000/18 (mol/l) = 55.55 (mol/l) = const
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 6
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
→
acb
K
A
BOH
OHK ==
+
][
]][[
].[
3
2
K
a
được gọi là hằng số axit.
Để đơn giản:
][
]][[
A
BH
K

a
+
=
Hằng số điện li K
a
của một axit được dùng để đánh giá cường độ của axit. Giá trị K
a

càng lớn thì cường độ axit càng mạnh, và ngược lại.
Những axit mà phân tử chứa 2 hoặc nhiều proton có thể tách ra được trong nước gọi
là các đa axit. Trong dung dịch nước, các đa axit phân li lần lượt theo từng nấc và mỗi
nấc cho một proton. Ứng với mỗi nấc có một hằng số axit tương ứng.
Ví dụ: Axit photphoric (H
3
PO
4
) là một axit 3 nấc:
H
3
PO
4
⇌ H
+
+ H
2
PO
4
-
(1)
15,2

'
1
=
a
pK
H
2
PO
4
-
⇌ H
+
+ HPO
4
2-
(2)
21,7
'
2
=
a
pK
HPO
4
2-
⇌

H
+
+ PO

4
3-
(3)
32,1
'
3
=
a
pK
I.2.2. Cường độ bazơ. Hằng số Kb:
Khi hòa tan một bazơ vào nước:

B + H
2
O ⇌ OH- + A K
cb
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng, ta có:

OHB
AOH
K
cb
]][[
]][[
2
−
=
xem [H
2
O] = 1000/18 (mol/l) = 55.55 (mol/l) = const

→
bcb
K
B
AOH
OHK ==
−
][
]][[
].[
2
K
b
được gọi là hằng số bazơ.
Để đơn giản:
][
]][[
B
AOH
K
b
−
=
Hằng số điện li K
b
của một bazơ được dùng để đánh giá cường độ của bazơ. Giá trị
K
b
càng lớn thì cường độ bazơ càng mạnh, và ngược lại.
Có những bazơ mà phân tử khi cho vào nước lần lượt nhận 1, 2, 3 proton đó là

những đa bazơ.
Ví dụ: PO
4
3-
là một đa bazơ.
PO
4
3-
+ H
2
O ⇌ HPO
4
2-
+ OH
-
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 7
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
HPO
4
2-
+ H
2
O ⇌ H
2
PO
4
-
+ OH
-
H

2
PO
4
-
+ H
2
O ⇌ H
3
PO
4
+ OH
-
I.2.3. Tích số ion của H
2
O

H
2
O + H
2
O ⇌ OH
-
+ H
3
O
+
K
cb
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng, ta có:

OH
OHOH
K
cb
2
2
3
][
]][[
+−
=


14
3
10]][[
2
−−+
== OHOHK
OH

Để đơn giản, có thể viết : H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-

14
10]][[

2
−−+
== OHHK
OH

Nước nguyên chất: [OH
-
] = [H
+
] = 10
-7
I.2.4. Quan hệ giữa K
a
và K
b
của một cặp axit – bazơ liên hợp (A/B)
Ta có:
][
]][[
B
AOH
K
b
−
=
và
][
]][[
A
BH

K
a
+
=
→ K
a
.K
b
= [H
+
][OH
-
] =
OH
K
2
= 10
-14
Với pK
a
= -lgK
a
; pK
b
= -lgK
b
; p
OH
K
2

= -lg
OH
K
2
Thì pK
a
+ pK
b
=
OH
pK
2
= 14
* Từ hệ thức này ta thấy, nếu cường độ của một axit càng mạnh thì bazơ liên hợp với
nó càng yếu và ngược lại.
I.3. Dung dịch đệm:
Khái niệm: là những dung dịch có khả năng chống lại sự thay đổi pH của môi
trường khi ta thêm vào dung dịch đó một lượng axit mạnh,bazo mạnh không lớn lắm
hoặc là khi pha loãng thì pH của dung dịch thay đổi không đáng kể.
Thành phần hệ đệm có thể là:
- Một axit yếu và một bazơ yếu liên hợp với nó.
- Muối axit của axit yếu.
Công thức tính pH gần đúng của dung dịch đệm:
Khi
baaba
CCKHCCOHH /.][,][],[ =→<<
+−+
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 8
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
Đệm năng của một dung dịch đệm là số mol axit mạnh hay bazơ mạnh cần cho vào

1 lít dung dịch đệm đó để pH thay đổi 1 đơn vị.
Ký hiệu:
β
B. PHẦN BÀI TẬP:
B.1. HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG AXIT – BAZƠ
Khai thác hệ thống bài tập sách “Hóa học phân tích - câu hỏi và bài tập cân bằng
ion trong dung dịch - GS, TS Nguyễn Tinh Dung; ThS Đào Thị Phương Diệp”
DẠNG 1: AXIT MẠNH VÀ BAZƠ MẠNH:
Bài 1: Tính pH trong các dung dịch sau:
a. Pha loãng 10ml dung dịch HNO
3
10
-2
M với H
2
O thành 1l dung dịch.
b. Thêm 1ml dung dịch HNO
3
10
-3
M vào 1009 ml H
2
O.
c. Thêm 10ml dung dịch HNO
3
10
-2
M vào 40 ml NaOH 2.10
-2
M sau đó pha

loãng 100 lần.
Giải:
HNO
3
→ H
+
+ NO
3
-
(1)
H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-
(2)
a.
3
,HNOo
C
= 10
-2
M
Sau khi pha loãng:
MC
HNO
4
2
0

10
100
10
3
−
−
==
[H
+
] =
0
3
HNO
C
+ [OH
-
]
0
3
HNO
C
>> 10
-7
→ Bỏ qua cân bằng (2)
[H
+
] =
0
3
HNO

C
= 10
-4
M → pH = 4
b.
3
,HNOo
C
= 10
-3
M
Sau khi pha loãng:
MC
HNO
6
3
0
10
1010
10
3
−
−
≈=
[H
+
] =
0
3
HNO

C
+ [OH
-
]
0
3
HNO
C
>> 10
-7
→ Bỏ qua cân bằng (2)
[H
+
] =
0
3
HNO
C
= 10
-6
M → pH = 6
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 9
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
c.
MC
HNO
3
3
22
0

10.2
10).4010(
10.10
3
−
−
−−
=
+
=
MC
NaOH
2
3
32
0
10.6,1
10).4010(
10.40.10.2
−
−
−−
=
+
=

HNO
3
+ NaOH → NaNO
3

+ H
2
O
C
o
2.10
-3
1,6.10
-2
C _ 1,4.10
-2
2.10
-3
Sau phản ứng : NaOH dư: [OH
-
] = C
NaOH
= 1,4.10
-2
M
Sauk hi pha loãng 100 lần:
4
2
10.4,1
100
10.4,1
][
−
−
−

==OH
→ pH = 10,15
Bài 2: Tính pH trong dung dịch khi hòa tan 0,6g NaOH trong 1,5l nước ( bỏ qua sự
thay đổi thể tích khi hòa tan).
Giải:
NaOH → Na
+
+ OH
-
(1)
H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-
(2)
MC
NaOH
20
10
5,1.40
6,0
−
==
[OH
-
] =
0
NaOH

C
+ [H
+
]
Vì
0
NaOH
C
>> 10
-7
→ Bỏ qua cân bằng (2)
→ [OH
-
] =
0
NaOH
C
= 10
-2
M
→
1210
10
10
][
10
][
12
2
1414

=→===
−
−
−
−
−
+
pH
OH
H
Bài 3: Tính số ml dung dịch HNO
3
10
-2
M phải cho vào 20ml dung dịch NaOH 10
-3
M
để pH của hỗn hợp thu được bằng 5.
Giải:
Gọi V (ml) là thể tích HNO
3
cần thêm vào:
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 10
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
M
V
V
V
V
C

HNO
20
10
10).20(
10 10
2
3
32
0
3
+
=
+
=
−
−
−−
;
M
VV
C
NaOH
20
10.2
10).20(
10.20.10
2
3
33
0

+
=
+
=
−
−
−−
Sau phản ứng dung dịch có pH = 5 → axit dư
HNO
3
+ NaOH → NaNO
3
+ H
2
O
C
o

20
10
2
+
−
V
V

20
10.2
2
+

−
V
V
C
20
)2(10
2
+
−
−
V
V
_
20
10.2
2
+
−
V
V
→ [H
+
] =
5
2
0
10
)20(
)2(10
3

−
−
=
+
−
=
V
V
C
HNO
→V = 2.02 (ml)
Bài 4: Tính số gam KOH cần hòa tan trong 5l nước sao cho pH của dung dịch thu
được bằng 11,5 (coi thể tích không thay đổi trong quá trình hòa tan).
Giải:
KOH → K
+
+ OH
-
(1)
H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-
(2)
[OH
-
] =
0

KOH
C
+ [H
+
]
[OH
-
] = 10
-3,5
>> Bỏ qua cân bằng (2)
→
MOHC
KOH
5,30
10][
−−
==
→ n
KOH
= 10
-3,5
.5 (mol)
→m
KOH
= 10
-3,5
.5.56 = 0,885 (g)
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 11
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 12

Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
DẠNG 2: ĐƠN AXIT MẠNH VÀ ĐƠN BAZƠ MẠNH
Bài 1:
a. Tính độ điện li của dung dịch axit HA (dung dịch A) có pH = 3 biết pKa = 5
b. Nếu pha loãng dung dịch A gấp 5 lần thì độ điện li của HA sẽ bằng bao nhiêu?
Tính pH của dung dịch thu được.
Giải:
a. HA ⇌ H
+
+ A
-
pKa = 5
bđ: C
cb:
)1(
α
−C

α
C

α
C
Ta có: K
a
=
5
10
)1(
.

−
=
−
α
αα
C
CC
Với
3
10
−
=
α
C
→
3
10.9,9
−
=
α
→
1
10
−
≈
C
b.
Khi pha loãng dung dịch A gấp 5 lần:
MC 02,0
5

10
1
1
==
−

HA ⇌ H+ + A- pKa = 5
bđ: C
1
cb:
)1(
11
α
−
C

11
α
C

11
α
C
Ta có:
5
11
1111
10
)1(
.

−
=
−
=
α
αα
C
CC
K
a
Với C
1
= 0,02 M →
%2,2
1
=
α
→ pH = 3,35
Bài 2: Tính cân bằng và pH trong dung dịch HCOONa 10
-2
M?
Giải:
C
b
= 10
-2
M
HCOONa → HCOO
-
+ Na

+
(1)
HCOO
-
+ H
2
O → HCOOH + OH
-
(2) K
b
= 10
-10,25
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 13
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-
(3)
Áp dụng định luật bảo toàn proton:
Ta có: [H
+
] + [HCOOH] - [OH
-
] = 0

0][
][

.
][
2
=−
+
+→
−
−−
OH
OHK
CK
OH
K
b
bb
OH
Ta có :
OHbb
KCK
2
>>
→ Bỏ qua cân bằng (3)

0][][
2
=−+−
−−
bbb
CKOHKOH
Giả sử : [OH

-
] << C
b
→
12,6
10][
−−
==
bb
CKOH
(đúng)
→
MH
8 8,7
12,6
14
10
10
10
][
−
−
−
+
==
→pH = 7,88
M
OHK
CK
HCOOH

b
bb
7
10.43,7
][
.
][
−
−
=
+
=
MCHCOOHCHCOO
bb
2
10][][
−−
=≈−=
Bai 3 : Thêm 15ml dung dịch H
2
SO
4
0,1M vào 10ml dung dịch NaOH 0,3m. Tính cân
bằng và pH của dung dịch thu được.
Giải:
MC
SOH
06,0
01,0015,0
015,0.1,0

42
=
+
=
MC
NaOH
12,0
01,0015,0
01,0.3,0
=
+
=
H
2
SO
4
+ 2NaOH → Na
2
SO
4
+ 2H
2
O
Bđ: 0,06M 0,12M
Sau: 0 0 0,06M
Dung dịch sau phản ứng có cb:
Na
2
SO
4

→ 2Na
+
+ SO
4
2-
SO
4
2-
+ H
2
O ⇌ HSO
4
-
+ OH
-
K
b
= 10
-12,01
H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-

Áp dụng định luật bảo toàn proton:
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 14
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ

0][][][
4
=−+
−−+
OHHSOH
→
0][
][
.
][
2
=−
+
+
−
−−
OH
OHK
CK
OH
K
b
bb
OH
Mà
OHbb
KCK
2
. ≈
→

42,7
1
10
1
][
42
4
2
−
−
+
≈
+
=
−
SONa
HSO
OH
CK
K
H
→ pH = 7,42
MCHSOCSO
M
OH
CK
HSO
SONaSONa
SONab
06,0][][

10.28,2
][
][
4242
42
4
2
4
7
4
=≈−=
≈=
−−
−
−
−
Bài 4: Trộn 20 ml dung dịch CH
3
COONa 0,15 M với 10 ml dung dịch HCl 0,3 M.
Tính pH của dung dịch thu được.
Giải:
MC
COONaCH
1,0
01,002,0
02,0.15,0
3
=
+
=

MC
HCl
1,0
01,002,0
01,0.3,0
=
+
=

CH
3
COONa + HCl → CH
3
COOH + NaCl
Bđ: 0,1 M 0,1 M
Sau pư: 0 M 0 M 0,1 M
Dung dịch sau phản ứng có cân bằng:
CH
3
COOH ⇌ CH
3
COO
-
+ H
+
(1) K
a
= 10
-4,76
H

2
O ⇌ H
+
+ OH
-
(2)
Áp dụng định luật bảo toàn proton:

0
][][
][
0][][][
2
3
=−
+
−→
=−−
++
+
−−+
H
K
HK
CK
H
OHCOOCHH
OH
a
aa

OHaa
KCK
2
>>
→ Bỏ qua cân bằng (2)
→
0][][ =−+
++
aaa
CKHKH
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 15
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
Giả sử:
8 8,2176,4
1010.10][][
−−−++
===→<<
aaa
CKHCH
(đúng) →pH=2,88
DẠNG 3: HỖN HỢP CÁC ĐƠN AXIT VÀ BAZƠ
Bài 1: Tính pH của dung dịch HClO
4
10
-2
M và NH
4
Cl 2,5.10
-2
M.

Giải:
NH
4
Cl → NH
4
+
+ Cl
-
HClO
4
→ H
+
+ ClO
4
-
NH
4
+
⇌ H
+
+ NH
3

24,9
10
−
=
a
K
H

2
O ⇌ H
+
+ OH
-

Vì
72
1010
4
−−
>>==
+
HClO
H
CC
và
OH
NH
a
KCK
2
4
. >>
+
nên bỏ qua sự phân li của nước và
tính theo cân bằng:
NH
4
+

⇌ H
+
+ NH
3

Bđ 2,5.10
-2
10-2
Cb 2,5.10-2-x 10-2+x
Ta có:
( )
21,9
2
2
10
10.5,2
.10
−
−
−
==
−
+
a
K
x
xx

→
9

10.54,1
−
=x
MH
292
1010.54,110][
−−−+
≈−=

→ pH = 2
Bài 2: Tính pH trong dd gồm KOH 0,004M và propionat natri NaA 0,05M ( K
a

=1,34.10
-5
).
Giải:
C
2
H
5
COONa → C
2
H
5
COO
-
+ Na
+
KOH → K

+
+ OH
-
C
2
H
5
COO
-
+ H
2
O → C
2
H
5
COOH + OH
-
Kb = 10
-9,13
H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-

Vì
73
1010.4
−−

>>==
−
KOH
OH
CC
và
OHbb
KCK
2
. >>
nên bỏ qua sự phân li cuả H
2
O và tính
theo cân bằng:
C
2
H
5
COO
-
+ H2O → C
2
H
5
COOH + OH
-
Kb = 10
-9,13
Bđ: 0,05 M 0,004 M
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 16

Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
Cb: (0,05 – x) M x M (0,004 + x) M
Ta có:
( )
13,9
10
05,0
.004,0
−
==
−
+
b
K
x
xx
→ x = 9,27.10
-9

→
004,0][ =≈+=
−−
−
OHOH
CxCOH
→
6,11
004,0
10
][

14
=→=
−
+
pHH
Bài 3: Trộn 40ml dd HCl 2,5.10
-2
M với V ml dd CH3COOH 1,667.10
-4
M thu được dd
có pH=2.tính thể tích dd CH3COOH cần lấy ?
Giải:

M
V
V
V
V
CC
M
VV
C
COOHCHa
HCl
+
=
+
==
+
=

+
=
−
−
−−
−
−−
40
10.667,1
10).40(
10 10.667,1
40
1
10).40(
10.40.10.5,2
4
3
34
0
3
32
3
HCl → H
+
+ Cl
-
(1)
CH
3
COOH ⇌ CH

3
COO
-
+ H
+
(2) K
a
= 10
-4,76
H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-
(3)
Vì
7
10
−
>>=
+
HCl
H
CC
và
OHaa
KCK
2
. >>

nên bỏ qua sự phân li của H
2
O và tính theo cân
bằng:
CH
3
COOH ⇌ CH
3
COO
-
+ H
+
(2) K
a
= 10
-4,76
Bđ:
M
V
V
+
−
40
10.667,1
4

M
V+40
1
Cb:

Mx
V
V
)
40
10.667,1
(
4
−
+
−
x
M
V
x )
40
1
(
+
+
Ta có:










=
−
+






+
+
=
+
+
−
−
−
76,4
4
2
10
40
10.667,1
40
1
10
40
1
x
V

V
V
xx
V
x
→V = 60 (ml)
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 17
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
Bài 4: Tính nồng độ HCl phải có trong dd CH3COOH 1M sao cho độ điện li của
CH3COOH giảm 50% ?
Giải:
CH
3
COOH ⇌ CH
3
COO
-
+ H
+
K
a
= 10
-4,76
Bđ: 1
Cb:
)1(1
α
−

α

α
Ta có:
76,4
2
10
1
−
=
−
α
α
→
3
10.16,4
−
=
α
Để độ điện li giảm 50% tức
3
3
1
10.08,2
2
10.16,4
−
−
==
α
Khi đó: gọi nồng độ HCl thêm vào là C:

CH
3
COOH ⇌ CH
3
COO
-
+ H
+
K
a
= 10
-4,76
Bđ: 1 C
Cb:
)1(1
1
α
−

1
α

1
α
+C
Ta có:






=
−
+
=
−
−
76,4
1
11
3
1
10
1
)(
10.08,2
α
αα
α
C
→ C = 6,26.10
-3
M
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 18
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
DẠNG 4: ĐA AXIT VÀ ĐA BAZƠ
Bài 1: Tính pH của hỗn hợp thu được khi trộn 10ml dd H2SO4 0,06M với 20ml dd
H3PO4 0,045 M?
Giải:
Ta có:

MCC
MC
POHa
SOH
03,0
10).2010(
045,0.10.20
02,0
10).2010(
06,0.10.10
3
3
3
3
43
42
=
+
==
=
+
=
−
−
−
−
H
2
SO
4

→ H
+
+ HSO
4
-
(1)
HSO
4
-
⇌ H
+
+ SO
4
2-
(2)
99,1
2
=
a
pK
H
3
PO
4
⇌ H
+
+ H
2
PO
4

-
(3)
15,2
'
1
=
a
pK
H
2
PO
4
-
⇌ H
+
+ HPO
4
2-
(4)
21,7
'
2
=
a
pK
HPO
4
2-
⇌

H
+
+ PO
4
3-
(5)
32,1
'
3
=
a
pK
H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-
(6)
14
2
=
OH
pK
Áp dụng định luật bảo toàn proton:
[H
+
] - [OH
-
] - [SO

4
2-
] - [H
2
PO
4
-
] - [HPO
4
2-
] - [PO
4
3-
] = 0
Do
7
1002,0
42
4
,
−
>>===
−+
SOH
HSOH
CCC
→ Bỏ qua cân bằng của H
2
O
Do

'''
321
,
aaa
pKpKpK >>
→ Bỏ qua cân bằng (4) và (5), khi đó:
[H
+
] - [SO
4
2-
] - [H
2
PO
4
-
] = 0

0
][][
][
'
''
1
1
2
2
=
+
−

+
−→
++
+
HK
CK
HK
CK
H
a
a
a
a
aa
(*)
Thay vào (*) → [H+] = 10
-1,52

→ pH = 1,52
Bài 2: Tính pH của hỗn hợp gồm natri cacbonat 0,1M và trimetylamin 0,1M.
Giải:
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 19
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
Na
2
CO
3
→ 3Na
+
+ CO

3
2-
CO
3
2-
+ H
2
O ⇌ HCO
3
-
+ OH
-
(1)
67,3
1
=
b
pK
HCO
3
-
+ H
2
O ⇌ H
2
CO
3
+ OH
-
(2)

65,7
2
=
b
pK
(CH
3
)
3
N + H
2
O ⇌ (CH
3
)
3
NH
+
+ OH
-
(3)
13,4
'
=
b
pK
H
2
O ⇌ H
+
+ OH

-
(4)
14
2
=
OH
pK
Áp dụng định luật bảo toàn proton, ta có:
[OH
-
] – [HCO
3
-
] – [H
2
CO
3
] – [(CH
3
)
3
NH
+
] – [H
+
] = 0
Do
→>>
OHbb
KCK

21
bỏ qua cân bằng nước (4).
Do
→>>
21
bb
KK
bỏ qua cân bằng (2)
Khi đó:
[OH
-
] – [HCO
3
] – [(CH
3
)
3
NH
+
] = 0
72,11
10][
10][
][][
][
72,11
28,2
)(
2
332

1
2
3
1
=→
=→
=→
+
+
+
=→
−+
−−
−−
−
−
pH
MH
MOH
OHK
CK
OHK
CK
OH
b
NCHb
b
CO
b
Bài 3: Trộn 10ml dd NaOH 8.10

-3
M với 30ml dd H2S 10
-3
M.tính pH của hệ thu được.
Giải:
MC
MC
SH
NaOH
3
3
33
3
3
33
10.75,0
10).3010(
10.30.10
10.2
10).3010(
10.10.10.8
2
−
−
−−
−
−
−−
=
+

=
=
+
=
NaOH + H
2
S → NaHS + H
2
O
C:
3
10.2
−

3
10.75,0
−
Sau pư:
3
10.25,1
−
0
3
10.75,0
−
Dung dịch sau phản ứng gồm: NaOH: 1,25.10
-3
M
NaHS: C
b

= 0,75.10
-3
NaOH → Na
+
+ OH
-
(1)
NaHS → Na
+
+ HS
-
(2)
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 20
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
HS
-
+ H
2
O ⇌ H
2
S + OH
-
(3) pK
b
= 6,98
H
2
O ⇌ H
+
+ OH

-
(4)
14
2
=
OH
pK
Do
73
1010.25,1
−−
>>==
−
NaOH
OH
CC
→Bỏ qua cân bằng nước (4)
Dung dịch có cân bằng:
HS
-
+ H
2
O ⇌ H
2
S + OH
-
pK
b
= 6,98
C:

3
10.75,0
−

3
10.25,1
−
Cb:
x−
−3
10.75,0

x

3
10.25,1
−
+x
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng, ta có:

8
98,6
3
3
10.28,6
10
10.75,0
)10.25,1(
−
−

−
−
=→
=
−
+
x
x
xx
Vậy: [OH
-
] = 1,25.10
-3
+ 6,28.10
-8
= 1,25.10
-3
M
→ [H
+
] = 8.10
-12
→pH = 11,09
Bài 4: Tính thể tích HClO4 0,1M cần thêm vào 50ml dd gồm Na2CO3 0,1M và NH3
0,1M để pH=9
Giải:
Na
2
CO
3

→ 2Na
+
+ CO
3
2-
CO
3
2-
+ H
2
O ⇌ HCO
3
-
+ OH
-
(1)
67,3
1
=
b
pK
HCO
3
-
+ H
2
O ⇌ H
2
CO
3

+ OH
-
(2)
65,7
2
=
b
pK
NH
3
+ H
2
O ⇌ NH
4
+
+ OH
-
(3)
Gọi V (ml) là thể tích HClO4 cần lấy.
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng đối với dung dịch gồm: HClO4 0,1 M
Na2CO3 0,1 M
NH3 0,1 M
Áp dụng định luật bảo toàn proton:

][][][][][
4323
4
+−−+
−−−+= NHCOHHCOOHCH
HClO

Vì
→=≈=
+
244,99
4
NH
a
pKpH
thành phần chính trong hệ là NH4+
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 21
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
Hay:
][10).50(
10 1,0
10
][][
3
4
3
4
3
3
9
4
−−
−
−
++
+
+

+
=→
−=
OHK
CK
V
V
NHCH
NH
NH
b
NHb
HClO
Do pH = 9, [OH
-
] = 10
-5
M
→ V = 79,5 (ml)
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 22
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
DẠNG 5. CÁC CHẤT ĐIỆN LI LƯỠNG TÍNH
Bài 1. Hòa tan 8g NaOH vào 1l dung dịch H
3
PO
4
0,1M. Tính pH của hỗn hợp thu
được (bỏ qua sự thay đổi thể tích).
Giải:

3 4
8
0,2
40.1
0,1
NaOH
H PO
C M
C M
= =
=

2 NaOH + H
3
PO
4
→ Na
2
HPO
4
+ 2H
2
O
C 0,2M 0,1M
Sau pứ 0 0 0,1M
Dung dịch sau phản ứng có các cân bằng:
2 3
4 4
HPO H PO
− + −

+ƒ
(1) pK
a3
= 12,32
2
4 2 2 4
HPO H O H PO OH
− − −
+ +ƒ
(2) pK
b2
= 6,79
2 4 2 3 4
H PO H O H PO OH
− −
+ +ƒ
(3) pK
b3
= 11,85
2
H O H OH
+ −
+ƒ
(4)
2
14
H O
pK =

Với

2 4
b Na HPO
C C=
= 0,1M
Ta thấy:
2 3 3
,
b b b
K K K>>
và
2
2
.
b b H O
K C K>>
→ coi như cân bằng (2) là chủ yếu
2
4 2 2 4
HPO H O H PO OH
− − −
+ +ƒ
C 0,1M
Cb 0,1-x x x
Ta có:
2
6,79
10
0,1
x
x

−
=
−

4,28
10x
−
→ =
Hay
4,28
[ ] 10H
+ −
=
→ pH = 4,28
Bài 2. Trộn 1ml dung dịch bão hòa H
2
S (C= 0,1M) với 1ml NH
3
0,1M. Tính pH của
dung dịch.
Giải:
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 23
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ

2
3
3
0,1.10
0,05
(1 1).10

H S
C M
−
−
= =
+
3
3
3
0,1.10
0,05
(1 1).10
NH
C M
−
−
= =
+

2 3 4
H S NH NH HS+ ƒ
C 0,05M 0,05M
Sau pư 0 0 0,05M
Dung dịch sau pứ có cân bằng
4 3
NH NH H
+ +
+ƒ
(1) pK
a

= 9,244
2
HS H S
− + −
+ƒ
(2) pK
a2
= 12,9
2 2
HS H O OH H S
− −
+ +
ƒ
(3) pK
b
= 6,98
2
H O H OH
+ −
+ƒ
(4)
2
14
H O
pK
=

Ta thấy: pKb >> pK
a
,pK

a2
và
2
.
b H O
HS
pK C K
−
>>

→ Cân bằng chủ yếu là (3)

2 2
HS H O OH H S
− −
+ +ƒ
C 0,05M
Cb 0,05-x x x
Ap dụng định luật tác dụng khối lượng ta có :
2
6,98
10
0,05
x
x
−
=
−
→ x = 10
-5,88

Hay
5,88
[OH ] 10
− −
=
→
14
8,12
5,88
10
[H ] 10
10
−
+ −
−
= =
→ pH = 8,12
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 24
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
DẠNG 6. DUNG DỊCH ĐỆM
Bài 1. Tính tổng nồng độ của dung dịch NH
3
và NH
4
Cl phải có trong dung dịch đệm
NH
3
+NH
4
Cl có pH = 9,00 để khi thêm 0,02mol NaOH vào 1 lít dung dịch này thì pH

tăng không quá 0,40 đơn vị.
Giải:
Dung dịch đệm NH
3
+NH
4
Cl có:
4
4
a NH Cl
NH
C C C
+
= =
;
3
b
NH
C C=
Ta có:

4
4
,
,
lg
lg 9 9,244 0,244
b
o
a NH

a
b
o
a NH
a
C
pH pK
C
C
pH pK
C
+
+
= +
→ = − = − = −

0,244
10
b
a
C
C
−
→ =
(1)
Khi cho thêm 0,02 mol NaOH vào 1 lít dung dịch này thì pH tăng lên không quá 0,4
đơn vị. Tức là:

4
1

,
0,02
lg 9,4
0,02
b
a NH
a
C
pH pK
C
+
+
= + ≤
−
Xét trường hợp max, tức là pH
1
= 9,4

4
1
,
0,02
lg 0,4
0,02
b
a NH
a
C
pH pK
C

+
+
= − =
−

0,4
0,02
10
0,02
b
a
C
C
+
→ =
−
(2)
Kết hợp (1) và (2) ta có:
2
9,36.10
a b
C C C
−
= + =
Bài 2. Tính số ml HCOONa 5,0M và số gam HCOOH cần lấy để pha thành 1 lít dung
dịch đệm có pH = 4,00 và đệm năng
0,350
β
=
Giải :

GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 25