Bài tập phương pháp tính pH

Bài tập phương pháp tính pH, Bài tập phương pháp tính pH là tài liệu cực kì hữu ích mà Tài Liệu Học Thi muốn giới thiệu đến quý thầy cô giáo cùng các em học sinh lớp

Mời quý thầy cô cùng các bạn học sinh lớp 11 tham khảo tài liệu Bài tập phương pháp tính pH được Tài Liệu Học Thi đăng tải trong bài viết dưới đây.

Đây là tài liệu rất hữu ích, tổng hợp toàn bộ lý thuyết, phương pháp vè bài tập trắc nghiệm tính pH. Hy vọng với tài liệu này các em học sinh có thêm nhiều tài liệu tham khảo, củng cố kiến thức để đạt được kết quả cao trong bài kiểm tra, bài thi học kì 1 sắp tới. Đồng thời giúp quý thầy cô có thêm nhiều tư liệu giảng dạy. Nội dung chi tiết mời các bạn theo dõi bài viết dưới đây.

A. Phương pháp giải & Ví dụ minh họa

a. PH với axit, bazo mạnh

Phương pháp

– Tính số mol H⁺/OH^– hoặc tổng số mol H⁺/OH^–

– Tính nồng độ H⁺/OH^–

– Áp dụng công thức tính pH: pH=-lg[H⁺]

– Nếu là dung dịch bazo ta tính nồng độ OH^– ⇒ pOH ⇒ pH= 14 – pOH

Ví dụ minh họa

Bài 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:

Số mol HCl là n_HCl = (10.7,3)/(100.36,5) = 0,02 mol

Số mol H₂SO₄ là n_H2SO4 = (20.4,9)/(100.98) = 0,01 mol

Phương trình điện ly: HCl → H⁺ + Cl^–

0,02 → 0,02 mol

H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

0,01 → 0,02 mol

Tổng số mol H⁺ là n_H⁺ = 0,02 + 0,02 = 0,04 mol

C_M(H⁺) = 0,04/0,1 = 0,4 M ⇒ pH = 0,4

Bài 2: Hoà tan 3,66 gam hỗn hợp Na, Ba vào nước dư thu được 800ml dung dịch A và 0,896 lít H₂ (đktc). Tính pH của dung dịch A

Hướng dẫn:

n_H2 = 0,896/22,4 = 0,04 mol

Gọi số mol của Na và Ba lần lượt là x, y mol. Ta có: 23x + 137y = 3,66 (1)

Na + H₂O → NaOH + 1/2 H₂

x → x → x/2 mol

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

y → y → y mol

⇒ x/2 + y = 0,04 (2)

Từ (1), (2) ta có: x = 0,04 và y = 0,02

Phương trình điện ly: NaOH → Na⁺ + OH^–

0,04 0,04 mol

Ba(OH)₂ → Ba²⁺ + 2OH^–

0,02 0,04 mol

Tổng số mol OH^– là: n_OH^– = 0,08 mol

C_M(OH^–) = 0,08/0,8 = 0,1 M ⇒ pOH = 1 ⇒ pH = 13

Bài 3: Hòa tan 4,9 mg H2SO4 vào nước thu dược 1 lít dd. pH của dd thu được là:

Hướng dẫn:

n_H2SO4 = 4,9/98 = 0,05 mol ⇒ C_M(H2SO4) = 5.10^-5/1 = 5.10^-5 M

⇒ [H⁺] = 10^-4 M ⇒ pH = -log(10^-4) = 4

Bài 4: Cho 15 ml dung dịch HNO₃ có pH = 2 trung hòa hết 10 ml dung dịch Ba(OH)₂ có pH = a. Giá trị của a là:

Hướng dẫn:

n_HNO3 = 1,5.10-2.10-2 = 1,5.10-4 ⇒ n_Ba(OH)2 = 7,5.10-5 mol

⇒ C_M(OH^–) = 1,5.10^-4/10^-2 = 1,5.10^-2 ⇒ pOH = 1,8 ⇒ pH = 12,2

Bài 5: Hoà tan m gam Zn vào 100 ml dung dịch H₂SO₄ 0,4M thu được 0,784 lít khí hiđro và dung dịch X. Tính pH của dung dịch X?

Hướng dẫn:

n_H2 = 0,784/22,4 = 0,035 mol ⇒ mol axit _H2SO4 phản ứng là 0,035 mol

Mol axit H₂SO₄ dư = 0,04 – 0,035 = 0,005 mol ⇒ [H⁺] = 0,1 ⇒ pH = 1

Bài 6: A là dung dịch HNO₃ 0,01M ; B là dung dịch H₂SO₄ 0,005M. Trộn các thể tích bằng nhau của A và B được dung dịch X. Tính pH của dung dịch X

Hướng dẫn:

Tổng mol H⁺ là 0,02 mol ⇒ [H⁺] = 0,01 ⇒ pH = 2

b. PH với axit, bazo yếu

Phương pháp

Tương tự như axit mạnh.

Sử dụng kết hợp công thức tính độ điện ly α, hằng số điện ly axit, bazo: K_a, K_b

– Độ điện li α của chất điện li là tỉ số giữa số phân tử phân li ra ion (n) và tổng số phân tử hòa tan (n_o)

$alpha=frac{n}{n_{o}} h a y alpha=frac{C}{C_{o}}$

– Hằng số phân li axit: HA ⇔ H⁺ + A^–

^{(chỉ phụ thuộc vào bản chất axit và nhiệt độ)}

-Hằng số phân li bazo: BOH ⇔ B+ + OH-

$K_{b}=frac{left[B^{+}right] cdotleft[O H^{-}right]}{[B O H]}$

Ví dụ minh họa

Bài 1: Hoà tan 1,07g NH₄Cl vào nước được 2 lít dung dịch X.

a. Tính pH của dung dịch X biết hằng số phân li bazơ của NH₃ là 1,8.10^-5.

b. Nếu thêm vào dung dịch X 100 ml dd HCl 0,01M được dd Y. Tính pH của dd Y?

Hướng dẫn:

a. n_NH4Cl= 1,07/53,5 = 0,02 ⇒ C_M(NH4Cl) = 0,02/2 = 0,01 M

Phương trình điện ly:

NH₄Cl → NH₄⁺ + Cl^–

0,01 …… 0,01

NH₄⁺ + H₂O ⇔ NH₃ + H₃O⁺

Ban đầu: 0,01

Điện ly: x …………………..x………x

Sau điện ly : 0,01-x……………x………. x

Kb = x²/(0,01-x) = 1,8.10^-5 ⇒ x = 4,24.10^-4 ⇒ pH = 3,37

b. Phương trình điện ly:

HCl → H⁺ + Cl^–

0,001 0,001

NH₄⁺ + H₂O ⇔ NH₃ + H₃O⁺

Ban đầu: 0,01……………………….0,001

Điện ly: x………………….x………x

Sau điện ly: 0,01-x…………… x………x+0,001

Kb = x(x+0,001)/(0,01-x) = 1,8.10-5 ⇒ x = 3,69.10-4 ⇒ pH = 3,43

Bài 2: Dung dịch A chứa NH₃ 0,1M và NaOH 0,1M. Tính pH của dung dịch biết Kb của NH₃= 1,75.10^-5.

Hướng dẫn:

NaOH → Na⁺ + OH^–

0,1 0,1

NH₃ + H₂O ⇔ NH₄⁺ + OH^–

Ban đầu: 0,1 0,1

Điện ly: x x x

Sau điện ly: 0,1- x x x + 0,1

Kb = x(0,1+x)/(0,1-x) = 1,75.10-5 ⇒ x = 1,75.10-3 ⇒ pOH = 4,76 ⇒ pH = 9,24

Bài 3: Tính pH của dd NH₃ 0,1M, biết Kb của NH₃ = 1,8.10^-5 và bỏ qua sự phân li của nước

Hướng dẫn:

Kb = x²/(0,1-x) = 1,8.10^-5 ⇒ x = 1,34.10^-3 ⇒ pOH = 2,87

⇒ pH = 11,13

Bài 4: Tính pH của dd CH₃COONa 0,5M; biết Kb của CH₃COO^– = 5,71.10^-10 và bỏ qua sự phân li của nước

Hướng dẫn:

Ka = x²/(0,5-x) = 5,71.10^-10 ⇒ x = 1,68.10^-5 ⇒ pOH = 4,77

⇒ pH = 9,23

Bài 5: Cho dd hh X gồm HCl 0,01 M và CH₃COOH 0,1M. Biết Ka của CH₃COOH = 1,75.10^-5và bỏ qua sự phân li của nước. Giá trị pH của dd X là:

Hướng dẫn:

Ka = x(0,01+x)/(0,1-x) = 1,75.10^-5 ⇒ x = 1,75.10^-5 ⇒ pH = 1,99

Bài 6: Cho dd hh X gồm CH₃COOH 0,1M và CH₃COONa 0,1M. Biết Ka của CH₃COOH = 1,75.10_-5 và bỏ qua sự phân li của nước. Giá trị pH của dd X là:

Hướng dẫn:

Ka = x(0,1+x)/(0,1-x) = 1,75.10^-5 ⇒ x = 1,75.10^-5 ⇒ pH = 4,76

c. Bài toán về pha loãng, pha trộn dung dịch các chất điện ly để đạt được pH định trước.

Phương pháp

-Tính số mol axit, bazo

-Viết phương trình điện li

-Tính tổng số mol H⁺, OH^–

-Viết phương trình phản ứng trung hòa

-Xác định môi trường của dung dịch dựa vào pH ⇒ Xem xét mol axit hay bazơ dư ⇒ tìm các giá trị mà bài toán yêu cầu.

Chú ý: V_{dd sau khi trộn} = V_axit + V_bazo

Ví dụ minh họa

Bài 1: Trộn 3 dung dịch H₂SO₄ 0,1M ; HNO₃ 0,2M ; HCl 0,3M với thể tích bằng nhau thu được dung dịch A. Lấy 300 ml dung dịch A tác dụng với dung dịch B gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)₂ 0,1M. Tính thể tích dung dịch B cần dùng để sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch có pH = 1. Coi Ba(OH)₂ và H₂SO₄ phân li hoàn toàn ở 2 nấc.

Hướng dẫn:

Sau khi trộn 3 dung dịch axit có thể tích bằng nhau ta thu được nồng độ mới của 3 axit là: C_M(HCl) = 0,1 M; C_M(HNO3) = 0,2/3; C_M(H2SO4) = 0,1/3. Trong 300 ml dung dịch A: n_HCl = 0,03 mol; n_H2SO4 = 0,01 mol; n_HNO3 = 0,02 mol

Phương trình điện ly:

H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

0,01……. 0,02

HNO₃ → H⁺ + NO₃^–

0,02 ….. 0,02

HCl → H⁺ + Cl^–

0,03… 0,03

Tổng mol H⁺ là n_H⁺ = 0,07 mol

Gọi x là thể tích của dung dịch B cần dung.

n_NaOH = 0,2x; n_Ba(OH)2 = 0,1x

Phương trình điện ly:

NaOH → Na⁺ + OH^–

0,2x……………..0,2x

Ba(OH)₂ → Ba²⁺ + 2OH^–

0,1x……………….0,2x

Tổng số mol OH^– là: n_OH^– = 0,4x

Ta có: H⁺ + OH^– → H₂O (Sau phản ứng pH =1 ⇒ dư axit)

Ban đầu 0,07……0,4x

Pư 0,4x……0,4x

Sau pư 0,07-0,4x….0

(0,07-0,4x)/(x+0,3) = 0,1 ⇒ x= 0,08 lít

Bài 2: Trộn 100 ml dung dịch có pH =1 gồm HCl và HNO₃ với 100 ml dung dịch NaOH nồng độ a(mol/l) thu được 200 ml dung dịch A có pH = 12.

a. Tính a

b. Pha loãng dung dịch A bao nhiêu lần để thu được pH = 11

Hướng dẫn:

a. n_H⁺ = 0,01 mol; n_OH^– = 0,1a mol

Ta có: H⁺ + OH^– → H₂O (Sau phản ứng pH =12 ⇒ dư bazo)

Ban đầu 0,01……0,1a

Pư 0,01……0,01

Sau pư 0….….0,01-0,1a

(0,01-0,1a)/(0,1+0,1) = 0,01 ⇒ a= 0,08 lít

b. số mol NaOH dư : n_OH^– = 0,002 mol

Gọi x là thể tích nước thêm vào.

Dung dịch sau pha loãng có pH = 10 ⇒ 0,002/(0,2+x) = 0,001 ⇒ x = 1,8

Vậy cần phải pha loãng 10 lần.

Bài 3: Tính tỷ lệ thể tích khi dung dịch HCl có pH = 1 và dung dịch HCl pH = 4 cần dùng để pha trộn thành dung dịch có pH = 3.

Hướng dẫn:

Đáp án: 1/110

Bài 4: Cho 100 ml dd hh gồm Ba(OH)₂ 0,1M và NaOH 0,1M với V ml dd hh gồm H₂SO₄0,0375M và HCl 0,0125M thu được dd có pH = 2 . Giá trị V là:

Hướng dẫn:

n_OH- = 0,03 mol; n_H+ = 0,0875 V

Dung dịch sau khi trộn pH = 2 → môi trường axit .

(0,0875V-0,03)/(0,1+V) = 10^-2 → V = 0,4 lit

Bài 5: Trộn 300 ml dd hh gồm H₂SO₄ 0,1M và HCl 0,15M với V ml dd hh gồm NaOH 0,3M và Ba(OH)₂ 0,1M, thu được dd X có pH = 12. Giá trị của V là:

Hướng dẫn:

n_OH- = 0,5.V mol; n_H+ = 0,0645 V

Dung dịch sau khi trộn pH = 12 → môi trường bazo.

(0,5V – 0,0645)/(0,3+V) = 10^-2 → V = 0,15 lit

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Câu nào sai khi nói về pH và pOH của dung dịch ?

A. pH = lg[H⁺]

B. pH + pOH = 14

C. [H⁺].[OH^–] = 10^-14

D. [H⁺] = 10^-a ⇔ pH = a

Bài 2: Dung dịch H₂SO₄ 0,10 M có

A. pH = 1

B. pH < 1

C. pH > 1

D. [H⁺] > 2,0M

Bài 3: pH của hỗn hợp dung dịch HCl 0,005M và H₂SO₄ 0,0025M là:

A. 2

B. 3

C. 4

D. 12

Bài 4: pH của dung dịch Ba(OH)₂ 0,05M là.

A. 13

B. 12

C. 1

D. 11

Bài 5: Cần bao nhiêu gam NaOH để pha chế 250ml dd có pH = 10

A. 0,1 gam

B. 0,01 gam

C. 0,001 gam

D. 0,0001 gam

Bài 6: Số ml dung dịch NaOH có pH = 12 cần để trung hoà 10ml dung dịch HCl có pH = 1 là

A. 12ml

B. 10ml

C. 100ml

D. 1ml.

Bài 7: Trộn 200 ml dung dịch gồm HCl 0,1M và H₂SO₄ 0,15M với 300 ml dung dịch Ba(OH)₂nồng độ aM, thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH = 1. Giá trị của a và m lần lượt là

A.0,15 và 2,330

B. 0,10 và 6,990.

C.0,10 và 4,660

D. 0.05 và 3,495

Bài 8: Cho 300 ml dung dịch chứa H₂SO₄ 0,1M, HNO₃ 0,2M và HCl 0,3M tác dụng với V ml dung dịch NaOH 0,2 M và KOH 0,29M thu được dung dịch có pH = 2. Giá trị của V là

A. 134.

B. 147.

C. 114.

D. 169.

Bài 9: Ba dung dịch axit sau có cùng nồng độ mol: HCl, H₂SO₄, CH₃COOH. Giá trị pH của chúng tăng theo thứ tự là

A. HCl, H₂SO₄, CH₃COOH.

B. CH₃COOH, HCl, H₂SO₄.

C. H₂SO₄, HCl, CH₃COOH.

D. HCl, CH₃COOH, H₂SO₄.

Bài 10: Dung dịch CH₃COOH 0,1M có pH = a và dung dịch HCl 0,1M có pH = b. Phát biểu đúng là

A. a < b =1.

B. a > b = 1.

C. a = b = 1.

D. a = b > 1.

Bài 12: Tính pH của dd CH₃COOH 0,2M, biết Ka của CH₃COOH = 1,75.10-5 và bỏ qua sự phân li của nước

A. 5,46

B. 4,76

C. 2,73

D. 0,7

Bài 13: Cho dd hh X gồm HF 0,09M và KF 0,08M. Biết Ka của HF = 6,5.10^-5, bỏ qua sự phân li của nước. Giá trị pH của dd X là:

A. 1,1

B. 4,2

C. 2,5

D. 0,8

Bài 14: Khi pha loãng dung dịch axit HCl có pH = a ta thu được dung dịch mới có

A.pH > a

B. pH = a

C. pH < a

D. Cả A, B, C đều đúng

Bài 15: Cần trộn 100 ml dung dịch NaOH có pH = 12 với bao nhiêu ml dung dịch NaOH có pH=10 để thu được dung dịch NaOH có pH = 11.

A.1

B.10

C.100

D.1000.

Bài 16: Trộn V₁ lit dung dịch H₂SO₄ có pH = 3 với V₂ lit dung dịch NaOH có pH = 12 để được dung dịch có pH = 11, thì tỷ lệ V₁: V2 có giá trị nào?

A. 9:11

B. 11:9

C. 9:2

D. 2:9

C. Bài tập tự luận

Câu 1: Trộn 100 ml dd HCl 1,2 M với 100ml dd Ca(OH)₂ 0,5M được dd D. Tính pH của dd D? (Coi Ca(OH)₂ điện li hoàn toàn cả 2 nấc)

Câu 2: Trộn 200 ml dd Ba(OH)₂ 0,1M với 100ml dd H₂SO₄ 0,3M . Tính pH của dd thu được? (Coi Ba(OH)₂ điện li hoàn toàn cả 2 nấc)

Câu 3: Hòa tan 2,4 g Mg trong 150 ml dung dịch HCl 2M. Dung dịch thu được có pH bằng bao nhiêu?

Câu 4: Cho 100 ml dd H₂SO₄ có pH = 2 tác dụng với 100 ml dd NaOH 0,01M. Tính pH của dd sau phản ứng?( coi H₂SO₄ điện li hoàn toàn cả 2 nấc).

Câu 5: Lấy 200ml dd H₂SO₄ có p H = 1 , rồi thêm vào đó 0,88g NaOH. Tính pH của dd thu được?( coi H₂SO₄ điện li hoàn toàn cả 2 nấc).

Câu 6: Tính V ml dd HCl 0,094M cần cho vào 200ml dd NaOH 0,2M để thu được dung dịch có pH = 2.

Câu 7: Dung dịch Ba(OH)₂ có p H = 13 (dd A). Dung dịch HCl có pH = 1 (dd B).

a. Tính C_Mcủa A và B ?( coi Ba(OH)₂ điện li hoàn toàn cả 2 nấc).

b.Trộn 2,25 lít dd A với 2,75 lít dd B. Tính pH của dd thu được?

Câu 8: Trộn X là dd H₂SO₄ 0,02M với Y là dd NaOH 0,035M thu được dd Z có pH = 2.Tính tỉ lệ về thể tích giữa dd X và dd Y? ( coi H₂SO₄ điện li hoàn toàn cả 2 nấc).

Câu 9: Tính V ml dd KOH 0,1M cần dùng để trung hòa 10 ml dd X gồm 2 axit HCl và HNO₃ có pH = 2 ?

Câu 10: Tính thể tích dung dịch NaOH 1,8M cần cho vào 0,5 lit dd H₂SO₄ 1M để thu được dung dịch có pH = 13.( coi H₂SO₄ điện li hoàn toàn cả 2 nấc).

Câu 11: Trộn 100 ml dd NaOH có pH = 12 với 100ml dd H₂SO₄ thu được dd có pH = 2. Tính C_M của dd H₂SO₄ ban đầu?

Câu 12: Cho 40 ml dd HCl 0,75 M vào 160 ml dd chứa đồng thời Ba(OH)₂ 0,08M và KOH 0,04 M. Tính pH của dung dịch thu được?

Câu 13: Trộn 300 ml dd chứa đồng thời NaOH 0,1 M và Ba(OH)₂ 0,025M với 200 ml dd H₂SO₄ có nồng độ x mol/l thu được m g keert tủa và 500 ml dd có pH = 2. Hãy tính m và x?(coi H₂SO₄ và Ba(OH)₂ điên li hoàn toàn cả 2 nấc).

Câu 14: Trộn 200 ml dd X chứa đồng thời HCl 0,01 M và H₂SO₄ 0,025M với 300 ml dd Y chứa đồng thời Ba(OH)₂ 0,02M và NaOH 0,015M. Tính pH của dd thu được.(coi H₂SO₄ và Ba(OH)₂ điên li hoàn toàn cả 2 nấc).