Hóa học 12 - Dung dịch và độ PH

Khóa học LTĐH môn Hóa –Thầy Sơn Dung dịch và độ pH Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - DUNG DỊCH VÀ ĐỘ pH TÀI LIỆU BÀI GIẢNG I. SỰ ĐIỆN LY - Chất điện li phân li tạp thành dung dịch dẫn điện. - Chất điện li : mạnh và yếu. - Độ điện li: 1 o n n . - Hằng số điện li: dD [A] .[ ] [A] .[D] a b c d aA bB cC B k - Điều kiện tồn tại của các chất và ion trong cùng một dung dịch: không tạo chất kết tủa, bay hơi, điện li yếu. Ví dụ 1: Dãy gồm các ion (không kể đến sự phân li của nước) cùng tồn tại trong một dung dịch là A. Ag , Na , 3NO , Cl . B. 2Mg , K , 24SO , 3 4PO . C. H , 3Fe , 3NO , 2 4SO . D. 3Al , 4NH , Br , OH . Ví dụ 2: Trong các cặp chất dưới đây, cặp chất nào cùng tồn tại trong một dung dịch ? A. NaHSO4 và NaHCO3. B. NaAlO2 và HCl. C. AgNO3 và NaCl. D. CuSO4 và AlCl3. Ví dụ 3: Cho dung dịch X chứa hỗn hợp gồm CH3COOH 0,1M và CH3COONa 0,1M. Biết ở 25 o C, aK của CH3COOH là 1,75. 510 và bỏ qua sự phân li của nước. Giá trị pH của dung dịch X ở 25 o C là A. 1,00. B. 4,24. C. 2,88. D. 4,76. Hướng dẫn: CH3COONa - 3CH COO + Na 0,1 0,1 CH3COOH - 3CH COO + H C : 0,10,1 [ ] : 0,1 – x 0,1 + xx aK = - + 3 3 [CH COO ].[H ] [CH COOH] = 1,75. 510 (0,1 x).x 0,1 x =1,75. 510 x 2 + (0,1 + 1,75. 510 ) x– 0,175. 510 =0. Giải ra ta được:x=1,749. 510 pH  4,76. II. TÍNH AXIT BAZO CỦA CÁC ION - Axit là chất nhường H+; bazơ là chất nhận H+. - Nhớ một số axit và bazơ mạnh - yếu điển hình. - Các ion tạo ra từ axit và bazơ mạnh không bị thủy phân. - Các ion tạo ra từ axit yếu bị thủy phân tạo bazơ. - Các ion tạo ra từ bazơ yếu bị thủy phân tạo axit. - Các ion gốc axit còn H+ có tính lưỡng tính. Ví dụ 1: Dãy các chất và ion nào sau đây là axit ? Khóa học LTĐH môn Hóa –Thầy Sơn Dung dịch và độ pH Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - A. HCOOH, HS , 4NH , 3Al . B. Al(OH)3, 4HSO , 3HCO , 2S . C. 4HSO , H2S, 4NH , 3Fe . D. 2Mg , ZnO, HCOOH, H2SO4. Ví dụ 2: Dãy các chất và ion nào sau đây là axit ? A. HCOOH, HS , 4NH , 3Al . B. Al(OH)3, 4HSO , 3HCO , 2S . C. 4HSO , H2S, 4NH , 3Fe . D. 2Mg , ZnO, HCOOH, H2SO4. Ví dụ 3: Theo định nghĩa axit - bazơ của Bron-stêt, các chất và ion thuộc dãy nào dưới đây là lưỡng tính ? A. 23CO , - 3CH COO , H2O. B. ZnO, Al(OH)3, 4NH , 4HSO . C. 4NH , 3HCO , - 3CH COO . D. Zn(OH)2, Al2O3, 3HCO , H2O. Ví dụ 4: Các hợp chất trong dãy chất nào dưới đây đều có tính lưỡng tính ? A. Cr(OH)3, Fe(OH)2, Mg(OH)2. B. Cr(OH)3, Zn(OH)2, Pb(OH)2. C. Cr(OH)3, Zn(OH)2, Mg(OH)2. D. Cr(OH)3, Pb(OH)2, Mg(OH)2. III. XÁC ĐỊNH MÔI TRƯỜNG MUỐI Cách 1: Theo các ion tạo ra muối. Cach 2: Theo axit và bazơ tạo ra muối đó. Ví dụ 1: 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. Ví dụ 2: Cho quỳ tím vào các dung dịch: Cu(NO3)2, Na2CO3, K2SO4, CH3COONa, NH4Cl, NaHSO4, AlCl3, K2S. Số dung dịch có thể làm quỳ tím hoá xanh là A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. V. TÍNH GIÁ TRỊ PH TRONG DUNG DỊCH - Trong môi trường H+ : pH = - lg[H+] - Trong môi trường OH- : pH = 14 + lg[H+] - Khi trộn lẫn hai dung dịch axit và bazơ: + Tính tổng số mol H+ + Tính tổng số mol OH- + Viết pt ion rút gọn H+ + OH- và tính lượng chất dư. Chú ý : Nếu sau pư pH > 7 thì OH- dư (tính theo H+) và ngược lại. Thể tích dung dịch sau pư bằng tổng hai thể tích ban đầu. Ví dụ 1: Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl 0,1M với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M, thu được dung dịch X. Dung dịch X có pH là A. 13,0. B. 1,2. C. 1,0. D. 12,8. HD: Đáp án A Ta có H n =2 0,1 0,05 + 0,1 0,1 =0,02 (mol) . OH n =0,1 0,2 + 2 0,1 0,1 =0,04 (mol). H + OH H2O 0,02 0,02 OH n dư=0,04 – 0,02=0,02 (mol). Khóa học LTĐH môn Hóa –Thầy Sơn Dung dịch và độ pH Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - Hay[ OH ] dư = 0,02 0, 2 = 0,1(M)= 110 (M). [ H ] = 14 1 10 10 = 1310 (M). VậypH=13. Ví dụ 2: Trộn 100 ml dung dịch (gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M) với 400 ml dung dịch (gồm H2SO4 0,0375M và HCl 0,0125M), thu được dung dịch X. Giá trị pH của dd X là A. 7. B. 2. C. 1. D. 6. (Trích đề thi TSĐH năm 2007 - Khối B) Bài giải 2Ba(OH) n = 0,1 0,1= 0,01 (mol) ; 2 4H SO n = 0,4 0,0375 = 0,015 (mol). NaOHn = 0,1 0,1= 0,01 (mol); HCln = 0,4 0,0125 = 0,005 (mol). Ta thấy OH n =0,03 mol< H n =0,035 mol. Các phương trình hoá học dạng ion: H + OH H2O(1) H n dư=0,035 – 0,03=0,005 (mol). [H + ] trong dd X = 0,005 0,1 0, 4 =0,01(M)= 210 (M). Vậy dung dịch X có pH=2. Ví dụ 3: Trộn 200 ml dung dịch gồm HCl 0,1M và H2SO4 0,05M với 300 ml dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ a mol/l thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH = 13. Giá trị của a và m lần lượt là A. 0,02 ; 3,495. B. 0,12 ; 3,495. C. 0,12 ; 1,165. D. 0,15 ; 2,33. Đáp án D Ta có H n = 0,2 0,1 + 2 0,2 0,05=0,04 (mol) OH n bđ =2 0,3 a=0,6a(mol) Các phương trình hoá học dạng ion: H + OH H2O (1) 0,04 0,04 2Ba + 24SO BaSO4 (2) 0,01 0,01 0,01 Dung dịch sau khi trộn có pH=13 OH dư [H + ] = 1310 M hay [ OH ] dư= 14 13 10 10 = 110 (M) OH n dư = 110 (0,2 + 0,3)=0,05 (mol) Do đó 0,6 a=0,04 + 0,05 a=0,15 2Ba n = 0,3 a=0,3 0,045 mol > 2 4SO n = 0,2 0,05 =0,01 mol 2Ba dư Vậy m=0,01 233=2,33 (gam). Khóa học LTĐH môn Hóa –Thầy Sơn Dung dịch và độ pH Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 - Ví dụ 4: Trộn 3 dung dịch H2SO4 0,1M, HNO3 0,2M, HCl 0,3M với những thể tích bằng nhau thu được dung dịch A. Lấy 300 ml dung dịch A cho phản ứng với V lít dung dịch B gồm NaOH 0,2M và KOH 0,29M thu được dung dịch C có pH = 2. Giá trị của V là A. 0,414. B. 0,134. C. 0,424. D. 0,214. Đáp án B Ta có H n =2 0,1 0,1 + 0,1 0,2 + 0,1 0,3=0,07 (mol) OH n =0,2V + 0,29V=0,49V (mol) H + OH H2O 0,49V 0,49V Dung dịch C có pH=2 [ H ] dư= 210 M H n dư =0,07 – 0,49V= 210 (0,3 + V) Giải ra đượcV=0,134 lít. Ví dụ 5: Cho dung dịch chứa 0,2 mol NaHCO3 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư. Sau khi kết thúc phản ứng, khối lượng kết tủa BaCO3 thu được là A. 39,1 gam. B. 19,7 gam. C. 39,4 gam. D. 38,9 gam. Đáp án C 2NaHCO3+Ba(OH)2 BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O (1) 0,2 0,1 0,1 Na2CO3+Ba(OH)2 (dư) BaCO3 +2NaOH (2) 0,1 0,1 Theo (1, 2): 3BaCO n =0,1 + 0,1=0,2 (mol). Vậy 3BaCO m =0,2 197=39,4 (gam). Giáo viên: Phạm Ngọc Sơn Nguồn: Hocmai.vn