Phương pháp giải Bài tập pha loãng, pha trộn các chất điện li để được pH định trước (50 bài tập minh họa)

Ngọc Nguyễn Ngày: 17-07-2023 Lớp 11

451

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Phương pháp giải Bài tập pha loãng, pha trộn các chất điện li để được pH định trước (50 bài tập minh họa) hay, chi tiết nhất, từ cơ bản đến nâng cao giúp học sinh nắm vững kiến thức, từ đó học tốt môn Hóa học 11.

Phương pháp giải Bài tập pha loãng, pha trộn các chất điện li để được pH định trước (50 bài tập minh họa)

Dạng 01: Bài toán pha loãng để được pH định trước

1. Phương pháp giải

Bước 1: Gọi V₁, V₂ lần lượt là thể tích dung dịch trước và sau khi pha loãng.

Bước 2: Pha loãng chất điện li với nước (không có phản ứng hóa học xảy ra) thì số mol chất điện li không đổi.

Áp dụng công thức: C₁.V₁ = C₂.V₂

Chú ý: số mol chất tan trước và sau khi pha loãng không đổi.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Pha loãng dung dịch HCl có pH = 2 bao nhiêu lần để được dung dịch có pH = 3?
A. 5.

B. 100.

C. 20.

D. 10.

Lời giải

Gọi V₁, V₂ lần lượt là thể tích dung dịch HCl có pH = 2, pH = 3

Do pH = 2 → [H⁺] = $10^{- 2}$ M → n_H+ trước khi pha loãng= $10^{- 2}$ V₁

pH = 3 → [H⁺] = $10^{- 3}$ M → n_H+ sau khi pha loãng = $10^{- 3}$ V₂

Ta có n_H+ _{trước khi pha loãng} = n_H+ _{sau khi pha loãng} → $10^{- 2}$ V₁ = $10^{- 3}$ V₂

→ $\frac{V_{2}}{V_{1}} = \frac{10^{- 2}}{10^{- 3}} = 10$

Vậy cần pha loãng axit 10 lần → Chọn D

Ví dụ 2: Phải thêm bao nhiêu ml nước vào 10 ml dung dịch NaOH pH = 12 để được 1 dung dịch có pH = 11?

A. 90 ml

B. 10 ml

C. 20 ml

D. 50 ml

Lời giải

pH = 12 → pOH = 14 – 12 = 2

pH = 11 → pOH = 14 -11 = 3

V₁ = 0,01 (l)

Gọi V₂là thể tích dung dịch NaOH có pOH = 3

Do pOH = 2 → [OH^-] = $10^{- 2}$ M → trước khi pha loãng= $10^{- 2}$ . 0,01

pOH = 3 → [OH^-] = $10^{- 3}$ M → sau khi pha loãng = $10^{- 3}$ V₂

→ $10^{- 2}$ . 0,01 = $10^{- 3}$ V₂

→ V₂ = 0,1 lít

→ Phải thêm 0,09 lít = 90 ml nước

→ Chọn A

Dạng 02: Bài toán pha trộn để được pH định trước

1. Phương pháp giải

Bước 1: Tính số mol (tổng số mol) H⁺, OH^-

Bước 2: Xác định môi trường của dung dịch dựa vào pH → tính mol axit hay bazơ dư

Bước 3: Tìm giá trị bài toán yêu cầu.

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

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trộn 300 ml dung dịch HCl 0,05M với 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ aM thu được 500 ml dung dịch có pH = 12. Giá trị của a là

A. 0,025

B. 0,05

C. 0,1

D. 0,5

Lời giải

n_HCl = 0,05. 0,3 =0,015 mol → $n_{H^{+}}$ = 0,015 mol

$n_{B a {(O H)}_{2}}$ = 0,2a mol → $n_{O H^{-}}$ = 2. 0,2a = 0,4a mol

Do sau phản ứng, pH = 12 → OH^-dư

→ pOH =14 -12 = 2 → [OH^-] dư =10^-2 M

→ $n_{O H^{-}}$ _dư= 10^-2.0,5 = 0,005 mol

$n_{O H^{-}}$ pư = $n_{H^{+}}$ pư = 0,015 mol

$n_{O H^{-}}$ _dư = $n_{O H^{-}}$ _{ban đầu} – $n_{O H^{-}}$ _{phản ứng}

→ 0,005 = 0,4a – 0,015 → a = 0,05M

→ Chọn B

Ví dụ 2: Z là dung dịch H₂SO₄ 1M. Để thu được dung dịch X có pH = 1 cần phải thêm vào 1 lít dd Z thể tích dung dịch NaOH 1,8M là

A. 1 lít.

B. 1,5 lít.

C. 3 lít.

D. 0,5 lít.

Lời giải

$n_{H_{2} S O_{4}} = 1 m o l$ $\to n_{H^{+}}$ _{ban đầu} = 2 mol

Gọi V (lít) là thể tích dung dịch NaOH cần thêm

$\to$ V_{dd X}= 1 + V (lít)

n_NaOH = 1,8V = $n_{H^{+}}$ _{phản ứng}

pH = 1 $\to$ dung dịch X có môi trường axit $\to$ axit dư $\to$ [H⁺] dư = 0,1 mol

$\to n_{H^{+}}$ _dư = 0,1.(1 + V)

_{$n_{H^{+}}$ ban đầu} = $n_{H^{+}}$ _{phản ứng}+ $n_{H^{+}}$ _dư

$\to$ 2 = 1,8V + 0,1.(1 + V ) $\to$ V = 1 lít

→ Chọn A

B. Bài tập tự luyện

1. Đề bài

Câu 1: Dung dịch HCl có pH = 3. Cần pha loãng dung dịch axit này (bằng nước) bao nhiêu lần để thu được dung dịch HCl có pH = 4?
A. 9.

B. 10.

C. 99.

D. 100.

Câu 2: Có một dd có pH = 1. Để thu được dd có pH = 3 ta phải pha loãng bằng nước dd ban đầu

A. 100 lần.

B. 99 lần.

C. 10 lần.

D. Kết quả khác.

Câu 3: Pha loãng dung dịch KOH có pH = 13 bao nhiêu lần để được dung dịch có pH = 11?
A. 50.

B. 100.

C. 20.

D. 10.

Câu 4: Dung dịch NaOH có pH = 12. Cần pha loãng dung dịch này bao nhiêu lần để thu được dung dịch NaOH mới có pH = 11?

A. 10.

B. 100.

C. 1000.

D. 10000.

Câu 5: 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.

Câu 6: Cho a lít dung dịch KOH có pH = 12 vào 8 lít dung dịch HCl có pH = 3 thu được dung dịch Y có pH = 11. Giá trị của a là:

A. 0,12.

B. 1,6.

C. 1,78.

D. 0,8.

Câu 7: Có 10 ml dung dịch axit HCl có pH = 2,0. Cần thêm bao nhiêu ml nước cất để thu được dung dịch axit có pH = 4,0.

A. 90,0 ml.

B. 900,0 ml.

C. 990,0 ml.

D. 1000,0 ml.

Câu 8: Trộn 100 ml dung dịch có pH = 1 gồm HCl và HNO₃ với 100 ml dung dịch NaOH aM thu được 200 ml dung dịch có pH = 12. Giá trị của a là
A. 0,15.

B. 0,3.

C. 0,03.

D. 0,12.

Câu 9: Thể tích dung dịch Ba(OH)₂ 0,025M cần cho vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO₃ và HCl có pH = 1, để thu được dung dịch có pH = 2 là:

A. 0,224 lít.

B. 0,15 lít.

C. 0,336 lít.

D. 0,448 lít.

Câu 10: Có 50 ml dung dịch chứa hỗn hợp KOH 0,05M và Ba(OH)₂ 0,025M. Người ta thêm V ml dung dịch HCl 0,16M vào 50 ml dung dịch trên thu được dung dịch có pH = 2. Giá trị của V là:

A. 36,67.

B. 30,33.

C. 40,45.

D. 45,67.

Câu 11: 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:

A. 100 ml

B. 150 ml

C. 200 ml

D. 300 ml

Câu 12: Trộn lẫn V ml dung dịch NaOH 0,01M với V ml dung dịch HCl 0,03M thu được 2V ml dung dịch Y. Dung dịch Y có pH là:

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Câu 13: Trộn 100 ml dung dịch X (gồm Ba(OH)₂ 0,1M và NaOH 0,1M) với 400 ml dung dịch Y (gồm H₂SO₄ 0,0375M và HCl 0,0125M) thu được dung dịch Z. Giá trị pH của dung dịch Z là:

A. 1.

B. 2.

C. 6.

D. 7.

Câu 14: 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.

Bài 15: Trộn V₁ lít dung dịch H₂SO₄ có pH = 3 với V₂ lít 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

2. Đáp án tham khảo