Phương pháp giải Cách xác định pH của dung dịch sau pha trộn (50 bài tập minh họa)

Ngọc Nguyễn Ngày: 17-07-2023 Lớp 11

269

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Phương pháp giải Cách xác định pH của dung dịch sau pha trộn (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 Cách xác định pH của dung dịch sau pha trộn (50 bài tập minh họa)

Dạng 01: Bài toán pha trộn không xảy ra phản ứng trung hòa

1. Phương pháp giải

Bước 1: Tính tổng số mol H⁺ (hoặc OH^-) trong mỗi dung dịch ban đầu:

$\sum n_{H^{+}} = n_{H C l} + 2 n_{H_{2} S O_{4}} + n_{H N O_{3}}$ +…

$\sum n_{O H^{-}} = n_{N a O H} + n_{K O H} + 2 n_{B a {(O H)}_{2}} + 2 n_{C a {(O H)}_{2}}$ +…

Bước 2: Tính nồng độ theo công thức:

$C_{M} = \frac{\sum n}{\sum V}$ Trong đó V = V₁+ V₂ +....

Bước 3: Tính pH = –log[H⁺] hoặc tính pH thông qua pOH = –log[OH^-] ⟶ pH = 14 – pOH

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trộn lẫn 3 dd H₂SO₄ 0,1M; HNO₃ 0,2M và HCl; 0,3M với những thể tích bằng nhau thu được dd A. Tính pH của dung dịch A?

A. 0,632.

B. 0,362.

C. 0,263.

D. 0,623.

Lời giải:

Gọi V (lít) là thể tích của mỗi dung dịch

$\sum n_{H^{+}} = n_{H C l} + 2 n_{H_{2} S O_{4}} + n_{H N O_{3}}$ = 0,3V + 2.0,1V + 0,2V = 0,7V mol

$\to [H^{+}] = \frac{0, 7 V}{3 V} = \frac{7}{30}$ M→ pH = -log[H⁺] = 0,632

→ Chọn A

Ví dụ 2: Trộn 100ml dung dịch NaOH 0,02M với 200ml dung dịch KOH 0,05M thu được dung dịch X. pH của dung dịch X là:

A. 1,40.

B. 12,60.

C. 2,67.

D. 11,33.

Lời giải:

$n_{O H^{-}}$ = n_NaOH + n_KOH = 0,1.0,02 + 0,2.0,05 = 0,012 mol

V _{dd X} =100 + 200 = 300 ml = 0,3 (lít)

→ [OH^-] = $\frac{0, 012}{0, 3} = 0, 04 M$ → pOH = -log(0,04) = 1,40 → pH = 14 – 1,40 = 12,6

→ Chọn B

Dạng 02: Bài toán pha trộn có xảy ra phản ứng trung hòa

1. Các bước giải

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

Bước 2: Áp dụng công thức $n_{O H^{-}}$ pư = $n_{H^{+}}$ pư

→ tính mol axit hay bazơ dư

tính nồng độ axit, bazơ dư

Bước 3: Tính pH của dung dịch sau phản ứng

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

Môi trường trong dung dịch axit bazơ

pH < 7 → Môi trường axit

pH > 7 → Môi trường bazơ

pH = 7 →Môi trường trung tính

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trộn lẫn 50 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,05M với 150ml dung dịch HCl 0,02M thu được dung dịch có pH là:

A. 1

B. 12

C. 13

D. 2

Lời giải

$n_{O H^{-}} = 2 n_{B a {(O H)}_{2}} = 2.0, 05.0, 05$ = 0,005 mol

$n_{H^{+}} = n_{H C l} = 0, 15.0, 02 = 0, 003 m o l$

$\to$ OH^- dư

$n_{O H^{-}}$ pư = $n_{H +}$ pư = 0,003 mol

$\to {n_{O H^{-}}}_{d u} = 0, 002 m o l$ $\to$ [OH^-] dư = $\frac{0, 002}{0, 2} = 0, 01 M$

$\to$ pOH = -log[OH^-] = 2 $\to$ pH = 14 -2 = 12

→ Chọn B

Ví dụ 2: Dung dịch X gồm Ba(OH)₂ 1M và NaOH 1M; dung dịch Y gồm HCl 0,125M và H₂SO₄ 0,375M. Trộn 10 ml dung dịch X với 40 ml dung dịch Y, được dung dịch Z. Giá trị pH của Z là:
A. 1.

B. 12.

C. 2.

D. 13.

Lời giải

$\sum n_{O H^{-}} = 2.0, 01.1 + 0, 01.1 = 0, 03 m o l$

$\sum n_{H^{+}} = 0, 04.0, 125 + 2.0, 04.0, 375 = 0, 035 m o l$

$\to$ H⁺ dư $\to n_{H^{+}}$ dư = 0,005 mol [H⁺] dư = $\frac{0, 005}{0, 05} = 0, 1 M$

$\to$ pH = -log[H⁺] = 1M

→ Chọn A

B. Bài tập tự luyện

Câu 1: Trộn 200 ml dung dịch Ca(OH)₂ 0,1M với 100 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,05M thu được dung dịch X. pH của dung dịch X là:

A. 13,22.

B. 0,78.

C. 12,24.

D. 1,76.

Câu 2: Trộn 20 ml dung dịch HCl 0,05M với 20 ml dung dịch H²SO⁴ 0,075M thu được dung dịch có pH bằng

A. 3.

B. 1.

C. 2.

D. 1,5.

Câu 3: Trộn 500 ml dung dịch H₂SO₄ 0,01M với 200 ml dung dịch HNO₃ 0,04M thu được dung dịch X. pH của dung dịch X là:

A. 1,589.

B. 12,11.

C. 1,73.

D. 11,66.

Câu 4: Cần bao nhiêu ml dung dịch NaOH 0,15 M vào 50 ml dung dịch HCl 0,2M để thu được môi trường trung tính?

A. 50 ml.

B. 66,67 ml.

C. 100 ml.

D. 125 ml.

Câu 5: Trộn lẫn 20 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,05M với 180ml dung dịch HCl 0,02M thu được dung dịch có pH là:

A. 11,9.

B. 2,1.

C. 12.

D. 2.

Câu 6: Trộn lẫn V ml dung dịch NaOH 0,01M với V ml dung dịch HCl 0,03M thu được 2Vml dung dịch Y. Dung dịch Y có pH là:

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Câu 7: Cho m gam hỗn hợp Mg và Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M và H₂SO₄ 0,5M thu được 5,32 lít H₂ (đktc) và dung dịch Y có pH là:

A. 1.

B. 2.

C. 4.

D. 7.

Câu 8: 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 9: 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.

Câu 10: Trộn 150 ml dung dịch HCl 1M với 100 ml dung dịch gồm Ba(OH)₂ 0,4M và NaOH 0,6M. Nhúng giấy quì tím vào dung dịch sau phản ứng có hiện tượng:
A. quì tím chuyển sang màu đỏ.

B. quì tím chuyển sang màu xanh.

C. quì tím không đổi màu.

D. không xác định được màu quì tím.

Câu 11: Cho 400 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,03 M vào 600 ml dung dịch HCl 0,04 M thu được dung dịch A. pH của dung dịch A bằng:

A. 2,3

B. 3,8

C. 7,0

D. 1,92

Câu 12: Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H₂SO₄ 0,05M và HCl 0,2M với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm KOH 0,2M và Ba(OH)₂ 0,1M; thu được dung dịch X. Dung dịch X có pH là:

A. 13

B. 1,3

C. 1

D. 12,7

Câu 13: Trộn 250 ml dung dịch HCl 0,8M với 150 ml dung dịch H₂SO₄ 0,4M. Giá trị pH của dung dịch thu được là:

A. 0,51.

B. 0,72.

C. 0,097.

D. 0,49.

Câu 14: Trộn 100 ml dung dịch KOH có pH = 12 với 100 ml dung dịch HCl 0,012M thu được dung dịch X. pH của dung dịch X là:

A. 3.

B. 4.