Chìa khóa vàng 9: Phương pháp giải chuyên đề pH - Nguyễn Văn Phú

Nội dung text: Chìa khóa vàng 9: Phương pháp giải chuyên đề pH - Nguyễn Văn Phú

1. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : CHỈ CềN ÍT THỜI GIAN NŨA LÀ THI ĐẠI HỌC, MỘT MỐC QUAN TRONG TRONG CUỘC ĐỜI, VẬY CÁC BẠN ĐÃ TRANG BỊ NHỮNG Gè CHO KỲ THI ĐẦY KHỐ KHĂN VÀ KHỐC LIỆT NÀY. BẠN PHẢI Cể MỘT CUỘC CHIẾN TRANH MỘT MẤT MỘT CềN Vè TỶ LỆ CHỌI TRUNG BèNH 1/10, NGHĨA LÀ BẠN PHẢI LOẠI 1O ĐỐI THỦ KHÁC ĐỂ BƯỚC VÀO ĐẤU TRƯỜNG DANH GIÁ. MỖI NGƯỜI ĐỀU Cể CON ĐƯỜNG RIấNG NHỮNG ĐIỀU CHUNG NHẤT LÀ BẠN ĐÃ Cể NHỮNG TÀI LIỆU Gè ĐỂ PHỤC VỤ KỲ THI TỚI. VẬY PHƯƠNG PHÁP MÀ TễI KHUYấN CÁC BẠN HÃY XEM QUA Để LÀ: BẠN HÃY SỞ HỮU 30 CHèA KHểA VÀNG GIẢI NHANH Vễ CƠ , HỮU CƠ VÀ 100 ĐỀ THI THỬ Cể ĐÁP ÁN GIẢI Vễ CÙNG CHI TIẾT, NẾU BẠN CềN THIẾU CHèA KHểA VÀNG HAY ĐỀ THè HÃY GỌI CHO TễI ĐỂ SỞ HỮU Nể, NẾU BẠN THẤY HAY THI HÃY NHẮN TIN CHO TễI, NẾU BẠN THẤY KHễNG HAY THI HÃY NHẮN TIN GểP í NHẫ: XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN. NẾU BẠN MUỐN HỌC MỘT KHểA ễN THI CẤP TỐC VỀ “THỦ THUẬT DỰA VÀO DỮ KIỆN BÀI TOÁN ĐỂ CHỌN ĐÁP ÁN ĐÚNG” Ở NGHỆ AN THè HÃY GỌI CHO TễI NHẫ: 098.92.92.117 như vậy trong MỘT THỜI GIAN NGẮN tôi đã gữi lên violet 10 cKV trong tổng số 30 ckv, hi vọng nó sẽ giúp phần nào yên tâm hơn trước khi bước vào kỳ thi cđ-đh năm 2011. ( gồm CKV1,2,3,4,5,9,11,12,13, 20). chìa khóa vàng 9. phương pháp giải chuyên đề pH I. cơ sở lý thuyết. 1. Nếu biểu diễn nồng độ mol/lít của H+ bằng hệ thức [H+] = 10-a (mol/lít) thì giá trị a được xem là pH của dung dịch. Nên pH = a =- lg[H+], hay [H+] = 10-pH từ đó suy ra pH. 2. Nếu biểu diễn nồng độ mol/lít của OH bằng hệ thức [OH ] = 10-b (mol/lít) thì giá trị b được xem là pOH của dung dịch. Nên pOH = b =- lg[OH ], hay [OH ] = 10-pOH từ đó suy ra pOH. 3. Nếu pH = 7 ứng với dung c dịch môi trường trung hoà - Nếu pH 7 ứng với dung dịch môi trường bazơ 4. Tính số ion: [H+]. [OH ] = 10-14 pH + pOH = 14 5. Nếu dung dịch axít yếu (hoặc bazơ yếu) có thể sẽ dựa vào hằng số phân li axit Ka (hoặc hằng số phân ly bazơ Kb) hay độ điện ly . C chất phân ly Choà tan 6. Mối liên hệ giữa hằng số điện ly K và độ điện ly Ví dụ: Một hỗn hợp AB điện ly yếu có nồng độ ban đầu là (mol/lít, độ điện ly ). Phương trình điện ly: C - C = (1 - ).C C .C C. 2 Suy ra: K K C  ) 1 Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 1
2. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : 7. Nếu tính thể tích nước cần thêm vào V lít dung dịch axit có pH=a để đợc dung dịch mới có pH=b (b>a) thì ta áp dụng công thức tính nhanh. b a pH Vsau 10 .Vtruoc 10 Vtruoc V (10 pH 1).V H2O truoc 8. Nếu tính thể tích nước cần thêm vào V lít dung dịch axit có pH=a để đợc dung dịch mới có pH=b (b<a) thì ta áp dụng công thức tính nhanh. a b pH Vsau 10 .Vtruoc 10 Vtruoc V (10 pH 1).V H2O truoc II. Bài toán áp dụng: Bài toán 1: (Trích đề thi tuyển sinh đại học ĐH –CĐ Khối A 2008). Trộn lẫn V ml dung dịch NaOH 0,01M với V ml dung dịch HCl 0,03 M được 2 Vml dung dịch Y . Dung dịch Y có pH là: A: 1 B: 2 C: 3 D: 4 Bài giải: Phương trình phản ứng: NaOH + HCl NaCl + H2O OH H H2O 0,01 0,03V V(mol) (mol) 103 103 0,02V 0,02V 2.V n (mol) [H ] : 0,01 10 2 (mol/ lit) H (dư) 103 103 103 pH = 2 B đúng Chú ý: Để đơn giản hoá bài toán ta chọn V = 1 lít 0,02 n 0,03 0,01 0,02(mol) [H ] 0,01 10 2 (mol/ lit) pH = 2 B đúng H (dư) 2 Bài toán 2: (Trích đề thi tuyển sinh đại học ĐH –CĐ Khối B 2007). Trộn 100ml dung dịch (gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M với 400 ml dung dịch (gồm H2SO4 0,0375 M và HCl 0,0125 M) thu được dung dịch X, giá trị pH của dung dịch X là: A: 1 B: 2 C: 6 D: 7 Bài giải: n 0,01mol Ba(OH)2  n 2.n n 0,03(mol)  OH Ba(OH)2 NaOH n NaOH 0,01mol nHCl 0,05mol   n n 2.n 0,035(mol) n 0,015mol H HCl H2SO4 H2SO4  Khi trộn xẫy ra phản ứng trung hoà dạng iôn là: + - H + OH ƒ H2O 0,03 0,03 Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 2
3. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : 0,005 n (dư) = 0,035 - 0,03 = 0,005 (mol) [H ] 0,01 H 0,1 0,4 [H+] = 0,01 = 10-2 (mol/lít) pH = 2 B đúng Bài toán 3: (Trích đề thi tuyển sinh đại học ĐH –CĐ Khối A 2007) Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1 M và axit H2SO4 0,5 M thu được 5,32 lít H2 (ở đktc) và dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi). Dung dịch Y có pH là: A: 1 B: 2 C: 6 D: 7 Bài giải: n 0,25.1 0,25(mol)  H (HCl)  n 0,25 0,25 0,5mol H(X) n 0,25.0,5.2 0,25(mol) H (H2SO4 )  + 2H + 2e H 2 0,475mol 0,2375(mol) 5,32 n 0,2375(mol) H2 22,4 0,025 n 0,5 0,475 0,025(mol) [H ] 0,1 10 1 (mol/ lit) H (Y) 0,250 pH = 1 A đúng Bài toán 4:Cho x mol NO2 hấp thụ vào dung dịch chứa x mol NaOH, dung dịch này thu được có giá trị pH. A: pH 7 D: Không xác định Bài giải: 2NO2 + 2NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O xmol xmol x/2mol x/2mol Sau phản ứng thu được muối trung hoà NaNO 3 (xmol) và muối NaNO2 (xmol) mà NaNO2 là muối tạo bởi axit yếu và bazơ mạnh nên: NO2 H2O HNO2 OH sự xuất hiện OH làm cho dung dịch có tính bazơ nên pH > 7 C đúng Bài toán 5:Cho 1 lít dung dịch axít có pH = 4, phải thêm V ml NaOH 0,01 M vào để thu được dung dịch muối có pH = 7, giá trị V ml là: A: 10 ml B: 40 ml C: 100 ml D: 30 ml Bài giải: Dung dịch muối có pH = 7 có nghĩa là môi trường trung tính hay n 1. 10n -4 = V. 0,01 V = 10-2lít = 10ml A đúng H OH Bài toán 6:Trộn 300ml dung dịch NaOH 0,05 M với 200ml dung dịch H2SO4 0,05 M thu được dung dịch X, giá trị pH của dung dịch X là: A: pH =1 B: pH =3 C: pH =2 D: pH = 5 Bài giải: Phản ứng trung hòa H OH ƒ H2O 0,015 0,015 Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 3
4. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : n 0,3.0,05 0,015(mol) OH  n n 0,02 0,015 0,005(mol) n 0,2.0,05.2 0,02(mol) H H (dư) H  0,005 [H C ]đúng 0,01 10 2 pH 2 0,2 0,3 Bài toán 7:Giá trị pOH của dung dịch thu được sau khi trộn 40 ml dung dịch H2SO4 0,25 M với 60 ml dung dịch NaOH 0,5 M là: A: pOH =1 B: pOH =2 C: pOH =13 D: pOH =14 Bài giải: H OH ƒ H2O 0,02 0,02(mol) n 0,25.0,04.2 0,02(mol) H n 0,5.0,06 0,03(mol) OH n 0,03 0,02 0,01(mol) OH (dư) 0,01 [OH ] 0,1 10 1(mol/ l) pOH = 1 A đúng 0,04 0,06 Bài toán 8:Dung dịch HCl có pH = 3, số lần để pha loãng dung dịch để thu được dung dịch HCl có pH = 4 là: A: 30 B: 40 C: 70 D: 10 Bài giải: Dung dịch HCl có pH = 4 [H+] = 10-4 (mol/l) Theo công thức pha loãng dung dịch: -3 -4 V1. C1 = V2.C2 V1.10 =V2.10 10V 1 = V2 . Như vậy pha loãng dung dịch ban đầu 10 lần D đúng Bài toán 9:Để được dung dịch có pH = 8 thì phải lấy dung dịch axit pH = 5 và dung dịch bazơ pH = 9 theo tỉ lệ về thể tích là: A: 11:9 B: 8:9 C: 9:11 D:3:4 Bài giải: Dung dịch axit pH = 5 [H+] = 10-5 M Dung dịch bazơ pH = 9 pOH = 14 - 9 = 5 [OH-] = 10-5M Gọi V1 (lít), V2(lít) là thể tích dung dịch axit và bazơ cần lấy: n 10 5 V (mol); n 10 5 V (mol) H 1 OH 2 Khi trộn 2 dung dịch với nhau thu được dung dịch có pH = 8 (môi trường bazơ) - -6 + pOH = 14 - 8 = 6, [OH ] (dư) = 10 M [H ] phản ứng hết Phản ứng trung hoà xẩy ra khi trộn: H OH ƒ H2O -5 -5 Trước phản ứng: 10 V1 10 V2 -5 -5 Đã phản ứng: 10 V1 10 V1 -5 Sau phản ứng: 0 10 (V2- V1) Do dung dịch sau khi trộn có nồng độ [OH-] = 10-6(M) n 10 6 (V V ) Ta có: 10-5(V - V ) = 10-6 (V + V ) 9V = 11V OH 1 2 2 1 1 2 2 1 Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 4
5. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : V1 9 hay C đúng V2 11 Bài toán 10:Điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực trở trong thời gian 60 phút, cường độ dòng điện cố định là 0,16 A. Khối lượng gam Cu thoát ra trên điện cực và pH dung dịch thu được sau thời gian điện phân là: A: 1,9 gam và pH =1 B: 0,192 gam và pH =1,22 C: 1,28 gam và pH =3 D: 0,64 gam và pH =2 Bài giải: M .I.t áp dụng công thức: m X (xem thêm phương pháp điện phân) X n.F 64.0,16.60.60 m 0,19(g) Cu 2.96500 Phương trình điện phân dung dịch: CuSO4 1 CuSO H O đp Cu O H SO 4 2 2 2 2 4 0,19 2.0,19 0,19 3 n n n 0,005938 5,988.10 (mol) H2SO4 Cu 64 H 64 32 5,938.10 3 [ H pH] = -lg5,938.10 5,938.10 2 -2= 1,22 B đúng 0,1 Bài toán 11: Cho 1 dung dịch X gồm: NH4 0,1M và NH3 0,1M (biết hằng số điện ly của NH4 : 10 K 5.10 ) giá trị pH của X là: NH4 A: pH =10 B: pH =1,5 C: pH =7,9 D: pH =9,3 Bài giải: NH4Cl NH4 Cl 10 NH4 ƒ NH3 H : K 5.10 NH4 [H ][NH3] 10 K 5.10 (mol/ l) thay giá trị vào ta có: NH4 [NH4 ] 5.10 10.0,1 H 5.10 10 (mol/ l) 0,1 pH = -lg (5.10-10) = 9,3 D đúng Bài toán 12:Trộn lẫn V ml dung dịch KOH 0,002M với V ml dung dịch HNO3 0,004 M được 2 V ml dung dịch X . Dung dịch X có pH là: A: pH =1,5 B: pH = 2,0 C: pH =3,0 D: pH = 4,5 Bài giải: Phương trình phản ứng: KOH + HNO3 KNO3 + H2O OH H H2O 0,002V 0,004V (mol) (mol) 103 103 Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 5
6. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : 0,002V 0,002V 2.V n (mol) [H ] : 0,001 10 3 (mol/ lit) H (dư) 103 103 103 pH = 3 C đúng Bài toán 13: Thể tích của nước cần thêm vào 15 ml dung dịch axit HCl có pH=1 để được dung dịch axit có pH=3 là: A. 1,68 lít B. 2,24 lít C. 1,12 lít D. 1,485 lít Bài giải. áp dụng công thức tính nhanh. V (10 pH 1).V (103 1 1).0,015 1,485lit H2O truoc D là đáp án đúng Bài toán 14: Thêm 90 ml nước vào 10 ml dung dịch NaOH có pH=12 thì thu được dung dịch có pH là: A. pH=3 B. pH=1 C. pH=11 D. pH=13 Bài giải. Ta có: pH (pH 12) Vsau 10 .Vtruoc (90 10) 10 .10 10 10 (pH 12) pH 11 C dung Bài toán 15: .Để trung hoà hoàn toàn 50ml hỗn hợp X gồm HCl và H2SO4 cần dùng 20 ml NaOH 0,3 M. Cô cạn dung dịch sau khi trung hoà thu được 0,381 gam hỗn hợp muối khô. Tính nồng độ mol của mỗi axit và pH của hỗn hợp X (coi H2SO4 phân li hoàn toàn thành ion). A. C = 0,120M ; C = 0,080M và pH = 0,85 M(HCl) M(H2SO4 ) B. C = 0,072M ; C = 0,024M và pH = 0,92 M(HCl) M(H2SO4 ) C. C = 0,065M ;C = 0,015M và pH = 0,89 M(HCl) M(H2SO4 ) D. Kết quả khác Bài giải. Đặt x, y là số mol của HCl và H2SO4 trong 50 ml hỗn hợp HCl + NaOH NaCl + H2O (mol) x x x H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O (mol) y 2y y Theo trên và đề ta có : 58,5x 142y 0,381 x 0,0036  x 2y 0,3.0,02  y 0,0012 0,0036 0,0012 Vậy : C = 0,072(M), C = 0,024(M) M(HCl) 0,05 M(H2SO4 ) 0,05 0,006 + lg pH = lg[H ] = 0,05 = lg0,12 = 0,92 III. bài toán tự giải. Bài 1. Một dd có [OH-] = 1,5.10-10 M. dung dịch này có môi trường. A. Axit B. trung tính C. bazơ D. Không xác định được. Bài 2. Cho dd HCl có pH = 2. Nồng độ [H+] là A. 102 M B. 0.02 M C. 0.01 M D. 2.10-2 M. Bài 3. Chọn câu sai: A. dd muối CH3COOK có pH > 7 B. dd muối NaHCO3 có pH < 7 Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 6
7. - Download tài liệu học tập tại, xem Video bài giảng tại : B. dd muối NH4 Cl có pH 7 C. pH =7 D. không xác định được Bài 9. Cần phải pha chế theo tỉ lệ nào về khối lượng giữa 2 dung dịch KNO3 có nồng độ % tương ứng là 45% và 15% để được một dung dịch KNO3 có nồng độ 20%. A. 2/3 B. 2/5 C. 1/5 D. 3/5 Bài 10. Làm bay hơi 500ml dung dịch HNO3 20% (D = 1,2g/ml) để chỉ còn 300 g dung dịch. Nồng độ phần trăm của dung dịch này là : A. 30% B. 40% C. 35% D. 38% Bài 11. Tính số ml H2O cần thêm vào 2 lít dung dịch NaOH 1M để thu được dung dịch mới có nồng độ 0,1M. A. 9000 ml B. 18000 ml C. 11000 ml D. 17000 ml Bài 12. Trộn 100ml dung dịch KOH có pH = 12 với 100ml dung dịch HCl 0,012M. Độ pH của dung dịch thu được sau khi trộn là : A. 2 B. 4 C. 3 D. 5 Bài 13. Trộn 200 ml dung dịch H 2SO4 0,05M với 300 ml dung dịch NaOH 0,06M. pH của dung dịch tạo thành là: A. 2,7 B. 1,6 C. 1,9 D. 2,4 Thạc sỹ: Nguyễn Văn Phú: ĐT 098 92 92 117. Email: phueuro@gmail.com 7