Bài tập phương pháp, cách tính pH hay, chi tiết | Hóa học lớp 11

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 nHCl = (10.7,3)/(100.36,5) = 0,02 mol

Số mol H2SO4 là nH2SO4 = (20.4,9)/(100.98) = 0,01 mol

Phương trình điện ly: HCl → H+ + Cl-

0,02 → 0,02 mol

H2SO4 → 2H+ + SO42-

0,01 → 0,02 mol

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

CM(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:

nH2 = 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: nOH- = 0,08 mol

CM(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:

nH2SO4 = 4,9/98 = 0,05 mol ⇒ CM(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:

nHNO3 = 1,5.10-2.10-2 = 1,5.10-4 ⇒ nBa(OH)2 = 7,5.10-5 mol

⇒ CM(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:

nH2 = 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

Xem thêm: CÁC MẪU KINH ĐỌC HẰNG NGÀY

Tương tự như axit mạnh.

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

-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 (no)

-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-

( chỉ phụ thuộc vào bản chất bazơ và nhiệt độ)

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. nNH4Cl= 1,07/53,5 = 0,02 ⇒ CM(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 = 1,75.10-5 và 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

Xem thêm: Tổng hợp mã Zip Quảng Trị, mã bưu chính và mã bưu điện

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: Vdd sau khi trộn = Vaxit + Vbazo

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: CM(HCl) = 0,1 M; CM(HNO3) = 0,2/3; CM(H2SO4) = 0,1/3. Trong 300 ml dung dịch A: nHCl = 0,03 mol; nH2SO4 = 0,01 mol; nHNO3 = 0,02 mol

Phương trình điện ly:

H2SO4 → 2H+ + SO42-

0,01……. 0,02

HNO3 → H+ + NO3-

0,02 ….. 0,02

HCl → H+ + Cl-

0,03… 0,03

Tổng mol H+ là nH+ = 0,07 mol

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

nNaOH = 0,2x; nBa(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: nOH- = 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. nH+ = 0,01 mol; nOH- = 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 : nOH- = 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.

Xem thêm: FeCl3 + KOH → Fe(OH)3 + KCl – THPT Lê Hồng Phong

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 H2SO4 0,0375M và HCl 0,0125M thu được dd có pH = 2 . Giá trị V là:

Hướng dẫn:

nOH- = 0,03 mol; nH+ = 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:

nOH- = 0,5.V mol; nH+ = 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)2 nồng 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 lít dung dịch axit mạnh (pH = 5) với V2 lít kiềm mạnh (pH = 9) theo tỉ lệ thể tích nào sau đây để thu được dung dịch có pH = 6

Bài 17: 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

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 11 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

• Dạng 1: Bài tập lý thuyết về sự điện li, chất điện li, viết phương trình điện li
• Dạng 2: Phương pháp bảo toàn điện tích
• Dạng 4: Các dạng bài tập về sự điện li
• Dạng 5: Dạng bài tập Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch
• Dạng 6: Phản ứng thủy phân muối
• 100 câu trắc nghiệm Sự điện li có lời giải chi tiết (cơ bản – phần 1)

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 11 tại khoahoc.vietjack.com

• Hơn 75.000 câu trắc nghiệm Toán 11 có đáp án
• Hơn 50.000 câu trắc nghiệm Hóa 11 có đáp án chi tiết
• Gần 40.000 câu trắc nghiệm Vật lý 11 có đáp án
• Kho trắc nghiệm các môn khác