Toán ph của dung dịch và [ion] trong dung dịch

DUNG DỊCH 
 V [ION] TRONG DUNG DỊCH
CƠ SỞ LÍ THUYẾT :
I. pH l gì ?
L đại lượng đặc trưng cho độ mạnh, yếu của một dd axit hoặc bazơ.
Biểu thức tính : 	pH = - lg[H+].
	Nếu [H+] = 10-a thì pH = a.
	pOH = - lg[OH-].
	Nếu [OH-] = 10-a thì pOH = a.
Mối quan hệ giữa pH v pOH : trong dd ta luơn cĩ pH + pOH = 14.
II. Thang pH : l khoảng tồn tại của gi trị pH của một dd nhất định.
pH
0£pH¢7
= 7
7¢pH£14
T.chất d.dịch
Axit
T.tính
Bazơ
Hiện tại, bằng các máy đo niện đại, ta cĩ thể xác định pH được các giá trị từ –2 đến 16.
III. Cc dạng tốn pH v phương php xc định pH.
1/- Dạng đơn giản : xác định pH của các dd axit hoặc bazơ mạnh.
a/- Pha axit hoặc bazo vo H2O :
Giả thiết cho biết khối lượng hoặc số mol của axit hoặc bazo, cho biết thể tích của dd thu được sau khi pha. Ta chỉ cần xác định được số mol các chất trước khi pha vo nước, từ đĩ xác định được nồng độ mol các chất trong dd thu được sau khi pha, dựa vo ptđ.li của các chất sẽ xác định được nồng độ mol các ion trong dd thu được. Theo cơng thức tính pH, xác định pH.
b/- Pha axit vo bazo hoặc ngược lại :
Trước hết xác định p.ứ dạng ion thu gọn giữa axit v bazo, sau đĩ dựa vo số mol đề bi cho xc định lượng chất dư sau p.ứ. pH của dd thu được sẽ tính theo nồng độ của ion do chất cịn dư tạo thnh.
2/- Dạng biến thể : xác định thể tích hoặc tỉ lệ thể tích của dd axit hoặc bazo cần để pha.
Trước hết, ta cũng xác định p.ứ dạng ion thu gọn khi cho axit tác dụng bazo, sau đĩ dựa vo pH của dd thu được để xác định xem sau p.ứ axit hay bazo cịn dư.
Tính số mol của axit v bazo tham gia p.ứ theo ẩn thể tích v nồng độ giả thiết cho. Dựa vo p.ứ ta xc định được số mol của ion cịn dư. Cuối cng tính nồng độ của ion cịn dư theo số mol v thể tích vừa tính được.
Tính nồng độ của ion cịn dư theo pH của dd thu được v thể tích vừa tính được.
Thiết lập pt bảo tồn số mol ion cịn dư từ đĩ xác định thể tích cần dng của axit v bazo.
3/- Dạng phức tạp : tính pH của axit v bazo yếu.
Đối với các axit yếu v bazo yếu,do khả năng điện li của chúng coi như khơng hồn tồn, do đĩ việc tính pH khơng tuân theo việc tính [H+] trn phương trình điện li m phải đi tính [H+] theo độ điện li hoặc theo hằng số điện li, sau đĩ mới thế vo cơng thức tính pH để hon thnh bi tốn.
Cụ thể :
Đối với axit yếu :
HA D H+ + A-.
Do axit yếu, nồng độ các ion tương đối nhỏ nn cĩ thể bỏ qua lực tương tc tĩnh điện giữa chúng để cĩ nồng độ mol/l như bằng hoạt độ do đĩ : 
 	v pKa = -lg Ka.
Từ biểu thức trn ta tính được [H+] theo các đại lượng trn v tính pH theo cơng thức pH = -lg[H+].
Đối với bazo yếu :
BOH D B+ + OH- 
Tương tự trn, ta cĩ :
	v pKb = -lgKb.
Từ biểu thức trn ta tính được [OH-] theo các đại lượng trn v tính pOH theo biểu thức pOH = -lg[OH-] v suy ra pH = 14 – pOH.
BI TẬP P DỤNG :
1) Tính pH của dung dịch thu được khi cho 1 lít dung dịch H2SO4 0,005M tc dụng với 4 lít dung dịch NaOH 0,005M. (cho lg2 = 0,3)
2) Viết phương trình phản ứng cĩ thể xảy ra khi điện phân dd hỗn hợp gồm HCl, CuCl2, KCl với điện cực trơ, cĩ mng ngăn. Cho biết pH của dung dịch sẽ thay đổi như thế no trong qu trình điện phân.
3) Tính pH của dung dịch gồm NH4Cl 0,2M v NH3 0,1M, biết rằng hằng số điện li của NH4+ l K=5.10-5.
4) Pha lỗng 10 ml HCl với H2O thnh 25 ml dung dịch. Dung dịch hu đước cĩ pH=3. Hy tính nồng độ của HCl trước khi pha long v pH của dung dịch đĩ.
5) Độ pH của một dung dịch l gì? Cho biết ý nghĩa của đại lượng ny. Tính pH của của dung dịch bazơ yếu NH4OH 0,05M, giả sử độ điện li của nĩ bằng 0,02.
6) Dung dịch HCl cĩ pH=3. Tính nồng độ các ion H+, OH-, Cl- theo mol/l.
7) Tính pH của cc dung dịch sau :
Dung dịch HCl 0,1M
Dung dịch NaOH 0,1M
Dung dịch CH3COOH 0,1M cĩ độ điện li = 1%
8) Trộn 200 ml dung dịch H2SO4 0,05M với 300 ml dung dịch NaOH 0,06M. Tính pH của dung dịch thu được.
9) Dung dịch Ba(OH)2 cĩ pH=13 (dd A) v dung dịch HCl cĩ pH=1 (dd B). Trộn 2,75 lít dung dịch A với 2,25 lít dung dịch B. Xc định nồng độ mol của các chất cĩ trong dung dịch tạo thnh v pH của dung dịch ny. Giải sử khi pha trộn thể tích của dung dịch thu được bằng tổng thể tích của hai dung dịch đem trộn.
10)a) Hy giải thích tại sao nước nguyn chất cĩ pH =7 v nước cĩ hịa tan CO2 (khi để nước cất trong khơng khí) lại cĩ pH<7.
 b) Cho từ từ một mẫu kim loại Na vo dung dịch muối sunfat kim loại hố trị II cho đến khi kết tủa trắng xuất hiện v sau đĩ vừa tan hết. Hỏi đĩ l muối sunfat của kim loại no? Gi trị pH của dung dịch thu được như thế no so với 7.
11)a) Dung dịch HCl cĩ pH=3. Cần phải pha lỗng dung dịch ny (bằng nước) bao nhiu lần để thu được dung dịch cĩ pH=4.
 b) Cho dung dịch NaOH cĩ pH=12 (dung dịch A)
Cần pha lỗng dung dịch A bao nhiu lần để thu được dung dịch NaOH cĩ pH=11.
Cho 0,5885 gam NH4Cl vo 100 ml dung dịch A v đun sơi dung dịch sau đĩ lm nguội v thm một ít phenolphtalein vo. Hỏi dung dịch cĩ mu gì ?
12)a) Phải lấy bao nhiu gam H2SO4 thm vo 2 lít dung dịch ax mạnh (pH=2) để thu được dung dịch cĩ pH=1.
 b) Phải lấy dung dịch ax (pH=5) v dung dịch bazơ (pH=9) theo tỉ lệ như thế no để được dung dịch cĩ pH=8.
13) Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,08M v H2SO4 0,01M với dung dịch NaOH aM thu được 50 ml dung dịch cĩ pH=12. Tính aM.
14) Tính độ điện ly của ax HCOOH nếu dung dịch 0,46% (d=1g/ml) của ax cĩ pH=3.
15) Tính độ điện ly của ax HCOOH trong dung dịch 0,0070M cĩ pH=3,0.
 Độ điện ly đĩ tăng hay giảm khi thm 0,0010 mol HCl vo 1 lít dung dịch HCOOH đ cho ở trn? Giải thích.
16) Hồ tan hết FeS2 bằng một lượng vừa đủ HNO3 đặc, chỉ cĩ khí NO2 bay ra v được dung dịch B. Cho dd BaCl2 (dư) vo 1/10 dd B, thấy tạo ra 1,864 gam kết tủa. Lấy 1/10 dd B pha lỗng bằng nước thnh lít dung dịch C. Viết phương trình phản ứng v tính pH của dd C.
17) X l dung dịch H2SO4 0,02M, Y l dung dịch NaOH 0,035M. Hỏi phải trộn dung dịch X v dung dịch Y theo tỉ lệ thể tích bằng bao nhiu để thu được dung dịch Z cĩ pH=2. Cho thể tích dung dịch Z bằng tổng thể tích các dung dịch X, Y đem trộn.
18) Trộn ba 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 tc dụng với dung dịch B gồm NaOH 0,2M v KOH 0,29M. Tính thể tích của dung dịch B cần dng để sau khi tác dụng với 300 ml dung dịch A thu được dung dịch cĩ pH=2.
19) Hịa tan m gam kim loại Ba vo nước thu được 1,5 lít dung dịch X cĩ pH=13. Tính m gam.
20) A l dd H2SO4 0,5M ; B l dd NaOH 0,6M. Cần trộn VA với VB theo tỉ lệ như thế no để cĩ được dung dịch cĩ pH=1 v dung dịch cĩ pH=13 (Giải thiết cc chất phn li hồn tồn).
21)a) So snh pH của cc dung dịch cĩ cng nồng độ mol của HCl v CH3COOH. Giải thích.
 b) So sánh (cĩ giải thích) nồng độ mol của các dung dịch CH3COONa v NaOH cĩ cng pH.
 c) Tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 0,025M cần cho vo 100 ml dung dịch gồm HNO3 v HCl cĩ pH=1 để pH của hỗn hợp thu được bằng 2.
22) Tính độ pH của các dung dịch A,B,C :
Dung dịch A : H2SO4 0,01M.
Dung dịch B : NaOH 0,01M.
Dung dịch C được tạo bởi dung dịch A trộn với dung dịch B theo tỉ lệ thể tích tương ứng 1:2.
23) Dung dịch X chứa cc ion Ca2+, Al3+, v Cl-. Để kết tủa hết ion Cl- cĩ trong 10 ml dung dịch X cần dng 70 ml dd AgNO3 1M. Cịn đem cơ cạn 100ml dung dịch X thì thu được 35,55 gam hỗn hợp muối khan. Tìm nồng độ các ion trong dd X.
24) Dung dịch A chứa cc ion Na+, NH4+, SO42-, v CO32- chia dung dịch A thnh hai phần bằng nhau :
Phần 1 phản ứng hết với Ba(OH)2 dư thì thu được 4,3 gam kết tủa v 448 ml khí (đktc).
Phần 2 phản ứng với HCl dư thì thu được 224 ml khí (dktc).
Tính tổng khối lượng muối trong dung dịch A.
25) Cĩ hai dung dịch : dung dịch A v dung dịch B. Mỗi dung dịch chỉ chứa hai loại cation v hai loại anion trong số cc ion sau : K+ (0,15 mol); Mg2+ (0,1 mol); NH+ (0,25 mol); H+ (0,2 mol); Cl- (0,1 mol); SO42- (0,075 mol); NO3- (0,25 mol); CO32- (0,15 mol). Xác định dung dịch A v dung dịch B.
26) Nhỏ từ từ dung dịch NaOH 2M vo 100 ml dung dịch Y chứa cc ion Zn2+, Fe3+, SO42- cho đến khi kết tủa hết các ion Zn2+, Fe3+ thì thấy thể tích dung dịch đ dng l 350 ml. Tiếp tục thm 200 ml dung dịch NaOH 2M vo hệ trn thì một chất kết tủa vừa tan hết. Tính nồng độ mol/lít của mỗi muối trong dung dịch Y.
27) Hy xc định khối lượng của các muối cĩ trong dung dịch chứa các ion Na+, NH4+, SO42- v CO32- biết rằng khi cho A tc dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư v đun nĩng thì thu được 0,34 gam khí cĩ thể lm xanh giấy quì tím ẩm, v 4,3 gam kết tủa, cịn khi cho A tc dụng với dung dịch H2SO4 dư thì thu được 0,224 lít khí (dktc).
28) Cho dung dịch Ba(OH)2 đến dư vo 50 ml dung dịch A cĩ chứa cc ion NH4+, SO42-, NO3-. Cĩ 11,65 gam một chất kết tủa v 4,48 lít một chất khí thốt ra (dktc).
Viết phương trình phản ứng dạng ion thu gọn.
Tính nồng độ mol của các muối trong dung dịch A
29) Dung dịch A chứa a molNa+ , b mol NH4+, c mol HCO3-, d mol CO32- v e mol SO42-. Thm dần dần dung dịch Ba(OH)2 f M vo A. Người ta nhận thấy khi thm tới V ml dung dịch Ba(OH)2 thì lượng kết tủa đạt giá trị lớn nhất v nếu thm tiếp Ba(OH)2 thì lượng kết tủa khơng thay đổi .
a) Tính thể tích V theo a,b,c,d,e,f.
b) Cơ cạn dung dịch thu được khi cho V ml dung dịch Ba(OH)2 vo thì thu được bao nhiu gam chất rắn khan.
c) Chỉ cĩ cc dung dịch HCl v BaCl2 cĩ thể nhận biết cc ion no trong dung dịch A.
30) Tính nồng độ OH- , % muối bị phn hủy v pH của dd CH3COONa 0,05M. Cho hằng số K của axit axetic = 1,8.10-5.
31) Tính pH của dd tạo thnh khi hồ tan 0,1 mol PCl3 vo 450 ml NaOH 1M. Biết H3PO3 cĩ Ka1 = 1,6.10-2 v Ka2 = 7.10-7.
32) a/ Tính pH của dd CH3COONa 0,1M.
 b/ Trộn V ml dd CH3COOH 0,1M vo 100 ml dd CH3COONa 0,1M được dd cĩ pH = 4,74. Tính V ml biết K của CH3COOH = 1,8.10-5.
33) Tính pH của :
Dung dịch HCl 10-7M
Dung dịch Na2HPO4 0,1M	c) Dung dịch NaH2PO4 0,1M.
Biết hằng số axit của H3PO4 điện li ba nấc : K1 = 7,61.10-2, K2 = 6,23.10-8, K3 = 2,2.10-13.
34) a/ Tính nồng độ của ion S2- v pH của dd H2S 0,010 M.
 b/ Nếu thm 0,001 mol HCl vo 1 lít dd H2S 0,010M thì nồng độ ion S2- bằng bao nhiu (biết Ka1 = 10-7 v Ka2 = 10-12,92).
35) Tìm nồng độ mol của ion H+, ion PO43- v pH của dd H3PO4 0,1M. Cho Ka1=10-2,23, Ka2=10-7,21, Ka3