Dung dịch hno3 0,0050m tích số ion của nước là

Loading Preview

Sorry, preview is currently unavailable. You can download the paper by clicking the button above.

BÀI 3. SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚCpH. CHẤT CHỈ THỊ AXIT – BAZƠMục tiêu Kiến thức+ Trình bày được tích số ion của nước, ý nghĩa tích số ion của nước.+Phát biểu được khái niệm về pH, định nghĩa môi trường axit, mơi trường trung tính và mơitrường kiềm.+ Trình bày được một số chất chỉ thị axit – bazơ: quỳ tím, phenolphatalein và giấy chỉ thị vạnnăng. Kĩ năng+Đánh giá được độ axit và độ kiềm của dung dịch theo nồng độ ion H  .+Giải được bài toán tính pH của dung dịch axit mạnh, bazơ mạnh.+Xác định được môi trường của dung dịch bằng cách sử dụng giấy chỉ thị vạn năng, giấy quỳtím hoặc dung dịch phenolphtalein.Trang 1 I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM1. Nước là chất điện li rất yếua. Sự điện li của nướcNước là chất điện rất yếu.Phương trình điện li: H 2 OH   OH  .b. Tích số ion của nướcỞ 25C , hằng số K H O gọi là tích số ion của nước.2K H O là hằng số cân bằng ở nhiệt độ xác định gọi là tích số ion của nước.2K H O   H   . OH    10142  H    OH    107 Ở 25C : K H O  10142Nước là mơi trường trung tính, nên mơi trường trung tính là mơi trường trong đó  H    OH    107 .c. Ý nghĩa tích số ion của nước Trong mơi trường axit:Mơi trường axit:  H    107 MVí dụ: Tính  H   và OH   của dung dịch HCl 10 3 M .Phương trình điện liHCl  H   Cl 103  103M  H    1031014 OH   3  10 11 M .10 Trong môi trường bazơ:Môi trường bazơ:  H    107 MVí dụ: Tính  H   và OH   của dung dịch NaOH 10 5 M .Phương trình điện li:NaOH  Na  OH 105105 M OH    105 MTrang 2   H   10 14 10 9 M510 OH     H   hay  H    107 M.Vậy  H   là đại lượng đánh giá độ axit, độ bazơ của dung dịch.Mơi trường trung tính:  H    107 MMôi trường bazơ: H    107 M Môi trường axit: H    107 M 2. Khái niệm về pH, chất chỉ thị axit – bazơa. Khái niệm pH H    10 pH M hay pH  lg  H    Nếu  H    10 a M  pH  aĐể tránh ghi giá trị  H   với số mũ âm, người ta dùng pH.Ví dụ: H    103 M  pH  3 : môi trường axit.  H    1011 M  pH  11 : môi trường bazơ.  H    107 M  pH  7 : mơi trường trung tính. b. Chất chỉ thị axit – bazơLà chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch.Ví dụ: Quỳ tìm, phenolphtalein, chỉ thị vạn năng. Những chất như quỳ tím, phenolphtalenin có màu biếnđổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch là chất chỉ thị axit-bazơ.Trang 3 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HĨAPhương trình điện li: H 2OỞ 25C , hằng số K H2O gọi là tích số ion của nước.NƯỚC LÀK H2O   H   OH    1014CHẤT ĐIỆNLI RẤT YẾUH   OH Tích số ioncủa nướcMơi trường trung tính là mơi trường trong đó: H     OH    107.SỰ ĐIỆN LI CỦATích số ion của nước phụ thuộc vào nhiệt độ củaNƯỚC – pH.dung dịch.CHẤT CHỈ THỊAXIT - BAZƠMơiÝ nghĩa tích sốion của nướctrườngaxit: H     OH  hay H     OH  hay H    1, 0.107 MMôitrườngbazơ: H    1, 0.107 MCông thức:  H    10 a  pH  a.pHpH biểu thị độaxit hay độ kiềmcủadungMôi trường axit: pH  7Mơi trường bazơ: pH  7dịchlỗngMơi trường trung tính:pH  7Quỳ tímCHẤT CHỈ THỊAXIT - BAZƠLà chất có màu biến đổi phụ thuộc vàoPhenolphtaleingiá trị pH của dung dịch.Giấy chỉ thị vạn năngTrang 4 II. CÁC DẠNG BÀI TẬPDạng 1: Bài tâp lí thuyết định tínhKiểu hỏi 1: Nhận biết dung dịch có tính axit, bazơ, trung tínhPhương pháp giải pH  7 Mơi trường axit:  77  H   10 M; OH   10 M pH  7 Môi trường bazơ:   H   107 M; OH    107 M  Mơi trường trung tính pH  7.Ví dụ: Cho các dung dịch: H2SO4, NH3, KNO3, KOH, Ba[NO3]2, Ca[OH]2, NaCl. Số dung dịch cópH  7 làA. 2.B. 3.C. 4.D. 5.Hướng dẫn giảiH2SO4 là axit mạnh, có mơi trường axit nên pH  7.NH3, KOH, Ca[OH]2 là các bazơ, có mơi trường bazơ nên pH  7.KNO3, Ba[NO3]2, NaCl là các muối trung hịa, có mơi trường trung tính nên pH  7. Chọn B.Ví dụ mẫuVí dụ 1: Cho các dung dịch: Na2SO4, HCl, KNO3, NaOH, Cu[NO3]2, Ca[OH]2, KCl.Số dung dịch có pH  7 làA. 2.B. 4.C. 3.D. 5.Hướng dẫn giảiHCl là axit mạnh, có mơi trường axit nên pH  7.NaOH, Ca[OH]2 là các bazơ mạnh, có mơi trường bazơ nên pH  7.Na2SO4, KNO3, KCl là các muối trung hịa, có mơi trường trung tính nên pH  7.Vậy có 2 dung dịch có pH  7. Chọn A.Kiểu hỏi 2: So sánh pH của các dung dịchPhương pháp giải Axit: pH  7Axit càng mạnh pH càng nhỏ.Axit càng yếu pH càng lớn. Muối trung tính: pH  7 Bazơ: pH  7Trang 5 Bazơ càng mạnh pH càng lớn.Bazơ càng yếu pH càng nhỏ.Ví dụ: Cho các dung dịch có cùng nồng độ mol sau:HNO3, NaCl, NH3, CH3COOH, KOH. Dãy sắp xếp các dung dịch theo thứ tự pH tăng dần là:A. HNO3, CH3COOH, NH3, NaCl, KOH.B. HNO3, NH3, NaCl, CH3COOH, KOH.C. HNO3, NaCl, NH3, CH3COOH, KOH.D. HNO3, CH3COOH, NaCl, NH3, KOH.Hướng dẫn giảiNhận thấy:HNO3: axit mạnh.CH3COOH: axit yếu.NaCl: muối có mơi trường trung tính.NH3: bazơ yếu.KOH: bazơ mạnh.Vậy dãy sắp xếp theo thứ tự pH tăng dần là:HNO3, CH3COOH, NaCl, NH3, KOH. Chọn D.Ví dụ mẫuVí dụ 1: Cho các dung dịch có cùng nồng độ mol sau: H2SO4, NH3, KNO3, KOH, Ba[NO3]2, NaCl,CH3COOH. Dãy sắp xếp các dung dịch theo thứ tự pH giảm dần là:A. H2SO4, NH3, KNO3, KOH, Ba[NO3]2.B. NH3, KNO3, KOH, Ba[NO3]2, NaCl.C. KOH, NH3, NaCl, CH3COOH, H2SO4.D. KNO3, KOH, Ba[NO3]2, NaCl, CH3COOH.Hướng dẫn giảiNhận thấy:H2SO4: axit mạnh.CH3COOH: axit yếu.NaCl, Ba[NO3]2: muối có mơi trường trung tính.NH3: bazơ yếu.KOH: bazơ mạnh.Vậy dãy sắp xếp theo thứ tự pH giảm dần là:KOH, NH3, NaCl, CH3COOH, H2SO4. Chọn C.Bài tập tự luyện dạng 1Trang 6 Câu 1: Công thức nào sau đây sai?A. pH  log  H   .B. pH  pOH  14.C.  H   . OH    1014.D.  H    10 a  pH  a.Câu 2: Ba dung dịch axit sau có cùng nồng độ mol: HCl, H2SO4, CH3COOH. Dãy sắp xếp giá trị pH củadung dịch theo thứ tự tăng dần làA. HCl, H2SO4, CH3COOH.B. CH3COOH, HCl, H2SO4.C. H2SO4, HCl, CH3COOH.D. HCl, CH3COOH, H2SO4.Câu 3: Dung dịch CH3COOH 0,1M có pH  a và dung dịch HCl 0,1M có pH  b. Phát biểu đúng làA. a  b  1.B. a  b  1.C. a  b  1.D. a  b  1.C. HF.D. KNO3.Câu 4: Dung dịch có pH  7 làA. Ba[OH]2.B. HClO4.Dạng 2: Tính pH của dung dịch axit mạnh, bazơ mạnhPhương pháp giảiBước 1: Tính số mol các chất ban đầu.Bước 2: Viết phương trình điện li [hoặc phương trình phản ứng].Bước 3: Từ số mol các chất ban đầu và dựa vào phương trình điện li, tính tổng số mol H OH  , sau đótính nồng độ H  OH  .Chú ý: Tính lại thể tích dung dịch sau khi trộn [hoặc sau phản ứng].Nếu đề bài đã cho thì bỏ qua bước này.Bước 4: Tính pH của dung dịch theo cơng thứcpH  lg  H  pOH  lg OH   pH  14  lg OH pH  14  pOH Ví dụ: Hịa tan hồn tồn 20 ml dung dịch HCl 0,05M vào 20 ml dung dịch H2SO4 0,075M. Tính pH củadung dịch mới biết khơng có sự hao hụt thể tích khi pha trộn.Hướng dẫn giảin HCl  0,001 mol; n H SO  0,0015 mol24Phương trình điện li:HCl  H   Cl H 2 SO4  2H   SO24 n H  n HCl  2n H SO24 0,001  0,0015.2  0,004 molTrang 7 Thể tích dung dịch sau khi trộn bằng:V  20  20  40 ml  0,04 lít  H   0,004 0,1M0,04 pH  lg  H    1Ví dụ mẫuVí dụ 1: Hịa tan 4,9 gam H2SO4 vào nước thu được 1 lít dung dịch. Tính pH của dung dịch thu được.Hướng dẫn giảin H SO  0,05 mol  CM H SO  24240,05 0,05M1Phương trình điện li: H 2 SO4  2H   SO240,05  0,1M  H    0,1M pH  lg  H    1Ví dụ 2: Trộn 100 ml dung dịch H2SO4 0,1M với 150 ml dung dịch NaOH 0,2M. Tính pH của dung dịchtạo thành.Hướng dẫn giảin H SO  0,01 mol; n NaOH  0,03 mol24Phương trình hóa học:H2SO4  2NaOH  Na2SO4  2H2OBan đầu:0,01Phản ứng:0,01  0,02Sau phản ứng:00,030,01mol0,01  0,02mol0,01mol0,02Thể tích dung dịch sau phản ứng bằng: 100  150  250 ml  0,25 lít0, 01 0, 04MTa có: OH   0,25 pOH  lg OH    1,4 pH  14  1,4  12,6Bài tập tự luyện dạng 2Bài tập cơ bảnCâu 1: Dung dịch H2SO4 0,005M cóA. pH  2.B. pH  1.C. pH  1.D.  H    2,0M.Trang 8 Câu 2: pH của hỗn hợp dung dịch HCl 0,0050M và H2SO4 0,0025M làA. 3.B. 2.C. 4.D. 12.Câu 3: Số ml dung dịch NaOH có pH  12 cần để trung hịa 10 ml dung dịch HCl có pH  1 làA. 12 ml.B. 10 ml.C. 100 ml.D. 1 ml.Câu 4: Một dung dịch có pH  4 thì nồng độ mol của ion H làA. 0,2M.B. 4,0M.Câu 5: Một dung dịch cóA. 3,000.C. 0,4M.D. 1,0.104 M.C. 0,003.D. 0,001.pH của dung dịch làB. 4,000.Bài tập nâng caoCâu 6: Trong các dung dịch chứa H2SO4 0,1M, HNO3 0,2M và HCl 0,3M với các thể tích bằng nhau, thuđược 300 ml dung dịch A. Cho dung dịch A thu được tác dụng với V ml dung dịch NaOH 0,2M và KOH0,29M thu được dung dịch có pH  2. Giá trị của V làA. 169.B. 147.C. 134.D. 414.Câu 7: Trộn 100 ml dung dịch có pH  1 gồm HCl và HNO3 với 100 ml dung dịch NaOH nồng độ amol/l thu được 200 ml dung dịch có pH  12. Giá trị của a làA. 0,03.B. 0,30.C. 0,15.D. 0,12.Câu 8: Hòa tan 3,66 gam hỗn hợp Na, Ba vào nước dư thu được 800 ml dung dịch A và 0,896 lít H2[đktc]. pH của dung dịch A làA. 3.B. 12.C. 1.D. 13.Câu 9: Cho 10 ml dung dịch HCl có pH  3. Cần thêm vào dung dịch này bao nhiêu ml nước để thuđược dung dịch có pH  4 ?A. 1 ml.B. 90 ml.C. 10 ml.D. 100 ml.Dạng 3: Nhận biết dung dịch bằng chỉ thị axit – bazơVí dụ mẫuVí dụ 1: Chỉ dùng một thuốc thử nhận biết các dung dịch mất nhãn sau: H2SO4, KCl, Na2SO4, HNO3,Ba[OH]2.Hướng dẫn giảiDùng quỳ tím:Na2SO4, KCl: Muối trung tính nên quỳ tím khơng đổi màu.H2SO4, HNO3: Axit nên quỳ tím đổi màu đỏ.Ba[OH]2: Bazơ nên quỳ tím đổi màu xanh.Dùng Ba[OH]2 nhận biết các dung dịch cịn lại.Ba[OH]2H2SO4HNO3Na2SO4 trắngKhơng trắng Khơng hiệnhiện tượngKCltượngPhương trình hóa học:Trang 9 Ba  OH 2  H 2 SO4  BaSO4  2H 2OBa  OH 2  2HNO3  Ba  NO3 2  2H 2OBa  OH 2  Na2 SO4  BaSO4  2NaOHBài tập tự luyện dạng 3Câu 1: Bằng phương pháp hóa học, hãy nhận biết các dung dịch sau: NaOH, HNO3, KCl.Câu 2: Chỉ dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết các dung dịch không màu đựng trong các lọ mất nhãnsau: H2SO4, HCl, Ba[OH]2, KOH, NaCl.Đáp án và lời giảiDạng 1: Bài tập lí thuyết định tính1–A2–C3–B4–DDạng 2: Tính pH của dung dịch axit mạnh, bazơ mạnhCâu 1: Chọn A.Câu 2: Chọn B. H  0,01M  pH  lg  0,01  2Câu 3: Chọn C.nH  nHCl  0,001 mol  n NaOH  0,001 molLại có: OH    0,01  VNaOH  100 mlCâu 4: Chọn D.Câu 5: Chọn A.Câu 6: Chọn C.Coi 300 ml dung dịch A gồm 100 ml H2SO4 0,1M 100 ml HNO3 0,2M và 100 ml HCl 0,3M trộn lại vớinhau.  nH  0,07 molnOH 0,2.0,001V 0,29.0,001V  0,49.0,001V molTa có:  H    0,01M  n H dö  0,01 0,3  0,001V dưLại có: nHdư  nH  nOH  V  134 mlCâu 7: Chọn D.Dung dịch axit ban đầu có pH  1   nH  0,01 molDung dịch sau phản ứng có pH  12 nên bazơ dư và nOHdư  0,002 molTa có: n NaOH  n OH phản ứng  n OHdư  0,012 mol  a  0,12 MCâu 8: Chọn D.n H  0,04 mol2Trang 10 Gọi số mol của Na và Ba lần lượt là x, y mol.23x  137y  3,66 x  0,04Dựa vào khối lượng hỗn hợp và số mol H2, ta có: 0,5xy0,4y  0,02  nOH  0,08 mol  pOH  1  pH  13Câu 9: Chọn B.Dung dịch có pH  3  n HCl  n H  105 molDung dịch có pH  4 có số mol H khơng đổi  Vsau phản ứng 105 0,1 lít  100 ml104 Vthêm  100  10  90 mlDạng 3: Nhận biết dung dịch bằng chỉ thị axit – bazơCâu 1: Dùng quỳ tím.Câu 2:Dùng quỳ tím để phân biệt ba nhóm: Nhóm I: quỳ chuyển đỏ [H2SO4, HCl]; nhóm II: quỳ chuyển xanh[Ba[OH]2, KOH] và quỳ khơng chuyển màu [NaCl]. Sau đó cho từng chất nhóm I và II phản ứng vớinhau để nhận biết H2SO4 và Ba[OH]2, còn lại là HCl và KOH.Trang 11