Chuyên đề Hóa học lớp 11: Bài toán về pha loãng, pha trộn dung dịch các chất điện li để đạt được pH định trước được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 11 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.
Bài toán về pha loãng, pha trộn dung dịch các chất điện li để đạt được pH định trước
I. Phương pháp giải
Tính số mol axit, bazơ
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 + Vbazơ
II. Bài tập 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.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
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 li:
H2SO4 → 2H+ + SO42-
HNO3 → H+ + NO3-
HCl → H+ + Cl-
Tổng mol H+ là nH+ = 0,07 mol
Gọi x là thể tích của dung dịch B cần dùng.
nNaOH = 0,2x; nBa[OH]2 = 0,1x
Phương trình điện li:
NaOH → Na+ + OH-
Ba[OH]2 → Ba2+ + 2OH-
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
Trả lời
a.nH+ = 0,01 mol; nOH- = 0,1a mol
Ta có: H+ + OH- → H2O [Sau phản ứng pH = 12 => dư bazơ]
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
- 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.
..........................................
Trên đây VnDoc.com vừa giới thiệu tới các bạn bài viết Bài toán về pha loãng, pha trộn dung dịch các chất điện li để đạt được pH định trước, mong rằng qua bài viết này các bạn có thể học tập tốt hơn môn Hóa học lớp 11. Mời các bạn cùng tham khảo thêm kiến thức các môn Toán 11, Ngữ văn 11, Tiếng Anh 11, đề thi học kì 1 lớp 11, đề thi học kì 2 lớp 11...
Vì đơn vị của nồng độ mol là mol/lít nên thể tích dung dịch phải đổi về lít, sau đó tính số mol theo công thức:
n = CM . V
Bước 2: Từ số mol suy ra khối lượng chất tan [m] cần lấy để pha chế.
Bước 3: Thể tích dung dịch chính là thể tích nước cần dùng để pha chế.
Kết luận: vậy cần lấy m gam A hòa tan vào V [ml] nước cất để tạo thành V [ml] dung dịch A có nồng độ CM
* Pha dung dịch nồng độ phần trăm:
Từ muối B, nước cất và các dụng cụ cần thiết, hãy tính toán và nêu cách pha chế m gam dung dịch B có nồng độ C%.
Bước 1: Tính khối lượng chất tan cần pha chế: ${{m}_{1}}={{m}_{ct}}=\frac{{{m}_{dd}}.C\%}{100\%}$
Bước 2: Tính khối lượng nước cần pha chế:
Cần nhớ công thức tính khối lượng dung dịch: mdung dịch = mdung môi + mchất tan
\=> m2 = mnước = mdung dịch - mchất tan
Kết luận: Vậy cần lấy m1 gam chất B hòa tan vào m2 gam nước để thu được m gam dung dịch B có nồng độ C%.
2. Pha loãng hoặc cô đặc một dung dịch theo nồng độ cho trước
- Đặc điểm:
- Khi pha loãng, nồng độ dung dịch giảm. Còn cô đặc, nồng độ dung dịch tăng.
- Dù pha loãng hay cô đặc, khối lượng chất tan luôn luôn không thay đổi.
- Cách làm:
- Vì khối lượng chất tan không đổi dù pha loãng hay cô đặc nên:
+ Đối với bài tập nồng độ %: mdd[1] . C%[1] = mdd[2] . C%[2]
+ Đối với bài tập nồng độ mol: Vdd[1] . CM [1] = Vdd[2] . CM [2]
Tổng quát: Pha V2 [ml] dung dịch A có nồng độ CM2 [M] từ dung dịch A có nồng độ CM1 [M]
Bước 1: Tính toán
- Tìm số mol chất tan có trong V2 [ml] dung dịch A nồng độ CM2 [M]:
n = CM2.V2
- Vì pha loãng dung dịch là thêm nước cất => số mol chất tan là không thay đổi.
- Tính thể tích dung dịch A nồng độ CM1 [M]:
${{V}_{1}}~=\frac{n}{{{C}_{M1}}}$
\=> Thể tích nước cần thêm là: Vnước = V2 – V1
Bước 2: Pha chế dung dịch
- Bài 1 trang 149 SGK Hóa học 8 Làm bay hơi 60 g
- Bài 2 trang 149 SGK Hóa học 8 Giải bài 2 trang 149 SGK Hóa học 8. Đun nhẹ 20 g dung dịch
- Bài 3 trang 149 SGK Hóa học 8 Cân lấy 10,6 g
- Bài 4 trang 149 SGK Hóa học 8 Hãy điền những giá trị chưa Bài 5* trang 149 SGK Hóa học 8
Giải bài 5* trang 149 SGK Hóa học 8. Tìm độ tan của một muối trong nước bằng phương pháp thực nghiệm người ta có được những kết quả sau