Giải bài tập SGK Hóa 11 Nâng cao Bài 4: Sự điện li của nước - pH - Chất chỉ thị axit bazo

Phát biểu các định nghĩa môi trường axit, trung tính và kiềm theo nồng độ H⁺ và pH.

Phương pháp giải

Xem lại lý thuyết về các loại môi trường điện li

Hướng dẫn giải

- Môi trường axit [H⁺] > 10^-7 ⇒ pH < 7

- Môi trường bazơ [H⁺] < 10^-7 ⇒ pH > 7

- Môi trường trung tính [H⁺] = 10^-7 ⇒ pH = 7

Một dung dịch có [OH^-] = 2,5.10^-10M. Môi trường của dung dịch là:

A. Axit

B. Kiềm

C. Trung tính

D. Không xác định được.

Phương pháp giải

Tính pOH = -lg[OH^-] = ?

→ pH = ?

→ Xác định loại môi trường

Hướng dẫn giải

Chọn A.

Ta có: pOH = -lg[OH^-] = -lg2,5.10^-10 = 9,6

⇒ pH = 14 – 9,6 = 4,4 < 7

⇒ Môi trường của dung dịch là axit.

Trong dung dịch HNO₃ 0,010M, tích số ion của nước là :

A. [H⁺][OH^-] = 1,0.10^-14

B. [H⁺][OH^-] > 1,0.10^-14

C. [H⁺][OH^-] < 1,0.10^-14

D. không xác định được.

Phương pháp giải

Tích số ion của nước là [H⁺][OH^-] = 1,0.10^-14 

Hướng dẫn giải

Chọn A. [H⁺][OH^-] = 1,0.10^-14

Một dung dịch có [H⁺] = 4,2.10^-3M, đánh giá nào dưới đây là đúng?

A. pH = 3,00

B. pH = 4,00

C. pH < 3,00

D. pH > 4,00

Phương pháp giải

pH = -lg[H⁺] = ?

Hướng dẫn giải

Chọn C.

Ta có: pH = -lg[H⁺] = -lg4,2.10^-3 = 2,3767 < 3

Một dung dịch có pH = 5,00, đánh giá nào dưới đây là đúng ?

A. [H⁺] = 2,0.10^-5M 

B. [H⁺] = 5,0.10^-4M 

C. [H⁺] = 1,0.10^-5M 

D. [H⁺] = 1,0.10^-4M 

Phương pháp giải

pH = -lg[H⁺] = ? →  [H⁺] = ?

Hướng dẫn giải

Chọn C. Ta có pH = -lg[H⁺] = 5 ⇒ [H⁺] = 1,0.10^-5M 

K_a(CH₃COOH) = 1,75.10^-5 ; K_a(HNO₂) = 4,0.10^-4. Nếu hai axit có nồng độ mol bằng nhau và ở cùng nhiệt đô, khi quá trình điện li ở trạng thái cân bằng, đánh giá nào dưới đây là đúng ?

A. [H⁺]CH₃COOH > [H⁺]HNO₂ 

B. [H⁺]CH₃COOH < [H⁺]HNO₂ 

C. pH(CH₃COOH) < pH(HNO₂) 

D. [CH₃COO^-] > [NO₂^-]

Phương pháp giải

So sánh K_a HNO₂ và K_a CH₃COOH

→ Giá trị [H⁺]

Hướng dẫn giải

Chọn B.

Ta có: K_a HNO₂ = 4,0.10-4  > K_a CH₃COOH = 1,75.10^-5

→ [H⁺] HNO₂ > [H+] CH₃COOH

Hai dung dịch axit đưa ra ở câu 6 có cùng nồng độ mol và ở cùng nhiệt độ, axit nào có độ điện li α lớn hơn?

Phương pháp giải

So sánh K_a HNO₂ và K_a CH₃COOH

→ Giá trị [H⁺]

→ nH⁺ → So sánh giá trị \(\alpha \) 

Hướng dẫn giải

Ta có:  K_a HNO₂ = 4,0.10^-4  > K_a CH₃COOH = 1,75.10^-5

→ [H⁺] HNO₂ > [H⁺] CH₃COOH

→ nH⁺  (HNO₂)  > nH⁺ (CH₃COOH) → \(\alpha \) HNO₂ >  \(\alpha \) CH₃COOH

Chất chỉ thị axit – bazơ là gì? Hãy cho biết màu của quỳ và phenolphtalein trong dung dịch ở các khoảng pH khác nhau.

Phương pháp giải

Chất chỉ thị axit – bazơ : Là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch.

Màu của quỳ và phenolphtanein trong dung dịch ở các khoảng pH khác nhau.

Hướng dẫn giải

Chất chỉ thị axit – bazơ : Là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch.

Màu của quỳ và phenolphtanein trong dung dịch ở các khoảng pH khác nhau.

- pH ≤ 6: Quỳ hóa đỏ, phenolphtanein không màu.

- pH = 7: Quỳ không đổi màu, phenolphtanein không màu.

- 8 ≤ pH ≤ 8,3: Quỳ hóa xanh, phenophtanein không màu.

- pH ≥ 8,3: Quỳ hóa xanh, phenolphtanein hóa hồng.

Cần bao nhiêu gam NaOH để pha chế 300,0 ml dung dịch có pH = 10,0?

Phương pháp giải

Ta có: pH = 10 ⇒ pOH = 14 – 10 = 4 ⇒ [OH^-] = 10^-4M

⇒ n_OH^-- = [OH^-].V = ?

NaOH  → Na⁺ + OH^-

→ Khối lượng NaOH cần dùng ?

Hướng dẫn giải

Ta có: pH = 10 ⇒ pOH = 14 – 10 = 4 ⇒ [OH^-] = 10^-4M

⇒ n_OH^-- = [OH^-].V = 10^-4. 0,3 = 3.10^-5 mol

NaOH  → Na⁺ + OH^-

3.10^-5       3.10^-5    

Khối lượng NaOH cần dùng: m = 40.3.10^-5 = 12.10^-4 = 0,0012 (g)

a) Tính pH của dung dịch chứa 1,46g HCl trong 400,0 ml.

b) Tính pH của dung dịch tạo thành sau khi trộn 100,0 ml dung dịch HCl 1,00M và 400,0 ml dung dịch NaOH 0,375M.

Phương pháp giải

a) n_HCl = ?

HCl   →   H⁺ + Cl^-

⇒ [H⁺] = ? ⇒ pH = ?

b) n_HCl = ?, n_NaOH = ?

HCl → H⁺ + Cl^-

NaOH →  Na⁺ + OH^-

H⁺   +   OH^- →  H₂O

→  nOH^- dư = ?

→  [OH^-] = ?

⇒ pOH = -lg[OH^-] = ? ⇒ pH = ?

Hướng dẫn giải

Câu a: n_HCl = 1,46/35,5 = 0,04 mol

HCl   →   H+ + Cl-

0,04       0,04

⇒ [H⁺] = 0,04/0,4 = 10^-1M ⇒ pH = -lg10^-1 = 1

Câu b: n_HCl = 0,1 mol; n_NaOH = 0,4.0,375 = 0,15 (mol)

HCl → H⁺ + Cl^-

0,1       0,1

NaOH →  Na⁺ + OH^-

0,15           0,15

                               H⁺   +   OH^- →  H₂O

Trước phản ứng:    0,1      0,15

Phản ứng:              0,1       0,1 

Sau phản ứng:        0        0,05

→  nOH^- dư = 0,05 mol

→  [OH^-] = 0,05 : 0,5 = 0,1 M

⇒ pOH = -lg[OH^-] = -lg10^-1= 1 ⇒ pH = 13