Công thức tính chuẩn độ acid - base lớp 11 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính chuẩn độ acid - base lớp 11 trình bày đầy đủ công thức, ví dụ minh họa có lời giải chi tiết và các bài tập tự luyện giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Công thức tính chuẩn độ acid - base từ đó học tốt môn Hóa học.

I. Lý thuyết và phương pháp giải

Chuẩn độ là phương pháp xác định nồng độ của một chất bằng một dung dịch chuẩn đã biết nồng độ. Dựa vào thể tích của các dung dịch khi phản ứng vừa đủ với nhau, xác định được nồng độ dung dịch chất cần chuẩn độ.

Ví dụ:

Trong phòng thí nghiệm, nồng độ của dung dịch base mạnh (NaOH) được xác định bằng một dung dịch acid mạnh (HCl) đã biết trước nồng độ mol dựa trên phản ứng:

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Khi các chất phản ứng vừa đủ với nhau, số mol HCl phản ứng bằng số mol NaOH.

Ta có:

V_HCl. C_HCl = V_NaOH. C_NaOH

Trong đó:

+ C_HCl, C_NaOH lần lượt là nồng độ mol của dung dịch HCl và NaOH.

+ V_HCl, V_NaOH lần lượt là thể tích của dung dịch HCl và NaOH (cùng đơn vị đo).

Khi biết V_HCl, V_NaOH trong quá trình chuẩn độ và biết C_HCl sẽ tính được C_NaOH.

II. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1. Để xác định nồng độ của một dung dịch HCl, người ta đã tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1 M. Để chuẩn độ 10 mL dung dịch HCl này cần 15 mL dung dịch NaOH. Nồng độ của dung dịch HCl là

A. 0,10M.

B. 0,15M.

C. 0,01M.

D. 0,25M.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Phương trình hoá học: NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Ta có: C_HCl.V_HCl = C_NaOH.V_NaOH ⇒ $C_{\mathrm{HCl}}=\frac{15.0,1}{10}=0,15M.$

Ví dụ 2. Một mẫu dung dịch H₂SO₄ (gọi là mẫu A) được phân tích bằng cách thêm 50,0 mL dung dịch NaOH 0,213 M vào 100 mL dung dịch mẫu A rồi lắc đều. Sau khi phản ứng xảy ra, người ta thấy trong hỗn hợp dung dịch còn dư ion OH^-. Phần ion dư này cần 13,21 mL HCl 0,103 M để trung hòa. Nồng độ mol.L^-1 của mẫu A là

A. 0,4640.

B. 0,0464.

C. 0,0646.

D. 0,0060.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra như sau:

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

Số mol NaOH thêm vào 100 mL dung dịch H₂SO₄ là: 0,05.0,213 = 1,065.10^-2 (mol).

Số mol NaOH được trung hòa bởi HCl là 0,01321.0,013 = 1,361.10^-3 (mol).

Số mol NaOH được trung hòa bởi 100mL dung dịch H₂SO₄ là: 1,065.10^-2 – 1,361.10^-3 = 9,289.10^-3(mol).

Vậy nồng độ H₂SO₄ trong mẫu phân tích là $\frac{{\text{9,289.10}}^{\text{-3}}}{\text{2.0,1}}\text{= 0,0464 M.}$

III. Bài tập vận dụng

Câu 1. Để xác định nồng độ của một dung dịch HCl, người ta đã tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,02 M. Để chuẩn độ 5 mL dung dịch HCl này cần 10 mL dung dịch NaOH. Nồng độ của dung dịch HCl là

A. 0,01M.

B. 0,05M.

C. 0,02M.

D. 0,04M.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Ta có: C_HCl.V_HCl = C_NaOH.V_NaOH ⇒ $C_{\mathrm{HCl}}=\frac{10.0,02}{5}=0,04M.$

Câu 2. Để xác định nồng độ của một dung dịch H₂SO₄, người ta đã tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,2 M. Để chuẩn độ 10 mL dung dịch H₂SO₄ này cần 10 mL dung dịch KOH. Nồng độ của dung dịch H₂SO₄ là

A. 0,10M.

B. 0,15M.

C. 0,12M.

D. 0,14M.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

2KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2H₂O

Ta có: $C_{\mathrm{KOH}}.V_{\mathrm{KOH}}=2C_{H_2{\mathrm{SO}}_4}.V_{H_2{\mathrm{SO}}_4}$$\Rightarrow C_{H_2{\mathrm{SO}}_4}=\frac{0,2.10}{2.10}=0,1M.$

Câu 3. Để xác định nồng độ của một dung dịch HNO₃, người ta đã tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,01 M. Để chuẩn độ 10 mL dung dịch HNO₃ này cần 20 mL dung dịch NaOH. Nồng độ của dung dịch HNO₃ là

A. 0,01M.

B. 0,05M.

C. 0,02M.

D. 0,04M.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + H₂O

Ta có: $C_{{\mathrm{HNO}}_3}.V_{{\mathrm{HNO}}_3}=C_{\mathrm{NaOH}}.V_{\mathrm{NaOH}}$$\Rightarrow C_{{\mathrm{HNO}}_3}=\frac{0,01.20}{10}=0,02M.$

Câu 4. Để xác định nồng độ của một dung dịch NaOH, người ta đã tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,1 M. Để chuẩn độ 10 mL dung dịch NaOH này cần 12 mL dung dịch HCl. Nồng độ của dung dịch NaOH là

A. 0,10M.

B. 0,15M.

C. 0,12M.

D. 0,14M.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Ta có: C_HCl.V_HCl = C_NaOH.V_NaOH ⇒ $C_{\mathrm{NaOH}}=\frac{12.0,1}{10}=0,12M.$

Câu 5. Để xác định nồng độ của một dung dịch KOH, người ta đã tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,01 M. Để chuẩn độ 10 mL dung dịch KOH này cần 16 mL dung dịch HCl. Nồng độ của dung dịch KOH là

A. 0,010M.

B. 0,016M.

C. 0,012M.

D. 0,014M.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

KOH + HCl → KCl + H₂O

Ta có: C_HCl.V_HCl = C_KOH.V_KOH ⇒ $C_{\mathrm{KOH}}=\frac{16.0,01}{10}=0,016M.$

Câu 6. Để chuẩn độ 40 mL dung dịch HCl chưa biết nồng độ đã dùng trung bình hết 34 mL dung dịch NaOH 0,12 M. Nồng độ mol của dung dịch HCl là

A. 0,102M.

B. 0,105M.

C. 0,002M.

D. 0,004M.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

${\text{C}}_{\text{HCl}}\text{=}\frac{\text{34 . 0,12}}{\text{40}}\text{= 0,102 (M).}$

Câu 7. Để chuẩn độ 50 mL dung dịch CH_3­COOH chưa biết nồng độ đã dùng trung bình hết 75 mL dung dịch NaOH 0,05 M. Nồng độ mol của dung dịch CH₃COOH là

A. 0,001M.

B. 0,075M.

C. 0,375M.

D. 0,004M.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

n_NaOH = 0,075. 0,05 = 0,00375 (mol).

${\text{C}}_{{\text{CH}}_{\text{3}}\text{COOH}}\text{=}\frac{\text{0,00375}}{\text{0,05}}\text{= 0,075 (M).}$

Câu 8. Để xác định nồng độ của một dung dịch HNO₃, người ta đã tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,01 M. Để chuẩn độ 10 mL dung dịch HNO₃ này cần 5 mL dung dịch KOH. Nồng độ của dung dịch HNO₃ là

A. 0,001M.

B. 0,005M.

C. 0,002M.

D. 0,004M.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + H₂O

Ta có: $C_{{\mathrm{HNO}}_3}.V_{{\mathrm{HNO}}_3}=C_{\mathrm{KOH}}.V_{\mathrm{KOH}}$$\Rightarrow C_{{\mathrm{HNO}}_3}=\frac{0,01.5}{10}=0,005M.$

Câu 9. Một học sinh thực hiện thí nghiệm sau: Lấy 10 mL dung dịch HCl 0,2 M cho vào 5 mL dung dịch NH₃ thu được dung dịch A. Chuẩn độ lượng HCl dư trong dung dịch A bằng dung dịch NaOH 0,1 M thấy phản ứng hết 10,2 mL. Nồng độ của dung dịch NH₃ ban đầu là

A. 0,001M.

B. 0,196M.

C. 0,002M.

D. 0,169M.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Số mol HCl ban đầu = 10.10^-3.0,2 = 2.10^-3 (mol)

Số mol HCl phản ứng với NH₃ = 2.10^-3 – 1,02.10^-3 = 0,98.10^-3 (mol)

Câu 10. Vỏ trứng có chứa calcium ở dạng CaCO₃. Để xác định hàm lượng CaCO₃ trong vỏ trứng, trong phòng thí nghiệm người ta có thể làm như sau:

Lấy 1,0 g vỏ trứng khô, đã được làm sạch, hòa tan hoàn toàn trong 50 mL dung dịch HCl 0,4 M. Lọc dung dịch sau phản ứng thu được 50 mL dung dịch A. Lấy 10 mL dung dịch A chuẩn độ với dung dịch NaOH 0,1 M thấy hết 5,6 mL. Hàm lượng cacium trong vỏ trứng (giả thiết các tạp chất khác trong vỏ trứng không phản ứng với HCl) là

A. 68%.

B. 86%.

C. 32%.

D. 14%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Số mol HCl tác dụng với NaOH là

⇒ Số mol HCl có trong 50 mL dung dịch A là: $5,6{.10}^{-4}.\frac{50}{10}$$=2,8{.10}^{-3}\mathrm{mol}$

⇒ Số mol HCl phản ứng với CaCO₃ là: $0,05.0,4-2,8{.10}^{-3}$$=0,0172\mathrm{mol}.$

Xem thêm các bài viết về công thức Hóa học 11 hay, chi tiết khác:

• Công thức tính nồng độ OH^-

• Công thức tính hiệu suất tổng hợp NH₃

• Lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ

• Lập công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ

• Công thức tính độ bất bão hòa k

• Công thức tính số đồng phân alkane

---