Công thức tính pH của dung dịch sau khi trộn lớp 11 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính pH của dung dịch sau khi trộn 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 pH của dung dịch sau khi trộn từ đó học tốt môn Hóa học.

I. Lí thuyết và phương pháp giải

Trường hợp 1: Pha loãng dung dịch

- Gọi V₁, V₂ lần lượt là thể tích dung dịch trước và sau khi pha loãng.

- Pha loãng chất điện li với nước (không có phản ứng hóa học xảy ra) thì số mol chất điện li không đổi. Áp dụng công thức:

n₁ = n₂ ⇒ C₁.V₁ = C₂.V₂

Lưu ý:

+ Khi pha loãng dung dịch acid ra 10^a lần thì pH tăng a đơn vị.

+ Khi pha loãng dung dịch base ra 10^a lần thì pH giảm a đơn vị.

Trường hợp 2: Pha trộn acid mạnh với base mạnh

Bước 1: Tính số mol (tổng số mol) H⁺, OH⁻. Bản chất của phản ứng giữa acid mạnh với base mạnh là: H⁺ + OH^- → H₂O

Bước 2: Xác định môi trường của dung dịch sau phản ứng, tính số mol H⁺ hay OH^- dư và tính toán theo yêu cầu đề bài.

- Nếu acid dư: Tính nồng độ ion H⁺ dư:

- Nếu base dư: Tính nồng độ ion OH^- ⇒

Lưu ý: V_{dd sau trộn} = V_acid + V_base = V₁ + V₂.

II. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Khi trộn những thể tích bằng nhau của dung dịch HNO₃ 0,01M và dung dịch NaOH 0,03M thì thu được dung dịch có giá trị pH bằng

A. 9.

B. 12,30.

C. 13.

D. 12.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Theo bài ra OH^- dư;

[OH^-] _dư = $\frac{0,03V-0,01V}{V+V}={10}^{-2}M$

pH = 14 + log(10^-2) = 12.

Ví dụ 2: Cần pha loãng dung dịch HCl có pH = 2 bao nhiêu lần để được dung dịch có pH = 3?

A. 5.

B. 100.

C. 20.

D. 10.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Gọi V₁, V₂ lần lượt là thể tích dung dịch HCl có pH = 2, pH = 3.

Do pH = 2 ⇒ [H⁺] = ${10}^{-2}$M ⇒ n_H⁺trước khi pha loãng= ${10}^{-2}$V₁

pH = 3 ⇒ [H⁺] = ${10}^{-3}$M ⇒ n_H⁺sau khi pha loãng = ${10}^{-3}$V₂

Ta có n_H⁺_{trước khi pha loãng} = n_H⁺_{sau khi pha loãng} ⇒${10}^{-2}$V₁ = ${10}^{-3}$V₂

⇒ $\frac{V_2}{V_1}=\frac{{10}^{-2}}{{10}^{-3}}=10$. Vậy cần pha loãng acid 10 lần.

III. Bài tập minh hoạ

Câu 1: 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 có pH = 12. Giá trị của a là

A. 0,15.

B. 0,30.

C. 0,03.

D. 0,12.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Dung dịch thu được có pH = 12 → [OH^-] dư = 10^-2M

$\Rightarrow \frac{0,1.a-0,1.0,1}{0,2}={10}^{-2}\Rightarrow a=0,12M.$

Câu 2: Pha loãng dung dịch HNO₃ có pH = 3 bao nhiêu lần để được dung dịch mới có pH bằng 4?

A. 5.

B. 4.

C. 9.

D. 10.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Áp dụng công thức: V₁.C₁ = V₂.C₂

$\Rightarrow \frac{V_2}{V_1}=\frac{C_1}{C_2}=\frac{{10}^{-3}}{{10}^{-4}}=10$

Câu 3: Trung hòa 300 ml dung dịch hỗn hợp HCl và HNO₃ có pH = 2 cần V ml dung dịch NaOH0,02M. Giá trị của V là

A. 300.

B. 150.

C. 200.

D. 250

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

pH = 2 ⇒ [H⁺] = 10^-2M ⇒ n_H⁺ = 0,3.10^-2= 3.10^-3 mol

n_OH^- = n_H⁺ hay 3.10^-3 = V.0,02 ⇒ V = 0,15 lít = 150 ml.

Câu 4: Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H₂SO₄ 0,05M và HCl 0,1M với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)₂ 0,1M, thu được dung dịch X. Dung dịch X có pH bằng

A. 1,2.

B. 1,0.

C. 12,8.

D. 13,0.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

n_H⁺ = 2.0,1.0,05 + 0,1.0,1 = 0,02 mol

n_OH^- = 0,1.0,2 + 2.0,1.0,1 = 0,04 mol

H⁺ + OH^- → H₂O

Vậy OH^- dư; [OH^-] _dư= $\frac{0,04-0,02}{0,1+0,1}=$0,1M

pH = 14 + log 0,1 = 13.

Câu 5: Pha loãng 1 lít dung dịch NaOH có pH = 13 bằng bao nhiêu lít nước để được dung dịch mới có pH = 11?

A. 9.

B. 99.

C. 10.

D. 100.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Áp dụng công thức: V₁.C₁ = V₂.C₂

$\Rightarrow \frac{V_2}{V_1}=\frac{C_1}{C_2}=\frac{{10}^{-1}}{{10}^{-3}}=100$

Lưu ý:

pH = 13 → [H⁺] = 10^-13 → [OH^-] = 10^-1M;

pH = 11 → [H⁺] = 10^-11 → [OH^-] = 10^-3M.

Câu 6: Pha loãng dung dịch 1 lít NaOH có pH = 9 bằng nước để được dung dịch mới có pH = 8. Thể tích nước cần dùng là

A. 5 lít.

B. 4 lít.

C. 9 lít.

D. 10 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Áp dụng công thức: V₁.C₁ = V₂.C₂

$\Rightarrow \frac{V_2}{V_1}=\frac{C_1}{C_2}=\frac{{10}^{-5}}{{10}^{-6}}=10$

$\Rightarrow V_2=10.V_1=10$lít.

Vậy V_nước = V₂ – V₁ = 10 -1 = 9 lít.

Câu 7: Trộn 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO₃ 0,3M và HClO₄ 0,5M với 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ aM, thu được dung dịch có pH = 3. Vậy a có giá trị là

A. 0,39.

B. 3,999.

C. 0,399.

D. 0,398.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

pH = 3 → [H⁺] _dư = 10^-3M

$\Rightarrow \frac{(0,2.0,3+0,5.0,2)-2.0,2.a}{0,2+0,2}={10}^{-3}$$\Rightarrow a=0,399.$

Câu 8: Trộn 250 ml dung dịch chứa hỗn hợp HCl 0,08M và H₂SO₄ 0,01M với 250 ml dung dịch NaOH aM thu được 500 ml dung dịch có pH = 12. Giá trị a là

A. 0,13M.

B. 0,12M.

C. 0,14M.

D. 0.10M.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

pH = 12 → [OH^-] _dư = 10^-2M

$\Rightarrow \frac{0,25a-(0,25.0,08+2.0,25.0,01)}{0,5}$$={10}^{-2}\Rightarrow a=0,12M.$

Câu 9: Cho a lít dung dịch KOH có pH = 12 vào 8 lít dung dịch HCl có pH = 3 thu được dung dịch Y có pH = 11. Giá trị của a là

A. 0,12.

B. 1,6.

C. 1,78.

D. 0,8.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Dung dịch KOH có pH = 12 → [OH^-] = 10^-2M.

Dung dịch HCl có pH = 3 → [H⁺] = 10^-3M.

Sau trộn thu được dung dịch có pH = 11 → [OH^-] dư = 10^-3M.

$\Rightarrow \frac{{10}^{-2}.a-8{.10}^{-3}}{a+8}={10}^{-3}$$\Rightarrow a=1,78\left(L\right).$

Câu 10: Trộn hai dung dịch H₂SO₄ 0,1M và HCl 0,3M với những thể tích bằng nhau, thu được dung dịch X. Lấy 450 ml dung dịch X cho tác dụng với V lít dung dịch Y gồm NaOH 0,15M và KOH 0,05M, thu được dung dịch Z có pH = 1. Giá trị của V là

A. 0,225.

B. 0,155.

C. 0,450.

D. 0,650.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

450ml X do trộn 225 ml HCl và 225 ml H₂SO₄ → n_H⁺ = 0,1125 mol.

Có n_OH^- = 0,2V (mol)

Do Z có pH = 1 ⇒ [H⁺] dư = 0,1M.

$\Rightarrow \frac{0,1125-0,2V}{0,45+V}=0,1\Rightarrow V=0,225\left(L\right).$

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

• Công thức tính pOH

• Công thức tính nồng độ H⁺

• Công thức tính nồng độ OH^-

• Công thức tính chuẩn độ acid - base

• Công thức tính hiệu suất tổng hợp NH₃

• Lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ

---