Bài 1.44 trang 10 SBT Hóa 11 Nâng cao: Tính thể tích dung dịch NaOH 1,8M cần thêm 0,5 lít dung dịch A để thu được...

Thêm từ từ 400 g dung dịch ${H_2}S{O_4}\,49\%$ vào nước và điều chỉnh lượng nước để thu được đúng 2 lít dung dịch A. Coi ${H_2}S{O_4}$ điện li hoàn toàn cả hai nấc.

1. Tính nồng độ mol của ion ${H^ + }$ trong dung dịch A.

2. Tính thể tích dung dịch NaOH 1,8M cần thêm 0,5 lít dung dịch A để thu được

   a) dung dịch có pH=1;

   b) dung dịch có pH=13;

Giải

1. ${n_{{H_2}S{O_4}}} = {{400.49} \over {100.98}} = 2\left( {mol} \right)$

$\eqalign{  & {H_2}S{O_4} \to 2{H^ + } + SO_4^{2 - }  \cr  & 2\,mol\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,4mol \cr}$

Nồng độ ${H^ + }$ trong dung dịch A là : ${4 \over 2} = 2(mol/l).$

2. Số mol ${H^ + }$ trong dung dịch A là : 2.0,5 = 1 (mol).

Đặt thể tích dung dịch NaOH là x lít thì số mol NaOH trong đó 1,8x mol

         $\eqalign{  & NaOH \to N{a^ + } + O{H^ - }  \cr  & 1,8x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,1,8x\,\,\,\,\,\,1,8x \cr}$

a) Nếu pH của dung dịch sau phản ứng là 1 thì axit có dư

$\eqalign{  & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\;{H^ + } + O{H^ - } \to {H_2}O  \cr  & \text{ban đầu}:\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\;1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;1,8x  \cr  & \text{dự phản ứng}:1,8x  \cr  & \text{còn dư}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,:\,\,\,1 - 1,8x  \cr  & Nồng\,độ\,{H^ + }\,sau\,phản\,ứng\,:\cr&{{1 - 1.8x} \over {0,5 + x}} = {10^{ - 1}} = 0,1(mol/l)\cr& \to x = 0,5(lit) \cr}$

b) Nếu pH của dung dịch sau phản ứng là 1,3 thì kiềm có dư

$\eqalign{  & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{H^ + } + O{H^ - } \to {H_2}O  \cr  & \text{ ban đầu}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,1,8x  \cr  & \text{dự phản ứng}\;\,\,\,\,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,1  \cr  & \text{còn dư}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,1,8x - 1  \cr  & \text{ sau phản ứng}\,pH = 13\cr& \to \left[ {{H^ + }} \right] = {10^{ - 13}}(mol/l) \cr&\to \left[ {O{H^ - }} \right] = {10^{ - 1}}(mol/l).  \cr  & {{1,8x - 1} \over {x + 0,5}} = {10^{ - 1}} = 0,1 \cr& \to x \approx 0,62(lit) \cr}$