giai bai tap sinh hoa

1. MTTCQ
BÀI TẬP PHẦN 2.
CHƯƠNG 2. CÂN BẰNG ACID – BAZ
Câu 1. Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1 M, biết rằng hằng số phân ly của
axít này là Ka = 10-4,75.
Câu 2. Tính pH của dung dịch NH4OH 1 M biết Kb= 1,76.10-5.
Câu 3. Tính giá trị pH của dung dịch đệm gồm NH4OH 0,05 M và NH4Cl 0,05 M.
Cho biết KNH4OH = Kb = 1,76.10-5.
Câu 4. Cho 500ml dung dịch CH 3COOH 0,1 M. Người ta thêm từ từ dung dịch
NaOH 0,1 N vào 500ml dung dịch trên. Tính pH ở các thời điểm sau:
a. 100ml NaOH 0,1N
b. 300ml NaOH 0,1N
c. 500ml NaOH 0,1N
d. 600ml NaOH 0,1N
Câu 5. Tính pH của dung dịch NaCN 0,010 M. Cho pKa,HCN = 9,35.
Câu 6. Tính pH của dung dịch NH4Cl 0,10 M. Cho pK NH = 4,75.
Câu 7. Tính pH của dung dịch thu được khi thêm 0,102g CH3COONa vào 100ml
dung dịch 0,0375M CH3COOH. Biết pKCH3COOH = 4,75.
Câu 8. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn:
a. 50ml 0,1M KH2PO4 và 25ml 0,2M K2HPO4. Biết H3PO4 có pK1 = 2,16;
pK2 = 7,13; pK3 = 12,3.
b. 30ml 0,1M Na2CO3 và 15ml 0,1M NaHCO3. Biết H2CO3 có pK1 = 6,35;
pK2 = 10,33.
Câu 9. Phải thêm vào 100ml dung dịch HCOOH 0,2M bao nhiêu gam natri
foocmat rắn HCOONa để có dung dịch đệm với pH = 4,3. Biết pKHCOOH = 3,77.
3
Câu 10. Cần bao nhiêu gam CH3COONa hòa tan trong 50ml dung dịch
CH3COOH 0,04M để được pH = 5,43.
Câu 11. Tính pH dung dịch HNO2 0,120 M, Ka = 7,1.10-4
Câu 12. Tính pH dung dịch HF 2,0.10–4 M. Ka = 6,7.10–4.
Câu 13. Tính [H+], [OH-], pH của dung dịch Na2S 0,100M.
Câu 14. Tính pH của dung dịch NaHCO3 1,00M. (H2CO3 có pKa1 = 6,35, pKa2 =
10,33).
Câu 15. Tính pH của dung dịch NaHSO 3 1,00.10-3M (H2SO3 có pKa1 = 1,76, pKa2
= 7,21).
Câu 16. Xác định nồng độ của dung dịch CH3COOH phải có trong dung dịch sao
cho pH = 3.
MTTCQ

2. MTTCQ
Hoàng Nhân Khôi
DH11H1
Câu 1:
CH3COOH ⇔ CH3COO- + H+
H2O ⇔ OH- + H+
[H + ] = Ka
Ca − [ H + ] − [OH − ]
[ H + ] − [OH − ]
[ H + ]gd = K a * Ca = 10−4.75 * 0.1 = 1.33 * 10−3
⇒ [OH − ]gd =
10−14
= 7.5 * 10 −12
1.33 * 10 −3
Vì [OH-] << [H+] ta bỏ [OH-] bên cạnh [H+]
Ca − [ H + ]
[H ] = Ka
[H + ]
+
⇒ [ H + ]2 + K a * [ H + ] − K a * C a = 0
⇔ [ H + ] + 10 − 4.75 * [ H + ] − 10 −5.75 = 0
⇔ [ H + ] = 1.325 *10 −3
⇒ pH = − log[ H + ] = 2.8778
Câu 2:
+
NH 4OH ⇔ NH 4 + OH −
H 2O ⇔ H + + OH −
Cb − [OH − ] + [ H + ]
[OH ] = K b
[OH − ] − [ H + ]
−
[OH − ] gd = K b * Cb = 1.76 *10 −5 = 4.195 *10 −3
10 −14
= 2.384 *10 −12
4.195 *10 −3
Vì [H+] << [OH-] ta bỏ [H+] bên cạnh [OH-]
Và vì [OH-] << Cb ta bỏ [OH-] bên cạnh Cb
K *C
[OH − ] = b − b
[OH ]
⇒ [ H + ]gd =
⇔ [OH − ]2 = K b * Cb
⇒ [OH − ] = K b * Cb = 1.76 *10 −5 = 4.195 *10 −3 = [OH ] gd
⇒ pH = − log[ H + ]gd = 11.6227
Câu 3:
Ta có K b = 1.76 *10 −5 ⇒ K a =
10 −14
10 −9
=
1.76 *10 −5 1.76
MTTCQ

3. MTTCQ
+
NH 4OH ⇔ NH 4 + OH −
+
NH 4Cl ⇒ NH 4 + Cl −
H 2O ⇔ H + + OH −
Ca − [ H + ] + [OH − ]
[H ] = Ka
Cb + [ H + ] − [OH − ]
+
Ca 10 −9
[ H ]dg = K a
=
Cb 1.76
+
10 −14
= 1.76 *10 −5
10 −9
1.76
+
Vì [H ] << [OH-] ta bỏ [H+] bên cạnh [OH-]
Và vì [OH-] << Ca, Cb tả bỏ [OH-] bên cạnh Ca, Cb
⇒ [OH − ] gd =
[H + ] = Ka
Ca 10 −9
=
= [ H ]gd
Cb 1.76
⇒ pH = − log[ H + ] = 9.2455
Câu 4:
Ta có Vtd =0.5 (lít)
a) VNaOH = 0.1 (lít) < Vtd = 0.5 (lít)
⇒ Trước điểm đương lượng ; dd gồm có CH3COONa và CH3COOH dư
VCH 3COOH * CM CH3COOH − VNaOH * C NaOH 0.5 * 0.1 − 0.1* 0.1 1
Ca = [CH 3COOH ] =
=
= M
VCH 3COOH + VNaOH
0 .5 + 0 .1
15
Cb = [CH 3COONa ] =
VNaOH * C NaOH
0.1* 0.1 1
=
=
M
VCH 3COOH + VNaOH 0.5 + 0.1 60
K a = K CH 3COOH = 10 − 4.75
CH 3COONa ⇒ CH 3COO − + Na +
CH 3COOH ⇔ CH 3COO − + H +
[H + ] = Ka
Ca − [ H + ] + [OH − ]
Cb + [ H + ] − [OH − ]
1
Ca
[ H + ] gd = K a
= 10 − 4.75 15 = 4 *10 −4.75
1
Cb
60
−14
10
[OH − ]gd =
= 2.5 *10 −10.25
− 4.75
4 *10
Vì [OH ] << [H+] ta bỏ [OH-] bên cạnh [H+]
Và vì [H+] << Ca, Cb ta bỏ [H+] bên cạnh Ca, Cb
MTTCQ

4. MTTCQ
1
Ca 15
[H + ] = Ka
=
= 4 *10 − 4.75 = [ H ] gd
1
Cb
60
⇒ pH = − log[ H + ] = 4.14794
b) VNaOH = 0.3 (lít) < Vtd = 0.5 (lít)
⇒ Trước điểm đương lượng ; dd gồm có CH3COONa và CH3COOH dư
VCH 3 COOH * CM CH COOH − VNaOH * C NaOH 0.5 * 0.1 − 0.3 * 0.1 1
3
Ca = [CH 3COOH ] =
=
=
M
VCH 3 COOH + VNaOH
0 .5 + 0 .3
40
Cb = [CH 3COONa ] =
VNaOH * C NaOH
0 .3 * 0 .1
3
=
=
M
VCH 3 COOH + VNaOH 0.5 + 0.3 80
K a = K CH 3 COOH = 10−4.75
CH 3COONa ⇒ CH 3COO − + Na +
CH 3COOH ⇔ CH 3COO − + H +
[H + ] = Ka
Ca − [ H + ] + [OH − ]
Cb + [ H + ] − [OH − ]
1
Ca
2
[ H + ]gd = K a
= 10 −4.75 40 = * 10 −4.75
3
Cb
3
80
−14
10
[OH − ]gd =
= 1.5 * 10−10.25
2
* 10 −4.75
3
Vì [OH ] << [H+] ta bỏ [OH-] bên cạnh [H+]
Và vì [H+] << Ca, Cb ta bỏ [H+] bên cạnh Ca, Cb
1
C
2
[ H + ] = K a a = 40 = *10 − 4.75 = [ H ] gd
3 3
Cb
80
⇒ pH = − log[ H + ] = 4.9261
c) VNaOH = 0.5 (lít) = Vtd = 0.5 (lít)
⇒ Tại điểm đương lượng ; dd có CH3COONa
MTTCQ

5. MTTCQ
Cb = [CH 3COONa ] =
VNaOH * C NaOH
0 .5 * 0 .1
=
= 0.05M
VCH 3COOH + VNaOH 0.5 + 0.5
CH 3COONa ⇒ CH 3COO − + Na +
H 2O ⇔ OH − + H +
K a = K CH 3COOH = 10 − 4.75 ⇒ K b =
[OH − ] = K b
10 −14
= 10 −9.25
− 4.75
10
Cb − [OH − ] + [ H + ]
[OH − ] − [ H + ]
[OH − ]gd = K b * Cb = 10 −9.25 * 0.05 = 5.30255 *10 −6
[ H + ] gd =
10 −14
10 −14
=
= 1.885885 *10 −9
−
−6
[OH ] 5.30255 *10
Vì [H+] << [OH-] ta bỏ [H+] bên cạnh [OH-]
Và vì [OH-] << Cb ta bỏ [OH-] bên cạnh Cb
[OH − ] = K b * Cb = 10 −9.25 * 0.05 = 5.30255 *10 −6 = [OH − ] gd
⇒ pH = − log[ H + ]gd = 8.72448
d) VNaOH = 0.6 (lít) > Vtd = 0.5 (lít)
⇒ Sau điểm đương lượng ; dd gồm có CH3COONa và NaOH dư.
[Cb ] = [ NaOH ]
=
VNaOH * C NaOH − VCH 3COOH * CCH 3COOH
VNaOH + VCH 3COOH
=
0 .6 * 0 .1 − 0 .5 * 0 .1 1
= M
0 .6 + 0 .5
11
CH 3COONa ⇒ CH 3COO − + Na +
NaOH ⇒ OH − + Na +
Ta xem hỗn hợp trên như một bazo mạnh.................................................................
KW
[OH − ] = Cb +
[OH − ]
Vì Cb lớn nên ta xem như H2O phân ly không đáng kể. Vì vậy ta có :
1
10 −14 10 −14
M ⇒ [H + ] =
=
= 1.1*10 −13 M
1
11
[OH − ]
11
+
⇒ pH = − log[ H ] = 12.9586
[OH − ] = Cb =
Câu 5:
MTTCQ

6. MTTCQ
pK a = 9.35 ⇒ K a = 10
−9.35
10 −14
⇒ K b = −9.35 = 10 − 4.65
10
NaCN ⇒ Na + + CN −
H 2O ⇔ H + + OH −
[OH − ] = K b
Cb − [OH − ] + [ H + ]
[OH − ] − [ H + ]
[OH − ]gd = K b * Cb = 10 − 4.65 * 0.01 = 4.73 *10 −4
10 −14
10 −10
=
4.73 *10 − 4 4.73
Vì [H+] << [OH-] ta bỏ [H+] bên cạnh [OH-]
⇒ [ H + ]gd =
[OH − ] = K b
Cb − [OH − ]
[OH − ]
⇔ [OH − ]2 + K b *[OH − ] − K b * Cb = 0
⇔ [OH − ]2 + 10 −4.65 [OH − ] − 10 −6.65 = 0
⇒ [OH − ] = 4.621*10 − 4 ⇒ [ H + ] =
10 −14
10 −10
=
4.621*10 − 4 4.621
⇒ pH = − log[ H + ] = 10.665
Câu 6:
pK NH 3 = 4.75 = pK b ⇒ K b = 10
− 4.75
10 −14
⇒ K a = −4.75 = 10 −9.25
10
NH 4Cl ⇒ NH 4+ + Cl −
H 2O ⇔ H + + OH −
[H + ] = Ka
Ca − [ H + ] + [OH − ]
[ H + ] − [OH − ]
[ H + ] gd = K a * Ca = 10 −9.25 * 0.1 = 7.5 *10 −6
10 −14
10 −8
=
7.5 *10 −6 7.5
Vì [OH-] << [H+] ta bỏ [OH-] bên cạnh [H+]
Và vì [H+] << Ca ta bỏ [H+] bên cạnh Ca
K *C
[H + ] = a + a
[H ]
⇒ [OH − ] gd =
⇔ [ H + ]2 = K a * C a
⇒ [ H + ] = K a * Ca = 10 −9.25 * 0.1 = 7.5 *10 −6 = [ H + ]gd
⇒ pH = − log[ H + ]gd = 5.125
MTTCQ

7. MTTCQ
Câu 7:
pK CH 3COOH = 4.75 = pK a ⇒ K a = 10 −4.75
mCH 3COONa = O.102 g → nCH 3COONa =
−
CH 3COONa ⇒ CH 3COO + Na
O.102
mol → CM CH3COONa =
82
nCH 3COONa
V
0.102
1.02
= 82 =
M
0.1
82
+
CH 3COOH − ⇔ CH 3COO − + H +
H 2O ⇔ OH − + H +
[H + ] = Ka
Ca − [ H + ] + [OH − ]
Cb + [ H + ] − [OH − ]
Ca
0.0375
= 10 − 4.75
= 5.361*10 −5
1.02
Cb
82
−14
−14
10
10
⇒ [OH − ] =
=
= 1.865 *10 −10
+
−5
[ H ] 5.361*10
[ H + ] gd = K a
Vì [OH-] << [H+] ta bỏ [OH-] bên cạnh [H+]
Và vì [H+] << Ca, Cb ta bỏ [H+] bên cạnh Ca, Cb
C
[ H + ] = K a a = [ H + ]gd
Cb
⇒ pH = − log[ H + ] gd = 4.271
Câu 8:
a) Ta có pK1 = 2.16 ⇒ K1 = 10-2.16
pK2 = 7.13 ⇒ K2 = 10-7.13
pK3 = 12.3 ⇒ K3 = 10-12.3
Vì muối KH2PO4 và muối K2HPO4 đều là muối trung tính nên pH của dung dịch là :
⇒ K a = [ H + ] = 3 K1 * K 2 * K 3 = 3 10 −2.16 *10 −7.13 *10 −12.3 = 3 10 −21.59 = 6.358 *10 −8
pH = -log[H+] = 7.2
Hay :
1 1
1
1
 1 1

pH =  ( pK1 + pK 2 ) + ( pK 2 + pK 3 )  =  ( 2.16 + 7.13) + ( 7.13 + 12.3)  = 7.2
2 2
2
2
 2 2

b) Ta có pK1 = 6.35 ⇒ K1 = 10-6.35
pK2 = 10.33 ⇒ K2 = 10-10.33
** Vì muối NaHCO3 là muối trung tính nên pH của dung dịch là :
⇒ K a = [ H + ] = K1 * K 2 = 10 −6.35 *10 −10.33 = 10 −16.68 = 4.571*10 −9
MTTCQ

8. MTTCQ
10 −14
= 2.1877 *10 −6
−9
4.571*10
pH1 = -log[H+] = 8.34
Hay :
1
1
pH1 = ( pK1 + pK 2 ) = ( 6.35 + 10.33) = 8.34
2
2
** Dung dịch Na2CO3 sau khi trộn chung :
0.03 * 0.1
1
[ Na 2CO3 ] = [Cb ] =
=
0.03 + 0.015 15
⇒ Kb =
Na2CO3 ⇒ Na + + CO3
−
H 2O ⇔ H + + OH −
Cb − [OH − ] + [ H + ]
[OH ] = K b
[OH − ] − [ H + ]
−
[OH − ]gd = K b * Cb = 2.1877 *10 −6 *
+
[ H ] gd
1
= 3.82 *10 − 4
15
10 −14
10 −14
10 −10
=
=
=
[OH − ] 3.82 *10 − 4 3.82
Vì [OH-] >> [H+] ta bỏ [H+] bên cạnh [OH-]
Và vì [OH-] << Cb ta bỏ [OH-] bên cạnh Cb
[OH − ] = K b * Cb = 2.1877 *10 −6 *
1
= 3.82 *10 − 4 = [OH − ]gd
15
⇒ pH 2 = − log[ H + ] gd = 10.582
Vậy pH của dung dịch là :
pH 1 + pH 2 8.34 + 10.582
pH =
=
= 9.461
2
2
Câu 9:
pH = 4.3 ⇒ [ H + ] = 10 − 4.3 ⇒ [OH − ] =
10 −14 10 −14
=
= 10 −9.7
[ H + ] 10 − 4.3
pK a = pK HCOOH = 3.77 ⇒ K a = 10 −3.77
HCOONa ⇒ HCOO − + Na +
HCOOH ⇔ HCOO − + H +
Ca − [ H + ] + [OH − ]
[H ] = Ka
Cb + [ H + ] − [OH − ]
+
Vì [OH-] << [H+] ta bỏ [OH-] bên cạnh [H+]
Và vì [H+] << Ca ta bỏ [H+] bên cạnh Ca
Ta giả sử : [H+] << Cb ta bỏ [H+] bên cạnh Cb
MTTCQ

9. MTTCQ
Vậy ta được :
C
0 .2
[ H + ] gd = K a a = 10 −3.77
= 10 − 4.3 = [ H + ]
Cb
Cb
⇒ Cb = 0.677688 >> [ H + ] = 10 − 4.3
Vậy giả sử của ta có thể chấp nhận
mHCOONa
mHCOONa
M HCOONa
m
Cb = CM HCOONa =
= 68 = HCOONa = 0.677688
V
0.1
6.8
⇒ mHCOONa = 4.6082784
Câu 10:
+
pH = 5.43 ⇒ [ H ] = 10
−5.43
10 −14 10 −14
⇒ [OH ] =
= −5.43 = 10 −8.57 ; K a = 10 − 4.75
+
[ H ] 10
−
CH 3COONa ⇔ CH 3COO − + Na +
CH 3COOH ⇔ CH 3COO − + H +
Ca − [ H + ] + [OH − ]
[H ] = Ka
Cb + [ H + ] − [OH − ]
+
Vì [OH-] << [H+] ta bỏ [OH-] bên cạnh [H+]
Và vì [H+] << Ca ta bỏ [H+] bên cạnh Ca
Ta giả sử : [H+] << Cb ta bỏ [H+]bên cạnh Cb
vậy ta được :
C
0.04
[ H + ] gd = K a a = 10 − 4.75
= 10 −5.43 = [ H + ]
Cb
Cb
⇒ Cb = 0.191452 >> [ H + ] = 10 −5.43
Vậy giả sử của ta có thể chấp nhận
mCH 3COONa
m
Cb = CM CH3COONa =
⇒ mCH 3COONa
M CH 3COONa
V
= 0.7849532
CH 3COONa
=
82
0.05
=
mCH 3COONa
4 .1
Câu 11:
MTTCQ
= 0.191452

10. MTTCQ
HNO2 ⇔ H + + NO2
H 2O ⇔ H + + OH −
Ca − [ H + ] + [OH − ]
[H ] = Ka
[ H + ] − [OH − ]
+
[ H + ] gd = K a * Ca = 7.1*10 − 4 * 0.12 = 9.23 *10 −3
⇒ [OH − ] gd =
10 −14
10 −14
=
= 1.08 *10 −12
+
−3
[ H ] 9.23 *10
Vì [OH-] << [H+] ta bỏ [OH-] bên cạnh [H+]
[H + ] = Ka
Ca − [ H + ]
[H + ]
⇒ [ H + ]2 + K a * [ H + ] − K a * C a = 0
⇔ [ H + ] + 7.1*10 −4 * [ H + ] − 8.52 *10 −5 = 0
⇔ [ H + ] = 8.8822 *10 −3
⇒ pH = − log[ H + ] = 2.05
Câu 12 :
HF ⇔ H + + F
H 2O ⇔ H + + OH −
[H + ] = Ka
Ca − [ H + ] + [OH − ]
[ H + ] − [OH − ]
[ H + ] gd = K a * Ca = 6.7 *10 − 4 * 2 *10 − 4 = 3.661*10 −4
⇒ [OH − ] gd =
10 −14
10 −14
=
= 2.73 *10 −11
[ H + ] 3.661*10 − 4
Vì [OH-] << [H+] ta bỏ [OH-] bên cạnh [H+]
[H + ] = K a
C a −[ H + ]
[H + ]
⇒[ H + ]2 + K a * [ H + ] − K a * C a = 0
⇔[ H + ] + 6.7 *10 −4 * [ H + ] −1.34 *10 −7 0
⇔[ H + ] =1.612 *10 −4
⇒ pH = −log[ H + ] = 3.79
Câu 13:
Ta có axit H2S pKa1 = 7.02 (ka1 = 10-7.02); pKa2 = 12.9 (Ka2 = 10-12.9)
Na2S ⇒ Na+ + S20.1
0.1
0.1
MTTCQ

11. MTTCQ
S2- + H2O ⇔ HS- + OH- Kb1 = 10-1.1
HS- + H2O ⇔ H2S + OH- Kb2 = 10-6.98
H2O ⇔ OH- + H+
Kw = 10-14
Ta có :
Kb1 >> Kb2 ⇒ Bỏ qua OH- do nấc thứ 2 phân li
[OH − ] = K b
Cb − [OH − ] + [ H + ]
[OH − ] − [ H + ]
[OH − ]gd = K b * Cb = 10 −1.1 * 0.1 = 0.089125
[ H + ] gd =
10 −14
10 −14
=
= 1.0191*10 −13
−
[OH ] 0.089125
Vì [H+] << [OH-] ta bỏ [H+] bên cạnh [OH-]
Và vì [OH-] << Cb ta bỏ [OH-] bên cạnh Cb
[OH − ] = K b * Cb = 101.1 * 0.1 = 0.089125 = [OH − ]gd
⇒ pH = − log[ H + ]gd = 12.96
Câu 14:
Với axit H2CO3: pKa1 = 6.35 (Ka1 = 10-6.35); pKa2 = 10.33 (Ka2 = 10-10.33) nên pH của
NaHCO3 là:
1
1
pH = ( pK a1 + pK a 2 ) = (6.35 + 10.33) = 8.34
2
2
Hay :
[ H + ] = K a1 * K a 2 = 10 −6.35 *10 −10.33 = 10 −16.68
⇒ pH = − log[ H + ] = 8.34
Câu 15:
Với axit H2SO3: pKa1 = 1.76 (Ka1 = 10-1.76); pKa2 = 7.21 (Ka2 = 10-7.21) nên pH của
NaHSO3 là:
1
1
pH = ( pK a1 + pK a 2 ) = (1.76 + 7.21) = 4.485
2
2
Hay :
[ H + ] = K a1 * K a 2 = 10 −1.76 *10 −7.21 = 10 −8.97
⇒ pH = − log[ H + ] = 4.485
Câu 16:
_
pH = 3 ⇒ [ H + ] = 10 −3 ⇒ [OH ] =
10 −14
= 10 −11 ; K a = 10 −4.75
−3
10
CH3COOH ⇔ CH3COO- + H+
H2O ⇔ OH- + H+
MTTCQ

12. MTTCQ
[H + ] = Ka
Ca − [ H + ] − [OH − ]
[ H + ] − [OH − ]
Vì [OH-] << [H+] ta bỏ [OH-] bên cạnh [H+]
[ H + ] gd = K a
Ca − [ H + ]
= [H + ]
+
[H ]
⇔ [ H + ]2 = K a * C a − K a * [ H + ]
⇒ Ca =
[ H + ]2 + K a * [ H + ] 10 −6 + 10 −4.75 *10 −3
=
= 0.057234
Ka
10 − 4.75
⇒ CM CH3COOH = Ca = 0.057234
MTTCQ