Trộn lẫn 7 ml dung dịch NH3 1M và 3 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch A. Thêm 0,001 mol NaOH vào dung dịch A thu được dung dịch B. Xác định pH của các dung dịch A và B, biết K_NH3 = 1,8.10^− 5.

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Tính lần lượt theo các phương trình, chú ý hằng số cân bằng K b.Dung dịch A là dung dịch đệm nên pH thay đổi không đáng kể khi cho thêm OH−. Nồng độ của NH3 và H+ ngay sau khi trộn (chưa xét đến phản ứng) là: C NH3 = (0,007.1)/(0,007+ 0,003) = 0,7(M); C HCl = (0,003.1)/(0,007+ 0,003) = 0,3(M) Xét phản ứng của dung dịch NH3 và dung dịch HCl: NH3+ H+ " NH4+ Bđ: 0,7M 0,3M Pư: 0,3M ← 0,3M → 0,3M Sau pư: 0,4M 0 0,3M

Vậy dung dịch A gồm các cấu tử chính là NH3 0,4M, NH4+ 0,3M và Cl−. Xét cân bằng: NH3+ H2O ⇄ NH4++ OH− K b C o 0,4M 0,3M C xM xM xM [C] (0,4-x)M (0,3+x)M xM K = ((0,3+ x).x)/((0,4− x)) = 1,8.10^− 5 ⇒ x approx 2,4.10^− 5 ⇒ pH_A = 14− [− lg (2,4.10^− 5)] = 9,4 Khi thêm 0,001 mol NaOH vào dung dịch A: Nồng độ của NaOH ngay sau khi cho vào (chưa xét phản ứng) là: C o (NaOH) = 0,001/(0,007+ 0,003) = 0,1M NH4++ OH− " NH3+ H2O Bđ: 0,3M 0,1M 0,4M Pư: 0,1M ← 0,1M → 0,1M Sau pư: 0,2M 0 0,5M

Vậy dung dịch B gồm các cấu tử chính là NH3 0,5M, NH4+ 0,2M và Cl−. Xét cân bằng: NH3+ H2O ⇄ NH4++ OH− K b C o 0,5M 0,2M C xM xM xM [C] (0,5-x)M (0,2+x)M xM K = ((0,2+ x).x)/((0,5− x)) = 1,8.10^− 5 ⇒ x approx 4,5.10^− 5 ⇒ pH_B = 14− [− lg (4,5.10^− 5)] = 9,7

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. pH A = 9,4 và pH B = 9,7.