Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
MỤC LỤC
MỤC LỤC…………………………………………………………………………… 1
LỜI CẢM ƠN………………………………………………………………………….3
A. MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………… 4
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI………………………………………………………………4
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU……………………………………………………… 4
III. PHẠM VI NGHIÊN CỨU…………………………………………… ………… 4
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………………………………….…………… 5
B. NỘI DUNG
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT……………………………………………………………… 6
I.1. Thuyết axit bazơ ………………………………………………….……………….6
I.1.1 Thuyết axit bazơ của Arrhenius………………………………………….………6
I.1.2. Thuyết proton về axit bazơ của Bronsted-Lowry…………… …………………6
I.2. Cường độ axit-bazơ…………………………………………… ……… 6
I.2.1 Cường độ axit. Hằng số Ka………………………………… ………………… 6
I.2.2.Cường độ bazơ. Hằng số Kb…………………………………….… ………… 7
I.2.3 Tích số ion của nước…………………………………….………………….……8
I.3. Dung dịch đệm………………………………………… …………….………… 8
II. PHẦN BÀI TẬP
II.1. HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG AXIT – BAZƠ…………………………….9
Dạng 1: Axit mạnh và bazơ mạnh…………………………………………………… 9
Dạng 2: Đơn axit mạnh và đơn bazơ mạnh………………………………………… 12
Dạng 3: Hỗn hợp các đơn axit và bazơ………………………………………….……15
Dạng 4: Đa axit và đa bazơ ……………………………………….………………….18
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 1
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
Dạng 5: Các chất điện li lưỡng tính……………………………… …………… …22
Dạng 6:Dung dịch đệm……………………………………………………………….24
II.2. MỘT SỐ BÀI TẬP LIÊN QUAN TRONG CÁC KÌ THI……………… …… 29
C. KẾT LUẬN……………………………………………………………………… 41

Do thời gian và hiểu biết có hạn, trong qúa trình làm đề tài có thể còn có những
khiếm khuyết và mong mọi người thông cảm. Tôi xin cảm ơn và rất mong nhận
được những góp ý xây dựng của thầy cô giáo và các bạn học sinh để lần sau sẽ hoàn
chỉnh hơn.
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Để giúp các bạn sinh viên hiểu sâu hơn về phản ứng axit – bazơ trong bộ môn
hóa học phân tích định tính, đồng thời giải quyết tốt các bài toán một cách nhanh
chóng cũng như cũng không còn lúng túng khi gặp những dạng toán về phản ứng
axit – bazơ.
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 4
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
III. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Do thời gian nghiên cứu ngắn nên chúng tôi chỉ nghiên cứu về một số vấn đề
sau:
I.Cơ sở lý thuyết chương Phản ứng axit – bazơ
II. Hệ thống bài tập:
II.1.Giới thiệu một số bài toán trong sách “bài tập hóa học phân tích”-
Nguyễn Tinh Dung
II.2. Một số bài toán liên quan trong các kì thi
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Đọc, thu thập tài liệu.
2. Tham khảo ý kiến giảng viên hướng dẫn.
3. Xử lý, tổng hợp.
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 5
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
B. NỘI DUNG
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT:
I.1. THUYẾT AXIT – BAZƠ
I.1.1 Thuyết Axit – Bazơ của Arrhenius:
Axit là những chất có khả năng phân li trong nước thành cation H

2
O ⇌ CH
3
COO
-
+ H
3
O
+
Axit bazơ bazơ axit
I.2. CƯỜNG ĐỘ AXIT-BAZƠ
I.2.1 Cường độ axit. Hằng số K
a

A + H
2
O ⇌ B + H
3
O
+
K
cb
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng, ta có:

OHA
BOH
K
cb
]][[
]][[

a
+
=
Hằng số điện li K
a
của một axit được dùng để đánh giá cường độ của axit. Giá trị K
a

càng lớn thì cường độ axit càng mạnh, và ngược lại.
Những axit mà phân tử chứa 2 hoặc nhiều proton có thể tách ra được trong nước gọi
là các đa axit. Trong dung dịch nước, các đa axit phân li lần lượt theo từng nấc và mỗi
nấc cho một proton. Ứng với mỗi nấc có một hằng số axit tương ứng.
Ví dụ: Axit photphoric (H
3
PO
4
) là một axit 3 nấc:
H
3
PO
4
⇌ H
+
+ H
2
PO
4
-
(1)
15,2

4
3-
(3)
32,1
'
3
=
a
pK
I.2.2. Cường độ bazơ. Hằng số Kb:
Khi hòa tan một bazơ vào nước:

B + H
2
O ⇌ OH- + A K
cb
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng, ta có:

OHB
AOH
K
cb
]][[
]][[
2
−
=
xem [H
2
O] = 1000/18 (mol/l) = 55.55 (mol/l) = const

những đa bazơ.
Ví dụ: PO
4
3-
là một đa bazơ.
PO
4
3-
+ H
2
O ⇌ HPO
4
2-
+ OH
-
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 7
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
HPO
4
2-
+ H
2
O ⇌ H
2
PO
4
-
+ OH
-
H

OH
OHOH
K
cb
2
2
3
][
]][[
+−
=14
3
10]][[
2
−−+
== OHOHK
OH

Để đơn giản, có thể viết : H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-

14
10]][[

K
a
+
=
→ K
a
.K
b
= [H
+
][OH
-
] =
OH
K
2
= 10
-14
Với pK
a
= -lgK
a
; pK
b
= -lgK
b
; p
OH
K
2

1 lít dung dịch đệm đó để pH thay đổi 1 đơn vị.
Ký hiệu:
β
B. PHẦN BÀI TẬP:
B.1. HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG AXIT – BAZƠ
Khai thác hệ thống bài tập sách “Hóa học phân tích - câu hỏi và bài tập cân bằng
ion trong dung dịch - GS, TS Nguyễn Tinh Dung; ThS Đào Thị Phương Diệp”
DẠNG 1: AXIT MẠNH VÀ BAZƠ MẠNH:
Bài 1: Tính pH trong các dung dịch sau:
a. Pha loãng 10ml dung dịch HNO
3
10
-2
M với H
2
O thành 1l dung dịch.
b. Thêm 1ml dung dịch HNO
3
10
-3
M vào 1009 ml H
2
O.
c. Thêm 10ml dung dịch HNO
3
10
-2
M vào 40 ml NaOH 2.10
-2
M sau đó pha

10
100
10
3
−
−
==
[H
+
] =
0
3
HNO
C
+ [OH
-
]
0
3
HNO
C
>> 10
-7
→ Bỏ qua cân bằng (2)
[H
+
] =
0
3
HNO

C
+ [OH
-
]
0
3
HNO
C
>> 10
-7
→ Bỏ qua cân bằng (2)
[H
+
] =
0
3
HNO
C
= 10
-6
M → pH = 6
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 9
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
c.
MC
HNO
3
3
22
0

+ H
2
O
C
o
2.10
-3
1,6.10
-2
C _ 1,4.10
-2
2.10
-3
Sau phản ứng : NaOH dư: [OH
-
] = C
NaOH
= 1,4.10
-2
M
Sauk hi pha loãng 100 lần:
4
2
10.4,1
100
10.4,1
][
−
−
−

C
+ [H
+
]
Vì
0
NaOH
C
>> 10
-7
→ Bỏ qua cân bằng (2)
→ [OH
-
] =
0
NaOH
C
= 10
-2
M
→
1210
10
10
][
10
][
12
2
1414

HNO
20
10
10).20(
10 10
2
3
32
0
3
+
=
+
=
−
−
−−
;
M
VV
C
NaOH
20
10.2
10).20(
10.20.10
2
3
33
0

−
V
V
C
20
)2(10
2
+
−
−
V
V
_
20
10.2
2
+
−
V
V
→ [H
+
] =
5
2
0
10
)20(
)2(10
3

KOH
C
+ [H
+
]
[OH
-
] = 10
-3,5
>> Bỏ qua cân bằng (2)
→
MOHC
KOH
5,30
10][
−−
==
→ n
KOH
= 10
-3,5
.5 (mol)
→m
KOH
= 10
-3,5
.5.56 = 0,885 (g)
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 11
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 12

−
=
−
α
αα
C
CC
Với
3
10
−
=
α
C
→
3
10.9,9
−
=
α
→
1
10
−
≈
C
b.
Khi pha loãng dung dịch A gấp 5 lần:
MC 02,0
5

−
=
−
=
α
αα
C
CC
K
a
Với C
1
= 0,02 M →
%2,2
1
=
α
→ pH = 3,35
Bài 2: Tính cân bằng và pH trong dung dịch HCOONa 10
-2
M?
Giải:
C
b
= 10
-2
M
HCOONa → HCOO
-
+ Na

.
][
2
=−
+
+→
−
−−
OH
OHK
CK
OH
K
b
bb
OH
Ta có :
OHbb
KCK
2
>>
→ Bỏ qua cân bằng (3)

0][][
2
=−+−
−−
bbb
CKOHKOH
Giả sử : [OH

b
bb
7
10.43,7
][
.
][
−
−
=
+
=
MCHCOOHCHCOO
bb
2
10][][
−−
=≈−=
Bai 3 : Thêm 15ml dung dịch H
2
SO
4
0,1M vào 10ml dung dịch NaOH 0,3m. Tính cân
bằng và pH của dung dịch thu được.
Giải:
MC
SOH
06,0
01,0015,0
015,0.1,0

→ 2Na
+
+ SO
4
2-
SO
4
2-
+ H
2
O ⇌ HSO
4
-
+ OH
-
K
b
= 10
-12,01
H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-

Áp dụng định luật bảo toàn proton:
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 14
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ


42,7
1
10
1
][
42
4
2
−
−
+
≈
+
=
−
SONa
HSO
OH
CK
K
H
→ pH = 7,42
MCHSOCSO
M
OH
CK
HSO
SONaSONa
SONab
06,0][][

MC
HCl
1,0
01,002,0
01,0.3,0
=
+
=

CH
3
COONa + HCl → CH
3
COOH + NaCl
Bđ: 0,1 M 0,1 M
Sau pư: 0 M 0 M 0,1 M
Dung dịch sau phản ứng có cân bằng:
CH
3
COOH ⇌ CH
3
COO
-
+ H
+
(1) K
a
= 10
-4,76
H

OHaa
KCK
2
>>
→ Bỏ qua cân bằng (2)
→
0][][ =−+
++
aaa
CKHKH
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 15
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
Giả sử:
8 8,2176,4
1010.10][][
−−−++
===→<<
aaa
CKHCH
(đúng) →pH=2,88
DẠNG 3: HỖN HỢP CÁC ĐƠN AXIT VÀ BAZƠ
Bài 1: Tính pH của dung dịch HClO
4
10
-2
M và NH
4
Cl 2,5.10
-2
M.

2
O ⇌ H
+
+ OH
-

Vì
72
1010
4
−−
>>==
+
HClO
H
CC
và
OH
NH
a
KCK
2
4
. >>
+
nên bỏ qua sự phân li của nước và
tính theo cân bằng:
NH
4
+

10.54,1
−
=x
MH
292
1010.54,110][
−−−+
≈−=

→ pH = 2
Bài 2: Tính pH trong dd gồm KOH 0,004M và propionat natri NaA 0,05M ( K
a

=1,34.10
-5
).
Giải:
C
2
H
5
COONa → C
2
H
5
COO
-
+ Na
+
KOH → K

>>==
−
KOH
OH
CC
và
OHbb
KCK
2
. >>
nên bỏ qua sự phân li cuả H
2
O và tính
theo cân bằng:
C
2
H
5
COO
-
+ H2O → C
2
H
5
COOH + OH
-
Kb = 10
-9,13
Bđ: 0,05 M 0,004 M
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 16

14
=→=
−
+
pHH
Bài 3: Trộn 40ml dd HCl 2,5.10
-2
M với V ml dd CH3COOH 1,667.10
-4
M thu được dd
có pH=2.tính thể tích dd CH3COOH cần lấy ?
Giải:

M
V
V
V
V
CC
M
VV
C
COOHCHa
HCl
+
=
+
==
+
=

3
COO
-
+ H
+
(2) K
a
= 10
-4,76
H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-
(3)
Vì
7
10
−
>>=
+
HCl
H
CC
và
OHaa
KCK
2
. >>

Mx
V
V
)
40
10.667,1
(
4
−
+
−
x
M
V
x )
40
1
(
+
+
Ta có:










V
V
xx
V
x
→V = 60 (ml)
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 17
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
Bài 4: Tính nồng độ HCl phải có trong dd CH3COOH 1M sao cho độ điện li của
CH3COOH giảm 50% ?
Giải:
CH
3
COOH ⇌ CH
3
COO
-
+ H
+
K
a
= 10
-4,76
Bđ: 1
Cb:
)1(1
α
−

α

CH
3
COOH ⇌ CH
3
COO
-
+ H
+
K
a
= 10
-4,76
Bđ: 1 C
Cb:
)1(1
1
α
−

1
α

1
α
+C
Ta có:





MCC
MC
POHa
SOH
03,0
10).2010(
045,0.10.20
02,0
10).2010(
06,0.10.10
3
3
3
3
43
42
=
+
==
=
+
=
−
−
−
−
H
2
SO
4

-
(3)
15,2
'
1
=
a
pK
H
2
PO
4
-
⇌ H
+
+ HPO
4
2-
(4)
21,7
'
2
=
a
pK
HPO
4
2-
⇌


4
2-
] - [H
2
PO
4
-
] - [HPO
4
2-
] - [PO
4
3-
] = 0
Do
7
1002,0
42
4
,
−
>>===
−+
SOH
HSOH
CCC
→ Bỏ qua cân bằng của H
2
O
Do

+
−→
++
+
HK
CK
HK
CK
H
a
a
a
a
aa
(*)
Thay vào (*) → [H+] = 10
-1,52

→ pH = 1,52
Bài 2: Tính pH của hỗn hợp gồm natri cacbonat 0,1M và trimetylamin 0,1M.
Giải:
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 19
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
Na
2
CO
3
→ 3Na
+
+ CO

65,7
2
=
b
pK
(CH
3
)
3
N + H
2
O ⇌ (CH
3
)
3
NH
+
+ OH
-
(3)
13,4
'
=
b
pK
H
2
O ⇌ H
+
+ OH

21
bỏ qua cân bằng nước (4).
Do
→>>
21
bb
KK
bỏ qua cân bằng (2)
Khi đó:
[OH
-
] – [HCO
3
] – [(CH
3
)
3
NH
+
] = 0
72,11
10][
10][
][][
][
72,11
28,2
)(
2
332

-3
M với 30ml dd H2S 10
-3
M.tính pH của hệ thu được.
Giải:
MC
MC
SH
NaOH
3
3
33
3
3
33
10.75,0
10).3010(
10.30.10
10.2
10).3010(
10.10.10.8
2
−
−
−−
−
−
−−
=
+

= 0,75.10
-3
NaOH → Na
+
+ OH
-
(1)
NaHS → Na
+
+ HS
-
(2)
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 20
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
HS
-
+ H
2
O ⇌ H
2
S + OH
-
(3) pK
b
= 6,98
H
2
O ⇌ H
+
+ OH

3
10.75,0
−

3
10.25,1
−
Cb:
x−
−3
10.75,0

x

3
10.25,1
−
+x
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng, ta có:

8
98,6
3
3
10.28,6
10
10.75,0
)10.25,1(
−
−

→ 2Na
+
+ CO
3
2-
CO
3
2-
+ H
2
O ⇌ HCO
3
-
+ OH
-
(1)
67,3
1
=
b
pK
HCO
3
-
+ H
2
O ⇌ H
2
CO
3

Vì
→=≈=
+
244,99
4
NH
a
pKpH
thành phần chính trong hệ là NH4+
GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 21
Xây dựng hệ thống bài tập về phản ứng axit – bazơ
Hay:
][10).50(
10 1,0
10
][][
3
4
3
4
3
3
9
4
−−
−
−
++
+
+

3 4
8
0,2
40.1
0,1
NaOH
H PO
C M
C M
= =
=

2 NaOH + H
3
PO
4
→ Na
2
HPO
4
+ 2H
2
O
C 0,2M 0,1M
Sau pứ 0 0 0,1M
Dung dịch sau phản ứng có các cân bằng:
2 3
4 4
HPO H PO
− + −

2 4
b Na HPO
C C=
= 0,1M
Ta thấy:
2 3 3
,
b b b
K K K>>
và
2
2
.
b b H O
K C K>>
→ coi như cân bằng (2) là chủ yếu
2
4 2 2 4
HPO H O H PO OH
− − −
+ +ƒ
C 0,1M
Cb 0,1-x x x
Ta có:
2
6,79
10
0,1
x
x

H S
C M
−
−
= =
+
3
3
3
0,1.10
0,05
(1 1).10
NH
C M
−
−
= =
+

2 3 4
H S NH NH HS+ ƒ
C 0,05M 0,05M
Sau pư 0 0 0,05M
Dung dịch sau pứ có cân bằng
4 3
NH NH H
+ +
+ƒ
(1) pK
a

a2
và
2
.
b H O
HS
pK C K
−
>>

→ Cân bằng chủ yếu là (3)

2 2
HS H O OH H S
− −
+ +ƒ
C 0,05M
Cb 0,05-x x x
Ap dụng định luật tác dụng khối lượng ta có :
2
6,98
10
0,05
x
x
−
=
−
→ x = 10
-5,88

tăng không quá 0,40 đơn vị.
Giải:
Dung dịch đệm NH
3
+NH
4
Cl có:
4
4
a NH Cl
NH
C C C
+
= =
;
3
b
NH
C C=
Ta có:

4
4
,
,
lg
lg 9 9,244 0,244
b
o
a NH

,
0,02
lg 9,4
0,02
b
a NH
a
C
pH pK
C
+
+
= + ≤
−
Xét trường hợp max, tức là pH
1
= 9,4

4
1
,
0,02
lg 0,4
0,02
b
a NH
a
C
pH pK
C

GVHD:TS. Ngô Văn Tứ - SVTH: Hồ Thị Mỹ Linh 25