Trộn dung dịch X chứa NaOH 0,1M, Ba(OH)$_{2}$ 0,2M với dung dịch Y chứa HCl 0,2M, H$_{2}$SO$_{4}$ 0,1M theo tỉ lệ nào về thể tích để dung dịch thu được có pH = 13?

A. V$_{X}$ : V$_{Y}$ = 5 : 4.

B. V$_{X}$ : V$_{Y}$ = 4 : 5.

C. V$_{X}$ : V$_{Y}$ = 5 : 3.

D. V$_{X}$ : V$_{Y}$ = 3 : 5.

Hướng dẫn

Chọn phương án: A

Phương pháp giải:

n$_{OH- }$= n$_{NaOH}$ + 2n$_{Ba(OH)2}$ = 0,1V$_{X}$ + 2.0,2V$_{X}$ = 0,5V$_{X}$ (mol)

n$_{H+}$ = n$_{HCl }$+ 2n$_{H2SO4}$ = 0,2V$_{Y}$ + 2.0,1V$_{Y}$ = 0,4V$_{Y}$ (mol)

Từ giá trị pH tính được nồng độ của OH$^{-}$

H$^{+}$ + OH$^{-}$ → H$_{2}$O

B. đ: 0,4V$_{Y}$ 0,5V$_{X}$

Pư: 0,4V$_{Y}$ → 0,4V$_{Y}$

Sau: 0 0,5V$_{X}$ – 0,4V$_{Y}$

⇒ $\left[ {O{H^ – }} \right] = \frac{{{n_{O{H^ – }}}}}{{{V_X} + {V_Y}}} \Leftrightarrow \frac{{0,5{V_X} – 0,4{V_Y}}}{{{V_X} + {V_Y}}} = 0,1$

⇒ V$_{X}$ : V$_{Y }$= ?

Lời giải chi tiết:

n$_{OH- }$= n$_{NaOH}$ + 2n$_{Ba(OH)2}$ = 0,1V$_{X}$ + 2.0,2V$_{X}$ = 0,5V$_{X}$ (mol)

n$_{H+}$ = n$_{HCl }$+ 2n$_{H2SO4}$ = 0,2V$_{Y}$ + 2.0,1V$_{Y}$ = 0,4V$_{Y}$ (mol)

Ta thấy: pH = 13 > 7 ⇒ OH$^{-}$ dư, H$^{+}$ hết

⇒ pOH = 14 – 13 = 1 ⇒ [OH$^{-}$] = 10$^{-1}$ = 0,1M

H$^{+}$ + OH$^{-}$ → H$_{2}$O

B. đ: 0,4V$_{Y}$ 0,5V$_{X}$

Pư: 0,4V$_{Y}$ → 0,4V$_{Y}$

Sau: 0 0,5V$_{X}$ – 0,4V$_{Y}$

⇒ $\left[ {O{H^ – }} \right] = \frac{{{n_{O{H^ – }}}}}{{{V_X} + {V_Y}}} \Leftrightarrow \frac{{0,5{V_X} – 0,4{V_Y}}}{{{V_X} + {V_Y}}} = 0,1$

⇒ 0,5V$_{X}$ – 0,4V$_{Y}$ = 0,1V$_{X}$ + 0,1V$_{Y}$

⇒ 0,4V$_{X}$ = 0,5V$_{Y}$

⇒ V$_{X}$ : V$_{Y }$= 5 : 4

Đáp án A