Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Gọi $C_{M_{HCl}} =a(M) ; C_{M_{Ba(OH)_2}} = b(M)$
Coi $V = 1(lít)$
Thí nghiệm 1 : $pH = 2$ nên $H^+$ dư
$n_{HCl} = a(mol) ; n_{Ba(OH)_2} = 1,5b(mol)$
Sau phản ứng , $V_{dd} = 1 + 1,5 = 2,5(lít)$
$2HCl + Ba(OH)_2 → BaCl_2 + 2H_2O$
Ta có :
$[HCl] = [H^+(dư)] = 10^{-2} = 0,01M$
$⇒ n_{H^+(dư)} = 0,01.2,5 = 0,025(mol)$
$⇒ n_{HCl} = 2n_{Ba(OH)_2} + n_{HCl(dư)}$
$⇒ a = 1,5b.2 + 0,025(1)$
Thí nghiệm 2 :$pH = 12$ nên $Ba(OH)_2$ dư
$n_{HCl} = \dfrac{3.1}{7}a (mol)$
$n_{Ba(OH)_2} = b(mol)$
Sau phản ứng , $V_{dd} = \dfrac{3}{7} + 1 =\dfrac{10}{7}(lít)$
$⇒ C_{M_{Ba(OH)_2(dư)}} = 0,5[OH^-] = 0,5.\dfrac{10^{-14}}{10^{-12}} = 0,005M$
$⇒ n_{Ba(OH)_2(dư)} = \dfrac{10}{7}.0,005 = \dfrac{1}{140}(mol)$
có : $n_{Ba(OH)_2} = 0,5n_{HCl} + n_{Ba(OH)_2(dư)}$
$b = \dfrac{3a}{14} + \dfrac{1}{140}(2)$
Từ (1) (2) suy ra $a = 0,13 ; b = 0,035$
Thí nghiệm 3 :
$n_{HCl} = 0,13.1 = 0,13(mol) ; n_{Ba(OH)_2} = 0,035.1 = 0,035(mol)$
Theo phương trình , ta có :
$n_{HCl(pư)} = 2n_{Ba(OH)_2} = 0,035.2 = 0,07(mol)$
$⇒ n_{HCl(dư)} = 0,13-0,07 = 0,06(mol)$
Sau phản ứng , $V_{dd} = 1 + 1 = 2(lít)$
$⇒ [H^+] = C_{M_{HCl(Dư)}} = \dfrac{0,06}{2} = 0,03M$
$⇒ pH = -log(0,03) = 1,52$
