Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Gọi $V_{H_2SO_4} = a(lít) ; V_{NaOH} = b(lít)$
$n_{H_2SO_4} = 0,5a(mol)$
$n_{NaOH} = 0,5b(mol)$
Suy ra :
$n_{H^+} = 2n_{H_2SO_4} = 0,5a.2 = a(mol)$
$n_{OH^-} = n_{NaOH} = 0,5b(mol)$
$V_{dd} = a + b(lít)$
$H^+ + OH^- \to H_2O$
Trường hợp 1 : $pH = 2 < 7 \to$ Axit dư
$\to [H^+\ dư ] = 10^{-2} = 0,01M$
có : $n_{H^+\ pư} = n_{OH^-} = 0,5b(mol)$
$\to n_{H^+\ dư} = a - 0,5b(mol)$
$\to [H^+\ dư ] = \dfrac{a-0,5b}{a+b} = 0,01$
$⇔ a - 0,5b = 0,01a + 0,01b$
$⇔ 0,99a = 0,51b$
$⇔ \dfrac{a}{b} = \dfrac{0,51}{0,99} = \dfrac{17}{33}$
Do đó phải trộn dung dịch $H_2SO_4\ 0,5M$ và dung dịch $NaOH\ 0,5M$ theo tỉ lệ là $17:33$ để được $pH = 2$
Trường hợp 2 : $pH = 13 > 7 \to OH^-$ dư
$\to [OH\ dư ] = 10^{-(14-13)} = 0,1M$
$n_{OH^-\ pư} = n_{H^+} = a(mol)$
$\to n_{OH^-\ dư} = 0,5b - a(mol)$
$\to [OH^-\ dư ] = \dfrac{0,5b-a}{a+b} = 0,1$
$⇔ 0,5b - a = 0,1a + 0,1b$
$⇔ 1,1a = 0,4b$
$⇔ \dfrac{a}{b} = \dfrac{0,4}{1,1} = \dfrac{4}{11}$
Do đó phải trộn dung dịch $H_2SO_4$ và dung dịch $NaOH$ theo tỉ lệ là $4 : 11$ để được dung dịch có $pH = 13$
