Đáp án:
a) pH = 2,88
b) pH = 2,79
Giải thích các bước giải:
a) nNH4Cl = 5,35 : 53,5 = 0,1 mol
NH4Cl → NH4+ + Cl-
0,1 → 0,1
[NH4+]=0,1 : 1 = 0,1 (M)
NH4+ ⇄ H+ + NH3
Ban đầu: 0,1
Phân li: x → x → x
Cân bằng: 0,1-x x x
$\eqalign{
& {K_a} = {{{\rm{[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{]}}.{\rm{[N}}{{\rm{H}}_3}]} \over {{\rm{[NH}}_{4.}^ + {\rm{]}}}} \cr
& \to {{{x^2}} \over {0,1 - x}} = 1,{8.10^{ - 5}} \cr
& \to x = 1,33.10 ^{- 3} \cr
& pH = - \lg [{H^ + }{\rm{]}} = - \lg (1,33.10 ^{- 3}) = 2,88 \cr} $
b) Cho thêm 1 lít HCl ${10^{ - 3}}$ vào dung dịch X thu được dung dịch B
Thể tích dung dịch B: VB = 1 + 1 = 2 (l)
nHCl = ${10^{ - 3}}$ . 1 = ${10^{ - 3}}$ (mol)
HCl → H+ + Cl-
${10^{ - 3}}$→${10^{ - 3}}$
Coi dung dịch B chưa phân li gồm 0,1 mol NH4+ và ${10^{ - 3}}$ mol H+
[NH4+] = 0,1 : 2= 0,05 (M)
[H+ ban đầu] = ${10^{ - 3}}$ : 2 = 5.${10^{ - 4}}$ (M)
NH4+ ⇄ H+ + NH3
Ban đầu: 0,1 5.${10^{ - 4}}$
Phân li: a → a → a
Cân bằng: 0,1-a (5.${10^{ - 4}}$+a) a
$\eqalign{
& {K_a} = {{{\rm{[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{]}}.{\rm{[N}}{{\rm{H}}_3}]} \over {{\rm{[NH}}_{4.}^ + {\rm{]}}}} \cr
& \to {{a.({{5.10}^{ - 4}} + a)} \over {0,1 - a}} = 1,{8.10^{ - 5}} \cr
& \to a = 1,{11.10^{ - 3}} \cr
& \to {{\rm{[}}H + {\rm{]}}_{cb}} = {5.10^{ - 4}} + 1,{11.10^{ - 3}} = 1,{61.10^{ - 3}}(M) \cr
& pH = - \lg [{H^ + }{\rm{]}} = - \lg (1,{61.10^{ - 3}}) = 2,79 \cr} $