Trộn 100 ml dung dịch HCl có pH = 1 với 100 ml dung dịch gồm KOH 0,1m và NaOH aM, thu được 200 ml dung dịch có pH = 12. Giá trị của a là
A. 0,12      B. 0.08.       C. 0,02.       D. 0,10.
Phương pháp giải:

Bước 1: Tính nồng độ HCl.

Do pH của HCl là 1, ta có: pH = -log[H+]

⇒ 1 = -log[H+]

⇒ [H+] = 10^-1 = 0.1 M

=> HCl có nồng độ là 0,1 M.

Bước 2: Tính số mol KOH.

n(KOH) = M(KOH) x V(KOH) = 0,1 x 0,1 = 0,01 mol

Bước 3: Tính số mol NaOH.

Gọi n(NaOH) là số mol NaOH

Theo phương trình trung hoà:

HCl + NaOH → NaCl + H2O

Ta có:

n(HCl) = n(NaOH)

V(HCl) x M(HCl) = V(NaOH) x M(NaOH)

100 x 0,1 = 100 x a

=> a = 0,1 M/[NaOH]

Bước 4: Tính số mol NaOH trong dung dịch gốc.

Xét phản ứng sau:

NaOH + H2O → Na+ + OH-

Ban đầu, thể tích dung dịch là 100 ml = 0,1 L nên số mol NaOH ban đầu là:

n1 = M x V = 0,1 x 0,1 = 0,01 mol NaOH

Sau phản ứng trùng hòa với HCl, ta thu được dung dịch có pH = 12 và OH- = 10^-2 M. Dung dịch trùng hòa thu được sẽ là dung dịch chứa NaCl, vì vậy nồng độ NaOH đã giảm đi (do OH- phản ứng với H+ để tạo nên H2O). Gọi n2 là số mol NaOH sau phản ứng.

Theo định luật bảo toàn mol trong phản ứng trùng hòa:

n(NaOH) ban đầu - n(NaOH) cuối cùng = n(HCl)

=> n2 = n1 - n(HCl) = n1 - V(HCl) x M(HCl)

= 0,01 - 0,1 = -0.09 mol

Do số mol không thể âm được, nên ta kết luận rằng dung dịch gốc không có NaOH, tức a = 0.

Vậy đáp án là C. 0,02.

Đầu tiên, ta cần tính nồng độ của dung dịch NaOH trong hỗn hợp.

Theo phương trình trung hòa của axit và bazơ: [H⁺] [OH⁻] = 10⁻¹⁴ pH = 12, ta có: pOH = 14 - pH = 2 [OH⁻] = 10⁻² = 0,01 M

Giả sử nồng độ của dung dịch NaOH là x M.

KOH 0,1 M sẽ cho ra 0,1 x 1000/100 = x M NaOH

Tổng nồng độ bazơ là 0,1 + x

Do đó, ta có phương trình sau khi trộn hai dung dịch: nH⁺ (0,1) + nOH⁻ (0,01) = nH₂O 0,1 - nx + 0,01 = 0,2 nx = 0,09 x = 0,09/0,1 = 0,9 M

Vậy nồng độ của dung dịch NaOH là 0,9 M.

Sau khi trộn axit HCl với hỗn hợp NaOH và KOH, ta có một phản ứng trung hòa xảy ra. Tổng số mol axit HCl và bazơ trong dung dịch là như sau: mol HCl = 0,1 x 100/1000 = 0,01 mol mol NaOH = 0,9 x 100/1000 = 0,09 mol mol KOH = 0,1 x 100/1000 = 0,01 mol Tổng số mol = 0,01 + 0,09 + 0,01 = 0,11 mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng, khối lượng ban đầu bằng khối lượng sau phản ứng: mHCl ban đầu = 100 x 1 x 10⁻³ = 0,1 g mKOH ban đầu = 100 x 0,1 x 56 = 0,56 g mNaOH ban đầu = 100 x a x 40 = 4a g

mCO2 sinh ra = nCO2 x 44 = 0,11 x 44 = 4,84 g

Do đó, ta có phương trình sau: mHCl + mNaOH + mKOH = mCO2 0,1 + 4a + 0,56 = 4,84 4a = 4,18 a = 1,045

Vậy giá trị của a là 1,045. Đáp án gần nhất là (B) 0,08.