Trả lời nhanh
Đáp án C: pH = 2. HCl là axit mạnh, phân li hoàn toàn trong nước nên [H+] = [HCl] = 0,01M = 10-2 M. Áp dụng pH = −lg[H+] = −lg(10-2) = 2. Dung dịch có tính axit nên pH phải nhỏ hơn 7, do đó loại ngay các giá trị 12 và 13.
Đề bài
Dung dịch HCl 0,01M có giá trị pH là:
- A. 12
- B. 13
- C. 2
- D. 3
Lời giải chi tiết
Bước 1: Viết phương trình điện li. HCl là chất điện li mạnh, chỉ dùng một mũi tên:
HCl → H+ + Cl–
Bước 2: Tính nồng độ H+. Cứ 1 phân tử HCl cho 1 ion H+, nên:
[H+] = CHCl = 0,01M = 10-2 M
Bước 3: Tính pH.
pH = −lg[H+] = −lg(10-2) = 2
Vậy chọn C.
Vì sao các phương án khác sai?
| Phương án | Nhận xét |
|---|---|
| A. 12 | pH = 12 là môi trường bazơ (ví dụ NaOH 0,01M). HCl là axit nên không thể có pH > 7. |
| B. 13 | Cũng là môi trường bazơ (NaOH 0,1M). Sai cả về tính chất lẫn nồng độ. |
| C. 2 | Đúng, vì [H+] = 10-2 M. |
| D. 3 | pH = 3 ứng với [H+] = 10-3 M, tức HCl 0,001M. Học sinh hay chọn nhầm khi đếm sai số chữ số 0 trong 0,01. |
Công thức cần nhớ
- pH = −lg[H+]; ngược lại [H+] = 10-pH.
- Ở 25°C: [H+]·[OH–] = 10-14 và pH + pOH = 14.
- Axit mạnh một nấc (HCl, HNO3, HBr, HI, HClO4): [H+] = Caxit.
- Môi trường: pH < 7 là axit; pH = 7 là trung tính; pH > 7 là bazơ.
Mẹo làm nhanh
Với nồng độ dạng 10-n M của axit mạnh một nấc, pH chính là n. Ta có 0,01 = 10-2 nên pH = 2, không cần bấm máy. Mỗi lần pha loãng 10 lần, pH của axit mạnh tăng thêm 1 đơn vị (chưa quá loãng).
Lỗi sai thường gặp
- Quên dấu trừ trong công thức pH, dẫn đến kết quả âm hoặc sai ngược.
- Nhầm 0,01 với 10-3: 0,1 = 10-1, 0,01 = 10-2, 0,001 = 10-3.
- Nhầm axit với bazơ: chọn pH lớn cho dung dịch axit.
- Quên hệ số khi axit nhiều nấc hoặc bazơ nhiều nhóm OH (ví dụ H2SO4, Ba(OH)2).
Bài luyện tập tự đặt
Bài 1. Tính pH của dung dịch HNO3 0,001M.
Đáp án: HNO3 là axit mạnh một nấc, [H+] = 10-3 M nên pH = 3.
Bài 2. Tính pH của dung dịch NaOH 0,01M ở 25°C.
Đáp án: [OH–] = 10-2 M, pOH = 2, suy ra pH = 14 − 2 = 12.
Bài 3. Lấy 10 mL dung dịch HCl 0,1M pha loãng bằng nước thành 100 mL. Tính pH dung dịch thu được.
Đáp án: Số mol HCl = 0,01 × 0,1 = 0,001 mol (với 10 mL = 0,01 L). Nồng độ mới = 0,001 / 0,1 = 0,01M. Vậy [H+] = 10-2 M và pH = 2.
Kết luận
Dung dịch HCl 0,01M có pH = 2, chọn đáp án C. Chỉ cần nhớ HCl phân li hoàn toàn, lấy [H+] bằng nồng độ axit rồi áp dụng pH = −lg[H+].
Câu hỏi thường gặp
Dung dịch HCl 0,01M có pH bằng bao nhiêu?
pH = 2. HCl là axit mạnh nên [H+] = 0,01M = 10^-2 M, suy ra pH = -lg(10^-2) = 2.
Vì sao pH của HCl 0,01M không phải 12 hoặc 13?
Vì HCl là axit nên dung dịch có pH nhỏ hơn 7. Các giá trị 12 và 13 thuộc môi trường bazơ, ví dụ NaOH 0,01M có pH = 12 và NaOH 0,1M có pH = 13.
Muốn dung dịch HCl có pH = 3 thì nồng độ phải là bao nhiêu?
Nồng độ HCl phải là 0,001M, vì [H+] = 10^-3 M ứng với pH = 3.
Nếu pha loãng HCl 0,01M gấp 10 lần thì pH thay đổi thế nào?
Nồng độ giảm còn 0,001M nên pH tăng thêm 1 đơn vị, từ 2 lên 3.