Bài 2.11 trang 9, 10, 11, 12 SBT Hóa 11 - Kết nối tri thức: Hoà tan hoàn toàn a gam CaO vào nước thu được 500 mL dung dịch nước vôi trong (dung dịch A)...

Hoà tan hoàn toàn a gam CaO vào nước thu được 500 mL dung dịch nước vôi trong (dung dịch A). Chuẩn độ 5 mL dung dịch A bằng HCl 0,1 M thấy hết 12,1 mL.

a) Tính nồng độ Ca(OH)₂ trong dung dịch nước vôi trong.

b) Tính lượng CaO đã bị hoà tan.

c) Tính pH của dung dịch nước vôi trong.

Phương pháp giải :

a) Tính số mol Ca(OH)₂ từ HCl (theo phương trình hóa học) rồi tính nồng độ Ca(OH)₂. Vì đây là phản ứng chuẩn độ nên phản xảy ra vừa đủ.

b) Tính số mol CaO từ HCl (theo phương trình hóa học) rồi tính khối lượng CaO.

c) Tính nồng độ \[{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\]rồi tính pOH và sử dụng công thức \[{\rm{pH}} + {\rm{pOH}} = 14\]

Lời giải chi tiết:

a) \[{{\rm{n}}_{{\rm{HCl}}}} = 0,1 \times \frac{{12,1}}{{1000}} = 1,21 \times {10^{ - 3}}{\rm{(mol)}}\]

\[\begin{array}{l}{\rm{ 2HCl + Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} \to {\rm{CaC}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\\1,21 \times {10^{ - 3}} \to {\rm{ }}6,05 \times {10^{ - 4}}{\rm{ (mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}}} = \frac{1}{2}{{\rm{n}}_{{\rm{HCl}}}} = 6,05 \times {10^{ - 4}}{\rm{(mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{C}}_{_{{\rm{Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}}}} = \frac{{6,05 \times {{10}^{ - 4}}}}{{5 \times {{10}^{ - 3}}}} = 0,121{\rm{ (M)}}\end{array}\]

b) \[{\rm{CaO}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \to {\rm{Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}\]

Trong 5mL dung dịch A có:

\[\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{{\rm{CaO}}}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{{\rm{Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}}} = 6,05 \times {10^{ - 4}}{\rm{(mol)}}\\ \Rightarrow {{\rm{m}}_{{\rm{CaO}}}} = 6,05 \times {10^{ - 4}} \times 56 = 0,03388{\rm{ }}({\rm{g}})\end{array}\]

Trong 500 mL dung dịch A, khối lượng CaO đã hòa tan là \[\frac{{0,03388 \times 500}}{5} = 3,388{\rm{ }}({\rm{g}})\]

c) Trong 5mL dung dịch nước vôi trong, ta có:

\[\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{{\rm{Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}}} = 6,05 \times {10^{ - 4}}{\rm{(mol)}} \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }}} = 2{{\rm{n}}_{{\rm{Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}}} = 2 \times 6,05 \times {10^{ - 4}} = 1,21 \times {10^{ - 3}}({\rm{mol}})\\ \Rightarrow [{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }] = \frac{{1,21 \times {{10}^{ - 3}}}}{{5 \times {{10}^{ - 3}}}} = 0,242{\rm{ }}({\rm{M}})\\ \Rightarrow {\rm{pOH}} = - \log [{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }] = - \lg 0,242 \approx 0,62\\ \Rightarrow {\rm{pH}} = 14 - {\rm{pOH = 14 }} - {\rm{ 0,62 = 13,38}}\end{array}\]