Bài tập — Bài 2: Cân bằng trong dung dịch nước

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 2: Cân bằng trong dung dịch nước? A. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. B. $K_w = 10^{-14}$ ở $25^\circ C$ ; $pH = -\log[H^+]$ , $pH + pOH = 14$ . Acid mạnh phân li hoàn toàn, acid yếu phân li một phần theo cân bằng. Muối của acid yếu hay base yếu bị thuỷ phân làm thay đổi pH. Dung dịch đệm giữ pH gần như không đổi khi thêm ít acid hay base. C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 2: Cân bằng trong dung dịch nước, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. B. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. C. Tích số ion của nước ở $25^\circ C$ là $K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14}$ . D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 2: Cân bằng trong dung dịch nước, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. B. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. C. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học. D. Nước là chất điện li rất yếu, phân li theo phương trình $H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-$ .

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 2: Cân bằng trong dung dịch nước, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Trong dung dịch trung tính, $[H^+] = [OH^-] = 10^{-7}$ mol/L. B. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. C. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 2: Cân bằng trong dung dịch nước, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Tính pH của dung dịch $HCl$ $0,01$ M. $HCl$ là acid mạnh, phân li hoàn toàn nên $[H^+] = 0,01$ mol/L. Do đó $pH = -\log(0,01) = 2$ . Dung dịch có môi trường acid mạnh.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 2: Cân bằng trong dung dịch nước để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Tính pH của dung dịch $NaOH$ $0,01$ M. $NaOH$ là base mạnh, phân li hoàn toàn nên $[OH^-] = 0,01$ mol/L, suy ra $pOH = 2$ và $pH = 14 - 2 = 12$ . Dung dịch có môi trường base mạnh. Nếu pha loãng dung dịch $HCl$ trên 10 lần, $[H^+]$ giảm còn $0,001$ mol/L và pH tăng lên 3.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Tính pH của dung dịch $NaOH$ 0,01 M.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Tính $[H^+]$ trong dung dịch có pH = 3,5.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Trong các chất $NaCl$ , $CH_3COOH$ , $NH_3$ , $C_2H_5OH$ , chất nào là chất điện li mạnh?

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-B, 2-C, 3-D, 4-A.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (B): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: " $K_w = 10^{-14}$ ở $25^\circ C$ ; $pH = -\log[H^+]$ , $pH + pOH = 14$ . Acid mạnh phân li hoàn toàn, acid yếu phân li một phần theo cân bằng. Muối của acid yếu hay base yếu bị thuỷ phân làm thay đổi pH. Dung dịch đệm giữ pH gần như không đổi khi thêm ít acid hay base."
- Câu 2 (C): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Tích số ion của nước ở $25^\circ C$ là $K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14}$ ."
- Câu 3 (D): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Nước là chất điện li rất yếu, phân li theo phương trình $H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-$ ."
- Câu 4 (A): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Trong dung dịch trung tính, $[H^+] = [OH^-] = 10^{-7}$ mol/L."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Nước là chất điện li rất yếu, phân li theo phương trình $H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-$ . Tích số ion của nước ở $25^\circ C$ là $K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14}$ .
- Tổng kết ghi nhớ: $K_w = 10^{-14}$ ở $25^\circ C$ ; $pH = -\log[H^+]$ , $pH + pOH = 14$ . Acid mạnh phân li hoàn toàn, acid yếu phân li một phần theo cân bằng. Muối của acid yếu hay base yếu bị thuỷ phân làm thay đổi pH. Dung dịch đệm giữ pH gần như không đổi khi thêm ít acid hay base.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Tính pH của dung dịch $HCl$ $0,01$ M. $HCl$ là acid mạnh, phân li hoàn toàn nên $[H^+] = 0,01$ mol/L. Do đó $pH = -\log(0,01) = 2$ . Dung dịch có môi trường acid mạnh.
- Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
Bài 3:
- Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 2: Cân bằng trong dung dịch nước ( $K_w = 10^{-14}$ ở $25^\circ C$ ; $pH = -\log[H^+]$ , $pH + pOH = 14$ . Acid mạnh phân li hoàn toàn, acid yếu phân li một phần theo cân bằng. Muối của acid yếu hay base yếu bị thuỷ phân làm thay đổi pH. Dung dịch đệm giữ pH gần như không đổi khi thêm ít acid hay base.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Tính pH của dung dịch $NaOH$ $0,01$ M. $NaOH$ là base mạnh, phân li hoàn toàn nên $[OH^-] = 0,01$ mol/L, suy ra $pOH = 2$ và $pH = 14 - 2 = 12$ . Dung dịch có môi trường base mạnh. Nếu pha loãng dung dịch $HCl$ trên 10 lần, $[H^+]$ giảm còn $0,001$ mol/L và pH tăng lên 3.
Bài 4: pH = 12
Bài 5: $[H^+] = 10^{-3,5} \approx 3,16 \times 10^{-4}$ M
Bài 6: $NaCl$

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

K_w = 10^{-14}

ở

25^\circ C

;

pH = -\log[H^+]

pH + pOH = 14

. Acid mạnh phân li hoàn toàn, acid yếu phân li một phần theo cân bằng. Muối của acid yếu hay base yếu bị thuỷ phân làm thay đổi pH. Dung dịch đệm giữ pH gần như không đổi khi thêm ít acid hay base. C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

25^\circ C

là

K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14}

. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 2: Cân bằng trong dung dịch nước, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Trong dung dịch trung tính,

[H^+] = [OH^-] = 10^{-7}

mol/L. B. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. C. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Tính pH của dung dịch $HCl$ $0,01$ M. $HCl$ là acid mạnh, phân li hoàn toàn nên $[H^+] = 0,01$ mol/L. Do đó $pH = -\log(0,01) = 2$ . Dung dịch có môi trường acid mạnh.

Tính pH của dung dịch $NaOH$ $0,01$ M. $NaOH$ là base mạnh, phân li hoàn toàn nên $[OH^-] = 0,01$ mol/L, suy ra $pOH = 2$ và $pH = 14 - 2 = 12$ . Dung dịch có môi trường base mạnh. Nếu pha loãng dung dịch $HCl$ trên 10 lần, $[H^+]$ giảm còn $0,001$ mol/L và pH tăng lên 3.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Tính pH của dung dịch

NaOH

0,01 M.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Tính

[H^+]

trong dung dịch có pH = 3,5.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Trong các chất

NaCl

CH_3COOH

NH_3

C_2H_5OH

, chất nào là chất điện li mạnh?

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-B, 2-C, 3-D, 4-A.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (B): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: " $K_w = 10^{-14}$ ở $25^\circ C$ ; $pH = -\log[H^+]$ , $pH + pOH = 14$ . Acid mạnh phân li hoàn toàn, acid yếu phân li một phần theo cân bằng. Muối của acid yếu hay base yếu bị thuỷ phân làm thay đổi pH. Dung dịch đệm giữ pH gần như không đổi khi thêm ít acid hay base."
Câu 2 (C): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Tích số ion của nước ở $25^\circ C$ là $K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14}$ ."
Câu 3 (D): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Nước là chất điện li rất yếu, phân li theo phương trình $H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-$ ."
Câu 4 (A): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Trong dung dịch trung tính, $[H^+] = [OH^-] = 10^{-7}$ mol/L."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Nước là chất điện li rất yếu, phân li theo phương trình $H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-$ . Tích số ion của nước ở $25^\circ C$ là $K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14}$ .
Tổng kết ghi nhớ: $K_w = 10^{-14}$ ở $25^\circ C$ ; $pH = -\log[H^+]$ , $pH + pOH = 14$ . Acid mạnh phân li hoàn toàn, acid yếu phân li một phần theo cân bằng. Muối của acid yếu hay base yếu bị thuỷ phân làm thay đổi pH. Dung dịch đệm giữ pH gần như không đổi khi thêm ít acid hay base.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Tính pH của dung dịch $HCl$ $0,01$ M. $HCl$ là acid mạnh, phân li hoàn toàn nên $[H^+] = 0,01$ mol/L. Do đó $pH = -\log(0,01) = 2$ . Dung dịch có môi trường acid mạnh.
Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.

Bài 3:

Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 2: Cân bằng trong dung dịch nước ( $K_w = 10^{-14}$ ở $25^\circ C$ ; $pH = -\log[H^+]$ , $pH + pOH = 14$ . Acid mạnh phân li hoàn toàn, acid yếu phân li một phần theo cân bằng. Muối của acid yếu hay base yếu bị thuỷ phân làm thay đổi pH. Dung dịch đệm giữ pH gần như không đổi khi thêm ít acid hay base.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Tính pH của dung dịch $NaOH$ $0,01$ M. $NaOH$ là base mạnh, phân li hoàn toàn nên $[OH^-] = 0,01$ mol/L, suy ra $pOH = 2$ và $pH = 14 - 2 = 12$ . Dung dịch có môi trường base mạnh. Nếu pha loãng dung dịch $HCl$ trên 10 lần, $[H^+]$ giảm còn $0,001$ mol/L và pH tăng lên 3.

Bài 4: pH = 12

Bài 5:

[H^+] = 10^{-3,5} \approx 3,16 \times 10^{-4}

Bài 6:

NaCl