Dưới đây là lời giải chi tiết cho bài toán hóa học của bạn:
Tóm tắt dữ kiện đề bài:
Dung dịch NaOH: $V = 200\text{ ml} = 0,2\text{ lít}$; $C_M = 1\text{ M}$
Dung dịch HCl: $V = 300\text{ ml} = 0,3\text{ lít}$; $C_M = 0,8\text{ M}$
Tính số mol các chất ban đầu:
Số mol NaOH: $n_{\text{NaOH}} = C_M \cdot V = 1 \cdot 0,2 = 0,2\text{ mol}$
Số mol HCl: $n_{\text{HCl}} = C_M \cdot V = 0,8 \cdot 0,3 = 0,24\text{ mol}$
A. Viết phương trình hóa học (PTHH)
Phương trình phản ứng trung hòa giữa bazơ và axit:
$\text{NaOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$
B. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch A
Bước 1: Xác định chất hết, chất dư
Theo phương trình hóa học, tỉ lệ phản ứng của $\text{NaOH}$ và $\text{HCl}$ là $1 : 1$.
Ta có tỉ số: $\frac{n_{\text{NaOH}}}{1} = \frac{0,2}{1} = 0,2$
Ta có tỉ số: $\frac{n_{\text{HCl}}}{1} = \frac{0,24}{1} = 0,24$
Vì $0,2 < 0,24$ nên $\text{NaOH}$ phản ứng hết, $\text{HCl}$ còn dư. Bài toán tính theo số mol của $\text{NaOH}$.
Bước 2: Tính số mol các chất sau phản ứng (trong dung dịch A)
Dựa vào phương trình hóa học:
Số mol $\text{HCl}$ phản ứng: $n_{\text{HCl (pư)}} = n_{\text{NaOH}} = 0,2\text{ mol}$
Số mol $\text{HCl}$ dư: $n_{\text{HCl (dư)}} = 0,24 - 0,2 = 0,04\text{ mol}$
Số mol muối $\text{NaCl}$ sinh ra: $n_{\text{NaCl}} = n_{\text{NaOH}} = 0,2\text{ mol}$
Như vậy, các chất tan có trong dung dịch A gồm có: $\text{NaCl}$ ($0,2\text{ mol}$) và $\text{HCl}$ dư ($0,04\text{ mol}$).
Bước 3: Tính nồng độ mol ($C_M$)
Thể tích của dung dịch A sau khi trộn (coi như thể tích dung dịch không thay đổi đáng kể):
$V_{\text{dd A}} = V_{\text{dd NaOH}} + V_{\text{dd HCl}} = 0,2 + 0,3 = 0,5\text{ lít}$
Nồng độ mol của các chất trong dung dịch A là:
Nồng độ mol của $\text{NaCl}$:
$C_{M(\text{NaCl})} = \frac{n}{V} = \frac{0,2}{0,5} = 0,4\text{ M}$
Nồng độ mol của $\text{HCl}$ dư:
$C_{M(\text{HCl dư})} = \frac{n}{V} = \frac{0,04}{0,5} = 0,08\text{ M}$
C. Cho quỳ tím vào dung dịch A thì quỳ tím chuyển màu gì? Vì sao?
Khi cho quỳ tím vào dung dịch A, quỳ tím sẽ chuyển sang màu đỏ.
Vì sao (Giải thích): Sau phản ứng trung hòa, lượng muối $\text{NaCl}$ tạo thành là muối trung tính không làm đổi màu quỳ tím. Tuy nhiên, do lượng axit $\text{HCl}$ ban đầu dùng dư nên trong dung dịch A vẫn còn tồn tại axit $\text{HCl}$ ($0,04\text{ mol}$). Axit mạnh $\text{HCl}$ dư này sẽ làm cho quỳ tím hóa đỏ.