关于酸碱溶液稀释后pH的计算方法与规律

时间:2017-11-07 化学毕业论文 我要投稿

  稀释实质:稀释前后酸或碱的物质的量不变。一般计算公式:C1V1=C2V2,据此求出稀释后酸或碱的物质的量的浓度。

  一、pH=a酸溶液的稀释常用规律:

  (1)强酸溶液稀释时将水看作c(H+)=10-7mol/L的酸,其计算表达式可以表示为:

  c(H+)稀释=。于是则有:对于pH=a强酸溶液将体积稀释原来的10n倍时,则所得溶液的pH增大n个单位,即pH=a+n;(注意pH一定小于7)。

  (2)对于pH=a弱酸溶液将体积稀释原来的10n倍时,则所得溶液的pH则满足如下不等式关系:a (3)无限稀释,不论酸的强弱,因水的电离已是影响pH的主要因素,pH均趋向于7(当pH接近6的时候,再加水稀释,由水电离提供的

  不能再忽略,即强酸的浓度接近于10-7mol/L时,无论稀释多少倍,其pH只能是接近于7,仍要小于7而显酸性。)。

  (4)同体积同pH的强酸和弱酸,同倍稀释,强酸的pH变化大化学论文化学论文,弱酸的pH变化小。

  例1、稀释下列溶液时,pH值怎样变化?

  (1)10mLpH=4的盐酸,稀释10倍到100mL时,pH=

  (2)pH=6的稀盐酸稀释至1000倍,pH=

  解析:(1)pH=4,即[H+]=1×10-4mol/L,稀释10倍,即c(H+)=1×10-5mol/L,

  所以pH=5。

  (2)当强酸、强碱溶液的H+离子浓度接近水电离出的H+离子浓度(1×10-7mol/L)时,水电离出的H+离子浓度就不能忽略不计中国论文下载中心论文的格式。所以pH=6的稀盐酸,稀释1000倍时:c(H+)=(1×10-6+999×10-7)/1000=1.009×10-7 mol/L, pH=6.99,由此可知溶液接近中性而不会是pH=9。

  例2、 常温下pH=1的两种一元酸溶液A和B,分别加水1000倍稀释,其pH与所加水的体积变化如下图所示,则下列结论中正确的是( )

关于酸碱溶液稀释后pH的计算方法与规律

  (A)A酸比B酸的电离程度小 (B)B酸比A酸容易电离

  (C)B是弱酸,A是强酸 (D)pH=1时,B酸的物质的量浓度比A酸大

  解析:如果一元酸是强酸,pH=1时,c(H+)=1×10-1mol/L,加水稀释103倍后,此时,c(H+)=1×10-4mol/L,pH=4。如果是一元弱酸,则1

  二、pH=a碱溶液的稀释常用规律:

  (1)强碱溶液稀释时将水看作c(H+)=10-7mol/L的碱,其计算表达式可以表示为:

  c(OH-)稀释=。于是则有:对于pH=a强碱溶液将体积稀释到原来的10n倍时,则溶液的pH减小n个单位(最后结果不得小于或等于7)。

  (2)对于pH=a弱碱,溶液将体积稀释到原来的10n倍时,a-n (3)无限稀释,不论碱的强弱,因水的电离已是影响pH的主要因素,pH均趋向于7(当pH接近8的时候,再加水稀释,由水电离提供的

  不能再忽略,即强碱溶液中的[OH-]≤10-8mol/L时化学论文化学论文,则无论稀释多少倍,其pH只能接近于7,仍大于7而显碱性)。

  (4)同体积同pH的强碱和弱碱,同倍稀释,强碱的pH变化大,弱碱的pH变化小。

  例3、稀释下列溶液时,pH值怎样变化?

  (1)pH=11的NaOH溶液稀释100倍,所得溶液的pH=

  (2)pH=11的NH3·H2O溶液稀释100倍,所得溶液的pH=

  (3)pH=9的NaOH溶液稀释1000倍,所得溶液的pH= 解析:(1)pH=11的NaOH溶液稀释100倍,稀释后所得溶液中c(OH-)仍以NaOH

  溶液中c(OH-)占主导,所以可直接利于规律(1)求得所得溶液的pH为9。

  (2)因为NH3·H2O溶液为弱电解质,存在电离平衡,可直接利于规律(2)求得所得溶液的pH为:9

  (3)pH=9的NaOH溶液稀释1000倍时,由水电离提供的OH- 不能忽略,其pH只能接近于7

  例4、把1mL0.2mol/L的NaOH加水稀释成2L溶液,在此溶液中由水电离产生的

  OH-,其浓度接近于

  (A) 1×10-4 mol/L (B) 1×10-8 mol/L

  (C) 1×10-11 mol/L (D) 1×10-10mol/L

  解析:温度不变时,水溶液中氢离子的浓度和氢氧根离子的浓度乘积是一个常数。在酸溶液中氢氧根离子完全由水电离产生,而氢离子则由酸和水共同电离产生。当碱的浓度不是极小的情况下,由碱电离产生的氢氧离子总是远大于由水电离产生的(常常忽略水电离的部分),而水电离产生的氢离子和氢氧根离子始终一样多。所以,碱溶液中的水电离的氢离子的求算通常采用求算氢氧根离子。

  稀释后C(OH-) =(1×10-3L×0.2mol/L)/2L = 1×10-4mol/L,

  C(H+) = 1×10-14/1×10-4 = 1×10-10 mol/L,所以答案可选(D)。

  三、同体积同pH的一强和一弱,稀释到同pH时,体积大小关系

  (1)体积相同,pH相同的强酸溶液与弱酸溶液,分别加水稀释m倍和n倍,稀释后溶液的pH仍相同,则m与n的关系为m

  (2)体积相同,物质的量浓度相等浓度的强酸溶液与弱酸溶液,分别加水稀释m倍和n倍,稀释后溶液的pH仍相同,则m与n的关系为m>n,即强酸溶液稀释的倍数大。

  同理:强碱溶液与弱碱溶液化学论文化学论文,上述(1)(2)结论仍成立中国论文下载中心论文的格式。

  例5、体积相同,浓度为0.1mol/L的NaOH溶液、氨水,分别加水稀释m倍和n倍,溶液的pH都变为9,则m与n的关系为( )

  (A)4m=n (B)m=n(C)mn

  解析:若稀释相同倍数,则稀释后NaOH溶液和氨水的物质的量浓度相等,但是NaOH溶液的pH大,要使pH相同,则NaOH溶液稀释的倍数大些,所以m>n选(D)。

  例6、体积相同,pH相同的NaOH溶液、氨水,分别加水稀释m倍和n倍,稀释后溶液的pH仍相同,则m与n的关系为( )

  (A)4m=n(B)m=n (C)mn

  解析:体积相同,pH相同的NaOH溶液、氨水若稀释相同倍数,则稀释后NaOH

  溶液的pH变化大(即减小程度大),而氨水的pH变化小(即减小程度小),因为稀释过程中氨水的电离程度增大,要使pH相同,则氨水溶液稀释的倍数大些,所以m

  巩固练习

  1 、有两瓶pH=2的酸溶液,一瓶是强酸,一瓶是弱酸。现只有石蕊试液、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水,而没有其它试剂。简述如何用最简便的实验方法来判别哪瓶是强酸。

关于酸碱溶液稀释后pH的计算方法与规律

  2、pH=2的A、B两种酸溶液各1mL,分别加水稀释

  到1000mL,其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如右图

  所示,则下列说法正确的是( )

  A.A、B两种酸溶液物质的量浓度一定相等

  B.稀释后A酸溶液酸性比B酸溶液强

  C.a=5时,A是弱酸,B是强酸

  D.若A、B都是弱酸,则5>a>2

  3、常温下,从pH=3的弱酸溶液中取出1mL的溶液,加水稀释到100mL,溶液的pH为_________。

  4、相同条件下,等体积、等pH的醋酸溶液和盐酸分别加水稀释后,溶液的pH仍相同化学论文化学论文,则所得溶液的体积 ( )

  (A)仍相同(B)醋酸大 (C)盐酸大 (D)无法判断

  参考答案及提示

  1、答案:各取等体积酸溶液用蒸留水稀释相同倍数(如100倍),然后用pH试纸

  分别测其pH,pH变化大的那瓶是强酸。(提示:本题可利用同体积同pH的强酸和

  弱酸,同倍稀释,强酸的pH变化大,弱酸的pH变化小这一规律)

  2、答案:(D) (提示:由图可以看出,A酸稀释时pH的变化较B酸稀释时pH的变化明显,且稀释后pHA>pHB,表明A酸的电离程度要比B酸的大,酸性A强于B,故A、B都错误。稀释1000倍后,若A酸溶液的pH从2增大至5,则表示c(H+)减小到原来的1/1000,证明A酸原来就完全电离,所以A是强酸;B酸溶液稀释后的pH<5,则表示B未完全电离,所以B是弱酸,故C错误)。

  3、答案3~5(提示:本题可利用:对于pH=a弱酸溶液将体积稀释原来的10n倍时,

  则所得溶液的pH则满足如下不等式关系:a

  4、答案:(B)(提示:由于醋酸是弱酸,当稀释相同倍数时,pH的变化小;若要到相同pH时,必然要体积更大)。

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