化学自习室移动版

一、强酸强碱稀释后pH的计算

例1：以下是某些学生的答卷：

pH＝3的盐酸稀释10倍，pH=4；

pH＝3的盐酸稀释10000倍，pH=7；

pH＝3的盐酸稀释100000倍，pH=8

解析：其解题思路是稀释前后，n(H⁺)不变，若稀释10ⁿ倍,c(H⁺)减至原来的1/10ⁿ，故pH增大n个单位。显然后两个答案是错的

错因：此结论在稀释程度不大时是成立的，因为可忽略水电离的H⁺，可认为H⁺的量全部是由强酸提供的，而稀释过程中，强酸的电离不存在平衡，故H⁺的物质的量不变。但当强酸稀释程度很大时，即酸电离的c(H⁺)小于或等于水电离的n(H⁺)时，水电离的H⁺不能忽略。因为此时溶液中的n(H⁺)=n(H⁺)酸＋n(H⁺)水，但水电离的n(H⁺)增大，故n(H⁺)增大了。

如：pH＝3的盐酸稀释10⁴倍仍为酸性，因为盐酸电离c(H⁺)＝10^－7mol/L，.水电离的c(H⁺)略小于10^－7mol/L，则溶液中的c(H⁺)＞10^－7mol/L，故稀释后溶液的pH＜7，显酸性。

为了准确求出水电离的c(H⁺)的值，设其为 x mol/L,则c(H⁺)溶液＝(10^－7＋x)mol/L，c(OH^-)溶液＝xmol/L,所以(10^－7＋ x)x =10^－14所以x =6.18×10^－8即水电离的c(H⁺)。

c(H⁺)溶液＝(10^－7＋6.18×10^－8)mol/L＝1.618×10^－7mol/L

pH=－lg1.618×10^－7=7－lg1.618=6.791。

故pH＝3的盐酸稀释10⁴倍，pH=6.791＜7

同理：pH＝3的盐酸稀释10⁵倍仍为酸性，因为盐酸电离c(H⁺)＝10^－8mol/L，.水电离的c(H⁺)略小于10^－7mol/L，设水电离的c(H⁺)= x mol/L。同上，(10^－8＋ x ) x  =10^－14,所以x =9.5×10^－8

c(H⁺)溶液＝(10^－8＋9.5×10^－8)mol/L＝1.05×10^－7mol/L，pH=7－lg1.05=6.9788＜7

结论：强酸pH=a，加水稀释10ⁿ(倍)，则pH=a＋n，但当稀释程度很大时，pH趋近于7但仍小于7。

同理：强碱pH=b，加水稀释10ⁿ(倍)，则pH=b－n，但当稀释程度很大时，pH趋近于7但仍大于7。

巩固练习：

pH＝12的NaOH溶液稀释10倍，pH为多少？再稀释100倍，pH为多少？再稀释1000倍，pH为多少？

参考答案为：11       9      约为7但仍大于7

二、弱酸弱碱溶液稀释后pH的计算

例2：pH＝3的醋酸溶液稀释10倍，pH    4填“＞，=，＜"

有些学生错填“="，其根本原因是没有考虑到水的电离平衡发生移动。

解析：若加水稀释，醋酸的电离电离平衡不移动，则稀释10倍时c(H⁺)＝10^－4mol/L，实际上加水稀释，平衡向正方向移动，又电离出H⁺，故稀释10倍后c(H⁺)＞10^－4mol/L，所以pH＜4

结论：pH＝a的弱酸稀释10ⁿ倍，pH＜a＋n，pH相同的强酸与弱酸，稀释相同的倍数，弱酸的c(H⁺)反而大些，故pH小些。

同理：pH＝b的弱碱稀释10ⁿ(倍)，pH＞b－n，pH相同的强碱与弱碱稀释相同的倍数，弱碱的c(OH^-)反而大，故pH大些

巩固练习：

1．有两种pH都等于2的酸溶液，一种是强酸，一种是弱酸，现只有石蕊试液，酚酞试液，pH试纸和蒸馏水，而没有其他试剂，简述如何用最简便的方法来鉴别哪瓶是强酸？

2．pH相同的盐酸与醋酸溶液，分别加水稀释n倍和m倍，pH仍保持相同，则n    m〔填＞=＜〕

3．pH相同的氢氧化钡溶液与氨水，分别加水稀释n倍和m倍，pH仍保持相同，则m   n〔填＞=＜〕

参考答案：

1．分别用等体积的强酸和弱酸，加等体积的水稀释，用pH试纸测试，pH大些的为强酸(pH变化大的为强酸)

2.＞

3.＞