关于酸碱溶液稀释后pH的计算方法与规律_化学论文

论文导读:：关于酸碱溶液稀释后pH的计算方法与规律，化学论文。
论文关键词：酸碱溶液稀释，pH的计算方法与规律

 

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＜pH＜a+n；（注意pH一定小于7）。

（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（ ）

（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＜pH＜4。从图上可以看出A酸为强酸而B酸是弱酸。pH=1时，B酸的物质的量浓度比A酸大。所以(C)和(D)正确。

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＜pH＜a；

（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NH₃H₂O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NH₃H₂O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＜pH＜11。

(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＜n，即弱酸溶液稀释的倍数大。

（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)m＜n (D)m＞n

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)m＜n(D)m＞n

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＜n选 (C)。

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。

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pH_A＞pH_B，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＜pH＜a+n）

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）。