Question

16．（1）pH=2的H₂SO₄稀释100倍，pH=4，pH=12的NaOH稀释100倍，pH=10
（2）室温时，将pH=5的H₂SO₄的溶液稀释10倍，c（H⁺）：c（SO${\;}_{4}^{2-}$）=2：1，将稀释后的溶液在稀释100倍，c（H⁺）：c（SO${\;}_{4}^{2-}$）=20：1．

Answer 1

分析 （1）pH=-lgc（H⁺），pH=2的H₂SO₄稀释100倍，c（H⁺）由0.01mol/L变为0.0001mol/L；pH=12的NaOH，根据c（OH^-）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{C（{H}^{+}）}$计算出氢氧根离子浓度为0.01mol/L，氢氧根离子浓度为0.01mol/L稀释100倍，变为0.0001mol/L，再根据pH=-lgc（H⁺）计算出溶液的pH；
（2）依据pH=-lgc（H⁺），计算PH=5的硫酸溶液中，氢离子的物质的量浓度，依据H₂SO₄=2H⁺+SO₄^2-，计算硫酸根离子的浓度；溶液稀释10倍后，氢离子浓度由1×10^-5mol/L变为1×10^-6mol/L，稀释100倍，此时溶液接近中性，氢离子浓度不可能小于1×10^-7mol/L，只能无限接近1×10^-7mol/L，而稀释过程中硫酸根的物质的量不变，计算稀释后溶液中硫酸根的物质的量浓度，据此计算解答．

解答 解：（1）pH=-lgc（H⁺），pH=2的H₂SO₄c（H⁺）=0.01mol/L，加水稀释100倍，溶液中氢离子浓度c（H⁺）由0.01mol/L变为0.0001mol/L，则稀释后溶液的pH=-lg0.0001=4，
pH=12的NaOH中c（H⁺）=10^-12mol/L，c（OH^-）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{C（{H}^{+}）}$=0.01mol/L，NaOH稀释100倍，溶液中氢离子浓度c（OH^-）由0.01mol/L变为0.0001mol/L，c（H⁺）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{C（O{H}^{-}）}$=10^-10mol/L，pH=-lg10^-10=10，
故答案为：=；=；
（2）由pH=-lgc（H⁺），可知PH=5的硫酸溶液中c（H⁺）=1×10^-5mol/L，硫酸为强电解质完全电离，氢离子浓度为硫酸根离子浓度2倍，所以c（SO₄^2-）=$\frac{1}{2}$c（H⁺）=$\frac{1}{2}$×1×10^-5mol/L=5×10^-6mol/L；
溶液稀释10倍后，氢离子浓度由1×10^-5mol/L变为1×10^-6mol/L，硫酸根离子浓度为：c（SO₄^2-）=5×10^-6mol/L×$\frac{1}{10}$=5×10^-7mol/L，
稀释后溶液中H⁺离子浓度与SO₄^2-离子浓度比值约为：1×10^-6mol/L：5×10^-7mol/L：=2：1，
溶液稀释100倍后，氢离子浓度不可能小于1×10^-7mol/L，只能无限接近1×10^-7mol/L；硫酸根离子浓度为：c（SO₄^2-）=5×10^-7mol/L×$\frac{1}{100}$=5×10^-9mol/L，
稀释后溶液中H⁺离子浓度与SO₄^2-离子浓度比值约为：1×10^-7mol/L：5×10^-9mol/L：=20：1，
故答案为：2：1；20：1．

点评 本题考查了有关pH值计算以及溶液的稀释，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系，溶液稀释过程中pH值变化的规律是解题关键，注意酸碱稀释接近中性应考虑水的电离，题目难度中等．