Question

3．室溫時，若pH=5的硫酸稀釋10倍，則[H⁺]：[SO₄^2-]=2：1．若將稀釋后的溶液再稀釋100倍，則[H⁺]：[SO₄^2-]=20：1．

Answer 1

分析 稀釋過程中硫酸的物質(zhì)的量不變，當溶液接近中性時要考慮水的電離；由硫酸溶液pH=5，計算原溶液中c（H⁺），原溶液中c（SO₄^2-）=$\frac{1}{2}$c（H⁺），稀釋1000倍，此時溶液接近中性，氫離子濃度不可能小于1×10^-7mol/L，只能無限接近1×10^-7mol/L，而稀釋過程中硫酸根的物質(zhì)的量不變，計算稀釋后溶液中硫酸根的物質(zhì)的量濃度，據(jù)此計算解答；

解答 解：pH為5的溶液中氫離子濃度為：c（H⁺）=1×10^-5mol/L，硫酸根離子的濃度為：c（SO₄^2-）=$\frac{1}{2}$c（H⁺）=$\frac{1}{2}$×1×10^-5mol/L=5×10^-6mol/L；
將pH=5的H₂SO₄稀釋10倍，溶液中的氫離子和硫酸根離子同等倍數(shù)的減小，所以兩者之比為：2：1，稀釋過程中硫酸的物質(zhì)的量不變，當溶液接近中性時要考慮水的電離，溶液再稀釋100倍，相當于原溶液稀釋1000倍后，氫離子濃度不可能小于1×10^-7mol/L，只能無限接近1×10^-7mol/L，而硫酸根離子濃度為：c（SO₄^2-）=5×10^-6mol/L×$\frac{1}{1000}$=5×10^-9mol/L，
所以稀釋后溶液中SO₄^2-離子濃度與H⁺離子濃度的比值約為：5×10^-9mol/L：1×10^-7mol/L=1：20，
所以若將稀釋后的溶液再稀釋100倍后，溶液中的H⁺與SO₄^2-濃度的比值約為20：1，
故答案為：2：1；20：1．

點評 本題考查了弱電解質(zhì)的電離、pH的計算等知識點，注意當酸無限稀釋時溶液中氫離子濃度要考慮水的電離，酸性溶液不能變?yōu)橹行曰驂A性，為易錯點，題目難度中等．