往45吨水中加质量浓度15%的硝酸,使最终溶液的pH=3,问要加多少硝酸?

Question

往45吨水中加质量浓度15%的硝酸,使最终溶液的pH=3,问要加多少硝酸?

Answer 1

硝酸是强酸,完全电离.所以PH中的氢离子完全是硝酸提供的,应此可以更具PH推算出氢离子含量.
pH=-lg[H+]的中文意思：溶液的pH值等于溶液中氢离子浓度的负对数.
式中：[H+],氢离子浓度,单位是mol/L；
pH,无单位；
lg是数学符号对数；
-lg表示负对数.
由这个公式就可以对溶液中氢离子浓度与pH进行换算：
因此PH=3,说明溶液的氢离子浓度[H+]＝10-3＝0.001mol/L
HNO3,一摩尔硝酸提供一摩尔氢离子.因此PH3的水中含有0.001mol/L的硝酸
根据硝酸摩尔质量63g/mol计算,即PH3的水中含有0.063g/L的硝酸.
因为硝酸的浓度相当的低,所以溶液的密度可近似的计算为1000g/L.即1000g水中含有0.063g硝酸.而加入的硝酸含量是15%.
设加入X千克15%的硝酸.X×15%是硝酸的量.X+45000是溶液的总量.前者除以后者等于0.063
根据上述公式计算,0.087X=2835 则X=32586..
需要加入32586千克的质量分数15%的硝酸溶液.