缓冲溶液习题

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溶液的酸碱性练习题

溶液的酸碱性练习题

溶液的酸碱性练习题一、选择题1. 以下哪种溶液的pH值大于7?A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 氯化钠D. 醋酸2. 根据酸碱平衡理论,以下哪种物质是酸?A. NaOHB. HClC. CaCO3D. NH33. 溶液的pH值等于4,表示该溶液是:A. 酸性B. 碱性C. 中性D. 无法判断4. 强酸和强碱完全中和后,生成的盐是:A. 酸性盐B. 碱性盐C. 中性盐D. 无法确定5. 以下哪种溶液的pH值小于7?A. 碳酸氢钠溶液B. 硫酸铵溶液C. 氢氧化钾溶液D. 醋酸钠溶液二、填空题6. 溶液的pH值范围是_________。

7. pH值等于7的溶液是_________。

8. 强酸和弱碱反应生成的盐溶液通常是_________。

9. 强碱和弱酸反应生成的盐溶液通常是_________。

10. 溶液的pH值可以通过_________来测定。

三、简答题11. 请解释什么是缓冲溶液,并简述其作用。

四、计算题12. 已知某溶液的pH值为3.5,求该溶液的氢离子浓度。

五、实验题13. 请设计一个实验来验证醋酸的酸性,并记录实验步骤和预期结果。

六、论述题14. 论述溶液的酸碱性对生物体的影响,并举例说明。

七、案例分析题15. 某工厂排放的废水pH值为5,分析该废水可能对环境造成的影响,并提出相应的处理建议。

八、判断题16. 所有酸性溶液的pH值都小于7。

()17. 强酸和弱碱反应生成的盐溶液一定是酸性的。

()18. 溶液的pH值越小,溶液的酸性越强。

()19. 溶液的pH值等于7时,溶液一定是中性的。

()20. 强碱和强酸完全中和后,生成的盐溶液一定是中性的。

()九、综合应用题21. 某化学实验室需要配制pH值为4的酸性溶液,若使用pH为2的硫酸溶液稀释,请计算需要多少体积的硫酸溶液与多少体积的水混合才能达到所需的pH值。

十、图表分析题22. 根据所给的pH-体积图,分析溶液的稀释过程,并解释pH值的变化趋势。

习题

习题

第一章溶液的渗透压力1.试排出在相同温度下下列溶液渗透压力由大到小的顺序:⑴c(C6H12O6)= 0.2 mol·L-1;⑵c [(1/2)Na2CO3]=0.2 mol·L-1;⑶c [(1/3)Na3PO4]= 0.2 mol·L-1;⑷c (NaCl)= 0.2 mol·L-12.100ml水溶液中含有2.00g白蛋白,25℃时此溶液的渗透压力为0.717kPa,求白蛋白的相对分子质量。

第二章电解质溶液1.说明①H3PO4溶液中存在着哪几种离子?请按各种离子浓度的大小排列出顺序。

其中H +浓度是否为PO43-浓度的3倍?②NaHCO3和NaH2PO4均为两性物质,但前者的水溶液呈弱碱性而后者的水溶液呈弱酸性,为什么?2.实验测得某氨水的pH为11.26,已知NH3的K b=1.79×10-5,求氨水的浓度。

3.“Tris”是三羟甲基氨基甲烷(HOCH2)3CNH2的缩写。

广泛地在生化研究工作中用于配置缓冲溶液,其低毒性以及在25℃的pKb为5.92,便于在临床应用时控制pH。

0.050mol Tris和0.025mol HCl等体积混合配制成2.00L的缓冲溶液,计算溶液的pH。

“Bis”是二羟甲基氨基甲烷(HOCH2)2CHNH2的缩写,它是一种性质与用途与Tris密切有关的弱碱,在25℃,其pKb为8.8。

把0.050 mol Bis和0.050mol HCl 混合配制成2.00L的溶液,溶液的pH又是多少?4.柠檬酸(缩写H3Cit)及其盐为一种多质子酸缓冲系,常用于配制供培养细菌的缓冲溶液。

如用500ml的0.200mol/L柠檬酸,须加入0.400mol/L的NaOH溶液多少毫升,才能配成pH为5.00的缓冲溶液?(已知柠檬酸的pKa1=3.14,pKa2= 4.77,pKa3=6.39)5.配制pH=10.00的缓冲溶液100ml,⑴今有缓冲系HAc-NaAc、KH2PO4-Na2HPO4、NH4Cl-NH3,问选用何种缓冲系好?⑵如选用的缓冲系的总浓度为0.200mol/L,需要固体共轭酸多少克(假设不考虑体积的变化)和浓度为0.500mol/L的共轭碱多少毫升?⑶该缓冲系的缓冲容量β为多少?6.用0.025 mol·L-1H3PO4和0.05 mol·L-1NaOH,配成近似pH为7.40的缓冲溶液100ml,试求所需H3PO4和NaOH溶液的体积比。

酸碱平衡习题

酸碱平衡习题

一、 选择题1.下列各组混合液中,能作为缓冲溶液的是…………………( )(A) 10 cm 3 0.2 mol ·dm -3 HCl 和10 cm 3 0.1 mol ·dm -3 NaCl(B) 10 cm 3 0.2 mol ·dm -3 HAc 和10 cm 3 0.1 mol ·dm -3 NaOH(C) 10 cm 3 0.2 mol ·dm -3 HAc 和10 cm 3 0.3 mol ·dm -3 NaOH(D) 10 cm 3 0.2 mol ·dm -3 HCl 和10 cm 3 0.2 mol ·dm -3 NaOH2.在0.1 mol ·dm -3 NaH 2PO 4溶液中,离子浓度由大至小的顺序是…( )( 1K ≈ 10-3, 2K ≈ 10-8, 3K ≈ 10-13)(A) Na +,H PO 24-,HPO 42-,H 3PO 4,PO 43-(B) Na +,H PO 24-,HPO 42-,PO 43-,H 3PO 4(C) Na +,HPO 42-,H PO 24-,H 3PO 4,PO 43-(D) Na +,HPO 42-,H PO 24-,PO 43-, H 3PO 43.下列溶液的浓度均为0.10mol·L -1,其pH 最大的是 ( )(A) Na 2HPO 4 (B) Na 2CO 3 (C) NaHCO 3 (D) Na 3PO 4 (H 3PO 4 K a1 = 7.52×10-3, K a2 = 6.23×10-8, K a3 = 3.6×10-13)(H 2CO 3 K a1 = 4.30×10-7, K a2 = 5.61×10-11)二、 填空题1. pH = 3 的 HAc(K a = 1.8 ⨯ 10-5)溶液其浓度为______________ mol ·dm -3,将此溶液和等体积等浓度的NaOH 溶液混合后,溶液的pH 约为____________。

酸碱平衡习题

酸碱平衡习题
值。
结束
Happy Study!!!
结束
9.在氨水中加入 NH4Cl后,NH3的α和pH值变化是:( D )
A. α和pH值都增大
B. α减小, pH值增大
C. α增大, pH值变小
D. α 、pH值都减小
10.弱酸的电离常数值由下列哪项决定?( D )
A. 溶液的浓度
B. 酸的电离度
C. 酸分子中含氢数
D 酸的本质和溶液温度
结束
选择题
pKbθ =4.75
C: HAC –NaAc pKa θ =4.75
D : NaH 2PO4 – Na2HPO4 pKa 2θ =7.20
2. HCN 溶液中,加少量固体 NaCN 后,则( A )
A: HCN 酸度下降
C:HCN 酸度增大
B: Ka HCN 变大
D: HCN 电离度升高
结束
选择题
B :NH3.H2O- NH 4Cl D :NaH2PO4- Na2HPO4
结束
判断题
1.在一定温度下,改变溶液的 PH值,水的离子积不变( √ )
2.在0.1 mol/LH 2S溶液中, [H+]=2[S2-]。
3.H 2CO3—— Na2CO3是缓冲溶液的缓冲对。
(×) (× )
4.0.2mol.L -1 HAc溶液〔 H+〕是 0.1mol.L-1 HAc溶液〔 H+〕的两倍。
4.等量的酸和碱中和,得到的 pH值应是:( D )。
A. 呈酸性
B. 呈碱性
C. 呈中性
D. 视酸碱相对强弱而定
5.NaAc 溶液被稀释后:( A )。
? 水解度增大
C. OH -浓度增高

化学习题

化学习题

在总浓度为0.10mol/L的银-硫代硫酸络合物的溶液中,当Ag(S2O3)35-型体的浓度等于Ag(S2O3)-型体浓度的1000倍时,溶液中游离S2O32-和Ag(S2O3)-型体的浓度各为多少? (已知Ag+-S2O32-形成逐级络合物的累积稳定常数b1=109.0, b2=1013.2 在1L NH3-NH4Cl的缓冲溶液中, 含0.10 mol Zn2+-EDTA络合物, 溶液的pH=9.0,[NH3]=0.10 mol/L,计算Zn2+的浓度。

已知lgK(ZnY)=16.5; 锌氨络离子的lgb1 -lgb4分别为2.27,4.61,7.01,9.06; pH=9.0时lga Y(H) =1.3。

3 在pH=5.0的缓冲溶液中, 以2×10-2mol/L EDTA滴定相同浓度的Cu2+溶液,欲使终点误差在±0.1%以内。

试通过计算说明可选用PAN指示剂。

已知: pH=5.0时PAN的pCu t=8.8, a Y(H)=106.6, lgK(CuY)=18.8。

4 用0.0200 mol/L EDTA滴定pH=10.0每升含有0.020 mol游离氨的溶液中的Cu2+ [c(Cu2+)=0.0200 mol/L], 计算滴定至化学计量点和化学计量点前后0.1% 时的pCu'和pCu值。

[lgK(CuY)=18.8;pH=10.0时lga Y(H)=0.5, lga Cu(OH)=0.8;Cu-NH3络合物的各级累积常数lgb1~lgb4: 4.13、7.61、10.48、12.59]5 计算pH=10.0时, 以铬黑T作指示剂, 用0.0200 mol/L EDTA溶液滴定0.0200 mol/L Ca2+的终点误差。

[pH=10.0时lga Y(H)=0.5、pCa t(铬黑T)=3.8, lgK(CaY)=10.7]6 试计算在pH=10.0的氨性缓冲溶液中, 设化学计量点时[NH3]=0.10 mol/L, 用0.0200 mol/L EDTA溶液滴定0.0200 mol/L Zn2+溶液时,化学计量点的pZn和pZn'值。

化学习题

化学习题

1.绪论1.“0.9%生理盐水”其组成标度表示“100g溶液中含有0.9gNaCl”。

A. 正确 B. 错误2. 化学反应的反应平衡常数越大,则反应进行的速率越快。

A. 正确 B. 错误3. 对于反应a A + b B = d D + e E,若基本单元分别为a A、b B、d D、e E,则下列关系式正确的是A. n(a) = n(b) = n(c) = n(d)B. n(A) = n(B) = n(C) = n(D)C. n(a A) = n(b B) = n(c C) = n(d D)D. n(a/a A) = n(b/b B) = n(c/c C) = n(d/d D)4. 现有一定量的NaOH,当基本单元分别为NaOH、2NaOH及1/2NaOH时,下列各物质的量之间关系正确的是A. n(NaOH)= 1/2 n(2NaOH)=2n( 1/2NaOH)B. 2n(NaOH) = 1/2 n(2NaOH) = n(1/2NaOH)C. n(NaOH) = 2n(2NaOH) = 1/2n( 1/2NaOH)D. 2n(NaOH) = n(2NaOH) = 4n( 1/2NaOH)5. 同温度同体积的两杯蔗糖溶液,其组成标度分别为1.0 mol·L-1和1.0 mol·kg-1,则两溶液中蔗糖的物质的量A. 1.0 mol·L-1的溶液中高B. 1.0 mol·kg-1的溶液中高C. 一样多D. 无法比较6. 当温度从310K下降值295K时,下列表示溶液的各种组成标度中,数值不会随之改变的是①质量摩尔浓度②物质的量浓度③物质的量分数④质量浓度⑤质量分数A. ①②③B. ①③④C. ②④D. ①③⑤7. 已知 100 g 浓硫酸中含纯 H2SO495 g,在 100 g 此浓硫酸中加入400 g 水后,混合溶液的密度为 1.13 g · mL-1,则该混合溶液的质量摩尔浓度为mol·kg-1,物质的量浓度为mol·L-1。

化学习题3

第三章:作业P74-771. 完成下列换算:⑴把下列H +浓度换算成PH: C(H +)mol/l: 5.6×10-5;4.3×10-12;8.7×10-8;1.8×10-4 ⑵把下列PH 换算成H +浓度: 0.25;1.38;7.80;12.50解⑴C(H +)mol/l =5.6×10-5;PH =-lgC(H +)=5-lg5.6=4.25C(H +)mol/l =4.3×10-12;PH =-lgC(H +)=12-lg4.3=11.37C(H +)mol/l =8.7×10-8;PH =-lgC(H +)=8-lg8.7=7.06C(H +)mol/l =1.8×10-4;PH =-lgC(H +)=4-lg1.8=3.74⑵PH =0.25;lgC(H +)=-0.25 C(H +)=0.56PH =1.38;lgC(H +)=-0.62+2 C(H +)=4.17×10-2mol/LPH =7.8;lgC(H +)=-0.2+8 C(H +)=1.58×10-8mol/LPH =12.50;lgC(H +)=-0.5+13 C(H +)=3.16×10-13mol/L2. 试计算:⑴PH =1.00与PH =3.00的HCl 溶液等体积混合后溶液的PH 和 C(H +)。

⑵PH =2.00的HCl 溶液与PH =13.00的NaOH 溶液等体积混合后溶液的PH 和 C(H +)。

解:⑴两者的PH 值均小于7的同一种酸,其PH =1.00;C(H +)=10-1mol/L ;PH =3.00; C(H +)=10-3mol/L C(H +)=(C 1V+C 2V)/2V =(10-1+10-3)/2=0.0505;PH =1.30⑵C(H +)=10-2mol/L ;C(OH -)=10-1mol/L首先发生反应: HCl + NaOH = NaCl + H 2O浓度mol 10-2 V10-1V (过量0.09V ) C(OH -)=0.09V/2V =0.045;POH =10-14/0.045=2.2×10-13PH =12.563. 写出下列弱酸在水中的解离方程式与Ka θ的表达式:⑴亚硫酸⑵草酸(H 2C 2O 4)⑶氢硫酸⑷氢氰酸(HCN)⑸亚硝酸(HNO 3)解:⑴亚硫酸H 2SO 3←→H ++HSO 3- Ka θ=)()().(323SO H c HSO c H c -+ ⑵草酸(H 2C 2O 4)H 2C 2O 4←→H ++HC 2O 4- Ka θ=)()().(42242O C H c O HC c H c -+ ⑶氢硫酸H 2S ←→H ++HS 2- Ka θ=)()().(2S H c HS c H c -+⑷氢氰酸(HCN);HCN ←→H ++CN- Ka θ=)()().(HCN c CN c H c -+ ⑸亚硝酸(HNO 2)HNO 2←→H ++NO 2- Ka θ=)()().(32HNO c NO c H c -+4.已知25℃时,某一元弱酸0.010mol/l 溶液的PH 为4.00求:⑴该酸的Ka θ⑵该浓度下酸的离解度α?解:⑴C(H +)=C Ka θ.;Ka θ=C(H +)2/C =(10-4)2/0.010=10-6 ⑵α=C Ka /θ=1% 答:5. 白醋的质量分数为5.0%的醋酸溶液,假定白醋的密度ρ为1.007g/ml ,它的PH 为多少?已知Ka θ=1.75×10-5解:白醋的主要成分是醋酸(CH 3COOH ;M=60); 1升白醋的质量m =1.007×1000×5.0%。

第四章化学答案

第四章化学答案work Information Technology Company.2020YEAR+第四章 习 题 及 答 案1. 是非题(对的在括号内填“十”号,错的填“—”号)(1)两种分子酸HX 溶液和HY 溶液有同样的pH 值,则这两种酸的浓度(mol ·dm -3)相同。

( — )(2)0.10mol ·dm -3NaCN 溶液的pH 值比相同浓度的NaF 溶液的pH 值要大,这表明CN -的θb K 值比F -的θb K 值要大。

( + )(3)有一由--Ac HAc 组成的缓冲溶液,若溶液中),Ac (C )HAc (C ->则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。

( — )(4)PbI 2和CaCO 3的溶度积均近似为10-9,从而可知两者的饱和溶液中Pb 2+的浓度与Ca 2+的浓度近似相等。

( — )(5)MgCO 3溶度积θsp K =6.82×10-6,这意味着所有含有MgCO 3溶液中,)CO (c Mg (c 232-+=, 而且626232dm mol 1082.6)CO (c )Mg (c ---+⋅⨯=⋅( — )2. 选择题(将正确答案的标号填入空格内)(1)往HAc dm mol 10.0dm 133-⋅溶液中加入一些NaAc 晶体并使之溶解,会发生的情况是 c 。

(a )HAc 的θa K 值增大 (b )HAc 的θa K 值减少 (c )溶液的pH 值增大(d )溶液的pH 值减小(2)设氨水的浓度为c ,若将其稀释1倍,则溶液中c(OH -)为 c 。

(a)c 21(b)c K 21b ⋅θ(c)2/c K b ⋅θ(d)2c(3)下列各种物质的溶液浓度均为1kg mol 01.0-⋅,按它们的渗透压递减的顺序排列 c 。

(a )HAc -NaCl -C 6H 12O 6-CaCl 2 (b )C 6H 12O 6-HAc -NaCl -CaCl 2 (c )CaCl 2-NaCl -HAc -C 6H 12O 6 (d )CaCl 2-HAc -C 6H 12O 6-NaCl(4)设AgCl 在水中,在0.01mol ·dm -3CaCl 2中,在0.01mol ·dm -3NaCl 中以及在0.05mol ·dm -3AgNO 3中的溶解度分别为s O 、s 1、s 2和s 3,这些量之间的正确关系是 b 。

普通化学第三章补充习题及答案

第3章 水化学与水污染重点内容概要 1. 溶液的通性难挥发非电解质的稀溶液的蒸汽压下降,沸点上升——ΔT bp = k bp m 凝固点下降——ΔT fp = k fp m 渗透压cRT =∏难挥发电解质溶液也具有蒸汽压下降、沸点上升,凝固点下降和渗透压等现象,由于电解这些稀溶液的依数性与浓度关系有一定偏差(引入i 值) 2. 酸碱的近代概念,酸碱的解离平衡和缓冲溶液的概念(1)酸碱质子理论人为:凡能给出质子的物质都是酸;凡能与质子结合的物质都是碱。

酸碱共轭关系:共轭酸⇔质子+ 共轭碱 w b a K K K =•(2)一元酸碱的解离平衡αα-=12c K a 2ααc K a≈很小时 c K a ≈α c K Hc a ⋅=+)( αα-=12c K b 2ααc K b≈很小时 cK b ≈α c K OHc b ⋅=-)(由于解离度与c 成反比,与)(b a K 或成正比,所以c/Ka 越大,解离度越小。

当c/Ka>500时,可采用近似计算。

注意:上述计算公式只适用于水溶液中只有弱酸或弱碱的计算。

若溶液中又添加了影响解离平衡的离子(如H + 、弱酸根离子则要考虑同离子效应,根据平衡具体分析计算。

不要随便套公式。

(3)多元酸碱的解离平衡 分级解离 1a K 2a K +H浓度近似按一级解离计算注意:解离度和解离平衡常数都可以反应弱酸、碱的强弱, 但 a K b K 与浓度无关,α与浓度有关。

(4)同离子效应与缓冲溶液同离子效应——实质是平衡移动问题,导致弱酸、碱的解离度减低缓冲溶液——由弱的共轭酸及其共轭碱或弱的共轭碱及其共轭酸组成;具有外加少量酸、碱或稀释时,pH 基本不变的性质。

缓冲溶液的pH 计算:共轭碱)共轭酸)((lg eqeq a c c pK pH -= 共轭碱)共轭酸)((lg00c c pK a -≈缓冲溶液的缓冲能力:c(共轭酸)=c(共轭碱),能力大。

c(共轭酸)、c(共轭碱)大时,能力大c(共轭酸)大时对碱缓冲大,c(共轭碱)大时对酸缓冲大。

基础化学第三版习题答案1-8章

习题答案第一章绪论1、求0.010kgNaOH、0.100kg(Ca2+)、0.10kg(Na2CO3)的物质的量。

解:(1)m(NaOH) = 0.010kg M(NaOH) = 40g·mol-1n(NaOH) = = 0.25 (mol)(2)m(Ca2+) = 0.100kg M(Ca2+) = 40g·mol-1n(Ca2+) = = 5.0(mol)(3)m(Na2CO3) = 0.10kg M(Na2CO3) = 53g·mol-1n(Na2CO3) = = 1.89 (mol)2、下列数值各有几位有效数字?(1)1.026 4位(2)0.0208 3位(3)0.003 1位(4)23.40 4位(5)3000 无数位(6)1.0×10-32位3、应用有效数字计算规则,计算下列各式:(1)21.10 - 0.263 + 2.3 = 23.1 (2)3.20×23.45×8.912 = 667(3)= 5.93×10-3(4)4.6×10-24、(1) 以H2SO4为基本单元,M(H2SO4)=98g/mol;(2) 以HSO4-为基本单元,M(HSO4-)=97g/mol;(3) 以3H2SO4为基本单元,M(3H2SO4)=294g/mol。

5、答:甲的报告更为合理,百分比小数点后保留两位有效数字。

第二章溶液与胶体1、在25o C时,质量分数为0.0947的稀硫酸溶液的密度为1.06g·L-1,在该温度下纯水的密度为0.997 g·L-1。

计算H2SO4的物质的量分数、物质的量浓度和质量摩尔浓度。

解:设取稀硫酸溶液1L,则n(H2SO4) = = 1.02 (mol)n(H2O) = = 53.31(mol)c(H2SO4) = = 1.02 (mol·l-1)x(H2SO4) = == 0.0188b(H2SO4) = == 0.106(mol·kg-1)2、醚的正常沸点为34.5℃,在40℃时往100g乙醚中至少加入多少摩尔不挥发溶质才能防止乙醚沸腾?解:n = 0.22mol3、苯的凝固点为5.50℃,K f = 5.12K·kg·mol-1。

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第四章 缓冲溶液 难题解析 例4-1 计算pH=,总浓度为 mol·L-1的C2H5COOH(丙酸,用HPr表示)- C2H5COONa缓冲溶液中,C2H5COOH和C2H5COONa的物质的量浓度。若向1 L该缓冲溶液中加入 mol HCl,溶液的pH等于多少? 分析 ⑴ 用Henderson—Hasselbalch方程式直接计算丙酸和丙酸钠的浓度。 ⑵ 加入HCl后,C2H5COOH浓度增加, C2H5COONa浓度减小。 解 ⑴ 查表4-1,C2H5COOH的pK a= ,设c(HPr) = x mol·L-1。则c(NaPr) =()mol·L-1

pH=pKa+lgPr)(H)Pr(-cc=+lg1-1LmolLmol)20.0(xx= 解得 x = 即c(HPr) = mol·L-1 c(NaPr) = - mol·L-1 = mol·L-1 ⑵ 加入 mol HCl后:

pH=pKa+lg)HPr()Pr(-nn=+lg0.010)mol(0.0850.010)mol(0.12= 例4-2 柠檬酸(缩写H3Cit)常用于配制供培养细菌的缓冲溶液。现有500 mL的 mol·L-1柠檬酸溶液,要配制pH为的缓冲溶液,需加入 mol·L-1的NaOH溶液多少毫升? 分析 配制pH为的缓冲溶液,应选NaH2Cit-Na2HCit缓冲系, NaOH先与H3Cit完全反应生成NaH2Cit,再与NaH2Cit部分反应生成Na2HCit。 解 查表4-1,柠檬酸的pKa2= ,设H3Cit全部转化为NaH2Cit需NaOH溶液V1 mL ⑴ H3Cit(aq) + NaOH(aq)NaH2Cit(aq) + H2O(l) mol·L-1 × V1 mL = mol·L-1 × 500 mL V1 = 250 即将H3Cit完全中和生成NaH2Cit,需 mol·L-1NaOH溶液250 mL,生成NaH2Cit mol·L-1 ×500 mL=100 mmol 设NaH2Cit部分转化为Na2HCit需NaOH溶液V2 mL,

⑵ NaH2Cit(aq) + NaOH(aq) Na2Hcit(aq) + H2O(l)

则n(Na2HCit ) = mmol, n(NaH2CitB) = (100 - mmol, pH = pKa2 + lg)CitH()HCit(-2-2nn= +lg)mmol0.400-(100mmol400.022VV= V2 = 157 共需加入NaOH溶液的体积为 V1 mL + V2 mL = (250 + 157) mL = 407 mL 例4-3 已知巴比妥酸 (C4H4N2O3)的pKa = 。今有500 mL总浓度 mol·L-1、pH为的巴比妥酸-巴比妥酸钠缓冲溶液,欲将溶液的pH调整到,需加入NaOH多少克?调整前后缓冲溶液的缓冲容量各为多少? 分析 用Henderson—Hasselbalch方程式分别求出加入NaOH前后缓冲系中巴比妥酸及巴比妥酸钠的浓度,再求缓冲容量。 解 ⑴ 在pH为的缓冲溶液中

= + lg)ONH(C)ONH(CL0.200mol32443244-1cc 解得 c(C4H4N2O3)= mol·L-1 c(NaC4H3N2O3)= - mol·L-1 = mol·L-1

β =1-

-1-1

L0.066)mol(0.134L0.066molL0.134mol2.303

= mol·L-1

⑵ 设将pH调整为需加入固体NaOH x g:

= + lg1-1-1-1-mol40gg0.50LL4mol13.0mol40ggL50.0L66mol0.0xx 解得: m = c(C4H4N2O3)= mol·L-1 –L50.0molg401g.11-= mol·L-1

c(NaC4H3N2O3)= mol·L-1 + L50.0molg401.1g1-= mol·L-1

β =1-

-1-1

L0.12)mol(0.079L0.12molL0.079mol2.303

= mol·L-1

例4-4 用 mol·L-1的H2C8H4O4(邻苯二甲酸)溶液和 mol·L-1的NaOH溶液,配制pH为的缓冲溶液100 mL,求所需H2C8H4O4溶液和NaOH溶液的体积比。 分析 NaOH与H2C8H4O4完全反应生成NaHC8H4O4,再与NaHC8H4O4部分反应生成Na2C8H4O4。 解 缓冲系为448OHHC—2448OHC,查表4-1,pKa2=。设需H2C8H4O4溶液V1 mL,需NaOH溶液的总体积为V2 mL,依题意第一步反应需NaOH溶液的体积亦为V1 mL。对于较复杂的平衡体系,可用列表法找出平衡时各物质的量。 ⑴ H2C8H4O4(aq) + NaOH(aq) 448OHHC(aq) + H2O(l) 起始量mmol + + 变化量mmol V1 + 平衡量mmol 0 0 + ⑵ 448OHHC(aq) + NaOH(aq) 2448OHC(aq) + H2O(l) 起始量mmol + +变化量mmol - - +平衡量mmol [ 0 = = pKa2 + lg)OHHC()OHC(-448-2448nn= + lgmmol)10.0050.0(mmol)025.010.0(2112VVVV= 解得 5.221VV 学生自测题 一、判断题(对的打√,错的打×) 1. 缓冲溶液就是能抵抗外来酸碱影响,保持溶液pH绝对不变的溶液。( ) 2、在一定范围内稀释缓冲溶液后,由于[共轭碱]与[共轭酸]的比值不变,故缓冲溶液的pH和缓冲容量均不变。( ) 3、可采用在某一元弱酸HB中,加入适量NaOH的方法来配制缓冲溶液。( ) 4、总浓度越大,缓冲容量越大,缓冲溶液的缓冲能力越强。( ) 5、正常人体血浆中,碳酸缓冲系的缓冲比为20:1,所以该缓冲系无缓冲作用。 ( )

二、选择题(将每题一个正确答案的标号选出) 1、下列混合溶液中,具有缓冲作用的是 ( ) A.50 mLc(KH2PO4)= mol·L-1的溶液+50 mL c(NaOH)= mol·L-1的溶液。 B.50 mL c(HAc)= mol·L-1的溶液+25 mLc(NaOH)= mol·L-1的溶液。 C.50 mL c(NH3)= mol·L-1的溶液+25 mL c(HCl)= mol·L-1的溶液。 D.500 mL c(NaHCO3)= mol·L-1的溶液+5 mL CO2饱和水溶液(常温下CO2的摩尔溶解度为 mol·L-1)。 E.l升纯水中加入c(HAC)= mol·L-1和c(NaAc)= mol·L-1的溶液各1滴。 2、由相同浓度的HB溶液与B- 溶液等体积混合组成的缓冲溶液,若B-的Kb=×10-10,则此缓冲溶液的pH为( ) A. B. C. D. E. 3、用相同浓度的HCl溶液和NH3·H2O溶液(pKb=)配制pH = 的缓冲溶液,HCl溶液和NH3·H2O溶液的体积比应为( ) A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1 E.1∶3 4、配制pH=的缓冲溶液,下列缓冲对中最合适的是( ) A.NaHCO3-Na2CO3(H2CO3的pKa2 = ) B.HAc - NaAc(HAc的pKa = ) C.NH4Cl – NH3·H2O(NH3·H2O的pKb = ) D.Na2HPO4 – Na3PO4(H3PO4的pKa3 = ) E.C2H5COOH–C2H5COONa(C2H5COOH的pKa= ) 5、已知常温下H3PO4的pKa1=,pKa2=, pKa3=。下列缓冲对中,最适合于配制pH为的缓冲溶液的是( ) A. H3PO4 42POH B.42POH24HPO C.24HPO34PO

D. H3PO4 34PO E. H3PO4 24HPO

三、填空题 1、缓冲容量的影响因素中,缓冲比对缓冲容量的影响是:对同一缓冲溶液,当总浓度相同时,缓冲比越接近于 (1) ,缓冲容量越 (2) 。 2、NaHCO3和Na2CO3组成的缓冲溶液,抗酸成分是 (3) ,抗碱成分是(4) ,计算该缓冲溶液pH的公式为 (5) 。该缓冲系的有效缓冲范围是 (6) 。(已知:H2CO3的pKa1=,pKa2=) 3、影响缓冲容量的两个重要因素是(7) 和 (8) 。 四、问答题 1、什么是缓冲溶液? 试以血液中的H2CO3-3HCO缓冲系为例,说明缓冲作用的原理及其在医学上的重要意义。 2、影响缓冲溶液的pH的因素有哪些?为什么说共轭酸的pKa是主要因素? 五、计算题 1.临床检验得知患者甲、乙、丙三人血浆中3HCO和溶解态CO2(aq)的浓度如下: 甲 [3HCO] = mmol·L-1,[CO2(aq)] = mmol·L-1 甲 [3HCO] = mmol·L-1,[CO2(aq)] = mmol·L-1 甲 [3HCO] = mmol·L-1,[CO2(aq)] = mmol·L-1 已知在血浆中校正后的1paK(H2CO3)=,试分别计算三位患者血浆的pH。并判断谁为酸中毒,谁为碱中毒,谁为正常? 2.现有(1) mol·L-1 HCl溶液,(2) mol·L-1 HAc溶液,(3) mol·L-1 NaH2PO4 溶液各50 mL,欲配制pH = 的溶液,问需分别加入 mol·L-1 NaOH溶液多少毫升?配成的三种溶液有无缓冲作用?哪一种缓冲能力最好?

学生自测答案 一、判断题 1. × 2.× 3. √ 4.× 5. × 二、选择题 1. B 2. A 3. B 4. C 5. A 三、填空题 1.(1)1;(2)大 2.(3)Na2CO3 (4)NaHCO3 (5) ][NaHCO]CO[NalgppH332a2K (6)pH = ~ 3. (7)总浓度 (8)缓冲比 四、简答题 1. 能抵抗少量外来强酸、强碱而保持溶液pH基本不变的溶液称为缓冲溶液。 H2CO3 -3HCO 是血浆中最重要的缓冲系,二者之间存在如下质子转移平衡:

H2CO3 + H2O3HCO + H3O+ 当体内酸性物质增加时,血液中大量存在的抗酸成分3HCO与H3O+结合,上述平衡向左移动,使[H3O+]不发生明显地改变。同理,当体内碱性物质增加时,H3O+将质子传递给OH-,生成H2O,上述平衡向右移动,使大量存在的抗碱成分H2CO3离解,以补充被消耗的H3O+,达到新的平衡时,[H3O+]也不发生明显地改变。虽然其缓冲比为20∶1,已超出体外缓冲溶液有效缓冲比(即10∶1 ~ 1∶10 )的范围 ,但碳酸缓冲系仍然是血液中的一个重要缓冲系。这是因为在体外的实验系统中,当缓冲作用发生后,因对抗H3O+或OH-而消耗了的3HCO或H2CO3

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