缓冲习题[2]

第五章缓冲溶液

一、目的要求

1．掌握缓冲溶液的概念、组成和缓冲作用的机理；影响缓冲溶液pH的因素和Henderson-Hasselbalch方程式及几种表示形式，并能用于缓冲溶液pH的计算；缓冲溶液的配制原则、方法和步骤。

2．熟悉缓冲容量的概念及其影响因素、缓冲容量的有关计算；血液中的主要缓冲系及在稳定血液pH过程中的作用。

3．了解医学上常用的缓冲溶液配方和标准缓冲溶液的组成。

二、学习纲要

（一）缓冲溶液的组成及其缓冲作用原理

1．缓冲溶液的缓冲作用和组成

缓冲溶液是一种能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释，而保持溶液pH不变的溶液。这种对pH稳定的作用称为缓冲作用。

缓冲溶液由足够浓度的共轭酸碱对组成。例如：HAc-NaAc、NH3-NH4Cl、NaH2PO4-Na2HPO4等。另外还可采用酸碱反应的生成物与剩余的反应物组成缓冲系，如：HAc（过量）+ NaOH═H2O+NaAc（过量）。组成缓冲溶液的共轭酸碱对的两种物质合称为缓冲系或缓冲对。在缓冲系中共轭酸（如HAc）起着抗碱作用，称为抗碱成分；共轭碱（如Ac-）起着抗酸作用，称为抗酸成分。

2．缓冲作用原理

以HAc-NaAc缓冲系为例。

根据同离子效应，从下述反应可知：在HAc-NaAc缓冲溶液中，存在足量的HAc和Ac-

HAc+H2O H3O+ + Ac-

NaAc Na+ + Ac-

当向该溶液中加入少量强碱（OH-）时，H3O++ OH-2H2O，被消耗掉的H3O+由抗碱成分HAc通过质子转移平衡而加以补充，使溶液中的H3O+浓度基本不变，从而也保持溶液pH值的基本不变。

当向该溶液中加入少量强酸（H+）时，Ac-+ H+-HAc，抗酸成分Ac-

与H 3O +结合生成HAc ，使溶液中的H 3O +基本不变，从而也保持溶液pH 值的基本不变。

（二）缓冲溶液pH 的计算

1．缓冲溶液的pH 计算公式

基本公式：Henderson-Hasselbalch 方程式

在HB-NaB 组成的缓冲溶液中，HB 和B -的质子转移平衡用下式表示

HB +H 2O H 3O + + B -

NaB ?→ Na + + B -

由平衡可得： [H 3O +]＝K a ×]

B []HB [- pH ＝p K a +lg ]HB []B [-＝p K a +lg ]

[][共轭酸共轭碱 (5.1) 此式就是计算缓冲溶液pH 的Henderson —Hasselbalch 方程式。[HB]和[B -]

均为平衡浓度。[B -]与[HB]的比值称为缓冲比，[B -]与[HB]之和称为缓冲溶液的总浓度。

因同离子效应作用，c (B -)≈[ B -]，c (HB) ≈ [HB]，所以式（5.1）也可表示成：

pH ＝p K a +lg HB][]B [-＝p K a +lg )

HB ()B (-c c (5.2) 又因c (B -)=n (B -)/V ，c (HB)= n (HB) /V ，则有：

pH ＝p K a +lg V n V n /)HB (/)B (-＝p K a +lg )

HB ()B (n n - (5.3) 2．缓冲溶液计算公式的意义

(1)冲溶液的pH 取决于弱酸的解离常数K a 和缓冲比c (B -)/c (HB)，同时温度

对缓冲溶液K a 也有影响。

(2)同一缓冲系的缓冲溶液，p K a 值一定，其pH 随着缓冲比的改变而改变。

当缓冲比等于l 时，缓冲溶液的pH 等于p K a 。

(3)适量水稀释缓冲溶液时，c (B -)/c (HB)的比值基本不变，但因稀释而引起溶

液离子强度的改变，因此稀释也会使缓冲溶液的pH 有微小的改变。

(4)该公式只适用于近似计算缓冲液pH 。

3．缓冲溶液pH 计算公式的校正

应用Henderson —Hasselbalch 方程式计算缓冲溶液的pH 只是一个近似值。为使计算值与测定值更接近，在式(5.3)中的c (HB)、c (B -)应分别用a (HB)和a (B -)代替。则式(5.3)可改写为

)HB ()B (lg ]HB []B [lg p )HB (]HB [)B (]B [lg p HB)()B (lg p pH a a a γγγγ-----++=??+=+=K K a a K (5.4)

)

HB ()(B lg γγ- 为校正因数，此式为校正的缓冲溶液pH 计算公式。 (三)缓冲容量和缓冲范围

1．缓冲容量β

缓冲容量β作为衡量缓冲能力大小的尺度。在数值上等于使单位体积（1L 或1mL ）缓冲溶液的pH 改变1个单位时，所需加入一元强酸或一元强碱的物质的量（mol 或mmol ）。

公式： β dpH d )

b (a V n (5.5)

单位：mol·L -1·pH -1。式中d n a(b)为加入的强酸或强碱的物质的量。在同样的d n a(b)和V 的条件下，pH 改变值|dpH|愈小，则β值愈大，缓冲溶液的缓冲能力愈强。

缓冲容量与缓冲溶液的总浓度c 总([HB]+[B -])及[B -]、[HB]的关系

β＝dpH d )

b (a V n ＝2.303×[HB][B -]/

c 总 (5.6)

此式表明，缓冲容量β随c 总及[B -]、[HB]的改变而改变。由于[B -]及[HB]决

定的缓冲比影响缓冲溶液的pH ，所以缓冲容量β随缓冲溶液pH 的变化而变化。

2．影响缓冲容量的因素

（1）当缓冲比一定时，c 总愈大，则β值愈大

c 总愈大，则溶液中的抗酸抗碱成分愈多，缓冲容量β愈大，但也不是c 总无限大，β也无限大，因为随c 总增大，溶液中离子强度I 越大，反过来影响β变小。

通常c 总在0.05～0. 2mol·L -1之间。

（2）当总浓度相同时，缓冲比等于1(即pH ＝p K a )时，缓冲容量达极大值。

β极大＝2.303×(c 总/2)(c 总/2)/c 总＝0.576c 总 (5.7)

不同的缓冲系的缓冲溶液，c 总相同时，β极大值相同。

def

3．缓冲范围

缓冲溶液必须在一定pH 范围内才能发挥其缓冲作用，当其缓冲比愈远离1，缓冲容量愈小。当缓冲比小于1/10或大于10/1时，认为缓冲溶液已基本失去缓冲能力，故一般认为pH ＝p K a ±1为缓冲作用的有效区间，称为缓冲溶液的缓冲范围(buffer effective range)。不同缓冲系，因各自弱酸的p K a 值不同，所以缓冲范围也各不相同。

（四）缓冲溶液的配制

1．缓冲溶液的配制方法

(1)选择合适的缓冲系 所需配制的缓冲溶液的pH 在所选缓冲系的缓冲范围(p K a ±1)之内，并尽量等于或接近弱酸的p K a 值，即pH≈p K a ，这样所配制的缓冲

溶液可有较大缓冲容量β。

如：配pH=5的缓冲溶液，选用HAc-NaAc （HAc 的p K a =4.75）较好；而配pH=10的缓冲溶液，选用NH 3·H 2O-NH 4Cl( NH 4+的p K a =9.25）较好。

(2)配制的缓冲溶液的总浓度要适当 一般选用总浓度在0.05～0.2mol·L -1范围为宜。

(3)计算所需缓冲系的量 选择好缓冲系之后，就可根据Henderson –Hasselbalch 方程式计算所需弱酸及其共轭碱的量或体积。为配制方便，常常使用相同浓度的弱酸及其共轭碱。此时缓冲比也等于共轭碱与共轭酸的体积比。即

-

B a HB pH=p +lg V K V （5.8）

(4)校正 按照Henderson-Hasselbalch 方程的计算值来配制缓冲溶液，由于未考虑离子强度的影响等因素，计算结果与实测值有差别。因此某些对pH 要求严格的实验，还需在pH 计监控下，用加入强酸或强碱的方法，对所配缓冲溶液的pH 加以校正。

2．标准缓冲溶液

应用pH 计测定溶液pH 时，必须用标准缓冲溶液校准。常用的标准缓冲溶液的及温度系数见教材表5-5。

（五）血液中的缓冲系

人体内的各种体液都有一定较稳定的pH 正常范围，离开正常范围，就可能

引起机体内许多功能失调。

血液是由多种缓冲系组成的缓冲溶液，存在的缓冲系主要有

血浆中：H2CO3-HCO3-、H2PO4--HPO42-、H n P-H n-1P-(H n P代表蛋白质)

红细胞中：H2b-Hb-(H2b代表血红蛋白)、H2bO2-HbO2-(H2bO2代表氧合血红蛋白)、H2CO3-HCO3-、H2PO4--HPO42-，在这些缓冲系中，以碳酸缓冲系在血液中浓度最高，缓冲能力最大，在维持血液正常pH中发挥的作用最重要。碳酸在溶液中主要是以溶解状态的CO2形式存在，在CO2(

溶解)

—HCO3-缓冲系中存在如下平衡

CO2(溶解)+H2O

H2CO3H++ HCO3-当[H+]增加时，抗酸成分HCO3-与它结合使上述平衡向左移动。当[H+]减少时，上述平衡向右移动。因此，均可使[H+]不发生明显改变。

CO2是溶解在离子强度为0.16的血浆中，温度为37℃时，其p K a，为6.10，所以血浆中的碳酸缓冲系pH的计算方程式为

pH＝p K a，+lg

溶解

]

CO

[

]

HCO

[

2

3

-

=6.10+lg

溶解

]

CO

[

]

HCO

[

2

3

-

(5.9)

正常人血浆中[HCO3-]和[CO2]溶解浓度分别为0.024mol·L-1和0.001 2mol·L-1，将其代入式(4.10)，可得到血液的正常pH

pH＝6.10 + lg

1

1

L

mol

0012

.0

L

mol

024

.0

-

-

?

?＝6.10 + lg

1

20＝7.40

正常血浆中HCO3-—CO2(

溶解)

缓冲系的缓冲比为20∶1，已超出体外缓冲溶液

有效缓冲比(即10∶1～1∶10)的范围，但它们的缓冲能力是很强的。这是因为体

内是一个―敞开系统‖，当HCO3-—CO2(

溶解)

发生缓冲作用后，HCO3-或CO2(

溶解)

的浓度改变可由呼吸作用和肾的生理功能获得补充或调节，使得血液中的HCO3-和CO2(溶解)的浓度保持相对稳定。因此，血浆中的碳酸缓冲系总能保持相当强的缓冲能力。

血浆中碳酸缓冲系的缓冲作用与肺、肾的调节作用的关系可用下式表示

H2CO3HCO3-

肺CO2+H2O 肾

由于血液中多种缓冲系的缓冲作用和肺、肾的调节作用，使正常人血液的

+OH-

pH维持在7.35～7.45的狭小范围。

三、英汉名词对照

缓冲溶液buffer solutions

缓冲作用buffer action

缓冲系buffer system

缓冲对buffer pair

缓冲容量buffer capacity

缓冲比buffer component ratio

酸中毒acidosis

碱中毒alkalosis

四、习题详解

1.溶液的能对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释，保持pH值基本不变的作用叫做缓冲作用；具有缓冲作用的溶液，叫做缓冲溶液。

HAc + H2O = H3O+ + Ac-

当外加少量强酸时，共轭碱Ac-就和加入的H3O+结合成难电离的HAc和H2O分子，使平衡向左移，消耗了―侵入‖的大部分H3O+，达到新平衡时，溶液中[H3O+]无明显增大，从而保持pH基本不变，故Ac-起了抗酸作用。

如果外加少量强碱，则由强碱电离出来的OH-就会与HAc电离出来的H3O+结合成H2O，引起[H3O+]减少，促使平衡会向右移动，体系中HAc 和H2O作用，补充被消耗掉的H3O+，从而不会使[H3O+]因加入碱而明显改变，即仍保持pH基本不变。故HAc是抗碱成分，起了抗碱作用。

2.缓冲容量是衡量缓冲能力大小的尺度。

缓冲容量的大小主要取决于缓冲溶液的总浓度和缓冲比。

①对于同一缓冲系，缓冲比相同时，c总越大的，β越大，反之则小，一般情况下，缓冲溶液的总浓度以0.05-0.2 mol·L-1为宜。②对于总浓度相等的缓冲溶液，缓冲比等于1（此时pH = p K a）时，β最大。

3.

共轭酸K a p K a理论缓冲范围

HAc

NH +4

H 3BO 3 1.75×10-5 5.6×10-10 5.4 ×10-10 4.756 9.25 9.27 3.756—5.756 8.25—10.25 8.24—10.24

4.（1） pH = p K a + [Ac ]lg [HAc]

- = 4.756 + 0.2/2lg 0.1/2=4.756+ 0.30=5.056 （2） pH = p K a + 233[CO ]lg [HCO ]

-- = 10.25+ 0.1/2lg 0.1/2=10.25+ 0=10.25 （3） NH 3 + HCl = NH 4Cl

n (NH 3) = 0.50×0.10 – 0.10×0.10 = 0.040 (mol)

n (NH +4) =0.10×0.10 = 0.010 (mol)

pH = p K a + 34

(NH )lg (NH )n n + = 9.25 + 0.040lg 0.010 9.25 + 0.6 =9.85 5. 混合溶液中有0.15 mol H 3PO 5，0.25 mol NaOH

H 3PO 4 + NaOH = NaH 2PO 4 + H 2O

生成0.15mol NaH 2PO 4，剩余0.10molNaOH

NaH 2PO 4 + NaOH = Na 2HPO 4 + H 2O

生成0.10mol Na 2HPO 4，剩余0.05 mol NaH 2PO 4

得： H 2PO -4 –HPO 2-4缓冲系

51.730.021.7050

.010.0lg 102.6lg )PO H ()

HPO (lg p pH 84224a2=+=+?-=+=---n n K 6. 加入 HCl 前 NH 3 (aq) —— NH 4Cl

反应前（mmol ）

反应后(mmol) 32b +45[NH H O]pH 14p lg [NH ]0.15014(lg1.810)lg 0.2009.26(0.12)9.14K -?=-+=--?+=+-=34 NH HCl NH Cl 50.000.150 0.100 1.00 0.20050.007.50 0.100 10.0 7.40 0 +??→???=== 10.1

7. 加NaOH 后 25(NaOH)/(NaOH)[C H COONa]m M V

= = 1.8/400.0900.50= mol·L -1 25[C H COOH]0.200.090=-=0.11 mol·L -1

25a 2525[C H COONa]pH p (C H COOH)+lg [C H COOH]

K ==4.87 + 0.090lg 0.11 = 4.78 溶液的离子强度：

)]COO H C ()COO H C ()Na ()Na ([2

1522522--+++=z c z c I =12

[0.090×（+1）2 +0.090×（-1）2]=0.090 mol·kg -1

-2-2525lg (C H COO )0.509(C H COO z γ=-

=-0.153

-25(C H COO )0.703γ=

所以，缓冲溶液的精确 -2525a 2525(C H COO )[C H COONa]pH=p (C H COOH)+lg

[C H COOH]K γ = 4.87 + 0.7030.090lg 4.630.11

?= 8.（1）c (总)=c (HAc) + c (Ac -) = 0.050 + 0.050 =0.10mo l ·L -1

缓冲比= [Ac ][HAc]

- = 1 （2） HAc + NaOH = NaAc + H 2O

反应后c (HAc) = 0.10 mol ? L -1 c (Ac -) = 0.10mol ? L -1

c (总)=c (HAc) + c (Ac -) = 0.10 + 0.10 =0.20 mo l ·L -1

缓冲比= -[Ac ][HAc]

= 1 （3）c (总)=c (HAc) + c (Ac -) = 4560×0.20 + 1560

×0.20 =0.20 mo l ·L -1 缓冲比= -[Ac ][HAc]

= 13 所以（2）号溶液的缓冲比最大

9.设加入HCl 的体积为V (HCl)

7.40pH 9.26lg 9.1110.1

=+=

7.4 + 7.85 +0.05000.100.0500(HCl)lg 0.05000.100.0500(HCl)

V V ?-??+? 解得V (HCl) = 0.0476L = 47.6mL

10.设需要加入NH 4Cl 的物质的量为n (NH 4Cl)

pH = p K a + 34(NH )lg (NH Cl)

n n +4a 43lg (NH Cl)p (NH )pH lg (NH )n K n =-+

=9.25 -10.0 + lg(150.35)?= -2.0×10-2

n (NH 4Cl) = 0.95 mol

11.（1）甲pH = p K a + 24.0lg 1.20

= 7.40 （2）乙pH = p K a + 21.6lg 1.35

= 7.30 （3）丙pH = p K a + 56.0lg 1.40

= 7.70 所以，甲属于正常；乙属于酸中毒；丙属于碱中毒。

12.（1）应该选择NH 4Cl —NH 3缓冲系

（2）根据题意得：

10.0 = 9.25 + 340.500(NH )lg

(NH Cl)/53.5V m ? 43(NH Cl)0.500(NH )0.2000.10053.5

m V +?=? 解方程组得：4(NH Cl)0.161g m = = 0.161 g

3(NH )34mL V =

(3) 114L mol 0301.0L

10.0mol g 5.53g 161.0)Cl (NH --?=??=c 113L mol 170.0L

10.0034.0L mol 500.0)NH (--?=??=c 缓冲容量为

111L mol 0589.0L

mol 200.00301.0L mol 170.0303.2---?=????=β 五、强化训练

（一）选择题

1．0.10 mol·L-1 NH3·H2O (K b=1.8×10-5)40.00mL与0.10mol·L-1HCl 20.0mL混合，所得溶液的值为（）A．1.79 B．2.25 C．4.75 D．6.75 E．9.25

2．下列公式中有错误的是（）A．pH=p K a+lg[B-]/[HB] B．pH=p K a－lg[HB]/[B-]

C．pH=p K a+lg n(B)/n(HB) D．pH=p K a－lg n(B)/n(HB)

E．pH=－lg(K w/K b)+lg[B-]/[HB]

3．用H3PO4(p K a1=2.16，p K a2=7.21，p K a3=12.32)和NaOH所配成的pH=7.0的缓冲溶液中，抗酸成分是（）A．H2PO4-B．HPO42-C．H3PO4

D．H3O+E．H2O

4．与缓冲容量有关的因素是（）A．外加酸量B．总浓度C．K a或K b

D．外加碱量E．温度

5．0.100 mol·L-1HAc加入等体积NaOH溶液配成的缓冲溶液，其最大的缓冲容量[单位是mol/(L·pH)]是（）A．0.576 B．0.2×0.576 C．0.1×0.576

D．0.05×0.576 E．0.576/2

6．欲配制pH＝5.0的缓冲溶液，应选用下列缓冲系中的（）A．邻苯二甲酸（p K a1＝2.943；p K a2＝5.432）

B．甲胺盐酸盐（p K a＝10.63）C．甲酸（p K a＝3.75）

D．乙酸（p K a＝4.756）E．硼酸（p K a＝9.27）

7．影响缓冲容量的主要因素是（）A．缓冲溶液的pH值和缓冲比B．弱酸的p K a和缓冲比

C．弱酸的p K a和缓冲溶液的总浓度D．弱酸的p K a和其共轭碱的p K b

E．缓冲溶液的总浓度和缓冲比

8．下列各组中两溶液的pH相等的是（）A．0.500 mol·L-1NaH2PO4与该溶液稀释一倍后所得溶液

B．c(HAc)＝0.100 mol·L-1的溶液与c(1/2 H2SO4)＝0.100 mol·L-1的溶液

C．0.100 mol·L-1 NaH2PO4溶液与0.100 mol·L-1 Na2HPO4溶液

D．pH＝4.0的缓冲溶液与0.001mol·L-1 HCl

E．0.2 mol·L-1NH3和0.15 mol·L-1HCl

9．下列各组分等体积混合的溶液，无缓冲作用的是（）A．0.2 mol·L-1邻苯二甲酸氢钾和等体积的水

B．0.2 mol·L-1 HCl和0.2 mol·L-1 NH3·H2O

C．0.2 mol·L-1 KH2PO4和0.2 mol·L-1 Na2HPO4

D．0.01 mol·L-1 NaOH和0.2 mol·L-1 HAc

E．0.01 mol·L-1 CH3CHOHCOOH 和0.01 mol·L-1 CH3CHOHCOONa

10．下列各组溶液中，能以一定体积比组成缓冲溶液的是（）A．浓度均为0.1 mol·L-1的NaAc溶液和HAc溶液

B．浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液和HCl溶液

C．浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液和NH3溶液

D．浓度均为0.1 mol·L-1的HAc溶液和HCl溶液

E．浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液和H2SO4溶液

11．欲配制=4.50的缓冲溶液，若用HAc及NaAc配制，则c（HAc）及c（NaAc）的浓度之比为(HAc的p K a＝4.76) （）A．4.76/1 B．1/4.76 C．4.50/1

D．1/1.78 E．1.78/1

12．1.0L溶液中含有6.0g HAc和4.1g NaAc，已知M r(HAc)=60g·mol-1，p K a=4.76 ，M r(NaAc)=82g·mol-1，此溶液的pH为（）A．2.46 B．3.46 C．3.76

D．4.46 E．4.76

13．向0.030 mol·L-1 HAc (p K a=4.76)溶液中加入NaAc晶体，使NaAc的浓度为0.100 mol·L-1，则溶液的pH接近于（）A．5.72 B．5.28 C．4.75

D．4.23 E．2.87

14．下列各缓冲缓冲容量最大的是溶液（）A．500mL中含有0.15mol HAc和0.05mol NaAc

B．500mL中含有0.05mol HAc和0.15mol NaAc

C．500mL中含有0.1mol HAc和0.1mol NaAc

D．1000mL中含有0.15mol HAc和0.05mol NaAc

E．1000mL中含有0.1mol HAc和0.1mol NaAc

15．人体血浆中最重要的抗酸成分是（）A．H2PO4-B．HPO42-C．HCO3-

D．H2CO3E．H n－1P-

16．人体血液的pH值总是维持在7.35?7.45这一狭小的范围内。其中主要原因是由于（）A．血液中的HCO3-和H2CO3只允许维持在一定的比率范围内

B．人体内有大量的水分（约占体重的70％）

C．排出的CO2气体一部分溶在血液中

D．排出的酸性物质和碱性物质溶在血液中

E．新陈代谢产生的酸碱等量溶在血液中

17．下列有关缓冲溶液的叙述中，错误的是（）A．总浓度一定时，缓冲比为1时，β值最大

B．缓冲对的总浓度越大，β越大

C．缓冲范围大体上为p K a±1

D．缓冲容量β越大，溶液的缓冲能力越强

E．缓冲溶液稀释后,缓冲比不变，所以pH不变，β也不变

18．某缓冲溶液的共轭碱的K b=1.0×10-6，从理论上推算该缓冲溶液的缓冲范围是（）A．6～8 B．7～9 C．5～7 D．5～6 E．5～8 19．下列叙述错误的是（）A．中和同体积同浓度的HAc和HCl，所需碱量是相同的

B．由H2CO3的解离平衡，可知溶液中[H+]和[CO32-]的比值＝2∶1

C．血液中[HCO3-]和[CO32-]的比值达到20/1，但由呼吸作用和肾的生理功能

的浓度保持相对稳定而使血浆中的碳酸缓冲的补充或调节，使HCO3-和CO2(

溶解)

系具有缓冲能力

D．某弱酸溶液越稀, 其电离度越大

E．强电解质溶液无离解常数，但可以有溶度积常数

20．人体血浆存在的缓冲对中的共轭碱是（）A．HCO3-B．H2CO3C．CO32-

D．H2PO4-E．PO43-

21．下列各对溶液中,等体积混合后为缓冲溶液的是（）A．0.1 mol·L-1 NaOH和0.05mol·L-1 H2SO4

B．0.1 mol·L-1 NaAc和0.05 mol·L-1 K2SO4

C．0.1 mol·L-1 HAc和0.05 mol·L-1 NaCl

D．0.1 mol·L-1 HAc和0.1 mol·L-1 NaOH

E．0.1 mol·L-1 NaAc和0.05 mol·L-1 HCl

22．将下列各对溶液等体积混和后，不是缓冲溶液的是（）A．0.1 mol·L-1 NaAc与0.1 mol·L-1 NaCl

B．0.2 mol·L-1NH3和0.1 mol·L-1 HCl

C．0.2 mol·L-1H3PO4和0.1 mol·L-1NaOH

D．0.2 mol·L-1Na2CO3和0.2 mol·L-1NaHCO3

E．0.1 mol·L-1H3PO4和0.2 mol·L-1NaOH

23．缓冲比关系如下的HA—A-缓冲溶液中，缓冲容量最大的是（）A．0.18 /0.02 B．0.1 / 0.1 C．0.15 /0.05

D．0.05 / 0.15 E．0.001/ 0.001

24．下列有关缓冲溶液的叙述中，错误的是（）A．K a值影响缓冲范围B．缓冲比相同时总浓度越大缓冲能力越强C．缓冲范围为(p K a±1) D．缓冲容量越大，缓冲能力越强

E．缓冲溶液稀释后缓冲比不变，所以pH不变，缓冲能力不变

25．人体血浆中主要的抗碱成分是（）A．HCO3-B．H2CO3C．CO32-

D．H2PO4-E．PO43-

26．已知某二元酸H2B的p K a1=3，p K a2=7，总浓度为0.10 mol·L-1的HB-—B2-溶液，当[HB-]=[ B2-] 时，溶液的pH为（）A．2 B．3 C．5 D．7 E．5.5

27．由H2PO4-—HPO42-（p K a＝7.21）组成的缓冲溶液的理论缓冲范围（）A．7左右B．6.21～8.21 C．5.21～9.21

D．5.21～7.21 E．7.21～9.21

28．总浓度为0.20 mol·L-1NH3- NH4Cl（p K b =4.75）缓冲溶液，其缓冲容量最大时的pH为（）A．4.74 B．7.00 C．8.10 D．9.26 E．10.74

29．将HAc(p K a=4.756)溶液和NaAc溶液混合配制成pH=4.75的缓冲溶液，溶液中HAc和NaAc的浓度比是( ) A．4:1 B．3:1 C．2:1 D．1:1 E．1:2

30．下列关于血液的pH能保持基本不变，说法错误的是

A．正常人血液的pH范围是7.35—7.45

B．血液中[HCO-3]和[CO2]溶解的比例是20:1，超过了1:10到10:1的范围，所以血液没有缓冲作用

C．血液中有多种缓冲对D．肺的生理调节功能

E．肾的生理调节功能

（二）填空题

1．血液中的共轭酸碱对主要是（1），两成分之间的转换关系式为（2）。

2．能抵抗外加的少量强酸、强碱或稍加稀释，而保持（3）的溶液称为缓冲溶液。按照酸碱质子理论，通常的缓冲溶液是由浓度不太小的（4）组成的。

3．已知HAc、H2PO4-和NH4+的p K a分别为4.76、7.21和9.25。若欲配制与正常人血浆pH相同的缓冲溶液，应选用的缓冲系为（5），其中抗酸成分是（6）。

4．用公式pH=p K a+lg{[B]/[HB]}来计算缓冲溶液的pH，结果（7）准确，主要原因是（8）。

5．缓冲比一定时，缓冲溶液的总浓度越大，缓冲容量越（9）；总浓度一定时，缓冲溶液的pH= （10）时，缓冲容量最大。

6．可与H2PO4-组成缓冲对的物质是（11）或（12）。

7．在100 mL 0.100 mol·L-1 NaH2PO4和50.0 mL 0.100 mol·L-1 NaOH的混合液中，抗酸成分是（13），抗碱成分是（14），该溶液最大缓冲溶量β为（15）mol·L-1·pH-1。

8．已知NH3的p K b=4.75，若在100 mL 0.100 mol·L-1NH3·H2O中加入等体积的的HCl 配成缓冲溶液，其理论缓冲范围是（16），若此溶液的缓冲容量最大，所加HCl 的浓度是（17）。

9．正常人血液的pH为7.40。考虑到血浆中离子强度及体温的影响，经校正后H2PO4-的p K a＝6.89，血浆中的缓冲比[PO42-]/[H2PO4-]为（18）。如果尿的pH为6.25，并且尿中亦存在上述缓冲对，则[HPO42-]/[H2PO4-]缓冲比变成（19）。

10．配制的缓冲溶液要有适当的总浓度，总浓度太低，缓冲容量（20），一般适宜的总浓度为（21）mol·L-1。

11．血液的正常pH值范围是（22），若超出这个范围人就会出现不同程度的（23）或（24）。

12．25℃时H2CO3的K a1=4.5×10-7，其p K a1= （25）；在正常人血浆(37℃，pH=7.40)中[HCO3-] /[CO2]溶解=20/1，其p K a1′= （26）。

（三）判断题

1．缓冲溶液就是能抵抗外来酸碱影响，保持pH绝对不变的溶液。（）2．缓冲溶液被稀释后，溶液的pH基本不变，故缓冲容量基本不变。（）3．混合溶液一定是缓冲溶液。（）4．缓冲溶液的缓冲容量大小只与缓冲比有关。（）5．缓冲溶液中，其他条件相同时，缓冲对的p K a越接近缓冲溶液的pH时，该缓冲溶液的缓冲容量就一定越大。（）6．HAc溶液和NaOH溶液混合可以配成缓冲溶液，条件是HAc比NaOH 的物质的量适当过量。（）7．由HB和NaB组成的缓冲溶液，HB和B-的平衡浓度近似等于c(HB)和c(NaB)。（）8．因NH4Cl－NH3·H2O缓冲溶液的pH大于7, 所以不能抵抗少量的强碱。

（）9．同一缓冲系的缓冲溶液，总浓度相同时，只有pH=p K a的溶液，缓冲容量最大。（）10．0.1mol·L-1的KH2PO和0.05 mol·L-1的NaOH以等体积混合，可以配制成缓冲溶液。（）

(四)问答题或论述题

1．影响缓冲溶液的pH的因素有哪些？为什么说共轭酸的p K a是主要因素？

2．缓冲溶液是如何发挥缓冲作用的？

3．举例说明为什么正常人体血液pH能保持在7.40±0.05范围内？

（五）计算题

1．在浓度为0.25 mol·L-1的某一元弱酸（K a = 5.0×10-6）和它的共轭碱组成的缓冲溶液100 mL中，加入5.0 mmol固体NaOH后，pH为5.60，计算加入NaOH前溶液中共轭碱的浓度。(M r(NaOH)=40g·mol-1）

2．现有10L缓冲溶液，内含0.10 mol·L-1 H2PO4-和0.03 mol·L-1HPO42-。

(1) 计算该缓冲溶液的pH值。

(2) 往该溶液中加入0.0050mLHCl后，pH值等于多少？

(3) 往该缓冲溶液中加入0.004mLNaOH后，pH值等于多少？

3．今有HAc－NaAc缓冲系配成的总浓度为0.200 mol·L-1、pH=4.50的缓冲溶液500mL，今欲将此溶液的pH调整到4.90，需加固体NaOH多少克？pH为4.90的缓冲溶液的缓冲容量是多少？

4．现有1.0L缓冲溶液，内含0.01mol H2PO4-、0.030mol HPO42-。

（1）计算该缓冲溶液的pH；

（2）往该缓冲溶液中加入0.005 0 mol HCl 后，pH等于多少？

5．柠檬酸（缩写H3Cit）常用于配制供培养细菌的缓冲溶液。如用500mL 的0.200 mol·L-1柠檬酸，须加入0.400 mol·L-1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p K a1=3.14，p K a2= 4.77，p K a3=6.39）6．今有500mL总浓度0.200 mol·L-1、pH=4.50的HAc－NaAc缓冲溶液，欲将pH调整到4.90，需加NaOH多少克？调整后缓冲溶液的缓冲容量是多少？

7．用0.025 mol·L-1的H3PO4和0.10 mol·L-1的NaOH，配制pH=7.40的缓冲溶液100 mL，求所需H3PO4和NaOH的体积比。

参考答案

一、选择题

1．E 2．D 3．B 4．B 5．D 6．E 7．E 8．C 9．B 10．A 11．E 12．E 13．B 14．C 15．C 16．A 17．E 18．B 19．B 20．A

21．E 22．A 23．B 24．E 25．B 26．D 27．B 28．D 29．D 30．B

二、填空题

1．（1）H 2CO 3和HCO 3- （2）H 2CO 3

HCO 3- + H + 2．（3）pH 值基本不变 （4）共轭酸碱对

3．（5）H 2PO 4-? HPO 42- （6）HPO 42-

4．（7）不 （8）公式中的溶液用的是浓度，没有用活度，即没有考虑离子强度的影响。

5．（9）大 （10）p K a

6．（11）H 3PO 4 （12）HPO 42- (或HPO 42-；H 3PO 4)

7．（13）HPO 42- （14）H 2PO 4- （15）0.0384

8．（16）8.25?10.25 （17）0.05 mol·L -1

9．（18）3.24 （19）0.23

10．（20）过小 （21）0.05?0.2

11．（22）7.35?7.45 （23）酸中毒 （24）碱中毒

12．（25）6.35 （26）6.10

三、判断题

1．F 2．F 3．F 4．F 5．T 6．T 7．T 8．F 9．T 10．T

四、简答题

1．影响缓冲溶液的pH 的因素有共轭酸的p K a 和缓冲比，由于缓冲比处在对数项中，对pH 值的影响较小，故不是主要因素，所以，共轭酸的p K a 是决定缓冲溶液pH 的主要因素。

2．缓冲溶液能起缓冲作用是与它的组成有关的。是由弱电解质离解平衡来调节的。例如由HAc 和NaAc 组成的缓冲溶液中含有大量的HAc 和Ac -离子，当向这种缓冲溶液中加入少量的酸（H +）时，溶液中含有的大量的Ac -离子可以结合这些H +形成HAc 分子；反之，当向这种缓冲溶液中加入少量的碱（OH -）时，OH -将与溶液中H +结合形成水，大量存在的HAc 将离解出H +以补充被OH -结合掉的H +。所以溶液中H +的浓度不会发生大的变化，这就是缓冲作用。

3．正常人体血液中碳酸缓冲系最重要，正常比值溶解

]CO []HCO [23 =20:1，故：

pH ＝p K a ，+lg

溶解]CO []HCO [23-＝6.10 + lg 120＝7.40 人体依靠HCO 3-+H +2+H 2O 平衡的移动及肾和肺的生理功能，可抵抗血液中外来的少量酸碱，而使pH 能保持在7.35?7.45范围内。

五、计算题

1． p K a = 5.30；n （B -）= 100 c （B -）mmol ＋5.0 mmol ；n （HB ）= 20 mmol 5.60 = 5.30 + lg 20

0.5)B (100-+c c （B -）= 0.35mol·L -1

2． (1) pH = 7.2+lg 1

1L 0.01mol L 0.03mol --??=7.68 (2) [H 2PO 4-]=0.010 mol·L -1+0.005 0 mol·L -1=0.015 mol·L -1

[HPO 42-]=0.030 mol·L -1?0.005 0 mol·L -1=0.025 mol·L -1

pH = 7.2+lg 1

1L 0.015mol L 0.025mol --??=7.42 (3) [H 2PO 4-]=0.010 mol·L -1-0.004 0 mol·L -1=0.060mol·L -1

[HPO 42-]=0.030 mol·L -1?0.004 0 mol·L -1=0.043mol·L -1

pH = 7.2+lg 1

1L 0.0060mol L 0.034mol --??=7.95 3． 4.50 = 4.76 + lg ()()

HAc HAc L 0.200mol

1c c -?- c （HAc ）= 0.130mol·L -1

c （NaAc ）= 0.200 mol·L -1－0.130 mol·L -1 = 0.070 mol·L -1

加入NaOH 后：4.90 = 4.76 + lg ()

()1111mol 40g NaOH 0.50L L 0.130mol mol 40g NaOH 0.50L L 0.070mol ----?-???+

??m m ， m （NaOH ）= 0.92g

[HAc] = 0.084mol·L -1，[Ac -] = 0.116mol·L -1

β = ]

[Ac [HAc]][HAc][Ac 2.303--+?= 0.112 (mol·L -1·pH -1)

4．分析 题设缓冲系：H 2PO 4-

HPO 42-+ H +，用公式 pH ＝p K a +lg )PO (H )(HPO 4224

--n n 计算。若加入HCl ，H +与HPO 42- 反应生成H 2PO 4-。

（1）根据H 3PO 4：p K a1=2.16； p K a2=7.21；p K a3=12.32

pH ＝p K a +lg )

PO (H )(HPO 4224

--n n =7.21+lg mol 010.0mol 030.0=7.68 （2）加入0.005 0 mol HCl 后：

pH ＝p K a +lg )PO (H )

(HPO 4224--n n =7.21+lg 0.0050mol

0.010mol 0.0050mol 0.030mol +-= 7.42 5．分析 要配pH=5.00的缓冲溶液，应选p K a2，缓冲系NaH 2Cit-Na 2HCit ，用NaOH 与H 3Cit 完全反应生成NaH 2Cit ，再与NaH 2Cit 部分反应生成Na 2HCit 。

设H 3Cit 全部转化为NaH 2Cit 需NaOH 溶液V 1 mL ：

0.200 mol·L -1×500 mL = 0.400 mol·L -1×V 1 mL

解得： V 1 = 250

设NaH 2Cit 部分转化，组成NaH 2Cit －Na 2Hcit 缓冲系，需NaOH 溶液V 2 mL ：

NaH 2Cit + NaOH Na 2HCit + H 2O

n （Na 2HCit ）= 0.400 mol·L -1×V 2 mL= 0.400V 2 mmol

n （NaH 2Cit ）= 0.200 mol·L -1×500 mL －0.400 mol·L -1×V 2 mL

= (100－0.400 V 2)mmol

pH = p K a2 + lg )Cit NaH ()HCit Na (22n n = 4.77＋lg )mmol

0.400-(100mmol 400

.022V V = 5.00 解得： V 2 = 157

共需加入NaOH 溶液的体积： V 1 mL + V 2 mL = 250 mL + 157 mL = 407 mL

6． 查表得HAc 的p K a = 4.76，在pH4.50的缓冲溶液中：

4.50 = 4.76 + lg (HAc)

(NaAc)L 0.200mol -1c c -? 解得 c （HAc ）= 0.130mol·L -1

c （NaAc ）= 0.200 mol·L -1－0.130 mol·L -1= 0.070mol·L -1 加入固体NaOH mg ： 4.90 = 4.76 + lg 1-1-1-1-mol g 40g L 50.0L mol 130.0mol g 40g

L 50.0L mol 070.0?-???+

??m m 解得： m = 0.92

在pH4.90的缓冲溶液中：

[HAc] = 0.130 mol·L -1－

L 50.0mol g 40g 92.01-??= 0.084mol·L -1 [Ac -] = 0.070 mol·L -1＋

L 50.0mol g 40g 92.01-??= 0.116mol·L -1 缓冲容量为：

β = ][Ac [HAc]][HAc][Ac 2.303--+?=1-1--1

-1L 0.116mol L 0.084mol L 0.116mol L 0.084mol 2.303?+?????= 0.112 mol·L -1 7． 缓冲系为NaH 2PO 4-Na 2HPO 4。设需H 3PO 4体积V 1 mL ，NaOH 体积V 2 mL 。

n (H 3PO 4) = 0.025 mol·L -1×V 1 mL = 0.025V 1 mmol

n (NaOH) = 0.10 mol·L -1×V 2 mL = 0.10V 2 mmol

H 3PO 4 + NaOH

NaH 2PO 4 + H 2O

反应前 0.025V 1mmol 0.10V 2mmol

反应后 (0.10V 2-0.025V 1) mmol 0.025V 1mmol

NaH 2PO 4 + NaOH Na 2HPO 4 + H 2O 起始 0.025V 1mmol (0.10V 2-0.025V 1) mmol 平衡时 [0.025V 1-(0.10V 2-0.025V 1)]mmol (0.10V 2-0.025V 1) mmol = (0.050V 1-0.10V 2) mmol

pH = p K a + lg )PO NaH ()HPO Na (4242n n = 7.21 + lg mmol

)10.0050.0(mmol )025.010.0(2112V V V V --= 7.40 5.2 2

1=V V （ 刘海 ）

基础化学练习题(有答案)

复习思考题一 一、 填空题 1．5.0g · L -1 的硼酸（ H 3BO 3 ）溶液，其物质的量浓度为 0.081 mol ·L -1 。 ．不同基本单元的高锰酸钾溶液， 其浓度关系为 c （KMnO 4）=0.2c 2 （ 1 KMnO 4）。 5 4．产生渗透现象的两个必要条件是 有半透膜 和 存在浓度差 。 ． ℃时，已知难溶电解质 MX 2 的溶度积为 K sp ，溶解度为 S ，其 K sp 与 S 5 25 的关系为 （Ksp / 4 ）^（1/3 ） 。 6．在水溶液中有 Ac -、HCO 3-、H 2O 、NO 2-、HS -、CO 32-、H 2S 、H 2PO 4 -、PO 43-、 HCN ，根据质子理论，能作酸不能作碱的有 H2S 、 HCN ；能作碱不能作酸的有 Ac- 、 NO2- 、 CO32- 、 PO43 ；既能作酸又可作碱的有 HCO3- 、H 2O 、 HS-、 H2PO4- 。 7．在 HAc 溶液中加入 NaAc ， HAc 的解离度将会 减小 ，这种现象 称为 盐 效应。 - + 8. 已知 HAc 、H 2PO 4 和 NH 4 的 pKa 分别为 4.76、7.21 和 9.25。若欲配制与 正 常 人 血 浆 pH 相 同 的缓 冲 溶 液 ， 应 选 用 的 缓 冲 系 为 H2PO4- 、 2- HPO4 ，其中抗酸成分是 HPO42- 。 9．用一级标准物质 Na 2B 4O 7·10H 2O 标定 HCl 溶液的浓度时，滴定反应式 为 _ Na2B4O7(aq)+_HCl （aq ）+5 H2O （ l ）===4H3BO3+2NaCl （ aq ）_______， 化学计量点时计算 [H + ]的公式为 -0.5log(Ka* C) ，可 以选择 甲基红 为指示剂。 10．下列数据： 0.00841、 1.24 ×10-5 、0.0020、1000 和 pH=10.50 的有效数字 位数分别是 3 、 3 、 2 、 4 和 2 。 11.用 Na 2C 2O 4 作一级标准物质标定 KMnO 4 溶液 ,标定是时要添加 __硫酸 ___ 以维持溶液的酸性，不能用盐酸，因 高锰酸根会氧化氯离子 ；

缓冲溶液的配制与性质

实验一缓冲溶液的配制和性质、溶液pH值测定 【实验目的】 1.学习缓冲溶液及常用等渗磷酸盐缓冲溶液的配制方法。 2.加深对缓冲溶液性质的理解。 3.强化吸量管的使用方法。 4.学习使用pHS-2C型酸度计。 5.培养环境保护意识。 【预习作业】 1.一般性溶液与缓冲溶液有什么不同？ 2.缓冲溶液的性质有哪些？ 3.如何衡量缓冲溶液的缓冲能力大小？缓冲溶液的缓冲能力与什么因素有关？ 4.实验是如何设计以验证缓冲溶液所具有的性质及缓冲容量的影响因素的，设计时有哪些注意事项？ 5.该如何检测缓冲溶液的pH值是否发生改变？是否均需要用pH计？ 6.本实验属定量测定还是定性测定或半定量测定？ 【实验原理】 普通溶液不具备抗酸、抗碱、抗稀释作用。 缓冲溶液通常是由足够浓度的弱酸及其共轭碱、弱碱及其共轭酸或多元酸的酸式盐及其次级盐组成的，具有抵抗外加的少量强酸或强碱、或适当稀释而保持溶液pH值基本不变的作用。 本实验通过将普通溶液和配制成的缓冲溶液对加入酸、碱或适当稀释前后pH数值的变化来探讨缓冲溶液的性质。 根据缓冲溶液中共轭酸碱对所存在的质子转移平衡： HB? B－+H3O+ 缓冲溶液pH值的计算公式为： 式中p K a为共轭酸解离常数的负对数。此式表明：缓冲溶液的pH值主要取决于弱酸的p K a 值，其次决定于其缓冲比。 需注意的是，由上述公式算得的pH值是近似的，准确的计算应该用活度而不应该用浓度。要配制准确pH值的缓冲溶液，可参考有关手册和参考书上的配方，它们的pH值是由精确的实验方法确定的。 缓冲容量（β）是衡量缓冲能力大小的尺度。缓冲容量（β）的大小与缓冲溶液总浓度、缓冲组分的比值有关。 缓冲溶液总浓度越大则β越大；缓冲比越趋向于1,则β越大，当缓冲比为1时，β达极大值。 实验室中最简单的测定缓冲容量的方法是利用酸碱指示剂变色来进行判断的。例如：本实验就使用了甲基红指示剂。 颜色红色橙色黄色医学上常用PBS(等渗磷酸盐缓冲盐水)作为体外细胞缓冲培养液。PBS是与人体血浆渗透压(280～320mOsmol·L-1)等渗，并与人体血液pH值(7.35～7.45)一致的含有NaCl、KCl、Na2HPO4、KH2PO4等物质的磷酸盐缓冲液。根据不同用途，PBS有不同的配制方法，如用于细胞培养的pbs配方为：8g NaCl，0.2g KCl，0.24g KH2PO4，1.44g Na2HPO4，加水至800ml，用HCl调pH至7.4，补水至1L，消毒灭菌既得。

酸碱平衡练习题

酸碱平衡练习题 一.是非题 1.由于乙酸的解离平衡常数)()()(HAc c Ac c H c K a -+=θ ，所以只要改变乙酸的起始浓度即c(HAc)，a K θ 必随之改变。 2.缓冲溶液的缓冲能力一般认为在pH=Pka ⊕±1范围内。 3.稀释可以使醋酸的电离度增大，因而可使其酸性增强. 4.溶液的酸度越高，其pH 值就越大。 5.在共轭酸碱体系中，酸、碱的浓度越大，则其缓冲能力越强。 6.溶液的酸度越高，其pH 值就越小。 7.根据酸碱质子理论，强酸反应后变成弱酸。 8.在浓度均为0.01 mol ·L -1的HCl ，H 2SO 4，NaOH 和NH 4Ac 四种水溶液中，H + 和OH -离子浓度的乘积均相等。 9.将氨水的浓度稀释一倍，溶液中OH - 离子浓度就减小到原来的一半。 ，可以组成缓冲溶液。 11.缓冲溶液中，当总浓度一定时，则c(A -)/c(HA)比值越大，缓冲能力也就越大。 12.某些盐类的水溶液常呈现酸碱性,可以用来代替酸碱使用。 13.由质子理论对酸碱的定义可知， NaHCO 3只是一种碱。 ，可以组成缓冲溶液。 二.选择题 1.某弱酸HA 的K a θ＝1×10-5，则其0.1 mol·L -1溶液的pH 值为 A. 1.0 B. 2.0 C. 3.0 D.3.5 2.有下列水溶液：(1)0.01 mol ·L -1CH 3COOH ；(2)0.01 mol ·L -1CH 3COOH 溶液和等体积0.01 mol ·L -1HCl 溶液混合；(3)0.01 mol ·L -1CH 3COOH 溶液和等体积0.01 mol ·L -1NaOH 溶液混合； (4)0.01 mol ·L -1CH 3COOH 溶液和等体积0.01mol ·L -1NaAc 溶液混合。则它们的pH 值由大到小的正确次序是 A.(1)>(2)>(3)>(4) B.(1)>(3)>(2)>(4) C.(4)>(3)>(2)>(1) D.(3)>(4)>(1)>(2) 3.下列离子中只能作碱的是（ ）。 A ．H 2O B ．HCO -3 C ．S 2- D ．[Fe(H 2O)6]3+ 4.在1.0LH 2S 饱和溶液中加入 mol ·L -1HCl 则下列式子错误的是 A.c(H 2S)≈0.10 mol ·L -1 B.c(HS -)

缓冲溶液习题

缓冲溶液习题Newly compiled on November 23, 2020

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C 2H 5COOH(丙酸,用HPr 表示)- C 2H 5COONa 缓冲溶液中，C 2H 5COOH 和C 2H 5COONa 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，C 2H 5COOH 浓度增加, C 2H 5COONa 浓度减小。 解 ⑴ 查表4-1，C 2H 5COOH 的p K a = ，设c (HPr) = x mol·L -1。则c (NaPr) =（）mol·L -1 pH ＝p K a +lg Pr) (H ) Pr (-c c =+lg 1-1L m ol L m ol )20.0(??--x x = 解得 x = 即c (HPr) = mol·L -1 c (NaPr) = - mol·L -1 = mol·L -1 ⑵ 加入 mol HCl 后： pH ＝p K a +lg )HPr ()Pr (-n n =+lg 0.010)m ol (0.0850.010)m ol (0.12+-= 例4-2 柠檬酸（缩写H 3Cit ）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NaH 2Cit-Na 2HCit 缓冲系， NaOH 先与H 3Cit 完全反应生成NaH 2Cit ，再与NaH 2Cit 部分反应生成Na 2HCit 。 解 查表4-1,柠檬酸的p Ka 2= ，设H 3Cit 全部转化为NaH 2Cit 需NaOH 溶液V 1 mL

实验二 缓冲溶液的配制和性质

实验二缓冲溶液的配制和性质 一、实验目的 1、学习缓冲溶液的配制方法，并试验其缓冲作用。 2.、学习并掌握pHS-3C 型pH 计的正确使用方法。 二、实验原理 弱酸及其共轭碱（如HAc-NaAc）的水溶液，或者弱碱和它的共轭酸（如NH3.H2O-NH4Cl）的水溶液，能抵抗外来的少量酸、碱或稀释的影响而使其pH 值保持稳定，具有这种缓冲作用的溶液叫缓冲溶液。对于弱酸及其共轭碱组成的缓冲溶液，其pH值的计算公式为： pH=pka+lg(C共轭碱/C酸) 对于弱碱及其共轭酸组成的缓冲溶液，其pH值的计算公式为： pH=PK w - pk b+lg(C碱/C共轭酸) 缓冲溶液的有效缓冲范围为pKa±1。 三、仪器和药品 仪器：pHS-3C 型精密pH 计 试剂：HN3.H2O（1.0 mol.L-l）、NH4Cl（0.1 mol.L-l）、HAc（0.1 mol.L-l；1.0 mol.L-l）、NaAc （0.1 mol.L-l；1.0 mol.L-l）、NaOH（0.1 mol.L-l）、HCl（0.10 mol.L-l）、标准缓冲溶液。 四、实验内容 1、缓冲溶液pH值的配制及其pH值的测试 按下表配制4种缓冲溶液，测定前将溶液搅拌均匀，分别插入擦洗干净的复合电极，测定其pH值，待读数稳定后，记录测定结果，并进行理论计算，将理论计算值与测定值进行比较。 2、试验缓冲溶液的缓冲作用 在上面配制的第4号缓冲溶液中加入0.5ml（约10滴）0.10mol/L HCI溶液，摇匀，用酸度计测定其PH值，再加入1.0 ml（约20滴）0.10mol/L NaOH溶液，摇

实验完成后，清洗电极，整理仪器。 三、设计和配制PH=3.9、PH=6.0的磷酸盐缓冲溶液和PBS缓冲溶液PH=3.9,配一个磷酸溶液（pH应该在1.8左右），用NaOH调到想要的pH即可 PH=6.0,0.2 Mol/L Na2HPO4（12.2ml） 0.2Mol/L KH2PO4（87.8ml） 五、思考题 1、怎样根据缓冲溶液的PH值选定缓冲物质？ 2、为什么在通常情况下配制的缓冲溶液中酸（或碱）的浓度与其共轭碱（或共轭酸）的浓度接近？这种缓冲溶液的PH值主要决定于什么？ 3、将10mL0.2mol.L-1 HAc和10mL0.1mol.L-1 NaOH混合，问所得到溶液是否有缓冲作用？这个溶液的pH值在什么范围内？

缓冲材料种类

缓冲材料种类很多，难以尽述，下面就包装上常用的几种缓冲材料作一介绍： (1)聚苯乙烯泡沫塑料 聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主体，加入发泡剂等添加剂制成，它是目前使用最多的一种缓冲材料。它具有闭孔结构，吸水性小，有优良的抗水性；密度小，一般为0.015～0.03；机械强度好，缓冲性能优异;加工性好，易于模塑成型；着色性好，温度适应性强，抗放射性优异等优点。但燃烧时会放出污染环境的苯乙烯气体。 聚苯乙烯泡沫塑料广泛用于各种精密仪器、仪表、家用电器等的缓冲包装，也可用其直接制成杯、盘、盒等包装容器来包装物品。 (2)聚乙烯泡沫塑料 聚乙烯泡沫塑料是以聚乙烯树脂为主体，加发泡剂、交联剂和其它添加剂制成，是十分重要的一种缓冲材料。它具有密度小，最小可达0.01／cm3；缓冲性、耐热性、吸水性小；化学性能稳定，不易受腐蚀；机械性能好，坚韧、有挠性、耐摩擦；加工性能好，易于成型；价格较便宜等优点。 聚乙烯泡沫塑料在包装上广泛用于精密仪器仪表、家用电器、玻璃和陶瓷制品、工艺品、贵重物品等的缓冲包装；可制成缓冲衬垫，作为包装内衬材料；也可制成缓冲袋、缓冲板箱等包装容器；还可制成冷冻食品和热食品的绝热容器等。 (3)聚氨酯泡沫塑料 聚氨酯泡沫塑料是异氰酸酯和羟基化合物经聚合发泡制成，按其硬度

可分为软质和硬质两类，其中软质为主要品种。一般来说，它具有极佳的弹性、柔软性、伸长率和压缩强度；化学稳定性好，耐许多溶剂和油类；耐磨性优良，较天然海绵大20倍；还有优良的加工性、绝热性、粘合性等性能，是一种性能优良的缓冲材料，但价格较高。 聚氨酯泡沫塑料一般只用于高档精密仪器、贵重器械、高档工艺品等的缓冲包装或衬垫缓冲材料，也可制成精致的、保护性极好的包装容器；还可采用现场发泡对物品进行缓冲包装。 (4)聚氯乙烯泡沫塑料 聚氯乙烯泡沫塑料是以聚氯乙烯树脂为主体，加入发泡剂及其它添加剂制成，是一种使用较早的泡沫塑料。分硬质和软质两类，而以软质居多。它具有良好的机械性能和冲击吸收性；是一种闭孔型柔软的泡体；其密度在0.05～0.1g／cm3之间；化学性能稳定，耐腐蚀性强；不吸水，不易燃烧，价格便宜。但它的耐候性差，有一定毒性等。 聚氯乙烯泡沫塑料是一种较普通的缓冲材料，可制成盒、箱等包装容器，也可制成衬垫、衬板等，用以包装一般物品。 (5)聚丙烯泡沫塑料 聚丙烯泡沫塑料是以聚丙烯树脂为主体，加入发泡剂及其它添加剂制成。它机械强度较好，有优良的抗拉强度、柔韧性和弹性摩擦系数大，耐磨性能好，有助于制止与其相接触的光滑表面的滑动密度小，绝热性优良；无毒、无味等。但它对光的稳定性差。 聚丙烯泡沫塑料是一种性能优良的缓冲材料，由于其对光洁表面的优良保护性能，已广泛用于家俱、镶板、高档仪器和具有光洁面的金属

缓冲溶液练习题

第四章 缓冲溶液 练习题 一、选择题 ( 共10题 ) 1. 下列各混合溶液中，具有缓冲作用的是………………………………………………（ ） (A) HCl (1 mol ·dm -3) + NaAc (2 mol ·dm -3) (B) NaOH (1 mol ·dm -3) + NH 3 (1 mol ·dm -3) (C) HCl (1 mol ·dm -3) + NaCl (1 mol ·dm -3) (D) NaOH (1 mol ·dm -3) + NaCl (1 mol ·dm -3) 2. 人体中血液的pH 值总是维持在 ~ 范围内，这是由于……………………（ ） (A) 人体内有大量的水分(水约占体重70 %) (B) 新陈代谢的CO 2部分溶解在血液中 (C) 新陈代谢的酸碱物质等量地溶在血液中 (D) 血液中的HCO 3 和H 2CO 3只允许在一定的比例范围中 3. 0.36 mol ·dm -3 NaAc 溶液的pH 为(HAc ：K a = 10-5 )……………………………（ ） (A) (B) (C) (D) 4. 配制pH = 的缓冲溶液时，应选用的缓冲对是……………………………………（ ） (A) HAc-NaAc (K a = 10-5) (B) NaH 2PO 4-Na 2HPO 4 (K a2 = 10-8) (C) NH 3-NH 4Cl (K b = 10-5) (D) NaHCO 3-Na 2CO 3 (K a2 = 10-11) 5. 为测定某一元弱酸的电离常数，将待测弱酸溶于水得50 cm 3溶液，把此溶液分成两等 份。一份用NaOH 中和，然后与另一份未被中和的弱酸混合，测得此溶液pH 为，则此弱酸的K a 为…………………………………………………………………………………（ ） (A) 10-5 (B) 10-4 (C) 10-4 (D) A, B, C 均不对 6. 配制pH = 7的缓冲溶液时，选择最合适的缓冲对是…………………………………（ ） (K a (HAc) = 10-5，K b (NH 3) = 10-5 ； H 3PO 4 ：K a1 = 10-3 ，K a2 = 10-8 ，K a3 = 10-13； H 2CO 3 ：K a1 = 10-7 ，K a2 = 10-11) (A) HAc-NaAc (B) NH 3-NH 4Cl (C) NaH 2PO 4-Na 2HPO 4 (D) NaHCO 3-Na 2CO 3 7. 不能配制 pH = 7 左右的缓冲溶液的共轭酸碱混合物是………………………… （ ） (A) NaHCO 3-Na 2CO 3 (B) NaH 2PO 4-Na 2HPO 4 ? HclO -NaClO (D) H 2CO 3-NaHCO 3 (已知HclO ：K = 10-8 H 2CO 3 ：K 1 = 10-7 ，K 2 = 10-11 H 3PO 4 ：K 1 = 10-3 ， K 2 = 10-8 ，K 3 = 10-13) 8. 将 mol ·dm -3 HAc 与 mol ·dm -3 NaOH 等体积混合，其pH 值为 (K a (HAc) = 10-5)………………………………………………………………………（ ） (A) (B) (C) (D) 9. 用 mol ·dm -3 HAc 和 mol ·dm -3 NaAc 溶液直接混合(不加水)，配制 dm 3 pH = 的缓冲溶液，需取 mol ·dm -3 HAc 溶液为…………………………………（ ） (p K a (HAc) = (A) 102 cm 3 (B) 102 cm 3 (C) 102 cm 3 (D) 102 cm 3

无机化学第三章课后习题参考答案

第三章电解质溶液与离子平衡 1、完成下列换算: （1）把下列H+浓度换算成PH: C(H+)/ mol 、L-1: 5、6*10-5 4、3*10-12 8、7*10-8 1、8*10-4（2）把下列pH换算成H+浓度: 0、25 1、38 7、80 12、50 2、试计算: (1)pH=1、00与pH=3、00的HCl溶液等体积混合后溶液的pH与c(H+); (2) pH=2、00的HCl溶液与pH=13、00的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH与c(H+)。 3、写出下列弱酸在水中的解离方程式与K aθ的表达式: (1) 亚硫酸(2)草酸(H2C2O4) (3)氢硫酸(4)氢氰酸(HCN) (5)亚硝酸(HNO2) 4、已知25℃时,某一元弱酸0、100 mol 、L-1溶液就是pH为4、00,试求: (1)该酸就是K aθ (2) 该浓度下酸的解离度。 、白醋就是质量分数为的醋酸CH3COOH)溶液,假定白醋的密度ρ为1、007g?ml-1,它的pH为多少？ 6、设0、10 mol 、L-1氢氰酸(HCN)溶液的解离度为0、0079%,试求

此时溶液的pH与HCN的标准解离常数K aθ。 7、已知质量分数为2、06%的氨水密度ρ为0、988 g?ml-1,试求: (1)该氨水的pH; (2)若将其稀释一倍,pH又为多少？ 8、(1)在1、00L 0、10 mol 、L-1HAc溶液中通入0、10 mol HCl 气体(且不考虑溶液体积改变),试求HAc的解离度,并与未通入HCl前做比较。 (2)在1、0L 0、10 mol 、L-1NH3?H2O溶液中,加入0、20 mol NaOH(设加入后,溶液体积无变化),试求NH3?H2O的解离度,并与未加NaOH前做比较。 9、描述下列过程中溶液pH的变化,并解释之: (1)将NaNO2溶液加入到HNO2溶液中; (2)将NaNO3溶液加入到HNO3溶液中; (3)将NH4NO3溶液加到氨水中; 10、计算下列缓冲溶液的pH(设加入固体后,下列溶液体积无变化): (1)在100ml 1、0 mol 、L-1 HAc中加入2、8g KOH; (2)6、6g (NH4)2SO4溶于0、50L浓度为1、0 mol 、L-1的氨水。 11、静脉血液中由于溶解了CO2而建立下列平衡: H2CO3 ?H+ + HCO- 上述反应就是维持血液pH稳定的反应之一,加入血液的pH=7,那么缓冲对c(HCO-)/c(H2CO3)之比应为多少？ 12、现有一由NH3与NH4Cl组成的缓冲溶液,试计算:

2020春工程化学习题集3溶液习题

第三章溶液习题 一、判断题 1)物质的量浓度的优点是与温度无关，而质量摩尔浓度和物质的量分数与温度有关。 F 2)由于海水和淡水的渗透压不同，所以海水和淡水鱼不能调换生活环境，否 则将会引起鱼体细胞的肿胀和萎缩，使其难以生存。 T 3)BaSO4、AgCl 难溶于水，水溶液导电不显著，故为弱电解质。 F 4)将氨水稀释一倍，则氢氧根离子的浓度减小为原来的一半。 F 5)有一由 HAc - Ac -组成的缓冲溶液，往该缓冲溶液中加入酸，不会改变该溶液的pH 值。 F 6)HAc 溶液中加入 NaAc 后产生同离子效应，所以往 HCl 溶液中加入 NaCl 也会产生同离子效应。 F 7)溶度积大的沉淀都容易转化为溶度积小的沉淀。 F 8)两种难溶盐比较，K sp 较大者其溶解度也大。 F 9)在压力相同情况下，ｂ＝ 0.01mol ·kg-1 甘油水溶液和 b=0.01mol·kg-1 的葡萄糖水溶液，有相同的沸点升高值。 T 10)AgCl 和Ag2CrO4的溶度积分别为 1.8 ×10-10和2.0 ×10-12，则AgCl 的溶解 度大 Ag2CrO4 的溶解度 F 11)同离子效应和盐效应可以使 难溶性物质的溶解度降低。 F 二、选择题 1．下列物质 酸性最强的是( D ) A.H 3PO4 B.H 3AsO 4 C.H 2SO4 D. HClO 4 2．常温下，往 0.1mol d·m-3HAc 溶液中加入一些 NaAc 晶体并使之溶解，可能发生的变化是 ( C ) A．HAc 的 Kaθ值增大 B. HAc 的 Kaθ值减小 C. 溶液的 pH 值增大 D. 溶液的 pH 值减小 3.根据酸碱质子理论 ,下列化学物质中既可作为酸又可以作为碱的是( D ) A.NH 4+ B. H 2CO3 C. H3O+ D. H 2O 4.pH=2 的溶液中的 H+离子浓度是 pH=6 的溶液中 H+离子浓度的( D ) A 、4 倍 B、40 倍 C、4000 倍 D、 10000 倍 5.H2PO4-的共轭碱是( B ) A. H 3PO4 B. HPO 42- C. PO43- D. OH- 6．下列说法正确的是( C ) A．根据稀释定律，弱酸的浓度越小，其解离度就越大，因此酸性也越强。 B．两种酸 HX 和 HY 的水溶液具有相同的 pH 值，则这两种酸的浓度必然相等。 C．多元弱酸溶液中，由于 Ka1 ＞＞ Ka2 ，故计算多元弱酸溶液中

(完整版)基础化学bb平台测试题+答案-3、缓冲溶液

3、缓冲溶液 一、是非题 √1．总浓度一定时，缓冲溶液的缓冲比越接近于1，缓冲容量越大。 ×2．缓冲溶液就是能抵抗外来酸碱的影响，保持pH绝对不变的溶液。 ×3．因HAc-NaAc缓冲溶液的pH小于7，所以不能抵抗少量的强酸。 √4．正常人血浆中c(HCO3-)/c(CO2)约为20/1。 √5．由HA和NaA组成的缓冲溶液，HA和NaA的平衡浓度近似等于起始浓度c（HA)和c(A-)。×6．在一定范围内稀释缓冲溶液后，由于[共轭碱]与[共轭酸]的浓度比值不变，故缓冲溶液的pH和缓冲容量均不变。 √7．可采用在某一元弱酸HA中，加入适量NaOH的方法来配制缓冲溶液。 ×8．总浓度一定时，缓冲比越大，缓冲溶液的缓冲能力越强。 ×9．正常人体血浆中，碳酸缓冲系的缓冲比为20：1，超出10：1，所以该缓冲系无缓冲作用。 √10．取相同浓度的HCl溶液和NH3·H2O溶液（p K b＝4.76）配制pH= 9.24的缓冲溶液，HCl溶液和NH3·H2O溶液的体积比应为1∶2。 二、选择题 1．用HAc和NaAc配成的缓冲液，抗酸成分和抗碱成分对应的浓度c(Ac-)—c(HAc)分别表示如下，则缓冲容量最大的一对应是 A A、0.04—0.04 B、 0.03—0.05 C、0.03—0.03 D、 0.06—0.02 2．用0.10 mol·L-1HCl滴定20.00mLNH3溶液时，当中和到50.0%时，溶液的pH为 （已知 NH3的p K b为4.76 ） B A、4.76 B、9.24 C、6.24 D、7.00 3．由HA和NaA组成的绶冲液，HA的K a=1.0×10-5，c (NaA)/ c (HA)=3，则此溶液的pH为 D A、5.00 B 、4.30 C、5.30 D、5.48 4．某缓冲溶液，共轭酸的K a=1.0×10-4，则从理论上推测其缓冲范围是 D A、5-6 B、4-6 C、5-7 D、3-5 5．某缓冲溶液含有等浓度的HA和A-。已知A-的K b=1.0×10-10，则此溶液的pH为 C A、10.0 B、5.0 C、4.0 D、2.0 6．人体血浆中最重要的抗酸成分是 A A、 HCO3- B、CO2 C、H2PO4- D、NaCl 7．与缓冲容量有关的因素是 A A、总浓度 B、外加酸量 C、外加碱量 D、酸或碱的解离常数 8．有关缓冲溶液的叙述中，错误的是 C A、缓冲容量越大，溶液的缓冲能力越强 B、缓冲对的总浓度越大，缓冲容量越大 C、总浓度一定时，缓冲比为1时，缓冲容量为1 D、缓冲溶液稀释后，缓冲比不变，pH不变，缓冲容量变小 9．配制pH=9.30的缓冲溶液，下列缓冲对中最合适的是 C A、NaHCO3-Na2CO3（H2CO3的p K a2 = 10.33） B、HAc - NaAc（HAc的p K a = 4.76） C、NH4Cl – NH3·H2O（NH3·H2O的p K b = 4.76） D、Na2HPO4 – Na3PO4（H3PO4的p K a3 = 12.32）

普通化学习题与解答(第三章)

第三章 水化学与水污染 1. 是非题（对的在括号内填“+”号，错的填“-”号） （1）两种分子酸HX 溶液和HY 溶液有同样的pH ，则这两种酸的浓度（3mol dm -?）相同。 （-） （2）0.103mol dm -?NaCN 溶液的pH 比相同浓度的NaF 溶液的pH 要大，这表明CN -的b K 值比F -的b K 值大。 （+） （3）有一由HAc Ac --组成的缓冲溶液，若溶液中()()c HAc c Ac ->，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）2PbI 和3CaCO 的溶度积均近似为10-9，从而可知在它们的饱和溶液中，前者的2Pb +浓度与后者的2Ca +浓度近似相等。 （-） （5）3MgCO 的溶度积均为66.8210s K -=?，这意味着所有含有固体3MgCO 的 溶液中，223()()c Mg c CO +-=，而且2263()() 6.8210c Mg c CO +--?=?。 （-） 2、选择题（将所有正确答案的标号填入空格内） （1）往13dm 0.103mol dm -?HAc 溶液中加入一些NaAc 晶体并使之溶解，会发生的情况是 （bc ） （a ）HAc 的α值增大 （b ）HAc 的α值减小 （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 ） （b ） （c （d ）2c （3）下列各种物质的溶液浓度均为0.013mol dm -?，按它们的渗透压递减的顺序排列正确的是 （c ） （a ）61262HAc NaCl C H O CaCl --- （b ）61262C H O HAc NaCl CaCl --- （c ）26126CaCl NaCl HAc C H O --- （d ）26126CaCl HAc C H O NaCl --- （4）设AgCl 在水中，在0.013mol dm -?2CaCl 中，在0. 013mol dm -?NaCl 中，以及在0.053mol dm -?3AgNO 中的溶解度分别为0s 、1s 、2s 和3s ，这些量之间对的正确关系是 （b ） （a ）0123s s s s >>> （b ）0213s s s s >>> （c ）0123s s s s >=>

缓冲溶液参考习题及解析

《缓冲溶液》作业解析参考 1. 下列各组混合溶液中，不具有缓冲作用的是： A. 100 mL mol·L -1 KH 2PO 4溶液和50 mL ·L -1 NaOH 溶液 B. 100 mL mol·L -1 HAc 溶液和50 mL ·L -1 NaOH 溶液 C. 100 mL mol·L -1 NaH 2PO 4溶液和50 mL ·L -1 NaOH 溶液 D. 100 mL mol·L -1 KH 2PO 4溶液和50 mL ·L -1 HCl 溶液 【C 】A 是 mol KH 2PO 4和 mol NaOH 混合，反应完全后，溶液中含有等量的H 2PO 4- 和HPO 42-，是缓冲溶液；B 是 mol HAc 和 mol NaOH 混合，反应完全后，溶液中含有等量的HAc 和Ac -，是缓冲溶液；D 是 mol KH 2PO 4和 mol HCl 混合，反应完全后，溶液中含有等量的H 2PO 4- 和H 3PO 4，是缓冲溶液；C 是 mol KH 2PO 4和 mol NaOH 混合，反应完全后，溶液中只含有HPO 42-，因此不是缓冲溶液； 2. 下列关于缓冲溶液的叙述中，错误的是 A. 温度一定时，影响缓冲溶液pH 值的主要因素为p K a 和缓冲比 B. 缓冲溶液的有效缓冲范围为p K a ± 1 C. 缓冲溶液缓冲比一定时，总浓度越大，则其缓冲容量越大 D. 缓冲溶液加水稀释后，pH 值基本不变，缓冲容量也不变 【D 】根据亨-哈方程式a [B ]pH p lg [HB] K -=+可知，温度一定时，缓冲比改变，溶液的pH 值会发生变化，此外，当组成缓冲系的共轭酸碱对不同时，弱酸的p K a 也不相同，那么溶液的pH 值也不相同，所以A 选项的说法是正确的。 根据缓冲容量与溶液浓度的关系 2.303[B ][HB]c β- =总 可知，当溶液稀释时，溶液中各物 质的浓度及溶液的总浓度都会随之改变，因此缓冲容量是会改变的。此外如果不看上述公式，我们知道，缓冲溶液缓冲容量的大小是与其总浓度有关的（如C 选项所说），因此当缓冲溶液稀释时，溶液的总浓度减小了，那么缓冲容量必定会随之而改变，所以D 选项的说法是不正确的。 3. 下列各缓冲溶液的总体积相同，其中缓冲能力最强的是 A. mol·L -1 NH 3·H 2O 溶液和 mol·L -1 NH 4Cl 溶液等体积混合后的溶液 B. mol·L -1 NH 3·H 2O 溶液和 mol·L -1 NH 4Cl 溶液等体积混合后的溶液 C. mol·L -1 NH 3·H 2O 溶液和 mol·L -1 NH 4Cl 溶液以体积比2:1混合后的溶液 D. mol·L -1 NH 3·H 2O 溶液和 mol·L -1 NH 4Cl 溶液等体积混合后的溶液 【B 】缓冲溶液的缓冲容量越大，其缓冲能力越强。而缓冲容量的大小与缓冲溶液的总浓度和缓冲比有关。当缓冲溶液总浓度一定时，缓冲比为1:1时，缓冲容量极大，越偏离1:1，缓冲容量越小；当缓冲溶液缓冲比一定时，其总浓度越大缓冲容量越大。题中A 溶液总浓度为 mol·L -1，缓冲比为1:1；B 溶液总浓度为 mol·L -1，缓冲比为1:1；C 溶液总浓度为 mol·L -1，缓冲比为2:1；D 溶液总浓度为 mol·L -1，缓冲比为2:1，据此可以判断B 缓冲溶液的缓冲能力最强。 4. 已知H 3PO 4的p K a1=，p K a2=，p K a3=。100 mL mol·L -1 H 3PO 4溶液和150 mL ·L -1 NaOH 溶液混合后（忽略溶液体积变化），所得溶液的pH 值约为

大学实验化学 缓冲溶液

缓冲溶液 难题解析 [TOP] 例4-1 计算pH=5.00，总浓度为0.20 mol·L -1的C 2H 5COOH(丙酸,用HPr 表示)- C 2H 5COONa 缓冲溶液中，C 2H 5COOH 和C 2H 5COONa 的物质的量浓度。若向1 L 该缓冲溶液中加入0.010 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，C 2H 5COOH 浓度增加, C 2H 5COONa 浓度减小。 解 ⑴ 查表4-1，C 2H 5COOH 的p K a = 4.87，设c (HPr) = x mol·L -1。则c (NaPr) =（0.20-x ）mol·L -1 pH ＝p K a +lg Pr) (H )Pr (-c c =4.87+lg 1-1L mol L mol )20.0(??--x x =5.00 解得 x = 0.085 即c (HPr) = 0.085 mol·L -1 c (NaPr) = (0.20 - 0.085) mol·L -1 = 0.12 mol·L -1 ⑵ 加入0.050 mol HCl 后： pH ＝p K a +lg ) HPr ()Pr (-n n =4.87+lg 0.010)mol (0.0850.010)mol (0.12+-=4.91 例4-2 柠檬酸（缩写H 3Cit ）常用于配制供培养细菌的缓冲溶液。现有500 mL 的0.200 mol·L -1柠檬酸溶液，要配制pH 为5.00的缓冲溶液，需加入0.400 mol·L -1的NaOH 溶液多少毫升？ 分析 配制pH 为5.00的缓冲溶液，应选NaH 2Cit-Na 2HCit 缓冲系， NaOH 先与H 3Cit 完全反应生成NaH 2Cit ，再与NaH 2Cit 部分反应生成Na 2HCit 。 解 查表4-1,柠檬酸的p Ka 2= 4.77，设H 3Cit 全部转化为NaH 2Cit 需NaOH 溶液V 1 mL ⑴ H 3Cit(aq) + NaOH(aq)NaH 2Cit(aq) + H 2O(l) 0.400 mol·L -1 × V 1 mL = 0.200 mol·L -1 × 500 mL V 1 = 250 即将H 3Cit 完全中和生成NaH 2Cit ，需0.400 mol·L -1NaOH 溶液250 mL ，生成NaH 2Cit 0.200 mol·L -1 ×500 mL=100 mmol 设NaH 2Cit 部分转化为Na 2HCit 需NaOH 溶液V 2 mL ， ⑵ NaH 2Cit(aq) + NaOH(aq) Na 2Hcit(aq) + H 2O(l)

光盘3-3缓冲溶液

第三章缓冲溶液 1、什么是缓冲溶液? 什么是缓冲容量? 决定缓冲溶液pH和缓冲容量的主要因素各有哪些? 答：能够抵抗外来的少量强酸或强碱或稍加稀释，而保持pH基本不变的溶液称为缓冲溶液。 缓冲容量是缓冲能力大小的量度。定义为：单位体积的缓冲溶液pH改变1时（ pH=1），所需加入的一元强酸或强碱的物质的量。 决定缓冲溶液pH的主要因素是p K a和缓冲比。 决定缓冲容量的主要因素是总浓度和缓冲比。 2、试以KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液为例，说明为何加少量的强酸或强碱时其溶液的pH 值基本保持不变。 答：KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液由浓度较大的H2PO4-和HPO42-，有同离子效应，处于质子传递平衡： H2PO4- + H2O HPO42-+ H3O+ Na2 HPO4─→HPO42-+ 2Na+ 其中HPO42-是抗酸成分，当加入少量强酸时，HPO42-与H3O+ 结合成H2PO4-而使平衡左移，[HPO42-]略为减少，[H2PO4-]略有增加，溶液的H3O+ 浓度无显著的增加。H2PO4-是抗碱成分，当加入少量强碱时，OH-溶液的H3O+生成H2O，平衡右移，H2PO4-进一步解离，提供更多的H3O+。达到新的平衡时，[H2PO4-]略为减少，[HPO42-]略有增加，溶液的H3O+ 浓度无显著的减少。 3、已知下列弱酸p K a，试求与NaOH配置的缓冲溶液的缓冲范围． (1) 硼酸(H3BO3)的p K a ＝9.27 (2) 丙酸(CH3CH2COOH)的p K a ＝ 4.89 (3) 磷酸二氢钠(NaH2PO4) p K a ＝7.21 (4) 甲酸(HCOOH) p K a ＝ 3.74 答：缓冲溶液的缓冲范围为pH ＝p K a±1，超出此范围则缓冲容量太低。 ⑴pH ＝8.27~10.27

缓冲溶液及相关习题

由弱酸（或弱碱）与弱酸（或弱碱）盐（如HAc-NaAc，NH 3·H 2 O-NH 4 Cl， H 3PO 4 -NaH 2 PO 4 ，NaH 2 PO 4 - Na 2 HPO 4 ，Na 2 HPO 4 - Na 3 PO 4 等）组成的溶液，具有保持溶 液pH相对稳定的性质，这类溶液称为缓冲溶液。 下面是缓冲对的一些例子: 缓冲体系由 1、弱酸和它的盐（如HAc-NaAc） 2、弱碱和它的盐（NH3·H2O-NH4Cl） 3、多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐（如NaH2PO4- Na2HPO4） 的水溶液组成。 相关习题： 1.下列各组分等体积混合的溶液，无缓冲作用的是（） A. 0.2 mol·L-1邻苯二甲酸氢钾和等体积的水 B. 0.2 mol·L-1 HCl和0.2 mol·L-1 NH3·H2O C. 0.2 mol·L-1 KH2PO4和0.2 mol·L-1 Na2HPO4 D. 0.01 mol·L-1 NaOH和0.2 mol·L-1 HAc E. 0.01 mol·L-1 CH3CHOHCOOH 和0.01 mol·L-1 CH3CHOHCOONa 2.下列各组溶液中，能以一定体积比组成缓冲溶液的是（） A. 浓度均为0.1 mol·L-1的NaAc溶液和HAc溶液 B. 浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液和HCl溶液 C. 浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液和NH3溶液 D. 浓度均为0.1 mol·L-1的HAc溶液和HCl溶液 E. 浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液和H2SO4溶液 3.下列各对溶液中,等体积混合后为缓冲溶液的是（） A. 0.1 mol·L-1 NaOH和0.05mol·L-1 H2SO4 B. 0.1 mol·L-1 NAc和0.05 mol·L-1 K2SO4 C. 0.1 mol·L-1 HAc和0.05 mol·L-1 NaCl D. 0.1 mol·L-1 HAc和0.1 mol·L-1 NaOH E. 0.1 mol·L-1 NaAc和0.05 mol·L-1 HCl

第三章-酸碱滴定法

第三章酸碱滴定法 第一节水溶液中的酸碱平衡 教学目的：1.掌握酸碱滴定法的特点和测定对象 2.掌握酸碱度及PH值的求法 教学重点：酸碱度及PH值的求法 教学难点：PH值的求法 教学方法：边讲边练 [复习提问]1.滴定分析可分为几类？ 2.酸碱滴定法的反应原理是什么？ [板书]一、酸碱水溶液的酸度 1.滴定原理：H+ + OH- = H 2 2.酸碱中和反应的特点： （1）反应速率快，瞬间就可完成。 （2）反应过程简单。 （3）有很多指示剂可确定滴定终点。 3.滴定对象 （1）一般的酸碱 （2）能与酸碱直接或间接发生反应的物质。 4.分析浓度和平衡浓度 （1）分析浓度是溶液中所含溶质的物质的量浓度，以C表示，为浓度。 （2）平衡浓度指在平衡状态时，溶液中存在的各种型体的浓度即平衡浓度。 [举例] HAc = H+ + Ac – 5.酸度：溶液中氢离子的浓度（浓度低是时），通常用PH表示。 PH= — lg[H+] [设问]酸度和酸的浓度相同吗？ 不同。酸的浓度是指浓度。溶液中氢离子的浓度 6.碱度：溶液中OH-的浓度 [提问]25℃时，Kw =[ H+][ OH-] = lg[H+] + lg[OH-] = -14 PH + POH = 14 7.酸度与碱度的关系：PH + POH = 14 8.强酸与强碱的PH值的计算 例一： 0.1mol/LHCl溶液的PH值？

解：HCl = H+ + OH- = 0.1mol/L [H+] = C HCl PH = -lg0.1 = 1 练习：（1）0.05mol/L的H2SO4溶液的PH值？ （2）0.1mol/L的NaOH溶液的PH值？ （3）含有2.0X102mol的HCl溶液中加入3.0X102mol的氢氧化钠溶液后，将溶液稀释至1L，计算混合溶液的PH

缓冲溶液练习题

第四章缓冲溶液练习题 一、选择题( 共10题) 1. 下列各混合溶液中，具有缓冲作用的是………………………………………………（） (A) HCl (1 mol·dm-3) + NaAc (2 mol·dm-3) (B) NaOH (1 mol·dm-3) + NH3 (1 mol·dm-3) (C) HCl (1 mol·dm-3) + NaCl (1 mol·dm-3) (D) NaOH (1 mol·dm-3) + NaCl (1 mol·dm-3) 2. 人体中血液的pH值总是维持在~ 范围内，这是由于……………………（） (A) 人体内有大量的水分(水约占体重70 %) (B) 新陈代谢的CO2部分溶解在血液中 (C) 新陈代谢的酸碱物质等量地溶在血液中 (D) 血液中的HCO3 和H2CO3只允许在一定的比例范围中 3. 0.36 mol·dm-3 NaAc溶液的pH为(HAc：K a = 10-5)……………………………（） (A) (B) (C) (D) 4. 配制pH = 的缓冲溶液时，应选用的缓冲对是……………………………………（） (A) HAc-NaAc (K a = 10-5) (B) NaH2PO4-Na2HPO4 (K a2= 10-8) (C) NH3-NH4Cl (K b = 10-5) (D) NaHCO3-Na2CO3 (K a2 = 10-11) 5. 为测定某一元弱酸的电离常数，将待测弱酸溶于水得50 cm3溶液，把此溶液分成两等份。一份用NaOH中和，然后与另一份未被中和的弱酸混合，测得此溶液pH为，则此弱酸的K a 为…………………………………………………………………………………（） (A) 10-5(B) 10-4(C) 10-4(D) A, B, C均不对 6. 配制pH = 7的缓冲溶液时，选择最合适的缓冲对是…………………………………（）(K a(HAc) = 10-5，K b(NH3) = 10-5； H3PO4：K a1 = 10-3，K a2 = 10-8，K a3 = 10-13； H2CO3：K a1 = 10-7，K a2 = 10-11) (A) HAc-NaAc (B) NH3-NH4Cl (C) NaH2PO4-Na2HPO4(D) NaHCO3-Na2CO3 7. 不能配制pH = 7 左右的缓冲溶液的共轭酸碱混合物是…………………………（） (A) NaHCO3-Na2CO3(B) NaH2PO4-Na2HPO4 HclO-NaClO (D) H2CO3-NaHCO3 (已知HclO ：K= 10-8H2CO3：K1 = 10-7，K2 = 10-11H3PO4：K1 = 10-3，K2 = 10-8，K3 = 10-13) 8. 将mol·dm-3 HAc与mol·dm-3 NaOH等体积混合，其pH值为 (K a(HAc) = 10-5)………………………………………………………………………（） (A) (B) (C) (D) 9. 用mol·dm-3 HAc和mol·dm-3 NaAc溶液直接混合(不加水)，配制dm3 pH = 的缓冲溶液，需取mol·dm-3 HAc溶液为…………………………………（） (p K a(HAc) = (A) 102 cm3(B) 102 cm3 (C) 102 cm3(D) 102 cm3