缓冲溶液习题

第五章 缓冲溶液1．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 ＋H 2O H 3O +＋Ac -当外加少量强酸时，共轭碱Ac -就和加入的H 3O +结合成难电离的HAc 和H 2O 分子，使平衡左移，消耗了加入的大部分H 3O +，达到新平衡时，溶液中[H 3O +]无明显增大，从而保持pH 基本不变，故Ac -起抗酸作用。

如果外加少量强碱，由强碱引入的OH -就会与H 3O +结合成H 2O ，引起[H 3O +]减少，促使平衡向右移动，体系中HAc 和H 2O 作用，补充被消耗掉的H 3O +，从而不会使[H 3O +]因加入碱而发生明显改变，即仍保持pH 基本不变。

故HAc 是抗碱成分，起抗碱作用。

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同一缓冲系，缓冲比一定时，c 总越大，β越大，反之则小。

一般情况下，缓冲溶液总浓度以0.05mol·L -1～0.2mol·L -1为宜。

②总浓度一定，缓冲比等于1（pH = p K a ）时β最大。

3．共轭酸K a p K a 理论缓冲范围 HAcNH +4H 3BO 31.75×10-5 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. )PO H ()HPO (lg p pH 42242a --+=V V K 即)HPO ()HPO (lg 80.64.72424--+=V V -100 )ml (80)HPO (24=-V 则 )ml (2080100)PO H (42=-=-V5．（1）pH = p K a ＋[Ac ]lg [HAc]-= 4.756＋0.22lg 0.12= 5.057 （2）pH = p K a ＋233[CO ]lg [HCO ]--= 10.25＋0.12lg 0.12= 10.25（3）NH 3＋HCl = NH 4Cln （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= 9.856．混合溶液中有0.15mol H 3PO 4，0.25mol NaOHH 3PO 4＋NaOH = NaH 2PO 4＋H 2O生成0.15mol NaH 2PO 4，剩余0.10mol NaOHNaH 2PO 4＋NaOH = Na 2HPO 4＋H 2O生成0.10mol Na 2HPO 4，剩余0.05mol NaH 2PO 4，得H 2PO -4-HPO 2-4缓冲系，故 51.7050.010.0lg 102.6lg )PO H ()HPO (lg p pH 84224a2=+⨯-=+=---n n K7．加入HCl 前为NH 3（aq ）-NH 4Cl 缓冲系，故32b +45[NH H O]pH 14p lg [NH ]0.15014(lg1.810)lg 9.130.200-⋅=-+=--⨯+=K加入HCl 后34 NH HCl NH Clmmol 50.000.150 0.100 1.00 0.20050.00 7.50 0.100 10.0+→⨯⨯⨯===反应前（） 反应后mmol 7.40 0 10.1（） 7.40pH 9.26lg 9.1210.1=+=8．加NaOH 后25(NaOH)(NaOH)[C H COONa]m M V ==1.8400.0900.50=（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＋0.090lg0.11= 4.78溶液的离子强度)]COO H C ()COO H C ()Na ()Na ([21522522--+++=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=--25(C H COO )0.703γ=所以，缓冲溶液的精确pH 为-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⨯= 9．（1）c 总= c （HAc ）＋c （Ac -）= 0.050＋0.050 = 0.10（mol·L -1）缓冲比=[Ac ][HAc]-= 1 （2）HAc ＋NaOH = NaAc ＋H 2O反应后c （HAc ）= 0.10mol·L -1，c （Ac -）= 0.10（mol·L -1）c 总= c （HAc ）＋c （Ac -）= 0.10＋0.10 = 0.20（mol·L -1）缓冲比=-[Ac ][HAc]= 1 （3）c 总=c （HAc ）＋c （Ac -）=4560×0.20＋1560×0.20 = 0.20（mol·L -1） 缓冲比=-[Ac ][HAc]= 13所以（2）号溶液的缓冲容量最大。

第四章 缓冲溶液 首 页 难题解析 学生自测题 学生自测答案 章后习题解答 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 与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与丙酸钠的浓度。

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 -1pH ＝p K a +lg Pr)(H )Pr (-c c =4、87+lg 1-1L m ol L m ol )20.0(⋅⋅--x x =5、00 解得 x = 0、085 即c (HPr) = 0、085 mol·L -1c (NaPr) = (0、20 - 0、085) mol·L -1 = 0、12 mol·L -1⑵ 加入0、050 mol HCl 后:pH ＝p K a +lg )HPr ()Pr (-n n =4、87+lg 0.010)m ol(0.0850.010)m ol (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 。

《缓冲溶液》作业解析参考1、 下列各组混合溶液中,不具有缓冲作用的就是:A 、 100 mL 0、10 mol·L -1 KH 2PO 4溶液与50 mL 0、10mol·L -1 NaOH 溶液B 、 100 mL 0、10 mol·L -1 HAc 溶液与50 mL 0、10mol·L -1 NaOH 溶液C 、 100 mL 0、10 mol·L -1 NaH 2PO 4溶液与50 mL 0、20mol·L -1 NaOH 溶液D 、 100 mL 0、10 mol·L -1 KH 2PO 4溶液与50 mL 0、10mol·L -1 HCl 溶液【C 】A 就是0、010 mol KH 2PO 4与 0、0050 mol NaOH 混合,反应完全后,溶液中含有等量的H 2PO 4- 与HPO 42-,就是缓冲溶液;B 就是0、010 mol HAc 与 0、0050 mol NaOH 混合,反应完全后,溶液中含有等量的HAc 与Ac -,就是缓冲溶液;D 就是0、010 mol KH 2PO 4与 0、0050 mol HCl 混合,反应完全后,溶液中含有等量的H 2PO 4- 与H 3PO 4,就是缓冲溶液;C 就是0、010 mol KH 2PO 4与 0、010 mol NaOH 混合,反应完全后,溶液中只含有HPO 42-,因此不就是缓冲溶液;2、 下列关于缓冲溶液的叙述中,错误的就是A 、 温度一定时,影响缓冲溶液pH 值的主要因素为p K a 与缓冲比B 、 缓冲溶液的有效缓冲范围为p K a ± 1C 、 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 选项的说法就是正确的。

溶液pH值的计算练习题一、基础计算题1. 已知某溶液中氢离子浓度为1×10^3 mol/L，求该溶液的pH值。

2. 某溶液的pH值为9，求该溶液中氢离子浓度。

3. 若某溶液中氢氧根离子浓度为1×10^11 mol/L，求该溶液的pH值。

4. 已知某溶液的pH值为5，求该溶液中氢氧根离子浓度。

5. 某溶液的氢离子浓度为2×10^5 mol/L，求该溶液的pH值。

二、酸碱中和计算题1. 10 mL 0.1 mol/L的盐酸与20 mL 0.1 mol/L的氢氧化钠溶液混合，求混合后溶液的pH值。

2. 25 mL 0.2 mol/L的硫酸与50 mL 0.1 mol/L的氢氧化钾溶液混合，求混合后溶液的pH值。

3. 30 mL 0.3 mol/L的醋酸与20 mL 0.2 mol/L的氢氧化钠溶液混合，求混合后溶液的pH值。

4. 40 mL 0.4 mol/L的氢氧化钠溶液与20 mL 0.2 mol/L的盐酸混合，求混合后溶液的pH值。

5. 50 mL 0.5 mol/L的硝酸与100 mL 0.25 mol/L的氨水混合，求混合后溶液的pH值。

三、缓冲溶液计算题1. 50 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液中加入5 mL 0.1 mol/L的醋酸钠溶液，求混合后溶液的pH值。

2. 100 mL 0.2 mol/L的氨水溶液中加入10 mL 0.2 mol/L的氯化铵溶液，求混合后溶液的pH值。

3. 75 mL 0.3 mol/L的盐酸溶液中加入25 mL 0.3 mol/L的氯化钠溶液，求混合后溶液的pH值。

4. 80 mL 0.4 mol/L的氢氧化钠溶液中加入20 mL 0.4 mol/L的氢氧化钠氢氧化钾混合溶液，求混合后溶液的pH值。

5. 60 mL 0.5 mol/L的硫酸溶液中加入40 mL 0.5 mol/L的硫酸钠溶液，求混合后溶液的pH值。

四、电离平衡计算题1. 0.1 mol/L的醋酸溶液，其电离常数为1.8×10^5，求该溶液的pH值。

第四章 缓冲溶液 首 页 难题解析 学生自测题 学生自测答案 章后习题解答 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 -1pH ＝p K a +lg Pr)(H )Pr (-c c =4.87+lg 1-1L m ol L m ol )20.0(⋅⋅--x x =5.00 解得 x = 0.085 即c (HPr) = 0.085 mol·L -1c (NaPr) = (0.20 - 0.085) mol·L -1 = 0.12 mol·L -1⑵ 加入0.050 mol HCl 后：pH ＝p K a +lg )HPr ()Pr (-n n =4.87+lg 0.010)m ol(0.0850.010)m ol (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 。

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 -1pH ＝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 -1c NaPr = - mol·L -1 = mol·L -1⑵ 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 mL⑴ H 3Citaq + NaOHaqNaH 2Citaq + H 2Olmol·L -1 × V 1 mL = mol·L -1 × 500 mLV 1 = 250即将H 3Cit 完全中和生成NaH 2Cit,需 mol·L -1NaOH 溶液250 mL,生成NaH 2Cit 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 2Citaq + NaOHaqNa 2Hcitaq + H 2Ol则n Na 2HCit = mmol, n NaH 2CitB = 100 - mmol,pH = p Ka 2 + lg )Cit H ()HCit (-2-2n n = ＋lg)mmol0.400-(100mmol400.022V V =V 2 = 157 共需加入NaOH 溶液的体积为V 1 mL + V 2 mL = 250 + 157 mL = 407 mL例4-3 已知巴比妥酸 C 4H 4N 2O 3的p K a = ;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)O N H (C )O N H (C L 0.200mol 32443244-1c c -⋅ 解得 c C 4H 4N 2O 3= mol·L -1c NaC 4H 3N 2O 3= - mol·L -1 = mol·L -1β =1--1-1L0.066)mol (0.134L 0.066mol L 0.134mol 2.303⋅+⋅⨯⋅⨯= mol·L -1⑵ 设将pH 调整为需加入固体NaOH x g ：= + lg 1-1-1-1-mol 40g g0.50L L 4mol 13.0mol 40g gL 50.0L 66mol 0.0⋅-⨯⋅⋅+⨯⋅x x 解得： m =c C 4H 4N 2O 3= mol·L -1 –L50.0m ol g 401g .11-⨯⋅= mol·L -1c NaC 4H 3N 2O 3=mol·L -1 + L50.0mol g 40 1.1g 1-⨯⋅= mol·L -1 β =1--1-1L0.12)mol (0.079L 0.12mol L 0.079mol 2.303⋅+⋅⨯⋅⨯= mol·L -1 例4-4 用 mol·L -1的H 2C 8H 4O 4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H 2C 8H 4O 4溶液和NaOH 溶液的体积比;分析 NaOH 与H 2C 8H 4O 4完全反应生成NaHC 8H 4O 4,再与NaHC 8H 4O 4部分反应生成Na 2C 8H 4O 4;解 缓冲系为-448O H HC —-2448O H C ,查表4-1,p K a2=;设需H 2C 8H 4O 4溶液V 1 mL,需NaOH 溶液的总体积为V 2 mL,依题意第一步反应需NaOH 溶液的体积亦为V 1 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 H 2C 8H 4O 4aq + NaOHaq -448O H HC aq + H 2Ol 起始量mmol + +变化量mmol V 1 +平衡量mmol 0 0 +⑵-448O H HC aq + NaOHaq-2448O H C aq +H 2Ol起始量mmol + +变化量mmol - - +平衡量mmol0 = = p K a2 + lg)O H HC ()O H C (-448-2448n n = +lgmmol)10.0050.0(mmol )025.010.0(2112V V V V --=解得 5.221 V V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 mL c KH 2PO 4= 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 mL c NaOH= mol·L -1的溶液;C ．50 mL c NH 3= mol·L -1的溶液+25 mL c HCl= mol·L -1的溶液;D ．500 mL c NaHCO 3= mol·L -1的溶液+5 mL CO 2饱和水溶液常温下CO 2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K b =×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NH 3·H 2O 溶液p K b ＝配制pH = 的缓冲溶液,HCl 溶液和NH 3·H 2O 溶液的体积比应为A ．1∶1B ．1∶2C ．2∶1D ．3∶1E ．1∶34、配制pH=的缓冲溶液,下列缓冲对中最合适的是A ．NaHCO 3-Na 2CO 3H 2CO 3的p K a2 =B ．HAc - NaAcHAc 的p K a =C ．NH 4Cl – NH 3·H 2ONH 3·H 2O 的p K b =D ．Na 2HPO 4 – Na 3PO 4H 3PO 4的p K a3 =E ．C 2H 5COOH –C 2H 5COONaC 2H 5COOH 的p K a =5、已知常温下H 3PO 4的p K a1=,p K a2=, p K a3=;下列缓冲对中,最适合于配制pH 为的缓冲溶液的是A. H 3PO 4 -42PO HB.-42PO H -24HPOC.-24HPO -34POD. H 3PO 4 -34PO E. H 3PO 4 -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、NaHCO 3和Na 2CO 3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：H 2CO 3的p K a1=,p K a2=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H 2CO 3--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p K a 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CO 2aq 的浓度如下：甲 -3HCO = mmol·L -1,CO 2aq = mmol·L -1 甲 -3HCO = mmol·L -1,CO 2aq = mmol·L -1 甲 -3HCO = mmol·L -1,CO 2aq = mmol·L -1已知在血浆中校正后的1p aK 'H 2CO 3=,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 NaH 2PO 4 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. B2. A3. B4. C5. A 三、填空题 1．11；2大2．3Na 2CO 3 4NaHCO 3 5 ][NaHCO ]CO [Na lgp pH 332a2+=K6pH = ~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;H 2CO 3 --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：H 2CO 3 + H 2O-3HCO + H 3O +当体内酸性物质增加时,血液中大量存在的抗酸成分-3HCO 与H 3O +结合,上述平衡向左移动,使H 3O +不发生明显地改变;同理,当体内碱性物质增加时,H 3O +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-HCO或H2CO3的浓度得不到补充和调节,抗酸或抗3碱成分会被耗尽;而体内是一个“敞开系统”,当缓冲作用发生后,-HCO或H2CO3浓度3的改变可由肺的呼吸作用和肾的生理功能获得补充和调节,使得血液中的-HCO和3H2CO3的浓度保持相对稳定; 总之,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pH维持在~ 的狭小范围内;2. 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;五、计算题1.解患者甲血浆的pH为：患者乙血浆的pH为：患者丙血浆的pH为：血浆的正常pH为~,当pH＜时属于酸中毒,当pH＞时属于碱中毒;因此患者甲属于正常,患者乙属于酸中毒,患者丙属于碱中毒;2.解1当加入50 mL mol·L-1 NaOH溶液时,NaOH和HCl刚好完全反应生成mol·L-1的NaCl溶液,pH=,此时溶液无缓冲作用;2设在HAc中需加入x L NaOH ,才能形成HAc – Ac-缓冲系,有此时,缓冲比为166,溶液的缓冲能力很小;3依题意,选择-42PO H --24HPO 为缓冲对,需加入y L NaOH,则y = L = mL此时,缓冲比为,溶液的缓冲能力较强;章后习题解答习题1. 什么是缓冲溶液 试以血液中的H 2CO 3--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;答 能抵抗少量外来强酸、强碱而保持其pH 基本不变的溶液称为缓冲溶液;血液中溶解的CO 2与-3HCO 组成缓冲系;正常人体-3HCO /CO 2aq 为20/1,pH=;若pH<,发生酸中毒,pH>,发生碱中毒;当酸性代谢产物增加时,抗酸成分-3HCO 与H 3O +结合,增加的H 2CO 3可通过加快呼吸以CO 2的形式呼出；消耗的-3HCO 则由肾减少对其的排泄而得以补充；当碱性代谢产物增加时,OH -与H 3O +生成H 2O,促使抗碱成分H 2CO 3离解以补充消耗的H 3O +;同理,减少的H 2CO 3及增加的-3HCO 可通过肺和肾来调控;血液中的H 2CO 3–-3HCO 缓冲系与其他缓冲系共同作用,维持pH 为~的正常范围;2. 什么是缓冲容量影响缓冲溶量的主要因素有哪些总浓度均为·L -1的HAc-NaAc 和H 2CO 3--3HCO 缓冲系的缓冲容量相同吗解 缓冲容量是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度,表示单位体积缓冲溶液pH 发生一定变化时,所能抵抗的外加一元强酸或一元强碱的物质的量;影响缓冲容量的主要因素是缓冲系的总浓度和缓冲比：缓冲比一定时,总浓度越大缓冲容量越大；总浓度一定时,缓冲比越接近于1缓冲容量越大;总浓度及缓冲比相同的HAc-NaAc 和H 2CO 3--3HCO 缓冲系的缓冲容量相同;3. 下列化学组合中,哪些可用来配制缓冲溶液1 HCl + NH 3·H 2O2 HCl + Tris 3HCl + NaOH 4 Na 2HPO 4 + Na 3PO 4 5 H 3PO 4 + NaOH 6NaCl + NaAc解 可用来配制缓冲溶液的是：1 HCl + NH 3·H 2O 、2 HCl + Tris 、4 Na 2HPO 4 + Na 3PO 4和5 H 3PO 4 + NaOH4. 将 mol·L -1吡啶C 5H 5N,p K b =和 mol·L -1HCl 溶液等体积混合,混合液是否为缓冲溶液求此混合溶液的pH;解 C 5H 5N 与HCl 反应生成C 5H 5NH +Cl -吡啶盐酸盐,混合溶液为 mol·L -1C 5H 5N 和 mol·L -1 C 5H 5NH +Cl -缓冲溶液,p K a = - =5. 将 gNa 2CO 3和 gNaHCO 3溶于水制备250 mL 缓冲溶液,求溶液的pH;解 0.119m ol m ol84.0g 10.0g)HCO (13=⋅=--n 6. 求pH=,总浓度为 mol·L -1的HCOOH 甲酸–HCOONa 甲酸钠缓冲溶液中,甲酸和甲酸钠的物质的量浓度HCOOH 的p K a =解 设c HCOONa = x mol·L -1, 则c HCOOH = mol·L -1 – x mol·L -1 解得 c HCOO - = x mol·L -1 = mol·L -1c HCOOH= - mol·L -1= mol·L -17. 向100mL 某缓冲溶液中加入 g NaOH 固体,所得缓冲溶液的pH 为.;已知原缓冲溶液共轭酸HB 的p K a =,c HB=·L -1,求原缓冲溶液的pH;解 n NaOH =1L1000mL100mL mol 0.20g/40g 1⨯⋅-= mol·L -1 加入NaOH 后,解得 B - = mol·L -1原溶液 45.5L mol 25.0L mol 35.0lg 30.5pH 11=⋅⋅+=-- 8. 阿司匹林乙酰水杨酸、以HAsp 表示以游离酸未解离的形式从胃中吸收,若病人服用解酸药,调整胃容物的pH 为,然后口服阿司匹林 g;假设阿司匹林立即溶解,且胃容物的pH 不变,问病人可以从胃中立即吸收的阿司匹林为多少克 乙酰水杨酸的Mr=、p K a =解 95.2(HAsp))(Asp lg 48.3(HAsp))(Asp lg p pH a =+=+=--n n n n K依题意 0.0036mol mol 180g 0.65gn(HAsp))n(Asp 1-=⋅=+-解得 n HAsp = mol可吸收阿司匹林的质量 = mol × g·mol -1 = g9. 在500 mL mol·L -1 C 2H 5COOH 丙酸,用HPr 表示溶液中加入 g,求所得溶液的近似pH 和校正后的精确pH;已知C 2H 5COOH 的p K a =,忽略加入NaOH 引起的体积变化;解 ⑴ 求近似pHpH = p K a 4.78mol1.8g/40g L 0.20mol 0.500L mol 1.8g/40g lg 4.87(HPr))(Pr lg 1-1--1-=⋅-⋅⨯⋅+=+n n ⑵ 求精确pH,丙酸钠是强电解质I =21∑c i z i 2 =210.500L 0.045mol ×12+0.500L0.045mol×12 = mol·L -1 ≈ mol·L -1当Z = 0,I = 时,校正因数 11.0)HB ()B (lg -=-γγ pH = p K a 67.4)11.0(78.4Pr)H ()(Pr lg Pr)H ()(Pr lg=-+=++--γγn n 10. 某医学研究中,制作动物组织切片时需pH 约为的磷酸盐缓冲液作为固定液;该固定液的配方是：将29 g Na 2HPO 4·12H 2O 和 g NaH 2PO 4·2H 2O 分别溶解后稀释至1 L;若校正因数lg )PO H ()HPO (-4224γγ-=,计算该缓冲溶液的精确pH; 解 c Na 2HPO 4 =1Lmol 358.0g 29g1⨯⋅-= mol·L -1c NaH 2PO 4 =1Lmol 156g 2.6g1⨯⋅-= mol·L -1pH=p K a2 + )PO H ()HPO (-4224γγ-+lg )PO H ()(HPO 4224--c c = + + lg 11L 0.017m ol L 0.081m ol --⋅⋅= 11. 将 mol·L -1HAc 溶液和 mol·L -1NaOH 溶液以3:1的体积比混合,求此缓冲溶液的pH 及缓冲容量;解 HAc 溶液和NaOH 溶液的体积分别为3V 和V ,c HAc = ×3V - × V mol·L -1 / 3V + V = mol·L -1 c Ac - = mol·L -1 × V / 3V + V = mol·L -112. 某生物化学实验中需用巴比妥缓冲溶液,巴比妥C 8H 12N 2O 3为二元有机酸用H 2Bar 表示,p K a1＝;今称取巴比妥 g,先加蒸馏水配成100 mL 溶液,在pH 计监控下,加入 mol·L -1NaOH 溶液 mL,并使溶液最后体积为1000 mL;求此缓冲溶液的pH 和缓冲容量;已知巴比妥的Mr=184 g·mol -1解 H 2Bar 与NaOH 的反应为H 2Baraq + NaOHaq ＝NaHBaraq +H 2Ol反应生成的NaHBar 的物质的量n NaHBar ＝c NaOH V NaOH ＝ mol·L -1× mL＝25 mmol,剩余H 2Bar 的物质的量为n 余H 2Bar ＝n H 2Bar - n NaOH ＝1-mol 1844.18⋅g g×1000 - 25 mmol ＝75 mmolpH ＝p K a +lg Bar)(H )(HBar 2n n -＝+lg 75mmolmmol 25＝β＝×00mL)25)mmol/10(7500mL)(25mmol/1000mL)(75mmol/10+⨯＝ mol·L -113. 分别加NaOH 溶液或HCl 溶液于柠檬酸氢钠缩写Na 2HCit 溶液中;写出可能配制的缓冲溶液的抗酸成分、抗碱成分和各缓冲系的理论有效缓冲范围;如果上述三种溶液的物质的量浓度相同,它们以何种体积比混合,才能使所配制的缓冲溶液有最大缓冲容量已知H 3Cit 的p K a1=、p K a2=、p K a3=`解.溶液组成缓 冲 系抗酸成分 抗碱成分有效缓冲范围β最大时体积比 Na 2HCit+HCl H 2Cit --HCit 2-HCit 2-H 2Cit -~ 2:1 Na 2HCit+HCl H 3Cit-H 2Cit -H 2Cit -H 3Cit ~ 2:3 Na 2HCit+NaOH HCit 2--Cit3- Cit3-HCit2-~2:114. 现有1 mol·L -1NaOH 溶液,2 mol·L -1NH 3溶液,3 mol·L -1Na 2HPO 4 溶液各50 mL,欲配制pH=的溶液,问需分别加入 mol·L -1 HCl 溶液多少mL 配成的三种溶液有无缓冲作用哪一种缓冲能力最好解 ⑴ HCl 与NaOH 完全反应需HCl 溶液50 mL; ⑵ HClaq + NH 3·H 2Oaq = NH 4Claq + H 2Ol NH 4+的p K a = ,解得 V HCl = 50 mL⑶ HClaq + Na 2HPO 4aq = NaH 2PO 4aq + NaClaq H 3PO 4的p K a2=,解得 V HCl = 31 mL第一种混合溶液无缓冲作用；第二种pH<p K a -1,无缓冲能力；第三种缓冲作用较强;15. 用固体NH 4Cl 和NaOH 溶液来配制1 L 总浓度为 mol·L -1,pH=的缓冲溶液,问需NH 4Cl 多少克求需 mol·L -1的NaOH 溶液的体积mL;解 设需NH 4Cl 的质量为 x gp K a NH 4+ = - =得 mol·L -1 × V NaOH = x / g·mol -1 - mol·L -1 × V NaOH 又 mol·L -1× V NaOH + x / ·mol -1- mol·L -1× V NaOH / 1L= mol·L -1解得 x = , V NaOH = L 即：需NH 4Cl g,NaOH 溶液 L;16. 用 mol·L -1H 3PO 4溶液和 mol·L -1NaOH 溶液配制100 mL pH=的生理缓冲溶液,求需H 3PO 4溶液和NaOH 溶液的体积mL;解 设第一步反应需H 3PO 4和NaOH 溶液体积各为x mL ⑴ H 3PO 4aq+ NaOHaq= NaH 2PO 4aq + H 2Olx mLH 3PO 4与x mLNaOH 完全反应,生成NaH 2PO 4 mol·L -1 × x mL = x mmol⑵ 第二步反应：设生成的NaH 2PO 4再部分与NaOH y mL 反应,生成Na 2HPO 4,其与剩余NaH 2PO 4组成缓冲溶液NaH 2PO 4aq + NaOHaq = Na 2HPO 4aq + H 2Ol 起始量mmol + + 变化量mmol + 平衡量mmol x -y 0 +yx y= 依题意又有 2x + y = 100 解得 x = ,y =即需H 3PO 4溶液 mL,NaOH 溶液 + mL = mL;17. 今欲配制37℃时,近似pH 为的生理缓冲溶液,计算在Tris 和Tris·HCl 浓度均为 mol·L -1的溶液l00 mL 中,需加入 mol·L -1HCl 溶液的体积mL;在此溶液中需加入固体NaCl 多少克,才能配成与血浆等渗的溶液已知Tris·HCl 在37℃时的p K a ＝,忽略离子强度的影响;解 ⑴V HCl = mL⑵ 设加入NaCl x g,血浆渗透浓度为300 mmol ·L -1m L6.147m L6.47L m ol 050.0m L 100L m ol 050.0)Tris (11⨯⋅-⨯⋅=--c = mol·L -1 m L6.147m L6.47L m ol 050.0m L 100L m ol 050.0)HCl Tris (11⨯⋅+⨯⋅=⋅--c = mol·L -1 + 2×mol·L -1+ =⨯⋅⋅⨯--mL6.147mol g 5.58L mL 1000g 211x mol·L -1 x = ,即需加入NaCl g18. 正常人体血浆中,-3HCO ＝ mmol·L -1、CO 2aq ＝ mmol·L -1;若某人因腹泻使血浆中-3HCO 减少到为原来的90%,试求此人血浆的pH,并判断是否会引起酸中毒;已知H 2CO 3的p K a1ˊ=;解 pH= p K a1′7.36L1.2mmol 0.90L 24mmol lg 6.10(aq)][CO ][HCO lg 1123=⋅⨯⋅+=+---pH 虽接近,但由于血液中还有其他缓冲系的协同作用,不会引起酸中毒;Exercises1. How do the acid and base components of a buffer function Why are they typically a conjugate acid-base pairSolution A buffer solution consists of a conjugate acid-base pair. The conjugate base can consume the added strong acid, and the conjugate acid can consume the added strong base, to maintain pH;The conjugate acid-base pairs of weak electrolytes present in the same solution at equilibrium.2. When H 3O + is added to a buffer,does the pH remain constant or does it change slightlyExplain.Solution The pH of a buffer depends on the p K a of the conjugate acid and thebuffer component ratio. When H 3O + is added to a buffer, the buffer component ratio changes slightly,so the pH changes slightly.3. A certain solution contains dissolved HC l and NaCl. Why can’t this solution act as a bufferSolution This solution can’t act as a buffer. HCl is not present in solution in molecular form. Therefore, there is no reservoir of molecules that can react with added OH - the Cl - does not exhibit base behavior in water, so it cannot react with any H 3O + added to the solution.4. What is the relationship between buffer range and buffer-component ratio Solution The pH of a buffer depends on the buffer component ratio. When B -/HB=1, pH = p K a , the buffer is most effective. The further the buffer-component ratio is from 1,the less effective the buffering action is. Practically, if the B -/HB ratio is greater than 10 or less than , the buffer is poor. The buffer has a effective range of pH = p K a ±1.5. Choose specific acid-base conjugate pairs of suitable for prepare the following beffersUse Table 4-1 for K a of acid or K b of base ：apH≈；bpH≈；cH 3O +≈×10-9 mol·L -1； Solution aHAc and Ac - b -42PO H and -24HPO c +4NH and NH 36. Choose the factors that determine the capacity of a buffer from among the following and explain your choices.a Conjugate acid-base pairb pH of the bufferc Buffer rangerd Concentration of buffer-component reservoirse Buffer-component ratiof p K a of the acid componentSolution Choose d and e. Buffer capacity depends on both the concentration of the reservoirs and the buffer-component ratio. The more concentrated the components of a buffer, the greater the buffer capacity. When the component ratio is close to one, a buffer is most effective.7. Would the pH increase or decrease, and would it do so to a larger or small extent, in each of the following cases:(a) A dd 5 drops of mol·L -1 NaOH to 100 mL of mol·L -1 acetate buffer (b) A dd 5 drops of mol·L -1 HCl to 100 mL of mol·L -1 acetate buffer (c) A dd 5 drops of mol·L -1 NaOH to 100 mL of mol·L -1 HCld Add 5 drops of mol·L -1 NaOH to distilled waterSolution aThe pH increases to a small extent;bThe pH decreases to a small extent;cThe pH increases to a small extent;dThe pH increases to a larger extent.8. Which of the following solutions will show buffer properties a 100 mL of mol·L -1 NaC 3H 5O 3 + 150 mL of mol·L -1 HCl b 100 mL of mol·L -1 NaC 3H 5O 3 + 50 mL of mol·L -1 HCl c 100 mL of mol·L -1 NaC 3H 5O 3+ 50 mL of mol·L -1 NaOH d 100 mL of mol·L -1 C 3H 5O 3H + 50 mL of mol·L -1 NaOH Solution b and d9. A chemist needs a pH buffer. Should she use CH 3NH 2 and HCl or NH 3 and HCl to prepare it Why What is the disadvantage of choosing the other baseSolution The p K a of CH 3NH 2·HCl is . The p K a of+4NH is . The p K a of the formeris more close to . A buffer is more effective when the pH is close to p K a . She should choose CH 3NH 2. The other is not a good choice.10. An artificial fruit contains g of tartaric acid H 2C 4H 4O 6,and g its salt, potassium hydrogen tartrate,per liter. What is the pH of the beverage K a 1=×10-3Solution16.345.1lg .00.3mol g 1.15011.0g mol g 2.18820.0glg 00.3)O H C (H )O H (KHC lg p pH 116442644a 1=+=⋅⋅+=+=--n n K 11. What are the H 3O + and the pH of a benzoate buffer that consists of mol·L -1 C 6H 5COOH and mol·L -1 C 6H 5COONa K a of benzoic acid=×10-5;Solution13.485.0lg 20.4L0.33mol L 0.28mol lg 20.4COOH)H (C )COO H (C lg p pH 1--15656a =+=⋅⋅+=+=-c c K H +=×10-5 mol·L -112. What mass of sodium acetate NaC 2H 3O 2·3H 2O,Mr=·mol -1 and what volume of concentrated acetic acid ·L -1 should be used to prepare 500 mL of a buffer solution at pH= that is mol·L -1 overallSolution c CH 3COO - + c CH 3COOH= mol·L -1n CH 3COO - + n CH 3COOH = mol·L -1 × 500 mL × 10-3L·mL -1 = moln CH 3COOH = mol, n CH 3COO - = molMass of sodium acetate = mol × g·mol -1 = g13. Normal arterial blood has an average pH of . Phosphate ions form one of the key buffering systems in the blood. Find the buffer-component ratio of a KH 2PO 4/Na 2HPO 4 solution with this pH p K a2ˊof-42PO H =Solution]PO H []HPO [lg80.640.74224--+=。

《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 0.10 mol·L -1 KH 2PO 4溶液和50 mL 0.10mol·L -1 NaOH 溶液B. 100 mL 0.10 mol·L -1 HAc 溶液和50 mL 0.10mol·L -1 NaOH 溶液C. 100 mL 0.10 mol·L -1 NaH 2PO 4溶液和50 mL 0.20mol·L -1 NaOH 溶液D. 100 mL 0.10 mol·L -1 KH 2PO 4溶液和50 mL 0.10mol·L -1 HCl 溶液【C 】A 是0.010 mol KH 2PO 4和 0.0050 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0.010 mol HAc 和 0.0050 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0.010 mol KH 2PO 4和 0.0050 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0.010 mol KH 2PO 4和 0.010 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 ± 1C. 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。

第4章 缓冲溶液2. 求下列各缓冲溶液pH ：（1）0.20 mol·L -1 HAc 50 mL 和0.10 mol·L -1 NaAc 100 mL 的混合溶液。

（2）0.50 mol·L -1 NH 3·H 2O 100 mL 和0.10 mol·L -1HCl 200 mL 的混合溶液，NH 3的p K b =4.75。

（3）0.10 mol·L -1 NaHCO 3和0.010 mol·L -1 Na 2CO 3各50 mL 的混合溶液，H 2CO 3的p K a2=10.25。

（4）0.10 mol·L -1 HAc 50 mL 和0.10 mol·L -1 NaOH 25 mL 的混合溶液。

解：（1）混合后缓冲溶液的pH 为：(Ac )pH p (HAc)lg (HAc)(Ac )p (HAc)lg (HAc)0.101004.75lg 0.20504.75--=+=+⨯=+⨯=a a c K c n K n（2）混合后溶液为NH 3-NH 4Cl 的缓冲溶液，其中n （NH 4+）=0.10mol/L×200 mL=20mmoln （NH 3）=0.50mol/L×100 mL – 20mmol=30mmol溶液的pH 值为：344334(NH )pH p (NH )lg (NH )(NH )14p (NH )lg(NH )3014 4.75lg209.43+++=+=-+=-+=a b c K c n K n （3）混合后溶液为NaHCO 3-Na 2CO 3的缓冲溶液，溶液的pH 值为：232233(CO )pH p (H CO )lg (HCO )500.010505010.25lg 500.1050509.25--=+⨯+=+⨯+=a c K c（4）混合后溶液为HAc-NaAc 的缓冲溶液，其中(NaAc)0.1025mL 2.5mmol =⨯=n(HAc)0.1050mL 0.1025mL 2.5mmol =⨯-⨯=n溶液的pH 值为：(NaAc)pH p (HAc)lg(HAc)2.54.75lg2.54.75=+=+=a n K n3．用0.10 mol·L -1 HAc 溶液和0.20 mol·L -1 NaAc 溶液等体积混合，配成0.50 L缓冲溶液。

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。

缓冲溶液练习题一、填空1、缓冲溶液具有作用，在反应生成或外加少量的强酸强碱后，也能保持溶液的基本不变。

2、缓冲溶液的组成（1）（2）（3）3、是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度。

4、对于弱酸及其盐组成的缓冲溶液，pH=（）；对于弱碱及其盐组成的缓冲溶液，pH=（）。

5、缓冲容量的大小与有关。

6、缓冲溶液所能控制的pH范围称为。

7、酸式缓冲溶液缓冲范围公式：碱式缓冲溶液的公式：二、选择1．从酸碱质子理论来看，下列物质中既是酸又是碱的是（）A．H2O B．NH4+C．Ac—D．CO32—2．下列各溶液，能组成缓冲溶液的是（）A．0.2 mol L-1HAc B．0.1 mol L-1 NH3 H2OC．0.2 mol L-1 KH2PO4 D．0.1 mol L-1HAc和0.2 mol L-1NaAc3．缓冲溶液的缓冲容量大小与下列因素有关的是（）A．缓冲溶液的总浓度B．缓冲溶液的总浓度和缓冲组分浓度比C．外来酸碱的量D．缓冲组分的浓度比4．现要配制pH=4.5的缓冲溶液，最理想的缓冲对是( )A．NaH2PO4-Na2HPO4(pK(H2PO4-)=7.21) B．HAc-NaAc(pK(HAc)=4.76) C．HCOOH-HCOONa(pK(HCOOH)=3.75) D．NH3-NH4Cl (pK(NH3)=4.75)5．现要配制pH=9.5的缓冲溶液，最理想的缓冲对是( )A．NaH2PO4-Na2HPO4(pK(H2PO4-)=7.21) B．HAc-NaAc(pK(HAc)=4.76) C．HCOOH-HCOONa(pK(HCOOH)=3.75) D．NH3-NH4Cl (pK(NH3)=4.75)6．不具有抗酸抗碱能力的是（）A.HCl—NaClB. HAc-NaAcC. NH3·H2O-NH4ClD. NaH2PO4-Na2HPO47.下列溶液中缓冲能力最大的是（）A.混合液中含0.15mol/LCH3COOH—0.05mol/LCH3COONaB.混合液中含0.05mol/LCH3COOH—0.15mol/LCH3COONaC.混合液中含0.05mol/LCH3COOH—0.05mol/LCH3COONaD.混合液中含0.10mol/LCH3COOH—0.10mol/LCH3COONa8.血液的pH能保持恒定，其中起主要作用的缓冲对是（）A. HAc—NaAcB. NH3·H2O—NH4ClC. NaH2PO4—Na2HPO4D.H2CO3—NaHCO39.欲配制与血浆pH相同的缓冲溶液，应选用下列哪一组缓冲对（）A. HAc-NaAc(pKa=4.75)B. NaH2PO4-Na2HPO4(pKa=7.20)C. NH3-NH4Cl (pKa=9.25)D. H2CO3—NaHCO3（(pKa=6.37)10．0.2 mol/LHAc与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合后，溶液中的抗酸成分是（）A. NaOH B. Ac- C. HAc D.OH—11．下列各组溶液不是缓冲溶液的是（）A．NaH2PO4- Na2HPO4混合液B．0.2mol/L NH4Cl与0.1mol/LNaOH等体积混合液C．0.1mol/LNaOH与0.1mol/L HAc等体积混合液D．NH4Cl- NH3．H2O混合液12．下列各溶液稀释10倍后，PH值变化最小的是（）A.0.5mol/LHAc和0.5mol/LNaAcB.1mol/LHCIC.1mol/LNH3·H2OD.1mol/LNH4C113.用纯水将下列溶液稀释10倍时，其中pH变化最小的是（）A. c(HCl)=0.1 mol·L-1 HCl 溶液B. c(NH3)=0.1 mol·L-1NH3·H2O溶液C. c(HAc)=0.1 mol·L-1 HAc 溶液D. c(HAc)=0.1 mol·L-1 HAc 溶液+ c(NaAc)=0.1 mol·L-1 NaAc 溶液三、简答1、缓冲溶液的选择原则是什么？2、缓冲溶液的pH决定于哪些因素？3、以HAc-NaAc为例说明缓冲溶液的缓冲原理。

第三章 缓冲溶液习题参考答案1. 在1L 1.0×10-5mol ·L -1 NaOH 溶液中，加入0.001molNaOH 或HCl ，溶液的pH 怎样改变？解：ΔpH 1≈11-9=2；ΔpH 2≈3-9=-62. 设有下列三种由乳酸和乳酸钠组成的缓冲溶液，分别计算它们的pH 值（25℃时乳酸的K a = 1.4×10-4）。

（1）1L 溶液中含有0.1mol 乳酸和0.1mol 乳酸钠。

（2）1L 溶液中含0.1mol 乳酸和0.01mol 乳酸钠。

（3）1L 溶液中含0.01mol 乳酸和0.1mol 乳酸钠。

解：（1）85.31.01.0lg )104.1lg(lg p [HB]][B lg p pH 4HB B a a =+⨯-=+=+=--n n K K （2）85.21.001.0lg )104.1lg(lg [HB]][B lg p pH 4HB B a a =+⨯-=+=+=--n n pK K （3）85.401.01.0lg )104.1lg(lg [HB]][B lg p pH 4HB B a a =+⨯-=+=+=--n n pK K 3. 正常血浆中具有H 2PO 4-－HPO 42-缓冲系，H 2PO 4-的p K a2 = 6.8（校正后），已知正常血浆中[HPO 42-]/[H 2PO 4-]为4/1，试求血浆的pH 值；尿中[HPO 42-]/[H 2PO 4-]为1/9，试求尿的pH 值。

解：血浆的pH 值：40.714lg 8.6[HB]][B lg p pH a =+=+=-K 尿液的pH 值：84.591lg 8.6[HB]][B lg p pH a =+=+=-K 4. 将0.15mol ·L -1 NaOH 溶液0.1mL 加于10mL pH 值为4.74的缓冲溶液中，溶液的pH 值变为4.79，试求此缓冲溶液的缓冲容量。

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 -1pH ＝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 -1c (NaPr) = - mol·L -1 = mol·L -1⑵ 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 1mL⑴ H 3Cit(aq) + NaOH(aq)NaH 2Cit(aq) + H 2O(l)mol·L -1 × V 1 mL = mol·L -1 × 500 mLV 1 = 250即将H 3Cit 完全中和生成NaH 2Cit ，需 mol·L -1NaOH 溶液250 mL ，生成NaH 2Cit 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)则n (Na 2HCit ) = mmol ， n (NaH 2CitB) = (100 - mmol ，pH = p Ka 2 + lg)Cit H ()HCit (-2-2n n = ＋lg)mmol0.400-(100mmol 400.022V V =V 2 = 157 共需加入NaOH 溶液的体积为V 1 mL + V 2 mL = (250 + 157) mL = 407 mL例4-3 已知巴比妥酸 (C 4H 4N 2O 3)的p K a = 。