无机化学第四章 缓冲溶液
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关于缓冲溶液pH值计算最简式适⽤范围的讨论关于缓冲溶液pH值计算最简式适⽤范围的讨论缓冲溶液是⼀个有着较特殊性质的重要溶液体系。
该体系中[H+]及pH值的计算也是化学⼯作者回避不了的基本问题。
但是,这种溶液中[H+]及pH近似计算公式的适⽤条件,则很少有系统的讨论。
⼀、现⾏教材对缓冲溶液pH近似计算的处理⽅法不仅在分析化学教材中对缓冲溶液pH值的计算有介绍,在⼀般的⽆机化学教学中也会涉及到这种计算。
只是,后者的讨论深度要更表⾯化⼀些。
1. 理科《⽆机化学》教材对缓冲溶液pH计算的介绍[1]就⼀元弱酸及其盐混合溶液的⼀个实例,教材推导出了[H+]的⼀般近似计算公式。
为 (1)并就弱碱及其盐溶液中[OH-]的计算,给出了公式 (2)对这两个公式的适⽤范围,教材并没有进⾏任何讨论。
2. ⼯科《⽆机化学》教材对缓冲溶液pH计算的介绍[2]可能是有实际的需求,⼯科教材对缓冲溶液pH值计算的要求似乎更细致了⼀些。
在给出公式(1)的同时,还指出了其适⽤条件为:Ka不太⼤(如< 10-4),c(酸)或c(碱)不太⼩(没有给出定量的数据)。
教材还特别指出了,在“计算酸性较强的缓冲溶液(如H3PO4-H2PO4-)的pH值时,不能⽤这⼀近似公式”。
3. 理科《分析化学》教材对缓冲溶液pH计算的介绍[3]分析化学教材理应对缓冲溶液pH计算有更详细的讨论。
因此,就弱酸HB及其共轭碱NaB组成的缓冲溶液,先后给出了三个计算公式。
精确式, (3)近似式,当溶液的pH⼩于6时,为 (4)当溶液的pH⼤于8时,为 (5)并从酸或其共轭碱平衡浓度的⾓度,限定最简式()的使⽤条件是:c(HB) [OH-]-[H+],c(B-)[H+] -[OH-]。
实际上是限定了c(HB)及c(B-)都要较⼤。
并给出如下的实例,来说明这个限定条件的使⽤⽅法。
例1,计算0.20 mol•L-1 HAc与4.0×10-3 mol•L-1NaAc组成的缓冲溶液的pH。
无机化学习题参考答案第一章1. 解 M (NaOH )= 40g·mol -1 M (2Ca 2+)= 80g·mol -1 M (21Na 2CO 3)= 53g·mol -1 它们的物质的量分别为()(NaOH)0.011000(NaOH) 0.25mol (NaOH)40m n M ⨯===()2+2+2+(2Ca )0.101000(2Ca ) 1.25mol (2Ca )80m n M ⨯===()2323231( Na CO )10.1010002( Na CO ) 1.89mol 1253( Na CO )2m n M ⨯===2.解 M (NaOH )= 40g·mol -1 M (21CaCl 2)= 55.5g·mol -1()-1(NaOH) 5.0(NaOH)10.0g L 0.5m V ρ===⋅()-1(NaOH)10.0(NaOH)0.25mol L (NaOH)40c M ρ===⋅ ()2-121(CaCl )1 5.02(CaCl )10.0g L 20.5m V ρ===⋅ ()2-1221(CaCl )110.02(CaCl )0.18mol L 1255.5(CaCl )2c M ρ===⋅3.解 题中的反应方程式为10KI + 2KMnO 4 +8H 2SO 4 = 5I 2 + 2MnSO 4 + 6K 2SO 4 + 8H 2O将上述反应方程式按题意变换为KI +51KMnO 4 +54H 2SO 4 =21I 2 +51MnSO 4 +53K 2SO 4 +54H 2O 1mol 21moln (KI +51KMnO 4)mol 0.508254mol则所消耗的反应物的物质的量为n (KI +51KMnO 4)= 2×0.508254= 0.004(mol )4.解 混合溶液中KCl 的质量浓度()-1(KCl)1000.010(KCl) 3.85g L 0.2500.010m V ρ⨯===⋅+ 所得混合溶液中KCl 的质量浓度超过了极限值。
《无机化学》课程习题册及答案第二章电解质溶液一、是非题:(以“+”表示正确,“-”表示错误填入括号)1.根据质子理论,两性物质溶液的pH值与两性物质的浓度绝对无关()2.将0.10mol L-1的NaHCO3溶液加水稀释一倍,溶液的pH值基本不变()3.把pH=3与pH=5的酸溶液等体积混合,溶液的pH值为4 ()4.将HAc溶液稀释一倍,溶液中的[H+]就减少到原来的一半()5.在0.2 mol·L-1的HAc溶液20ml中加入适量NaCl,则可使HAc的解离度增加()6.在0.101⋅HAc溶液10ml中加入少量固体NaAc,则可使HAc的解离Lmol-度增加()7.将0.10mol L-1的NaAc溶液加水稀释一倍,溶液的pH值变小()8.将0.10mol L-1的HAc溶液加水稀释一倍,溶液的pH值变小()9.根据质子理论,H2O是两性物质()10.根据质子理论,HCO3-是两性物质()11. 两种一元弱酸,K a越大的越容易失去质子,酸性越强,在水溶液中的解离度也越大。
()12.弱酸溶液愈稀,解离度愈大,溶液的pH值便愈小。
()二、选择题:1.HAc在下列溶液中解离度最大的是()A.1 mol∙L-1 NaAc B.2 mol∙L-1 HCl C.纯水D.1 mol∙L-1 NaCl 2.下列物质中酸性最大的是()A.HCl B.HAc C.H2O D.NH33.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- 4.欲使NH3·H2O的α和pH均上升,应在溶液中加入()A .少量水B .少量NaOH (s )C .少量NH 4 Cl (s )D .少量NaCl (s )5.下列物质中碱性最大的是 ( )A .NaOHB .Ac -C .H 2OD .NH 36.欲使HAc 的α和pH 均减小,应在溶液中加入 ( )A .少量水B .少量HClC .少量NaAc (s )D .少量NaCl (s )7. 下列物质都是共轭酸碱对除了 ( )A. HONO, NO 2-B. H 3O +, OH -C. CH 3NH 3+, CH 3NH 2D. HS -, S 2-E. C 6H 5COOH, C 6H 5COO -8. 氨水中加入NH 4Cl,氨水的解离度( ),解离常数( ),溶液的pH 值( )。
什么是缓冲溶液_如何配制缓冲溶液是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,那么你对缓冲溶液了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是缓冲溶液的内容,希望大家喜欢!什么是缓冲溶液在生化研究工作中,常常需要使用缓冲溶液来维持实验体系的酸碱度。
研究工作的溶液体系pH值的变化往往直接影响到研究工作的成效。
如果“提取酶”实验体系的pH值变动或大幅度变动,酶活性就会下降甚至完全丧失。
所以配制缓冲溶液是一个不可或缺的关键步骤。
缓冲溶液是无机化学及分析化学中的重要概念,缓冲溶液的pH值在一定的范围内不因稀释或外加少量的酸或碱而发生显著的变化,缓冲溶液依据共轭酸碱对及其物质的量不同而具有不同的pH值和缓冲容量。
分析测试中,在络合滴定和分光光度法等许多反应里都要求溶液的pH值保持在一个范围内,以保证指示剂的变色和显色剂的显色等,这些条件都是通过加入一定量的缓冲溶液达到的,所以缓冲溶液是分析测试中经常需要的一种试剂。
采用电位滴定法测定外加酸或碱对不同配比同一种缓冲溶液的滴定曲线,不仅有助于理解缓溶液及缓冲容量的概念而且对分析测试中正确选缓冲溶液的配制方法及用量具有指导意义。
采用电位滴定法测定缓冲溶液的滴定曲线,选择了常见的NH。
-NH C1缓冲溶液,分别按照不同的配比得到4种缓冲溶液,实验测定了强酸、强碱对缓冲溶液的滴定曲线,滴定结果直观清晰,对理解缓冲容量的概念及实践中缓冲溶液的选择有积极的意义。
缓冲溶液的配制只要知道缓冲对的PH值,和要配制的缓冲液的pH值(及要求的缓冲液总浓度),就能按公式计算[盐]和[酸]的量。
这个算法涉及对数换算,较麻烦,前人为减少后人的计算麻烦,已为我们总结出pH值与缓冲液对离子用量的关系并列出了表格。
只要我们知道要配制的缓冲液的pH,经查表便可计算出所用缓冲剂的比例和用量。
例如配制500nmpH5.8浓度为0.1M磷酸缓冲液。
经查表知pH5.8浓度为0.2M Na2HPO48.0毫升,而0.2M Na2HPO492.0毫升。