缓冲溶液习题

1、缓冲溶液习题 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 moll-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0.010 mol hcl，溶液的ph等于多少？ 分析 用hendersonhasselbalch方程式直接计算丙酸和丙酸钠的浓度。 加入hcl后，c2h5cooh浓度增加, c2h5coona浓度减小。 解 查表4-1，c2h5cooh的pk a= 4.87，设c(hpr) =

2、x moll-1。则c(napr) =（0.20-x）moll-1 (0.20?x)mol?lc(pr-)phpka+lg=4.87+lg xmol?l-1c(hpr)解得 x = 0.085 即c(hpr) = 0.085 moll-1 c(napr) = (0.20 - 0.085) moll-1 = 0.12 moll-1 加入0.050 mol hcl后： ?1=5.00 n(pr-)(0.12?0.010)molphpka+lg=4.87+lg=4.91 (0.085?0.010)moln(hpr)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0

3、.200 moll-1柠檬酸溶液，要配制ph为5.00的缓冲溶液，需加入0.400 moll-1的naoh溶液多少毫升？ 分析 配制ph为5.00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= 4.77，设h3cit全部转化为nah2cit需naoh溶液v1 ml h3cit(aq) + naoh(aq) nah2cit(aq) + h2o(l) 0.400 moll-1 v1 ml = 0.200 moll-1 500 ml v1 = 250 即将h3

4、cit完全中和生成nah2cit，需0.400 moll-1naoh溶液250 ml，生成nah2cit 0.200 moll-1 500 ml=100 mmol 设nah2cit部分转化为na2hcit需naoh溶液v2 ml， 1 nah2cit(aq) + naoh(aq) na2hcit(aq) + h2o(l) 则n(na2hcit ) = 0.400v2 mmol， n(nah2citb) = (100 - 0.400v2) mmol， 2-0.400v2mmolph = pka2 + lgn(hcit)= 4.77lg= 5.00 -(100-0.400v2)mmoln(h2ci

5、t) 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 = 4.01。今有500 ml总浓度0.200 moll-1、ph为3.70的巴比妥酸巴比妥酸钠缓冲溶液，欲将溶液的ph调整到4.20，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hendersonhasselbalch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 在ph为3.70的缓冲溶液中 -10.200mol?l?c(c4h4n2o3) 3

6、.70 = 4.01 + lg c(c4h4n2o3)解得 c（c4h4n2o3）= 0.134 moll-1 c（nac4h3n2o3）= (0.200 - 0.134) moll-1 = 0.066 moll-1 2.303?0.134mol?l-1?0.066mol?l-1-1 =0.10 moll (0.134?0.066)mol?l-1 设将ph调整为4.20需加入固体naoh x g： xg-140g?mol4.20 = 4.01 + lg xg0.134mol?l-1?0.50l?40g?mol-10.066mol?l-1?0.50l?解得： m = 1.1 1.1g-1 = 0

7、.079 moll -140g?mol?0.50l1.1gc（nac4h3n2o3）= 0.066 moll-1 + = 0.12 moll-1 40g?mol-1?0.50lc（c4h4n2o3）= 0.134 moll-1 2.303?0.079mol?l-1?0.12mol?l-1-1 = 0.11 moll -1(0.079?0.12)mol?l例4-4 用0.025 moll的h2c8h4o4(邻苯二甲酸)溶液和0.10 moll的naoh溶液，配制ph为5.60 2 -1 -1 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h2c8h4

8、o4完全反应生成nahc8h4o4，再与nahc8h4o4部分反应生成na2c8h4o4。 ?解 缓冲系为hc8h4o?c8h4o2,查表4-1，pka2=5.41。设需h2c8h4o4溶液v1 ml，需naoh溶44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。 h2c8h4o4(aq) + naoh(aq) 起始量mmol + 0.025v1 +0.025v1 变化量mmol -0.025 v1 -0.025v1 +0.025v1 平衡量mmol 0 0 +0.025v1 hc8h4o?(aq) + nao

9、h(aq) 4起始量mmol +0.025v1 +(0.10v2-0.025v1) 变化量mmol -(0.10v2-0.025v1) -(0.10v2-0.025v1) +(0.10v2-0.025v1) 平衡量mmol 0.025v1- (0.10v2-0.025v1) 0 (0.10v2-0.025v1) = (0.050v1-0.10v2) 2-(0.10v2?0.025v1)mmoln(cho844)= 5.41 + lgph = pka2 + lg= 5.60 (0.050v1?0.10v2)mmoln(hc8h4o-4)(aq) + h2o(l) hc8h4o?4?(aq) +

10、h2o(l) c8h4o24解得 v1?2.5 v2学生自测题 top 判断题 选择题 填空题 问答题 计算题 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） top 1、下

11、列混合溶液中，具有缓冲作用的是 （ ） a50 mlc（kh2po4）= 0.10 moll-1的溶液+50 ml c（naoh）= 0.10 moll-1的溶液。 3 b50 ml c（hac）= 0.10 moll-1的溶液+25 mlc（naoh）= 0.10 moll-1的溶液。 c50 ml c（nh3）= 0.10 moll-1的溶液+25 ml c（hcl）= 0.20 moll-1的溶液。 d500 ml c（nahco3）= 0.10 moll-1的溶液+5 ml co2饱和水溶液（常温下co2的摩尔溶解 度为0.04 moll-1）。 el升纯水中加入c（hac）= 0.0

12、1 moll-1和c（naac）= 0.01 moll-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=1.010-10，则此缓冲溶液的ph为（ ） a4.0 b5.0 c7.0 d. 10.0 e14.0 3、用相同浓度的hcl溶液和nh3h2o溶液（pkb4.76）配制ph = 9.24的缓冲溶液，hcl溶液和nh3h2o溶液的体积比应为（ ） a11 b12 c21 d31 e13 4、配制ph=9.30的缓冲溶液，下列缓冲对中最合适的是（ ） anahco3-na2co3（h2co3的pka2 = 10.33） bhac - naac（ha

13、c的pka = 4.756） cnh4cl nh3h2o（nh3h2o的pkb = 4.75） dna2hpo4 na3po4（h3po4的pka3 = 12.32） ec2h5coohc2h5coona（c2h5cooh的pka= 4.87） 5、已知常温下h3po4的pka1=2.16，pka2=7.21, pka3=12.32。下列缓冲对中，最适合于配制ph为2.0的缓冲溶液的是（ ） a. h3po4 ?h2po4 b.h2po4?hpo4 c.hpo4?po4d. h3po4 ?po4三、填空题 top 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

14、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=6.35，pka2=10.33） 3、影响缓冲容量的两个重要因素是（7） 和 （8） 。 四、问答题 top ?1、什么是缓冲溶液？ 试以血液中的h2co3-hco3缓冲系为例，说明缓冲作用的原理及其在医学 3? ?2?2?3? e. h3po4 ?hpo42? 4 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 top ?1.临床检验得知患者甲、乙、丙三人血浆中hco3和溶解态co2(aq)的浓度如下： ?甲 hco3 = 24.0 mmoll-1，co2(aq) = 1.20 mmoll-1 ?甲 hco3 = 21.6 mmoll-1，co2(aq) = 1.35 mmoll-1 ?甲 hco3 = 56.0 mmoll-1，co2(aq) = 1.40 mmoll-1 ?1（h2co3）=6.10，试分别计算三位患者血浆的ph。并判断谁为酸中毒，已知在血浆中校正后的p