第四章 缓冲溶液 首 页 难题解析 学生自测题 学生自测答案 章后习题答案 难题解析 [TOP]例4-1 现有1.0L 缓冲溶液，内含0.01mol H 2PO 4-、0.030mol HPO 42-。

（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？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-。

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

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 Ka 1=3.14，p Ka 2= 4.77，p Ka 3=6.39）析 要配pH5.00的缓冲溶液，应选p K a 2，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 。

解 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 2On （Na 2HCit ）= 0.400 mol·L -1×V 2 mL= 0.400V 2 mmoln （NaH 2Cit ）= 0.200 mol·L -1×500 mL －0.400 mol·L -1×V 2 mL= (100－0.400 V 2)mmolpH = p Ka 2 + lg )Cit NaH ()HCit Na (22n n = 4.77＋lg )mmol0.400-(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例4-3 今有500mL 总浓度0.200 mol·L -1、pH4.50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？解 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 -1c （NaAc ）= 0.200 mol·L -1－0.130 mol·L -1= 0.070mol·L -1加入固体NaOH m g ： 4.90 = 4.76 + lg 1-1-1-1-mol g 40g L 50.0L mol 130.0mol g 40gL 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－L50.0mol g 40g 92.01-⨯⋅= 0.084mol·L -1 [Ac -] = 0.070 mol·L -1＋L50.0mol 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 例4-4 用0.025 mol·L -1的H 3PO 4和0.10 mol·L -1的NaOH ，配制pH7.40的缓冲溶液100 mL ，求所需H 3PO 4和NaOH 的体积比。

解 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 mmoln (NaOH) = 0.10 mol·L -1×V 2 mL = 0.10V 2 mmolH 3PO 4 + NaOHNaH 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 1mmolNaH 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 21=V V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×，共10分）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NaOH 比HAc 的物质的量适当过量。

（ ）1.× 2.× 3.× 4.× 5.√ 6. √ 7.√ 8. × 9. √ 10. √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NH 4Cl －NH 3·H 2O 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KH 2PO 和0.05 mol·L -1的NaOH 以等体积混合，可以配制成缓冲溶液。

（）二、选择题（将每题一个正确答案的标号选出，每题1分，共22分）[TOP]1. 0.1 mol·L-1 NH3·H2O (K b=1.8×10-5)40.00mL与0.10 mol·L-1HCl20.0mL混合，所得溶液的值为（）A. 1.79B. 2.25C. 4.75D. 6.75E. 9.252. 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=2.12，p K a2=7.21，p K a3=12.67)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. H3PO4D. H3O+E. H2O4. 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 bD. 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. 0.576B. 0.2×0.576C. 0.1×0.576D. 0.05×0.576E. 0.576/26. 欲配制pH＝9.0的缓冲溶液，最好选用下列缓冲系中的（）A. 邻苯二甲酸（p K a1＝2.89；p K a2＝5.51）B. 甲胺盐酸盐（p K a＝10.63）C. 甲酸（p K a＝3.75）D. 氨水（p K b＝4.75）E. 硼酸（p K a＝9.14）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 bE. 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 HClE. 0.2 mol·L-1NH3和0.15 mol·L-1HCl9. 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·H2OC. 0.2 mol·L-1 KH2PO4和0.2 mol·L-1 Na2HPO4D. 0.01 mol·L-1 NaOH和0.2 mol·L-1 HAcE. 0.01 mol·L-1 CH3CHOHCOOH 和0.01 mol·L-1 CH3CHOHCOONa10. 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. 4.76/1B. 1/4.76C. 4.50/1D. 1/1.78E. 1.78/112. 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)=82 g·mol-1]，此溶液的pH为（）A. 2.46B. 3.46C. 3.76D. 4.46E. 4.7613.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. 5.72B. 5.28C. 4.75D. 4.23E. 2.8714.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 NaAcB. 500mL中含有0.05mol HAc和0.15mol NaAcC. 500mL中含有0.1mol HAc和0.1mol NaAcD. 1000mL中含有0.15mol HAc和0.05mol NaAcE. 1000mL中含有0.1mol HAc和0.1mol NaAc15.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。