光盘3-3缓冲溶液.docVIP免费

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pKa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-+H2OHPO42-+H3O+Na2HPO4─→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pKa，试求与NaOH配置的缓冲溶液的缓冲范围．(1)硼酸(H3BO3)的pKa＝9.27(2)丙酸(CH3CH2COOH)的pKa＝4.89(3)磷酸二氢钠(NaH2PO4)pKa＝7.21(4)甲酸(HCOOH)pKa＝3.74答：缓冲溶液的缓冲范围为pH＝pKa±1，超出此范围则缓冲容量太低。⑴pH＝8.27~10.27⑵pH＝3.89~5.8919⑶pH＝6.21~8.21⑷pH＝2.74~4.744、0.20mol·L-1NH3和0.10mol·L-1NH4Cl组成的缓冲溶液的pH为多少?已知pKb=4.75。【解】pKa=14.00－pKb=14.00－4.75=9.25pH＝pKa+lgpH＝9.25+lg=9.555、计算下列NH3和[NH4Cl组成的不同pH的缓冲溶液的[NH3]/[NH4+]缓冲比。已知pKb=4.75。⑴pH=9.00⑵pH=8.80⑶pH=10.00⑷pH=9.60【解】缓冲比的计算可利用Henderson—Hasselbalch方程式：pKa=14.00-pKb=14.00-4.75=9.25pH＝pKa+lg，=⑴pH=9.00：[NH3]/[NH4+]=0.56⑵pH=8.80：[NH3]/[NH4+]=0.35⑶pH=10.00：[NH3]/[NH4+]=5.6⑷pH=9.60：[NH3]/[NH4+]=2.26、一个由0.25mol·L-1KHCO3和0.32mol·L-1K2CO3组成的缓冲溶液，H2CO3是二元酸：Ka1=4.510-7；Ka2=4.710-11⑴那一个Ka对于这个缓冲溶液是更重要?⑵这个缓冲溶液的pH为多少?【解】组成缓冲溶液的缓冲对为KHCO3和K2CO3，其中共轭酸为HCO3-；共轭碱为CO32-。⑴计算缓冲溶液pH的Henderson—Hasselbalch方程式：20pH＝pKa+lg式中Ka为共轭酸的酸常数，所以Ka2=4.710...