【正文】 和 . ⑶升溶液種含有 和 Na C3H5O3. 解： (1) Lm Lm ]HOHC[ ]OHC[lgppH 11353 353a ??????? ???K 用式 ()計(jì)算緩沖容量： 1111 353353 Lm o o o o ]HOHC][OHC[????????????? ?? 總c? 或用式 ()計(jì)算： 11 Lm o o 11111nmnnm?? ??????????????? 總c? (2) Lm Lm ]HOHC[ ]OHC[lgppH 11353 353a ??????? ???K 11 Lm o o 11111nmnnm?? ??????????????? 總c? (3) Lm Lm ]HOHC[ ]OHC[lgppH 11353 353a ??????? ???K 11 Lm 10110101nmnnm?? ??????????????? 總c? NaOH 溶液或 HCl 溶液于檸檬酸氫二納 (縮寫(xiě) Na2HCit)溶液中。寫(xiě)出可能配制的緩沖溶液的抗酸成分、抗堿成分和各緩沖系的理論有效緩沖范圍。如果上述三種溶液的物質(zhì)的量濃度相同，它們以何種體積比混合 ，才能使所配制的緩沖溶液有最大緩沖容量 ? 解：已知， H3Cit1 pKa1=、 pKa2=、 pKa3= ，列表如下： 溶 液 緩 沖 系 抗 酸 成 分 抗 堿 成 分 有效緩沖范圍 （理論值） β 最大 時(shí) V(Na2HCit) V(HCl)[V(NaOH)] Na2HCit+HCl H2Cit HCit2 HCit2 H2Cit ~ 2:1 Na2HCit+HCl H3CitH2Cit H2Cit H3Cit ~ 2:3 Na2HCit+NaOH HCit2Cit3 Cit3 HCit2 ~ 2:1 37℃時(shí)，近似 pH 為 的緩沖溶液，計(jì)算在濃度均為 molL1 的 Tris 和 Tris HCl 溶液 l00ml 中，需加入 L1HCl 溶液多少毫升 ?已知 Tris HCl 在 37℃時(shí)的 pKa＝ 。 解：設(shè)需加入 HCl 溶液 xml， HCl 與 Tris 反應(yīng)生成 TrisHCl ，平衡時(shí) Tris 和 Tris HCl 的物質(zhì)的量分別為 (100x) mmol 及(100+x)mmol。代入式 () 得 )H Cl T ri s( )T ri s( n n?? m ol)x100( m m ol)x100( ???? x100 ??? V(HCl)=xml= 13. 用 NH4Cl 固體和 NaOH 溶液來(lái)配制總濃度為 L1， pH=的緩沖溶液 1L，問(wèn)需 NH4Cl 多少克？需 L1 的 NaOH 溶液多少毫升？ 解：查表 41, NH3 的 pKb=，則 NH4+的 pKa=， NH3 由 NH4Cl 與 NaOH反應(yīng)生成，代入式（ ） )NH( )NH( 43??? cc )NH( )NH(lg 43 ???cc 得 c(NH3)=(NH4+) 又 ∵ c(NH3)+c(NH4+)= L1 則有 (NH4+)+c(NH4+)= L1 解得 c(NH4+)= L1， c(NH3)= L1 1 升溶液中所需 NH4Cl 的質(zhì)量（其中一部分轉(zhuǎn)化為 NH3）為： mol1=. 依題意 n(OH)=n(NH3)= L1 1L= 所需的 NaOH 體積為： 247。 1mol L1= 即將 與 45ml L1NaOH 混合 ,加水稀釋成 1 升。 14. 現(xiàn)有① L1NaOH 溶液，② L1NH3 水溶液，③ L1Na2HPO4 溶液各 50ml，欲配制 pH= 的溶液，問(wèn)需分別加入 mol L1HCl 溶液多少毫升？配成的三種溶液有無(wú)緩沖作用？哪一種緩沖能力最好？ 解：設(shè)需 HCl 溶液 xml (1) HCl + NaOH = NaCl + H2O HCl 與 NaOH 完全反應(yīng)生成 NaCl， pH= L1xml=L150ml V(HCl)=xml=50ml （ 2） HCl + NH3H 2O = NH4Cl + H2O HCl 與 NH3H 2O 的反應(yīng)產(chǎn)物 NH4Cl 為質(zhì)子酸，必須 x50ml，才能使pH=。 平衡時(shí) L1HCl 溶液 xml 與 NH3H 2O 反應(yīng) ， 生成 NH4Cl ， 剩余 NH3H 2O (50－ x)mmol， NH3 的 pKb=，代入式 (： ) )NH( )NH(lgppH 43??? nnK a xm m m m ol)x50()( ???? x50 ???? V(HCl)=xml=(ml) (3) HCl + Na2HPO4 = NaH2PO4 + NaCl 同 (2)， 平衡時(shí) n(HPO42)=(50x)mmol， n(H2PO4)=， H3PO4 的pKa2= )POH( )H P O(lgppH 42 242a ???? nnK xm m m m ol)x50( ??? x50 ?? V(HCl)=xml= 上述三種混合溶液中，第一種無(wú)緩沖作用。第二種因緩沖比等于 103＜ 1/10，亦無(wú)緩沖能力。第三種緩沖比等于 ＞ 1/10，有較強(qiáng)的緩沖作用。 L1H3PO4 溶液和 L1NaOH 溶液配制 pH=的生理緩沖溶液 100ml，需 H3PO4 和 NaOH 溶液各多少毫升？ 解：查表 41， H3PO4的 pKa2=。 H3PO4與 NaOH 之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)分步進(jìn)行： ⑴ H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O 設(shè)第一步質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)中， xmlNaOH 溶液與 xmlH3PO4 溶液完全反應(yīng)生成 的 NaH2PO4；第二步質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)中， (1002x)mlNaOH 溶液與 NaH2PO4反應(yīng)生成 (1002x) mmolNa2HPO4 溶液，用列表法找出各物質(zhì)的平衡濃度： ⑵ NaH2PO4 + NaOH = Na2HPO4 + H2O 起始量 + +(1002x) 0 變化量 (1002x) (1002x) +(1002x) 平衡量 (3x100) 0 +(1002x) 代入式（ ）： )POH( )H P O(lgppH 42 24 ???? nn K a2 m m ol)100x3( m m ol)x2100( ???? x2100 ??? 解得 x= 即配制 100ml緩沖溶液，需加 H3PO4溶液 ， NaOH溶液 ()ml = (設(shè)體積可以直接加和 )。 16. 正常人血液中， [HCO3]＝ mmol L [CO2]溶解 ＝ mmol L1。若某人因腹瀉使血漿中的 [HCO3]減少到為原來(lái)的 90%，試求此人血漿的 pH，并判斷是否會(huì)引起酸中毒（ pH＜ ）。已知 H2CO3 的 pKa1’=。 解 ： pH= pKa1′溶解]CO[]HCO[lg23?? m m 11 ?? ???? ?? 計(jì)算結(jié)果， pH 雖接近于 ，但由于血液中還有其他緩沖系的協(xié)同作用，不會(huì)引起酸中毒。 測(cè)試題 一、 選擇題 （將每題一個(gè)正確答案 的 標(biāo)號(hào)選出，） 1. molL1 NH3 H2O (Kb= 105) mol合 ， 所得溶液的值為 （ ） A. B. C. D. E. 2. 下列公式中有錯(cuò)誤的是 （ ） A. pH=pKa+lg [B]/[HB] B. pH=pKa－ lg[HB]/[B] C. pH=pKa+lg[n(B)]/[n(HB)] D. pH=pKa－ lg[n(B)]/[n(HB)] E. pH=－ lg(Kw/Kb)+lg[B]/[HB] 3. 用 H3PO4(pKa1=， pKa2=， pKa3=)和 NaOH所配成 的 pH=的 緩沖溶液中，抗酸成分是 （ ） A. H2PO4 B. HPO42 C. H3PO4 D. H3O+ E. H2O 4. 與緩沖容量有關(guān)的因素是 （ ） A. 外加 酸量 B. 總濃度 C. Ka或 Kb D. 外加堿量 E. 溫度 5. molL1HAc加入等體積 NaOH溶液配成 的 緩沖溶液，其最大 的 緩沖容量 [單位是 mol/(L pH)]是 （ ） A. B. C. D. E. 6. 欲配制 pH＝ 緩沖溶液，最好選用下列緩沖系中的 （ ） A. 鄰苯二甲酸（ pKa1＝ ； pKa2＝ ） B. 甲胺鹽酸鹽（ pKa＝ ） C. 甲酸（ pKa＝ ） D. 氨水 （ pKb＝ ） E. 硼酸 （ pKa＝ ） 7. 影響緩沖容量的主要因素是 （ ） A. 緩沖溶液的 pH值和緩沖比 B. 弱酸的 pKa和緩沖比 C. 弱酸的 pKa和緩沖溶液的總濃度 D. 弱酸的 pKa和其共軛堿 的 pKb E. 緩沖溶液的總濃度和緩沖比 8. 下列各組中兩溶液 的 pH相等的是 （ ） A. molL1NaH2PO4與該溶液稀釋一倍后所得溶液。 B. c(HAc)＝ molL1的 溶液與 c(1/2 H2SO4)＝ molL1的 溶液。 C. molL1 NaH2PO4溶液與 molL1 Na2HPO4溶液 D. pH＝ 緩沖溶液與 L1 HCl E. molL1NH3和 molL1HCl 9. 下列 各組分 等體積混合 的 溶液，無(wú)緩沖作用的是 （ ） A. molL1鄰苯二甲酸氫鉀和等體積 的 水 B. molL1 HCl和 molL1 NH3 H2O C. molL1 KH2PO4和 molL1 Na2HPO4 D. molL1 NaOH和 molL1 HAc E. molL1 CH3CHOHCOOH 和 molL1 CH3CHOHCOONa 10. 下列各組溶液中，能以一定體積比組成緩沖溶液 的 是 （ ） A. 濃度均為 molL1的 NaAc溶液和 HAc溶液 B. 濃度均為 molL1的 NaOH溶液和 HCl溶液 C. 濃度均為 molL1的 NaOH溶液和 NH3溶液 D. 濃度均為 molL1的 HAc溶液和 HCl溶液 E. 濃度均為 molL1的 NaOH溶液 和 H2SO4溶液 11. 欲配制 =，若用 HAc及 NaAc配制，則 c（ HAc）及 c（ NaAc）的濃度之比為