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文档介绍：缓冲溶液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****题解答难题解析[TOP] 例 4-1 计算 pH= ,总浓度为 mol?L-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 1L 该缓冲溶液中加入 mol HCl ,溶液的 pH 等于多少? 分析⑴用 Henderson — Hasselbalch 方程式直接计算丙酸和丙酸钠的浓度。⑵加入 HCl 后, C2H5COOH 浓度增加, C2H5COONa 浓度减小。解⑴查表 4-1 , C2H5COOH 的 pK a= ,设 c(HPr) =x mol?L-1 。则 c(NaPr) =( -x ) mol?L-1 pH= pKa+lg =+lg = 解得 x= 即 c(HPr) = mol?L-1 c(NaPr) = ( - ) mol?L-1 = mol?L-1 ⑵加入 mol HCl 后: pH= pKa+lg =+lg = 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 mol?L-1 柠檬酸溶液,要配制 pH为 的缓冲溶液,需加入 mol?L-1 的 NaOH 溶液多少毫升? 分析配制 pH为 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= ,设 H3Cit 全部转化为 NaH2Cit 需 NaOH 溶液 V1 mL ⑴ H3Cit(aq) + NaOH(aq) NaH2Cit(aq) + H2O(l) mol?L-1 × V1 mL= mol?L-1 × 500 mL V1= 250 即将 H3Cit 完全中和生成 NaH2Cit ,需 mol?L-1NaOH 溶液 250 mL ,生成 NaH2Cit mol?L-1 × 500 mL=100 mmol 设 NaH2Cit 部分转化为 Na2HCit 需 NaOH 溶液 V2 mL, ⑵ NaH2Cit(aq) + NaOH(aq) Na2Hcit(aq) + H2O(l) 则 n(Na2HCit )= mmol , n(NaH2CitB) = (100 - ) mmol , pH= pKa2 + lg= + lg= 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 = 。今有 500 mL 总浓度 mol?L-1 、 pH为 的巴比妥酸-巴比妥酸钠缓冲溶液, 欲将溶液的 pH 调整到 ,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 Henderson — Hasselbalch 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⑴在 pH为 的缓冲溶液中 = + lg 解得 c( C4H4N2O3 )= mol?L-1 c( NaC4H3N2O3 )= ( - ) mol?L-1 = mol?L-1 β= = mol?L-1 ⑵设将 pH 调整为 需加入固体 NaOH xg: = + lg 解得: m= c( C4H4N2O3 )= mol?L-1 –= mol?L-1 c( NaC4H3N2O3 )= mol?L-1 += mol?L-1 β== mol?L-1 例 4-4 用 mol?L-1 的 H2C8H4O4( 邻苯二甲酸) 溶液和 mol?L-1 的 NaOH 溶液,配制 pH为 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 H2C8H4O4 完全反应生成 NaHC8H4O4 , 再与 NaHC8H4O4 部分反应生成 Na2C8H4O4 。解缓冲系为—, 查表 4-1 , pKa2=