缓冲溶液参考习题及解析

1、缓冲溶液作业解析参考1. 下列各组混合溶液中，不具有缓冲作用的是： A. 100 mL 0.10 mol·L-1 KH2PO4溶液和50 mL 0.10mol·L-1 NaOH溶液 B. 100 mL 0.10 mol·L-1 HAc溶液和50 mL 0.10mol·L-1 NaOH溶液 C. 100 mL 0.10 mol·L-1 NaH2PO4溶液和50 mL 0.20mol·L-1 NaOH溶液D. 100 mL 0.10 mol·L-1 KH2PO4溶液和50 mL 0.10mol·L-1 HCl溶液【C】

2、A是0.010 mol KH2PO4和 0.0050 mol NaOH混合，反应完全后，溶液中含有等量的H2PO4- 和HPO42-，是缓冲溶液；B是0.010 mol HAc和 0.0050 mol NaOH混合，反应完全后，溶液中含有等量的HAc 和Ac-，是缓冲溶液；D是0.010 mol KH2PO4和 0.0050 mol HCl混合，反应完全后，溶液中含有等量的H2PO4- 和H3PO4，是缓冲溶液；C是0.010 mol KH2PO4和 0.010 mol NaOH混合，反应完全后，溶液中只含有HPO42-，因此不是缓冲溶液；2. 下列关于缓冲溶液的叙述中，错误的是A. 温度一定

3、时，影响缓冲溶液pH值的主要因素为pKa和缓冲比B. 缓冲溶液的有效缓冲范围为pKa ± 1C. 缓冲溶液缓冲比一定时，总浓度越大，则其缓冲容量越大D. 缓冲溶液加水稀释后，pH值基本不变，缓冲容量也不变【D】根据亨-哈方程式可知，温度一定时，缓冲比改变，溶液的pH值会发生变化，此外，当组成缓冲系的共轭酸碱对不同时，弱酸的pKa也不相同，那么溶液的pH值也不相同，所以A选项的说法是正确的。 根据缓冲容量与溶液浓度的关系可知，当溶液稀释时，溶液中各物质的浓度及溶液的总浓度都会随之改变，因此缓冲容量是会改变的。此外如果不看上述公式，我们知道，缓冲溶液缓冲容量的大小是与其总浓度有关的（如C

4、选项所说），因此当缓冲溶液稀释时，溶液的总浓度减小了，那么缓冲容量必定会随之而改变，所以D选项的说法是不正确的。3. 下列各缓冲溶液的总体积相同，其中缓冲能力最强的是 A. 0.10 mol·L-1 NH3·H2O溶液和0.10 mol·L-1 NH4Cl溶液等体积混合后的溶液 B. 0.20 mol·L-1 NH3·H2O溶液和0.20 mol·L-1 NH4Cl溶液等体积混合后的溶液 C. 0.20 mol·L-1 NH3·H2O溶液和0.20 mol·L-1 NH4Cl溶液以体积比2:1混合后的溶液

5、 D. 0.20 mol·L-1 NH3·H2O溶液和0.10 mol·L-1 NH4Cl溶液等体积混合后的溶液【B】缓冲溶液的缓冲容量越大，其缓冲能力越强。而缓冲容量的大小与缓冲溶液的总浓度和缓冲比有关。当缓冲溶液总浓度一定时，缓冲比为1:1时，缓冲容量极大，越偏离1:1，缓冲容量越小；当缓冲溶液缓冲比一定时，其总浓度越大缓冲容量越大。题中A溶液总浓度为0.10 mol·L-1，缓冲比为1:1；B溶液总浓度为0.20 mol·L-1，缓冲比为1:1；C溶液总浓度为0.20 mol·L-1，缓冲比为2:1；D溶液总浓度为0.15 mo

6、l·L-1，缓冲比为2:1，据此可以判断B缓冲溶液的缓冲能力最强。4. 已知H3PO4的pKa1=2.12，pKa2=7.21，pKa3=12.32。100 mL 0.10 mol·L-1 H3PO4溶液和150 mL 0.10mol·L-1 NaOH溶液混合后（忽略溶液体积变化），所得溶液的pH值约为 A. 2.12 B. 7.21 C. 12.32 D. 4.68【B】H3PO4和NaOH以不同比例混合时可以发生以下几个不同的反应： 根据题意，两溶液混合时，H3PO4和NaOH两者的物质的量之比恰好为2:3，最终反应产物应该是H2PO4-和HPO42-，由此可

7、见这是一个缓冲溶液，而且H2PO4- 和HPO42-的缓冲比为1:1，所以溶液的pH = pKa(H2PO4-) = pKa2 = 7.21。5. 欲配制pH = 9.30的缓冲溶液，下列缓冲对中最合适的是 A. NaHCO3-Na2CO3（H2CO3的pKa2 = 10.33） B. HAc-NaAc（HAc的pKa = 4.75） C. NH3-NH4Cl（NH3的pKb = 4.75）D. NaH2PO4-Na2HPO4（H3PO4的pKa2=7.21）【C】配制缓冲溶液首先遵循的原则是选择合适的缓冲系，而选择缓冲系的原则是使缓冲系中共轭酸的pKa尽量接近于需配制溶液的pH。这样一方面可

8、以使缓冲溶液的pH在pKa±1的缓冲范围内，使缓冲溶液具有缓冲能力；同时pH越接近于pKa，缓冲比也就越接近于1:1，缓冲溶液就会具有较强的缓冲能力。据此，四组缓冲系中，C缓冲系中共轭碱NH3的pKb 为4.75，那么其共轭酸NH4+的pKa 就为9.25，与pH值9.30最为接近，所以选择它最为合适。6. 人体血浆中最重要的缓冲对是 A. H2PO4 HPO42- B. HCO3 CO32- C. H2CO3 HCO3- D. HPO42 PO43-【C】人体血浆中最重要的缓冲对为H2CO3 HCO3-或者为CO2(溶解) HCO3-。这部分内容还请大家要注意的是，这个缓冲系的共轭

9、碱HCO3-是人体血浆中含量最高的抗酸成分，因此称为是人体血浆中的碱储；该缓冲系在人体血浆中的缓冲比为20:1，由于人体是一个敞开系统，所以通过肺的呼吸作用和肾的生理功能的调节，使得该缓冲系虽然缓冲比为20:1，但是仍然具有较强的缓冲能力，加之血浆中与其共存的其它缓冲系的共同作用，可以维持人体血浆的pH稳定在7.357.45的狭窄的范围之内。7. 将60 mL 0.10 mol·L-1 的某一元弱碱与 30 mL相同浓度的HCl溶液混合（忽略溶液体积变化），测的混合溶液的pH = 5.0，则该弱碱的解离常数Kb值为 A. 1.0×10-5 B. 1.0×10-10

10、 C. 1.0×10-6 D. 1.0×10-9【D】根据题意，反应前一元弱碱B-的物质的量为6mmol，而盐酸的物质的量为3mmol。两者混合后发生反应 B- + H+ = HB，从反应式可以看出，弱碱是过量的，且反应结束时，溶液中弱碱B-的物质的量约为3mmol，而反应生成的弱酸HB的物质的量也约为3mmol。根据亨-哈方程式，可以求出该缓冲系中共轭酸HB的pKa = pH = 5.0，因此其共轭碱B-的pKb = 14 - 5.0 = 9.0，所以B-的解离常数Kb值为1.0×10-9。8. 已知H3PO4的pKa1=2.12，pKa2=7.21，pKa3=

11、12.32。向一定浓度的NaH2PO4溶液中加入固体NaOH配制pH为7.21的缓冲溶液（忽略溶液体积变化），若使该溶液与人体血浆等渗（设血浆cos = 300 mmol·L-1），则NaH2PO4溶液的初始浓度约为 A. 0.12 mol·L-1 B. 0.15 mol·L-1 C. 0.060 mol·L-1 D. 0.30 mol·L-1【A】根据题意，缓冲溶液是通过向一定浓度的NaH2PO4溶液中加入固体NaOH配制而成，且其pH为7.21，恰好等于H2PO4- 的pKa，因此该缓冲溶液的缓冲对为H2PO4- 和HPO42-。又因为缓冲

12、溶液的pH = pKa，因此缓冲比为1:1，也就表明缓冲溶液中 H2PO4- = HPO42-。即NaH2PO4 = Na2HPO4。NaH2PO4 和Na2HPO4都是强电解质，在水溶液中会发生如下的解离反应：和现假设溶液中NaH2PO4 = Na2HPO4 = x mol·L-1，那么解离后各离子的浓度分别为 x x x x 2x x溶液的渗透浓度cos =300 mmol·L-1 = 0.30 mol·L-1，这说明溶液中各离子平衡浓度的总和应该等于其渗透浓度，即 Na+ + H2PO4- + HPO42- = 0.30 mol·L-1 3x + x + x = 0.30 mol·L-1 所以