缓冲溶液参考习题及解析

《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】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. 温度一定时，影响缓冲溶液pH值的主要因素为p K a和缓冲比

B. 缓冲溶液的有效缓冲范围为p K a± 1

C. 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a [B ]pH p lg [HB]

K -=+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p K a 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 2.303[B

][HB]c β-

=总

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 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 NH 3·H 2O 溶液和0.10 mol ·L -1 NH 4Cl 溶液等体积混合后的溶液

B. 0.20 mol ·L -1 NH 3·H 2O 溶液和0.20 mol ·L -1 NH 4Cl 溶液等体积混合后的溶液

C. 0.20 mol ·L -1 NH 3·H 2O 溶液和0.20 mol ·L -1 NH 4Cl 溶液以体积比2:1混合后的溶液

D. 0.20 mol ·L -1 NH 3·H 2O 溶液和0.10 mol ·L -1 NH 4Cl 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 mol·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p K a1=2.12，p K a2=7.21，p K a3=12.32。100 mL 0.10 mol·L-1 H3PO4溶液和150 mL 0.10mol·L-1NaOH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：H3PO4 + OH-H2PO4- + H2O

H3PO4 + 2OH-HPO42- + 2H2O

H3PO4 + 3OH-PO43- + 3H2O

2H3PO4 + 3OH-H2PO4- + HPO42- + 3H2O

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 = p K a(H2PO4-) = p K a2 = 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p K a2 = 10.33）

B. HAc-NaAc（HAc的p K a = 4.75）

C. NH3-NH4Cl（NH3的p K b = 4.75）

D. NaH2PO4-Na2HPO4（H3PO4的p K a2=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p K a尽量接近于需配制溶液的pH。这样一方面可以使缓冲溶液的pH在p K a±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p K a，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p K b 为4.75，那么其共轭酸NH4+的p K a 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7.35~7.45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K b值为

A. 1.0×10-5

B. 1.0×10-10

C. 1.0×10-6

D.

1.0×10-9