基础化学自测题 第四章

例4-2 柠檬酸（缩写H 3Cit ）常用于配制供培养细菌的缓冲溶液。现有500 mL 的0.200 mol·L -1柠檬酸溶液，要配制pH 为5.00的缓冲溶液，需加入0.400 mol·L -1的NaOH 溶液多少毫升？

分析 配制pH 为5.00的缓冲溶液，应选NaH 2Cit-Na 2HCit 缓冲系， NaOH 先与H 3Cit 完全反应生成NaH 2Cit ，再与NaH 2Cit 部分反应生成Na 2HCit 。

解 查表4-1,柠檬酸的p Ka 2= 4.77，设H 3Cit 全部转化为NaH 2Cit 需NaOH 溶液V 1 mL

⑴ H 3Cit(aq) + NaOH(aq)NaH 2Cit(aq) + H 2O(l)

0.400 mol·L -1 × V 1 mL = 0.200 mol·L -1 × 500 mL

V 1 = 250

即将H 3Cit 完全中和生成NaH 2Cit ，需0.400 mol·L -1NaOH 溶液250 mL ，生成NaH 2Cit 0.200 mol·L -1 ×500 mL=100 mmol

设NaH 2Cit 部分转化为Na 2HCit 需NaOH 溶液V 2 mL ，

⑵ NaH 2Cit(aq) + NaOH(aq) Na 2Hcit(aq) + H 2O(l)

则n (Na 2HCit ) = 0.400V 2 mmol ， n (NaH 2CitB) = (100 - 0.400V 2) mmol ，

pH = p Ka 2 + lg )

Cit H ()HCit (-2-2n n = 4.77＋lg )mmol 0.400-(100mmol 400.022V V = 5.00 V 2 = 157

共需加入NaOH 溶液的体积为

V 1 mL + V 2 mL = (250 + 157) mL = 407 mL

2．现有(1)0.10 mol·L -1 HCl 溶液，(2)0.10 mol·L -1 HAc 溶液，(3)0.10 mol·L -1 NaH 2PO 4 溶液各50 mL ，欲配制pH = 7.00的溶液，问需分别加入0.10 mol·L -1 NaOH 溶液多少毫升？配成的三种溶液有无缓冲作用？哪一种缓冲能力最好？

2.解 （1）当加入50 mL 0.10 mol·L -1 NaOH 溶液时，NaOH 和HCl 刚好完全反应生成0.050 mol·L -1 的NaCl 溶液，pH=7.00，此时溶液无缓冲作用。

（2）设在HAc 中需加入x L NaOH ，才能形成HAc – Ac -缓冲系，有

)

HAc ()Ac (lg p pH -a n n K +=

L

L 0.10mol 0.050L L 0.10mol L L 0.10mol lg 756.400.7111x x ⨯⋅-⨯⋅⨯⋅+=--- (mL)7.49L)(0497.0==x

此时，缓冲比为166，溶液的缓冲能力很小。

（3）依题意，选择-

42PO H --24HPO 为缓冲对，需加入y L NaOH ，则

)

PO H ()HPO (lg 21.700.7-

42-2

4n n += L

L 0.10mol 0.050L L 0.10mol L L 0.10mol lg 21.700.7111y y ⨯⋅-⨯⋅⨯⋅+=--- y = 0.0191(L) = 19.1（mL ）

此时，缓冲比为0.62，溶液的缓冲能力较强。