文档详情

缓冲溶液习题.doc

发布:2017-04-15约1.61万字共16页下载文档
文本预览下载声明
PAGE  PAGE 16 第四章 缓冲溶液HYPERLINK ../xtk.htm首 页HYPERLINK \l jbyq难题解析 HYPERLINK \l nrty 学生自测题 HYPERLINK \l jsxs 学生自测答案HYPERLINK \l zdnd \t _top章后习题解答 难题解析  HYPERLINK \l TOP [TOP] 例4-1 计算pH=5.00,总浓度为0.20 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1 L该缓冲溶液中加入0.010 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= 4.87,设c(HPr) = x mol·L-1。则c(NaPr) =(0.20-x)mol·L-1 pH=pKa+lg=4.87+lg=5.00 解得 x = 0.085 即c(HPr) = 0.085 mol·L-1 c(NaPr) = (0.20 - 0.085) mol·L-1 = 0.12 mol·L-1 ⑵ 加入0.050 mol HCl后: pH=pKa+lg=4.87+lg=4.91 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= 4.77,设H3Cit全部转化为NaH2Cit需NaOH溶液V1 mL ⑴ H3Cit(aq) + NaOH(aq)NaH2Cit(aq) + H2O(l) 0.400 mol·L-1 × V1 mL = 0.200 mol·L-1 × 500 mL V1 = 250 即将H3Cit完全中和生成NaH2Cit,需0.400 mol·L-1NaOH溶液250 mL,生成NaH2Cit 0.200 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 ) = 0.400V2 mmol, n(NaH2CitB) = (100 - 0.400V2) mmol, pH = pKa2 + lg= 4.77+lg= 5.00 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 = 4.01。今有500 mL总浓度0.200 mol·L-1、pH为3.70的巴比妥酸-巴比妥酸钠缓冲溶液,欲将溶液的pH调整到4.20,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3.70的缓冲溶液中 3.70 = 4.01 + lg 解得 c(C4H4N2O3)= 0.134 mol·L-1 c(NaC4H3N2O3)= (0.200 - 0.134) mol·L-1 = 0.066 mol·L-1 β ==0.10 mol·L-1 ⑵ 设将pH调整为4.20需加入固体NaOH x g: 4.20 = 4.01 + lg 解得: m = 1.1 c(C4H4N2O3)= 0.134 mol·L-1 –= 0.079 mol·L-1 c(NaC4H3N2O3)= 0.066 mol·L-1 + = 0.12 mol·L-1 β == 0.11 mol·L-1 例4-4 用0.025 mol·L-1的H2C8H4O4(邻苯二甲酸
显示全部
相似文档