题目
欲配制pH=4.6和pH=7.0的缓冲溶液,应先用()(已知:KaΘ(HCOOH)=1.8×10–4,KaΘ(HAc)=1.8×10–5,KbΘ(NH3)=1.8×10–5,H2CO3的Ka2Θ=5×10–11,H3PO4的Ka2Θ=1.0×10–7)A.A HCOOH—HCOONa和NaHCO3—Na2CO3 B.B HAc—NaAc和NaH2PO4—NaHPO4 C.C HCOOH—HCOONa和NH3—NH4Cl D.D HAc—NaAc和NH3—NH4Cl
欲配制pH=4.6和pH=7.0的缓冲溶液,应先用()(已知:KaΘ(HCOOH)=1.8×10–4,KaΘ(HAc)=1.8×10–5,KbΘ(NH3)=1.8×10–5,H2CO3的Ka2Θ=5×10–11,H3PO4的Ka2Θ=1.0×10–7)
- A.A HCOOH—HCOONa和NaHCO3—Na2CO3
- B.B HAc—NaAc和NaH2PO4—NaHPO4
- C.C HCOOH—HCOONa和NH3—NH4Cl
- D.D HAc—NaAc和NH3—NH4Cl
题目解答
答案
B
解析
步骤 1:确定缓冲溶液的pH范围
缓冲溶液的pH范围通常在pKa值的±1范围内。因此,对于pH=4.6的缓冲溶液,需要选择pKa值在3.6到5.6之间的弱酸;对于pH=7.0的缓冲溶液,需要选择pKa值在6.0到8.0之间的弱酸。
步骤 2:分析给出的弱酸及其共轭碱
- HCOOH(甲酸)的pKa = -log(1.8×10–4) ≈ 3.74,其共轭碱为HCOONa。
- HAc(乙酸)的pKa = -log(1.8×10–5) ≈ 4.74,其共轭碱为NaAc。
- NH3(氨水)的pKb = -log(1.8×10–5) ≈ 4.74,其共轭酸为NH4Cl。
- H2CO3(碳酸)的pKa2 = -log(5×10–11) ≈ 10.30,其共轭碱为NaHCO3和Na2CO3。
- H3PO4(磷酸)的pKa2 = -log(1.0×10–7) = 7.00,其共轭碱为NaH2PO4和NaHPO4。
步骤 3:选择合适的缓冲对
- 对于pH=4.6的缓冲溶液,HAc—NaAc的pKa值为4.74,落在3.6到5.6的范围内,因此可以使用HAc—NaAc作为缓冲对。
- 对于pH=7.0的缓冲溶液,NaH2PO4—NaHPO4的pKa2值为7.00,落在6.0到8.0的范围内,因此可以使用NaH2PO4—NaHPO4作为缓冲对。
缓冲溶液的pH范围通常在pKa值的±1范围内。因此,对于pH=4.6的缓冲溶液,需要选择pKa值在3.6到5.6之间的弱酸;对于pH=7.0的缓冲溶液,需要选择pKa值在6.0到8.0之间的弱酸。
步骤 2:分析给出的弱酸及其共轭碱
- HCOOH(甲酸)的pKa = -log(1.8×10–4) ≈ 3.74,其共轭碱为HCOONa。
- HAc(乙酸)的pKa = -log(1.8×10–5) ≈ 4.74,其共轭碱为NaAc。
- NH3(氨水)的pKb = -log(1.8×10–5) ≈ 4.74,其共轭酸为NH4Cl。
- H2CO3(碳酸)的pKa2 = -log(5×10–11) ≈ 10.30,其共轭碱为NaHCO3和Na2CO3。
- H3PO4(磷酸)的pKa2 = -log(1.0×10–7) = 7.00,其共轭碱为NaH2PO4和NaHPO4。
步骤 3:选择合适的缓冲对
- 对于pH=4.6的缓冲溶液,HAc—NaAc的pKa值为4.74,落在3.6到5.6的范围内,因此可以使用HAc—NaAc作为缓冲对。
- 对于pH=7.0的缓冲溶液,NaH2PO4—NaHPO4的pKa2值为7.00,落在6.0到8.0的范围内,因此可以使用NaH2PO4—NaHPO4作为缓冲对。