题目
向由100mathrm(ml),0.10mathrm(mol)/mathrm(L),(mathrm{H)}_(3)(mathrm{PO)}_(4)((mathrm{pK)}_({mathrm{a)}_(1)}=2.12，(mathrm{pK)}_({mathrm{a)}_(2)}=7.21，(mathrm{pK)}_({mathrm{a)}_(3)}=12.67)和50mathrm(ml),0.10mathrm(mol)/mathrm(L),mathrm(NaOH)组成的缓冲溶液中加入少量盐酸，溶液的缓冲容量将( )A.减小B.增大C.无法判断D.基本不变
向由$100\mathrm{ml}\,0.10\mathrm{mol}/\mathrm{L}\,{\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{PO}}_{4}$(${\mathrm{pK}}_{{\mathrm{a}}_{1}}=2.12$，${\mathrm{pK}}_{{\mathrm{a}}_{2}}=7.21$，${\mathrm{pK}}_{{\mathrm{a}}_{3}}=12.67$)和$50\mathrm{ml}\,0.10\mathrm{mol}/\mathrm{L}\,\mathrm{NaOH}$组成的缓冲溶液中加入少量盐酸，溶液的缓冲容量将( )
A.减小
B.增大
C.无法判断
D.基本不变
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定缓冲溶液的组成
缓冲溶液由$100\mathrm{ml}\,0.10\mathrm{mol}/\mathrm{L}\,{\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{PO}}_{4}$和$50\mathrm{ml}\,0.10\mathrm{mol}/\mathrm{L}\,\mathrm{NaOH}$组成。磷酸${\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{PO}}_{4}$是一种三元酸，可以分三步电离，而${\mathrm{NaOH}}$是一种强碱，可以中和磷酸的酸性。
步骤 2：计算反应后的缓冲组分
$100\mathrm{ml}\,0.10\mathrm{mol}/\mathrm{L}\,{\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{PO}}_{4}$的物质的量为$0.01\mathrm{mol}$，$50\mathrm{ml}\,0.10\mathrm{mol}/\mathrm{L}\,\mathrm{NaOH}$的物质的量为$0.005\mathrm{mol}$。由于${\mathrm{NaOH}}$的物质的量少于${\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{PO}}_{4}$，它将中和${\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{PO}}_{4}$的一部分，形成${\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{PO}}_{4}^{-}$和${\mathrm{HPO}}_{4}^{2-}$。因此，缓冲溶液主要由${\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{PO}}_{4}^{-}$和${\mathrm{HPO}}_{4}^{2-}$组成。
步骤 3：分析加入少量盐酸的影响
加入少量盐酸后，盐酸会与${\mathrm{HPO}}_{4}^{2-}$反应，生成${\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{PO}}_{4}^{-}$。由于缓冲溶液的缓冲容量不仅取决于缓冲组分的浓度，还取决于缓冲溶液的pH值，而pH值的改变会影响缓冲容量。加入少量盐酸后，pH值降低，缓冲容量会减小。
缓冲溶液由$100\mathrm{ml}\,0.10\mathrm{mol}/\mathrm{L}\,{\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{PO}}_{4}$和$50\mathrm{ml}\,0.10\mathrm{mol}/\mathrm{L}\,\mathrm{NaOH}$组成。磷酸${\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{PO}}_{4}$是一种三元酸，可以分三步电离，而${\mathrm{NaOH}}$是一种强碱，可以中和磷酸的酸性。
步骤 2：计算反应后的缓冲组分
$100\mathrm{ml}\,0.10\mathrm{mol}/\mathrm{L}\,{\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{PO}}_{4}$的物质的量为$0.01\mathrm{mol}$，$50\mathrm{ml}\,0.10\mathrm{mol}/\mathrm{L}\,\mathrm{NaOH}$的物质的量为$0.005\mathrm{mol}$。由于${\mathrm{NaOH}}$的物质的量少于${\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{PO}}_{4}$，它将中和${\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{PO}}_{4}$的一部分，形成${\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{PO}}_{4}^{-}$和${\mathrm{HPO}}_{4}^{2-}$。因此，缓冲溶液主要由${\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{PO}}_{4}^{-}$和${\mathrm{HPO}}_{4}^{2-}$组成。
步骤 3：分析加入少量盐酸的影响
加入少量盐酸后，盐酸会与${\mathrm{HPO}}_{4}^{2-}$反应，生成${\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{PO}}_{4}^{-}$。由于缓冲溶液的缓冲容量不仅取决于缓冲组分的浓度，还取决于缓冲溶液的pH值，而pH值的改变会影响缓冲容量。加入少量盐酸后，pH值降低，缓冲容量会减小。