题目
要配制 pH为5.05的缓冲溶液,如果用HAc和 NaAc配制,问两者的浓度比c(NaAc)/c(HAc)应该等于( )A. 1:2B. 1:C. 2:1D. 1:3
要配制 pH为5.05的缓冲溶液,如果用HAc和 NaAc配制,问两者的浓度比c(NaAc)/c(HAc)应该等于( )
A. 1:2
B. 1:
C. 2:1
D. 1:3
题目解答
答案
C. 2:1
解析
本题考查缓冲溶液的配制原理,核心是运用亨德森-哈塞尔巴尔赫方程(Henderson-Hasselbalch equation)确定酸及其盐的浓度比。解题关键点包括:
- 明确缓冲体系组成:HAc(弱酸)与NaAc(其共轭碱Ac⁻的盐);
- 正确代入乙酸的pKa值(约4.76);
- 方程变形求解浓度比,注意区分共轭碱与弱酸的浓度关系。
公式应用与计算步骤
-
写出亨德森方程:
$\text{pH} = \text{pKa} + \log \frac{[\text{A}^-]}{[\text{HA}]}$
其中,$\text{A}^-$对应NaAc解离出的Ac⁻,$\text{HA}$对应HAc。 -
代入已知数据:
题目中$\text{pH}=5.05$,乙酸$\text{pKa}=4.76$,代入得:
$5.05 = 4.76 + \log \frac{[\text{NaAc}]}{[\text{HAc}]}$ -
方程变形:
移项得:
$\log \frac{[\text{NaAc}]}{[\text{HAc}]} = 5.05 - 4.76 = 0.29$ -
求浓度比:
取10的幂次:
$\frac{[\text{NaAc}]}{[\text{HAc}]} = 10^{0.29} \approx 1.95 \approx 2$
选项匹配
计算结果表明浓度比为$2:1$,对应选项C。