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例题精讲 · 第 00726 题 · 先把加入的强碱换算成共轭碱增量,再代 Henderson 式

以自编示意 HA/A⁻ 缓冲体系 pKa=4.75、[A⁻]=0.100、[HA]=0.150 mol/L 为材料,求原 pH 与加入 0.010 mol/L NaOH 后的 pH,并回代稀释与加碱两种口径的差别。

00726题号全 1000 篇 · 第 第121轮 / 第121册 轮
方向化学·电化学与工艺流程六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。

例题精讲 · 化学电化学与工艺流程

一、考点定位与做题顺序

缓冲溶液的核心只有一个比值:[共轭碱]/[弱酸]。Henderson 式把 pH 写成 pKa 加这个比值的对数,所以稀释时两者同比缩小、比值不变,pH 基本不动;加入少量强碱或强酸才会改变比值。本题比值 0.100/0.150 = 0.6667,是后面所有回代的起点。

自编示意:弱酸 HA 的 pKa = 4.75,[A⁻] = 0.100 mol/L,[HA] = 0.150 mol/L,体积按 1.00 L 计。浓度与 pKa 均为自编示意数值,不代表真实物质常数。

二、逐题精讲

题1

题1 求原缓冲液的 pH,并说明 pKa 与比值各起什么作用。

解析

pH = pKa + lg([A⁻]/[HA]) = 4.75 + lg(0.100/0.150) = 4.75 + (-0.1761) = 4.5739。pKa 由弱酸本身决定,是这一体系的常数;lg 项只由投料比决定。若把 [A⁻] 与 [HA] 对调,会得 4.75 + 0.1761 = 4.9261,恰好在 pKa 另一侧,可用作符号自检。

答案 pH = 4.5739;pKa 为体系常数,比值决定偏离方向。

采分点 Henderson 式 1 分、比值 1 分、对数项 1 分、pH 值 1 分、pKa 不变量说明 1 分。

易错点 把比值写反,pH 会跑到 pKa 另一侧而不自知。

题2

题2 向 1.00 L 该缓冲液加入 0.010 mol NaOH(体积变化忽略),求新 pH 与 ΔpH;若改为把溶液稀释一倍,pH 又如何?

解析

OH⁻ 与 HA 定量反应:HA + OH⁻ → A⁻ + H₂O,故 [A⁻] = 0.100+0.010 = 0.110、[HA] = 0.150−0.010 = 0.140 mol/L。新 pH = 4.75 + lg(0.110/0.140) = 4.6453,ΔpH = 0.0714,变化很小正是缓冲作用。若改为稀释一倍,[A⁻] 与 [HA] 同除以 2,比值仍为 0.100/0.150,pH 仍约 4.5739(忽略活度与水的电离)。两种操作不能混成一个结论:加碱改比值,稀释不改比值。

答案 新 pH = 4.6453,ΔpH = 0.0714;稀释一倍 pH 基本不变。

采分点 中和计量 1 分、两新浓度各 1 分、新 pH 1 分、ΔpH 1 分、稀释与加碱口径区分 1 分。

易错点 把稀释也当成「浓度变小所以 pH 升高」,是忽略了比值不变。

三、规律小结与对照表

操作[A⁻][HA]pH
原液0.1000.1504.5739
加 0.010 mol NaOH0.1100.1404.6453
稀释一倍0.0500.0754.5739
比值0.100/0.1500.110/0.140稀释前后相同
ΔpH——0.0714

小结:缓冲看比值不看绝对浓度;加酸碱改比值、稀释不改比值,pKa 始终不动。

四、自测清单

  • 能写出 Henderson 式
  • 能把加入强碱换算成共轭碱增量
  • 能求加碱后的新 pH
  • 能区分稀释与加碱两种口径
  • 能说明 pKa 是体系常数
  • 能用比值倒置作符号自检
编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中教材(化学):缓冲溶液、沉淀转化、浓差电池、电镀与化学平衡相关章节
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(化学科)》:相关考点考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 编写说明:题目、选段、选项、数据与解析均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;采分点为教研整理,非官方评分标准

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联招化学·缓冲溶液加碱后的 pH:比值变了,pKa 不变
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