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summerting銀蟲 (小有名氣)
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[求助]
緩沖液調(diào)節(jié)石灰水pH的計算
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各位大俠，我想使用Na2CO3/NaHCO3緩沖液調(diào)節(jié)飽和石灰水（即Ca(OH)2）的pH值，配成不同pH的混合溶液。假設(shè)每次使用的飽和石灰水的體積固定，均為200ml，保證鈣當量相同，石灰水溶液pH=12. 現(xiàn)在要加入緩沖液，保證得到的混合溶液的pH分別為11，10，9，8. 則每次加入的緩沖液該如何配制，加入的體積又分別為多少？要求每次混合溶液的碳當量相同。 老師給的提示是混合后溶液中存在如下平衡： Ca2+ + HCO3- = CaCO3 + H+ 反應(yīng)平衡常數(shù)可查表獲得 Ca2+ + CO32- = CaCO3 反應(yīng)的平衡常數(shù)為Ksp，可查表得 里面涉及到電離水解啥的，我實在搞不明白，愁啊，先拜謝各位大牛了！  : |
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jiagle
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7樓2012-09-26 07:30:57
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【答案】應(yīng)助回帖
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fds329: 金幣+3, 感謝應(yīng)助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-10-08 20:05:19
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1、配pH=8是沒有希望了，因為NaHCO3的pH就超過8，達到8.4（pH在濃度不太小時與濃度無關(guān)）； 2、鈣當量相同的假設(shè)是偽命題，溶液中的CO3(2-)根本不允許有大量鈣離子存在，因此氫氧化鈣等于沒用； 3、使用NaHCO3/Na2CO3組合，本來就可以配出pH = 11, 10, 9三種pH值； 4、計算公式按 pH = pKa2 + lg[ c(Na2CO3)/c(NaHCO3) ]處理， pKa = 10.33 ，分別求出c(Na2CO3)/c(NaHCO3) = （4.7 : 1）； （1 ： 2.1）；（1 ： 21）；其中最后一個比例緩沖能力較差。 |
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2樓2012-09-07 18:50:25
summerting
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送鮮花一朵 |
多謝您詳盡的回復！不過我還有幾點不太明白： 1、照您的意思是pH最小只能配到8.4對嗎？ 2、關(guān)于鈣當量，您的意思是加入緩沖液以后Ca(2-)幾乎會全部沉淀下來，原來的飽和石灰水相當于只向緩沖液提供了一定量的OH-？ 3、據(jù)我所知，在緩沖溶液中加入少量強酸或強堿，其溶液pH值變化不大，但若加入酸、堿的量多時，緩沖溶液就失去了它的緩沖作用。我實驗中所用的飽和石灰水的量大約200ml或更多，氫氧化鈣又是強堿，NaHCO3/Na2CO3 緩沖液還有足夠的緩沖能力嗎？要保持緩沖能力，緩沖液的體積與石灰水體積之間有啥要求？ 4、緩沖液的濃度一般在0.05~0.20mol/L, 選擇多大較好一點？ 不勝感激！��！ |
3樓2012-09-07 21:20:07
jiagle
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【答案】應(yīng)助回帖
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fds329: 金幣+2, ICEPI+1, 感謝應(yīng)助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-10-08 20:05:36
fds329: 金幣+2, ICEPI+1, 感謝應(yīng)助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-10-08 20:05:36
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1、理解是對的：用純NaHCO3配出來的就是pH = 8.4； 2、理解非常正確； 3、Na2CO3和NaHCO3的溶解度遠大于Ca(OH)2，因此提高緩沖溶液的緩沖容量時是從濃度上下功夫，而不是體積上，只要保證共軛酸堿對[此處是Na2CO3/NaHCO3]的總物質(zhì)的量遠大于所抗酸堿[此處是Ca(OH)2]的量，就能實現(xiàn)很好的緩沖作用。 4、緩沖液濃度越大越好。如果酸堿對的用量比偏離10以上，其緩沖容量實際上很小。 |
4樓2012-09-08 07:13:12
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