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summerting银虫 (小有名气)
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缓冲液调节石灰水pH的计算
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各位大侠，我想使用Na2CO3/NaHCO3缓冲液调节饱和石灰水（即Ca(OH)2）的pH值，配成不同pH的混合溶液。假设每次使用的饱和石灰水的体积固定，均为200ml，保证钙当量相同，石灰水溶液pH=12. 现在要加入缓冲液，保证得到的混合溶液的pH分别为11，10，9，8. 则每次加入的缓冲液该如何配制，加入的体积又分别为多少？要求每次混合溶液的碳当量相同。 老师给的提示是混合后溶液中存在如下平衡： Ca2+ + HCO3- = CaCO3 + H+ 反应平衡常数可查表获得 Ca2+ + CO32- = CaCO3 反应的平衡常数为Ksp，可查表得 里面涉及到电离水解啥的，我实在搞不明白，愁啊，先拜谢各位大牛了！  : |
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jiagle
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【答案】应助回帖
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fds329: 金币+3, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-10-08 20:05:19
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fds329: 金币+3, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-10-08 20:05:19
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1、配pH=8是没有希望了，因为NaHCO3的pH就超过8，达到8.4（pH在浓度不太小时与浓度无关）； 2、钙当量相同的假设是伪命题，溶液中的CO3(2-)根本不允许有大量钙离子存在，因此氢氧化钙等于没用； 3、使用NaHCO3/Na2CO3组合，本来就可以配出pH = 11, 10, 9三种pH值； 4、计算公式按 pH = pKa2 + lg[ c(Na2CO3)/c(NaHCO3) ]处理， pKa = 10.33 ，分别求出c(Na2CO3)/c(NaHCO3) = （4.7 : 1）； （1 ： 2.1）；（1 ： 21）；其中最后一个比例缓冲能力较差。 |
2楼2012-09-07 18:50:25
summerting
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多谢您详尽的回复！不过我还有几点不太明白： 1、照您的意思是pH最小只能配到8.4对吗？ 2、关于钙当量，您的意思是加入缓冲液以后Ca(2-)几乎会全部沉淀下来，原来的饱和石灰水相当于只向缓冲液提供了一定量的OH-？ 3、据我所知，在缓冲溶液中加入少量强酸或强碱，其溶液pH值变化不大，但若加入酸、碱的量多时，缓冲溶液就失去了它的缓冲作用。我实验中所用的饱和石灰水的量大约200ml或更多，氢氧化钙又是强碱，NaHCO3/Na2CO3 缓冲液还有足够的缓冲能力吗？要保持缓冲能力，缓冲液的体积与石灰水体积之间有啥要求？ 4、缓冲液的浓度一般在0.05~0.20mol/L, 选择多大较好一点？ 不胜感激！！！ |
3楼2012-09-07 21:20:07
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