2-2 缓冲溶液的类型和组成 同步作业 《化学（医药卫生类）》同步教学 高教版

缓冲溶液的类型和组成同步作业 一、选择题 1. 按共轭酸碱对的来源分类，HAc（醋酸）-NaAc（醋酸钠）缓冲溶液属于（ ） A. 弱酸 - 弱酸盐类型 B. 弱碱 - 弱碱盐类型 C. 多元酸的酸式盐 - 次级盐类型 D. 混合弱酸盐类型 1. 下列缓冲溶液中，属于 “弱碱 - 弱碱盐类型” 的是（ ） A. H₂CO₃-NaHCO₃ B. NH₃・H₂O（氨水）-NH₄Cl（氯化铵） C. NaH₂PO₄-Na₂HPO₄ D. HAc-NaAc 1. 缓冲溶液的组成必须满足的核心条件是（ ） A. 含有强酸和强碱 B. 含有两种以上的盐 C. 含有一对共轭酸碱对（质子给予体和质子接受体） D. 含有金属离子 1. 医药上常用于配制注射液 pH 调节剂的磷酸盐缓冲溶液（NaH₂PO₄-Na₂HPO₄），属于（ ） A. 弱酸 - 弱酸盐类型 B. 弱碱 - 弱碱盐类型 C. 多元酸的酸式盐 - 次级盐类型 D. 强酸 - 弱酸盐类型 1. 下列各组物质中，能组成缓冲溶液的是（ ） A. HCl（强酸）和 NaCl B. NaOH（强碱）和 NaCl C. HAc（弱酸）和 NaOH（过量） D. HAc（过量）和 NaOH 1. 关于弱碱 - 弱碱盐类型缓冲溶液的组成，说法正确的是（ ） A. 弱碱提供质子接受体，弱碱盐提供质子给予体（弱碱的共轭酸） B. 弱碱提供质子给予体，弱碱盐提供质子接受体 C. 仅需弱碱即可形成缓冲溶液 D. 仅需弱碱盐即可形成缓冲溶液 1. 人体尿液中维持 pH 稳定的主要缓冲对是 NaH₂PO₄-Na₂HPO₄，其共轭酸碱对中的质子给予体是（ ） A. NaH₂PO₄（提供 H⁺） B. Na₂HPO₄（接受 H⁺） C. Na⁺ D. PO₄³⁻ 1. 下列关于缓冲溶液类型选择的说法，错误的是（ ） A. 需调节溶液 pH 在酸性范围（如 pH 4~6）时，可选择弱酸 - 弱酸盐类型（如 HAc-NaAc） B. 需调节溶液 pH 在碱性范围（如 pH 8~10）时，可选择弱碱 - 弱碱盐类型（如 NH₃・H₂O-NH₄Cl） C. 任何类型的缓冲溶液都可调节任意 pH 范围 D. 医药上优先选择对人体无毒、无刺激的缓冲类型 1. 下列各组物质中，不能组成缓冲溶液的是（ ） A. H₂CO₃和 NaHCO₃ B. NH₃・H₂O 和 NH₄NO₃ C. HCl 和 NaOH（等物质的量混合） D. NaH₂PO₄和 Na₂HPO₄ 1. 医药上用于微生物培养的 “Tris-HCl 缓冲溶液”（Tris 为弱碱，Tris-H⁺为其共轭酸），属于（ ） A. 弱酸 - 弱酸盐类型 B. 弱碱 - 弱碱盐类型 C. 多元酸的酸式盐 - 次级盐类型 D. 强酸 - 强碱类型 二、填空题 1. 缓冲溶液按共轭酸碱对的来源可分为三大类：①______类型（如 HAc-NaAc）；②______类型（如 NH₃・H₂O-NH₄Cl）；③______类型（如 NaH₂PO₄-Na₂HPO₄），这三类是医药领域最常用的缓冲溶液类型。 1. 弱酸 - 弱酸盐类型缓冲溶液的组成特点：由______（质子给予体）和该弱酸与______反应生成的______（质子接受体）组成，例如：HAc（弱酸）与 NaOH 反应生成 NaAc（弱酸盐），过量 HAc 与生成的 NaAc 共同组成缓冲溶液。 1. 弱碱 - 弱碱盐类型缓冲溶液的组成特点：由______（质子接受体）和该弱碱与______反应生成的______（质子给予体，即弱碱的共轭酸）组成，例如：NH₃・H₂O（弱碱）与 HCl 反应生成 NH₄Cl（弱碱盐），过量 NH₃・H₂O 与生成的 NH₄Cl 共同组成缓冲溶液。 1. 多元酸的酸式盐 - 次级盐类型缓冲溶液的组成特点：由多元酸的______（如 H₂PO₄⁻，既能提供质子也能接受质子）和其对应的______（如 HPO₄²⁻）组成，这类缓冲溶液的 pH 范围较广，适合医药上多种药液的 pH 调节。 1. 缓冲溶液的组成中，“共轭酸碱对” 是核心：质子给予体（如 HAc、NH₄⁺、H₂PO₄⁻）能与加入的______反应，质子接受体（如 Ac⁻、NH₃・H₂O、HPO₄²⁻）能与加入的______反应，从而维持 pH 稳定。 1. 医药上常用的缓冲溶液类型及应用：①______缓冲溶液（如 HAc-NaAc），用于调节酸性药液 pH；②______缓冲溶液（如 NH₃・H₂O-NH₄Cl），用于调节碱性药液 pH；③______缓冲溶液（如 NaH₂PO₄-Na₂HPO₄），用于注射液、滴眼液等对 pH 敏感的制剂。 1. 组成缓冲溶液时，需确保共轭酸碱对的______适宜（过高易造成杂质，过低则缓冲能力弱），且所选类型需符合______要求（如无毒、无刺激、不与药物反应），这是医药缓冲溶液配制的关键原则。 三、简答题 1. 某同学欲配制一种 pH 约为 5.0 的缓冲溶液（用于配制口服药液），现有以下试剂：HAc（pKa=4.75）、NH₃・H₂O（pKb=4.75）、NaH₂PO₄（pKa₂=7.21）、NaOH、HCl、蒸馏水。请分析应选择哪类缓冲溶液，并说明选择理由及具体组成（需写出共轭酸碱对）。 1. 为什么 “等物质的量的 HCl 和 NaOH 混合溶液” 不能组成缓冲溶液，而 “过量 HAc 与少量 NaOH 混合溶液” 能组成缓冲溶液？请结合缓冲溶液的组成条件（共轭酸碱对）分析。 1. 医药上配制 “氯霉素滴眼液” 时，需使用磷酸盐缓冲溶液（NaH₂PO₄-Na₂HPO₄）调节 pH 至 7.0~7.4。请说明该缓冲溶液的类型，写出其共轭酸碱对，并解释选择该类型缓冲溶液的原因（从 pH 范围、安全性、稳定性角度分析）。 参考答案 一、选择题 1. A（解析：HAc 为弱酸，NaAc 为该弱酸对应的盐，符合 “弱酸 - 弱酸盐类型” 定义；B 为弱碱 - 弱碱盐，C 为多元酸的酸式盐 - 次级盐，D 无此类型） 1. B（解析：NH₃・H₂O 为弱碱，NH₄Cl 为该弱碱对应的盐，属于 “弱碱 - 弱碱盐类型”；A、C 为多元酸的酸式盐 - 次级盐，D 为弱酸 - 弱酸盐） 1. C（解析：缓冲溶液的核心组成是 “一对共轭酸碱对”，缺一不可；A、B、D 均不符合缓冲溶液组成的必要条件） 1. C（解析：NaH₂PO₄是磷酸（多元酸）的酸式盐，Na₂HPO₄是其对应的次级盐，属于 “多元酸的酸式盐 - 次级盐类型”；A、B、D 均不匹配） 1. D（解析：过量 HAc 与 NaOH 反应，生成 NaAc（弱酸盐），剩余 HAc（弱酸）与生成的 NaAc 组成共轭酸碱对，能形成缓冲溶液；A、B 无共轭酸碱对，C 等物质的量混合生成 NaCl（无缓冲作用）） 1. A（解析：弱碱（如 NH₃・H₂O）接受质子，弱碱盐（如 NH₄Cl）提供质子（NH₄⁺为 NH₃・H₂O 的共轭酸），符合弱碱 - 弱碱盐类型的组成特点；B、C、D 错误） 1. A（解析：NaH₂PO₄可电离出 H⁺（H₂PO₄⁻ ⇌ H⁺ + HPO₄²⁻），是质子给予体；Na₂HPO₄是质子接受体，C、D 无质子传递作用） 1. C（解析：不同类型缓冲溶液的 pH 范围由其共轭酸碱对的 pKa 决定，如 HAc-NaAc 的 pH 范围约 4.75±1，无法调节碱性 pH；A、B、D 均为正确的选择原则） 1. C（解析：等物质的量的 HCl 和 NaOH 混合生成 NaCl 和 H₂O，无共轭酸碱对，不能组成缓冲溶液；A、B、D 均含共轭酸碱对，能组成缓冲溶液） 1. B（解析：Tris 为弱碱，Tris-H⁺为其共轭酸（弱碱盐提供），属于 “弱碱 - 弱碱盐类型”；A、C、D 均不匹配） 二、填空题 1. 弱酸 - 弱酸盐；弱碱 - 弱碱盐；多元酸的酸式盐 - 次级盐 1. 弱酸；强碱（如 NaOH）；弱酸盐 1. 弱碱；强酸（如 HCl）；弱碱盐 1. 酸式盐；次级盐（或 “正盐的酸式盐”，合理即可） 1. 强碱（或 OH⁻）；强酸（或 H⁺） 1. 弱酸 - 弱酸盐；弱碱 - 弱碱盐；多元酸的酸式盐 - 次级盐（顺序与前面对应即可） 1. 浓度；医药安全性（或 “无毒、无刺激、不与药物反应”，合理即可） 三、简答题 1. 应选择 “弱酸 - 弱酸盐类型” 缓冲溶液，具体为 HAc-NaAc 缓冲溶液。 理由：①缓冲溶液的 pH 范围应与目标 pH（5.0）匹配，根据 “pH≈pKa±1” 原则，HAc 的 pKa=4.75，其缓冲范围为 3.75~5.75，能覆盖目标 pH 5.0；而 NH₃・H₂O（对应共轭酸 pKa=9.25，缓冲范围 8.25~10.25）、NaH₂PO₄（pKa₂=7.21，缓冲范围 6.21~8.21）的缓冲范围均不包含 5.0，无法有效稳定 pH。 具体组成：由过量 HAc（弱酸，质子给予体）和 HAc 与少量 NaOH 反应生成的 NaAc（弱酸盐，质子接受体）组成，共轭酸碱对为 HAc-Ac⁻。 1. ①等物质的量的 HCl 和 NaOH 混合溶液：HCl（强酸）与 NaOH（强碱）等物质的量反应生成 NaCl 和 H₂O，溶液中仅含 NaCl（无质子给予体和质子接受体），无共轭酸碱对，不符合缓冲溶液的组成条件，因此不能组成缓冲溶液。 ②过量 HAc 与少量 NaOH 混合溶液：少量 NaOH 与部分 HAc 反应生成 NaAc（反应式：HAc + NaOH = NaAc + H₂O），由于 HAc 过量，溶液中同时存在剩余的 HAc（弱酸，质子给予体）和生成的 NaAc（弱酸盐，质子接受体），形成了 HAc-Ac⁻共轭酸碱对，符合缓冲溶液的组成条件，因此能组成缓冲溶液。 1. ①缓冲溶液类型：多元酸的酸式盐 - 次级盐类型。 ②共轭酸碱对：NaH₂PO₄（质子给予体，H₂PO₄⁻）和 Na₂HPO₄（质子接受体，HPO₄²⁻）。 ③选择原因： 1. pH 范围匹配：该缓冲对的 pKa₂=7.21，缓冲范围为 6.21~8.21，能覆盖滴眼液所需的 pH 7.0~7.4，可有效稳定药液 pH； 1. 安全性高：磷酸盐是人体体液的天然成分（如血液、细胞液中均含磷酸盐），对眼部无刺激、无毒，符合医药滴眼液的安全性要求； 1. 稳定性好：该缓冲对化学性质稳定，不与氯霉素（药物成分）发生反应，能维持药物的结构稳定，避免药效降低或产生有害物质。 学科网（北京）股份有限公司 $