Question

15．如果人体内的CO₂不能顺利排除体外会造成酸中毒，缓冲溶液可以抵御外来少量酸或碱对溶液pH的影响，人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系（H₂CO₃/HCO₃^-）维持pH稳定．己知正常人体血液在正常体温时，H₂CO₃的一级电离常数Ka₁=10^-6，c（HCO₃^-）：c（H₂CO₃）≈20：1，lg2=0.3．
（1）由题给数据可算得正常人体血液的pH7.4（保留一位小数）．
（2）正常人体血液中H₂CO₃、HCO₃^-、OH^-、H⁺四种微粒浓度由大到小关系为C（HCO₃^-）＞C（H₂CO₃）＞C（OH^-）＞C（H⁺）
（3）当少量的酸、碱进入血液中时，血液pH变化不大，其原因是当少量酸进入血液中时，HCO₃^-就与H⁺发生反应来维持血液的pH稳定，当少量碱进入血液中时，H₂CO₃就与OH^-发生反应来维持血液的pH稳定．

Answer 1

分析 （1）Ka=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$，Ka=10^-6.1mol•L^-1，正常血液中c（HCO₃^-）：c（H₂CO₃）≈20：1；
（2）正常血液中c（HCO₃^-）：c（H₂CO₃）≈20：1，碳酸氢根离子浓度大于碳酸浓度，溶液呈碱性；
（3）根据血液中存在的电离平衡分析，HCO₃^-、CO₃^2-均水解显碱性．

解答 解：（1）Ka=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$，Ka=10^-6.1mol•L^-1，正常血液中c（HCO₃^-）：c（H₂CO₃）≈20：1，则c（H⁺）=10^-7.4mol•L^-1，则pH=7.4，
故答案为：7.4；
（2）正常血液中c（HCO₃^-）：c（H₂CO₃）≈20：1，碳酸氢根离子浓度大于碳酸浓度，溶液呈碱性，溶液中离子浓度大小为：c（HCO₃^-）＞c（H₂CO₃）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案为：c（HCO₃^-）＞c（H₂CO₃）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（3）血液是缓冲溶液，缓冲溶液可以抵御外来少量酸或碱对溶液pH的影响，当少量酸进入血液中时，HCO₃^-就与H⁺发生反应来维持血液的pH稳定，当少量碱进入血液中时，H₂CO₃就与OH^-发生反应来维持血液的pH稳定；
故答案为：当少量酸进入血液中时，HCO₃^-就与H⁺发生反应来维持血液的pH稳定，当少量碱进入血液中时，H₂CO₃就与OH^-发生反应来维持血液的pH稳定．

点评 本题考查了缓冲溶液、pH的计算及盐类水解、平衡影响因素、离子浓度大小比较，题目难度中等，明确习题中的信息及有关Ka的计算是解答本题的关键，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．