电离平衡和缓冲溶液.doc

电离平衡和缓冲溶液一、实验目的1、进一步巩固电解质电离的特点和影响平衡移动的因素2、 巩固pH值的概念，掌握酸碱指示剂和pH试纸的使用3、学习缓冲溶液的配制试验及其性质 二、实验原理基本概念：在弱酸或弱碱等弱电解质溶液中，加入与弱酸或弱碱解离后具有相同离子的易溶强电解质，使弱电解质解离度降低的现象称同离子效应。在一定程度上能抵抗外加少量酸、碱或稀释，而保持溶液pH值基本不变的作用称为缓冲作用。具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。缓冲溶液组成及计算公式：缓冲溶液一般是由共轭酸碱对组成的，例如弱酸和弱酸盐，或弱碱和弱碱盐(NH3H2O - NH4Cl)。如果缓冲溶液由弱酸和弱酸盐(例如HAc-NaAc)组成，则其PH计算的公式为:可见缓冲溶液的PH首先取决于PKa,即取决于弱酸的解离常数Ka的大小,同时又与Ca和Cb的比值有关.缓冲溶液性质：a.抗酸/碱,抗稀释作用因为缓冲溶液中具有抗酸成分和抗碱成分，所以加入少量强酸或强碱，其pH值基本上是不变的。稀释缓冲溶液时，酸和碱的浓度比值不改变，适当稀释不影响其pH值。b.缓冲容量缓冲容量是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度。缓冲容量的大小与缓冲组分浓度和缓冲组分的比值有关。缓冲组分浓度越大，缓冲容量越大；缓冲组分比值为1:1时，缓冲容量最大。 三、仪器和药品试管，量筒(100mL，10mL)，烧杯(100mL，50mL)，吸量管(10mL)等。HAc(0.1mol/L)，NaAc(0.1molL-1，1molL-1),NaH2PO4(0.1molL-1)，Na2HPO4(0.1molL-1)NH3H2O(0.1molL-1)，NH4Cl(0.1molL-1)，HCl(0.1molL-1)，NaOH(0.1molL-1，1molL-1)，pH=4的HCl，pH10的NaOH，pH=4.00标准缓冲溶液，pH=9.18标准缓冲溶液，甲基红溶液，广泛pH试纸，精密pH试纸，吸水纸等。四、实验步骤实验步骤实验现象解释和结论（包括反应式）一、同离子效应1. 1mL 蒸馏水+2D 2molL-1氨水+1D酚酞指示剂1mL 蒸馏水+2D 2molL-1氨水+1D酚酞指示剂+少许NH4Cl(s)溶液呈红色溶液呈无色 2. 5滴0.1molL-1MgCl2+5滴2molL-1 NH4Cl+ 5滴 2molL-1 NH3H2O5滴0.1molL-1MgCl2+ 5滴水+5滴2molL-1NH3H2O NH3.H2O = NH4+ + OH-Mg+2OH-=Mg(OH)2(s)NH4Cl加入,由于同离子效应使溶液中C(OH -)减小,所以Mg(OH)2不能生成二、缓冲溶液的配制试验及其性质1.8.5mL 1molL1HAc+1.5mL1molL-1NaAc组成缓冲溶液，用PH试纸测其PHPH=4 0=4 74+lgV NaAc / V HAc V NaAc + V HAc=10mLV HAc=8.5mLV NaAc=1.5mL2、1.5mL 0.1molL-1NaH2PO4 + 8.5mL1molL-1 Na2HPO4组成缓冲溶液，用PH试纸测其PH=PH=3.8.5mL0.1molL-1NH3H2O +1.5mL0.1molL-1NH4Cl组成缓冲溶液，用PH试纸测其PHPH=性质1.测蒸馏水的PH 3mL蒸馏水(测PH ) +1滴0.1molL-1HCl 测PH 3mL蒸馏水(测PH ) +1滴0.1molL-1NaOH测PH PH=PH=说明水几乎没缓冲能力2 .3mL缓冲溶液(甲)+3滴0.1molL-1HCl 3mL缓冲溶液(甲)+3滴0.1molL-1NaOH3mL缓冲溶液(甲)+ 1mL蒸馏水PH=PH=PH=缓冲溶液中加入少量酸或碱， PH几乎没有变化3 .用乙、丙缓冲溶液重复步骤2 （3）缓冲容量1 .缓冲容量与缓冲组分浓度的关系1mL0.1molL-1HAc+1mL0.1molL-1NaAc +甲基红+ (?)1molL-1NaOH1mL1molL-1HAc+1mL1molL-1 NaAc+甲基红+ (?) 1molL-1NaOHPH=PH=甲基红在pH6.3时呈黄色记录各试管所滴入NaOH的滴数，说明哪一试管中缓冲溶液的缓冲容量大。2.缓冲容量与缓冲组分比值的关系10mlNaH2PO4 + 10ml Na2HPO4 + 1.8mL0.1molL-1NaOH 2mL0.1mol L-1 NaH2PO4 + 18mL0.1molL-1Na2HPO4+1.8mL0.1molL-1NaOHPH=PH=PH=PH=说明哪一试管中缓冲溶液的缓冲容量大。3. 缓冲溶液的应用取FeCl3.MgCl2各1ml+8ml蒸馏水+缓冲溶液沉淀用离心机分离缓冲溶液