实验5缓冲溶液的配制与pH值的测定

1、实验5缓冲溶液的配制与pH值的测定1.实验目的（1 了解缓冲溶液的配制原来及缓冲溶液的性质；（2掌握溶液配制的基本实验方 法，学习pH值的使用方法2.实验原理 基本概念: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。 如果缓冲溶液由弱酸和弱酸盐（例如HAc-NaAc组成, 则 K aHAc a csc H +pH =p K a -Ig c s 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

2、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11时，缓冲容量最大。3实验仪器与试剂pHS -3C酸度计，试管，量筒(100mL, 10mL ,烧杯(100mL, 50mL ,吸量管(10mL等。HAc(0.1mol L-1, 1mol L-1 , NaAc(0.1mol L-1；1mol L-1, NaH2PO 4 (0.1 mol L- 1 , Na 2HP0 4 (0.1 m

3、ol L-1 NH3 H2O (0.1 mol L-1 , NH 4Cl (0.1 mol L-1 , HCl (0.1 mol L-1 ,NaOH (0.1 mol L-1, 1 mol L-1 , pH=4 的 HCl , pH =10 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。4. 实验步骤缓冲溶液的配制与pH值的测定按照下表，通过计算配制三种不同pH值的缓冲溶液，然后用精密pH试纸和pH 计分别测定它们的pH值。比较理论计算值与两种测定方法实验值是否相 符(溶液 留作后面实验用。表1缓冲溶液的配制与

4、pH值的测定实验号理论pH值各组分的体积/mL(总体积50mL精密pH试纸测定pH值PH 计测定 pH 值 0.1mol L-1甲4.0O.lmol L-1O.lmol L-1 NaH2PO 4乙7.0O.lmol L-1 Na2HPO 4O.lmol L-1 NH3 H2丙 10.0O.lmol L-1 NH4缓冲溶液的性质 取3支试管，依次加入蒸馏水,pH=4的HCI溶液，pH =1O的NaOH溶液各 3mL ,用pH试纸测其pH值然后向各管加入5滴O.1mol L -1HCl ,再测其pH值。 用相同的方法 试验5滴O.1mol L -1NaOH对上述三种溶液pH值的影响。将 结果 记录

5、在表2中。 取3支试管，依次加入自己配制的pH=4.O、pH=7.O、pH=1O.O的缓冲溶液 各3mL。然后向各管加入5滴O.1mol L -1 HCl,用精密pH试纸测其pH值。用相 同的方法，试验5滴O.1mol L -1NaOH对上述三种缓冲溶液pH值的影响。将结果 记录在表2中。 取4支试管，依次加入pH=4.O的缓冲溶液,pH=4的HCI溶液，pH=1O的 NaOH溶液各1mL ,用精密pH试纸测定各管中溶液的pH值。然后向各管中加入 1OmL水混匀后再用精密pH试纸测其pH值考查稀释上述四种溶液pH值的影 响。将实验结果记录于表2。通过以上实验结果，说明缓冲溶液的什么性质？表2缓

6、冲溶液的性质实验号溶液类别值加5滴HCI 后 pH值力卩5滴NaOH后pH值加10ml水后pH值1蒸馏水2 pH=4的HCI溶液3 pH=10 的 NaOH 溶液4 pH=4.0的缓冲溶液5 pH=7.0的缓冲溶液6 pH=10.0的缓冲溶液缓冲溶液的缓冲容量缓冲容量与缓冲组分浓度的关系取两支大试管，在一试管中加入O.lmol L-1 HAc和 O.lmol L -INaAc 各 3mL ,另一试管中加入 1mol L -1HAc 和 1mol L -INaAc各3mL ,混匀后用精密pH试纸测定两试管内溶液的pH值（是否相同？在两 试管中分别滴入2滴甲基红指示剂，溶液呈何色？（甲基红在pH&

7、lt;4.2时呈红色， pH>6.3时呈黄色。然后在两试管中分别逐滴加入1mol L -INaOH溶液（每加入1 滴NaOH均需摇匀，直至溶液的颜色变成黄色。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。缓冲容量与缓冲组分比值的关系 取两支大试管，用吸量管在一试管中加 入NaH 2P0 4和 Na 2HP0 4各 10ml ,另一试管中加入 2mL 0.1 mol L NaH2P0 4 和 18mL 0.1 mol L -1Na 2HP0 4,混匀后用精密pH试纸分别测量两试管中溶液的 pH 值。然后 在每试管中各加入1.8mL 0.1 mol L -INaOH ,

8、混匀后再用精密pH试纸分 别测量两 试管中溶液的pH值。说明哪一试管中缓冲溶液的缓冲容量大。5. 注意事项实验室安全问题。缓冲溶液的配制要注意精确度。.了解pH计的正确使用方法，注意电极的保护。6. 思考题(1为什么缓冲溶液具有缓冲作用？(2NaHC0 3溶液是否具有缓冲作用，为什么？(3用pH计测定溶液pH值时,已经标定的仪器，定位”调节是否可以改变 位置, 为什么？思考题答案1. 缓冲溶液具有缓冲作用是因为溶液中含有足够多可以与加入的少量酸或碱作用的组分，生成弱电解质或水，使得溶液pH值保持基本不变。2. NaHCO 3溶液不具有明显缓冲作用，虽然溶液中存在着两个电离方程式 HCO3-? H+ + CO32 -, HC03- + H2O ? H2C0 3 + 0H -;当分别加入少量碱