实验2缓冲溶液的配制与pH值的测定(7页).doc

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1、- 实验2 缓冲溶液的配制与pH值的测定一、实验目的1、理解缓冲溶液的定义及其特点。2、理解缓冲溶液的缓冲原理。3、掌握溶液的粗略配制方法和缓冲溶液的配制方法。3、学习pH计的使用方法。二、实验原理在共轭酸碱对组成的混合溶液中加入少量强酸或强碱，溶液的pH值基本上无变化，这种具有保持溶液pH值相对稳定性能的溶液称为缓冲溶液。缓冲溶液的特点是在适度范围内既能抗酸、又能抗碱，抵抗适度稀释或浓缩。常见的缓冲体系有：HAc-NaAc、NH3-NH4Cl、Na2B4O710H2O-Na2CO3、KH2PO4- Na2HPO4等。对于弱酸HB及其共轭碱B-组成的缓冲溶液： 对于弱碱B及其共轭酸BH+组成的

2、缓冲溶液：一般配制缓冲溶液时，常使cb=ca，此时缓冲容量最大，缓冲能力最强。三、实验用品 1、仪器PB-10酸度计、电子天平（常数双杰JJ600）2、器材 5mL量筒（1个）、10mL量筒（1个）、50mL烧杯（10个）、标签纸、玻璃棒（1根） 3、试剂浓氨水（28%）、NH4Cl（s）、冰醋酸（99%）、NaAc（s）、KCl（3molL-1）标准缓冲溶液（pH6.86；pH4.01）四、实验内容1、溶液的粗略配制（1）0.1molL-1NH4Cl溶液的配制用精度为0.01g的电子天平称取0.27g 固体NH4Cl，倒入50mL带有刻度的洁净烧杯中，加入少量去离子水搅拌使其完全溶解后，用去

3、离子水稀释至刻度，贴上标签，备用。（2）0.1molL-1氨水溶液的配制用5mL量筒量取0.38mL浓氨水（28%），倒入50mL带有刻度的洁净烧杯中，加入少量去离子水搅拌使其完全溶解后，用去离子水稀释至刻度，贴上标签，备用。（需在通风厨中操作）（3）1.0molL-1NaAc溶液的配制用精度为0.01g的电子天平称取4.10g 固体NaAc，倒入50mL带有刻度的洁净烧杯中，加入少量去离子水搅拌使其完全溶解后，用去离子水稀释至刻度，贴上标签，备用。（4）0.10molL-1NaAc溶液的配制用10mL量筒量取1.0molL-1NaAc溶液5.0mL，倒入50mL带有刻度的洁净烧杯中，加入少量

4、去离子水搅拌使其完全溶解后，用去离子水稀释至刻度，贴上标签，备用。（5）1.0molL-1HAc溶液的配制用10mL试管量取2.87mL冰醋酸（99%），倒入50mL带有刻度的洁净烧杯中，加入少量去离子水搅拌使其完全溶解后，用去离子水稀释至刻度，贴上标签，备用。（需在通风厨中操作）（6）0.10molL-1HAc溶液的配制用10mL量筒量取1.0molL-1HAc溶液5.0mL，倒入50mL带有刻度的洁净烧杯中，加入少量去离子水搅拌使其完全溶解后，用去离子水稀释至刻度，贴上标签，备用。2、缓冲溶液的配制与pH值的测定依据表1-1中溶液组成配制好缓冲溶液。 表1-1 缓冲溶液的配制 组 号配 制

5、 溶 液 （分别量取10.0mL）10.1molL-1氨水 + 0.1molL-1NH4Cl21.0molL-1HAc + 1.0molL-1NaAc31.0molL-1HAc + 0.10molL-1NaAc40.10molL-1HAc + 1.00molL-1NaAc先测定配制好的每组缓冲溶液和去离子水的pH值，然后依表1-2，将配制好的每1组缓冲溶液平均分成2份，分别倒入洁净的50 mL烧杯中，充分搅拌，另量取10.0mL去离子水倒入另2只洁净的50 mL烧杯中，依次编号为1-1、1-2；2-1、2-2；3-1、3-2；4-1、4-2；5-1、5-2，备用。将校准好的电极用去离子水再次清

6、洗1次，然后用滤纸吸干电极表面水份，调整电极固定架，使电极刚好插入待测溶液中，待读数稳定后记录溶液pH值。依此方法分别测定表1-2中各体系的pH值，并将测定结果填入表1-2中。测试结束后，用洗瓶冲洗电极表面23次，用滤纸吸干电极表面水份，然后浸泡在3 molL-1KCl保护溶液中（每次测试需重复以上步骤，但无需重复校准）用pH酸度计测试溶液pH值时应按照pH值大小，从小到大依次测试，否则由于pH酸度计不能准确响应，测量结果会产生一定误差。3、实验数据记录表1-2 缓冲溶液pH的测定溶液溶液加2滴0.10molL-1HCl，搅匀溶液加2滴0.1molL-1NaOH，搅匀编号pH测定值编号pH测定

7、值编号pH测定值1-11-11-22-12-12-23-13-13-24-14-14-25-15-15-2五、思考题1、缓冲溶液的pH值由哪些因素决定？其中起决定的因素是什么？ 答：首先温度可以影响缓冲溶液的PH值。在一定的温度下，缓冲溶液的关系式是： 一元弱酸和弱酸盐缓冲溶液的通式：pH=pK-lgc酸/c盐 弱碱和弱碱盐组成的缓冲溶液的通式：pH=14-pKb+lgc碱/c盐从缓冲溶液的通式我们可知,缓冲溶液的PH值与电离常数及共轭酸碱对之间的浓度比有关.2、控制盐的浓度为1.0molL-1，如何配制100mL pH=4.8的缓冲溶液？（写出具体方案）。答：缓冲溶液的p值pa-lg(Ca/

8、Cs)，欲配置pH=4.8,Cs=1mol/L的缓冲溶液，要选择醋酸和醋酸的盐溶液又 pKa（HAc）=4.75 lg(Ca/Cs)=-0.5Ca/Ca=0.316 Ca=0.316mol/L即应选择浓度为0.316mol/l的HAc溶液。附注：PB-10简明操作指南（Sartorius普及型pH计）1、准备（1）将复合电极上的两根线缆分别插到酸度计的“BNC”和“ATC”插孔上。（2）接通电源。（3）按pH/mV键设置pH模式。2、校准（1）按SETUP键，仪器显示“Clear buffer”，按ENTER键确认。（2）按SETUP键，直至显示缓冲溶液组“1.68，4.01，6.86，9.1

9、8，12.46”或所要求的其他缓冲溶液组，按ENTER键确认。（3）将复合电极用蒸馏水或去离子水清洗，滤纸吸干水份后浸入pH6.86的缓冲溶液中，当数值稳定并出现“S”时，按“STANDARDIZE”键，仪器将自动校准，如果校准时间较长，可按“ENTER”键手动校准。“6.86”将作为第1校准数值被存储。（4）用蒸馏水或去离子水清洗电极，滤纸吸干水份后浸入pH4.01的缓冲溶液中，当数值稳定并出现“S”时，按“STANDARDIZE”键，仪器将自动校准，如果校准时间较长，可按“ENTER”键手动校准。“4.01”作为第2校准数值被存储。“% SlopeGood Electrode” 其中“”表

10、示测量的电极斜率值，如该值在90105%范围内，表明校准正常，如果与理论值偏差较大，仪器将显示“Err”，此时，应清洗复合电极，并按上述步骤重新校准。（5）重复以上操作，完成pH9.18的校准。（一般进行2次校准即可，因设备老化，第3次校准结果可能不太理想，暂不做要求）3、测量用蒸馏水或去离子水清洗复合电极，滤纸吸干水份后将电极浸入待测溶液中，轻轻摇动待测液，充分浸润复合电极。数值稳定并出现“S”时，即可读数。4、保养pH值测定完后，用蒸馏水或去离子水清洗复合电极，然后浸入3mol/L KCl溶液中。也可用0.1mol/L HCl溶液浸泡电极0.5h后再放入3mol/L KCl溶液中保存。注意：一定要保护好电极!无机化学实验报告的书写格式1、 无机化学测定（原理）实验报告实验名称：时间：同组姓名：a.原理（简述）b.数据记录、结果处理（步骤）c.问题和讨论d.习题（思考题）2、 无机化学制备实验报告实验名称：时间：同组姓名：a.原理（简述）b.简单流程（步骤）c.实验过程主要现象d.实验结果（产品外观、产量、产率）e.问题和讨论f.思考题3、 无机化学性质实验报告实验名称：时间：同组姓名：实验内容实验现象解释和反应讨论及异常现象分析：小结：思考题：-第 6 页-