实验一:缓冲溶液的配制实验.docx

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1、项目1:缓冲溶液的配制及pH测定一、实验目的1.学会标准缓冲溶液的配制方法,并验证其性质。2.练习吸量管的使用方法。二、实验原理缓冲原理:缓冲溶液具有抵抗外来少量酸、碱或稀释的干扰,而保持其本身pH基本不变的能力。缓冲溶液由共轭酸碱对组成,其中共轭酸是抗碱成分,共轭碱是抗酸成分,缓冲溶液的pH计算公:配制一定pH的缓冲溶液的原则:选择合适的缓冲系,使缓冲系共轭酸的pKa尽可能与所配缓冲溶液的pH相等或接近,以保证缓冲系在总浓度一定时,具有较大的缓冲能力;配制缓冲溶液要有适当的总浓度,一般情况下,缓冲溶液的总浓度宜选在0.05~0.2mo1/L之间。缓冲溶液pH除了主要决定于pKa(p

2、Kb)外,还与盐和酸(或碱)的浓度比值有关,若配制缓冲溶液所用的盐和酸(或碱)的原始浓度相同均为c,酸(或碱)的体积为Va(Vb),盐的体积为Vs,总体积为V,混合后酸(或碱)的浓度为,盐的浓度为,则所以缓冲溶液pH可写为配制缓冲溶液时,只需按照计算值量取盐和酸(或碱)的体积,混合后即可得到一定pH的缓冲溶液。缓冲容量是衡量缓冲溶液的缓冲能力大小的尺度。为了获得最大的缓冲容量,应控制,盐和酸(或碱)的浓度大的,缓冲容量亦大。三、仪器和药品仪器:烧杯,量筒,吸量管,试管等。试剂:pH=4的HCl溶液、pH=10的NaOH溶液、0.10mol/L的HAc、NaAc、NaOH、HCl、Na

3、2HPO4、NaH2PO4溶液、精密pH试纸,广泛pH试纸。四、实验步骤1.缓冲溶液配制甲、乙、丙三种缓冲溶液的组成如下表。如配制三种缓冲溶液各10mL,计算所需各组分的体积,并填入表中。按照表1中用量,用10mL量筒(或吸量管)配制甲、乙、丙三种缓冲溶液于已经编号的3支试管中,用广泛pH试纸测定所配制的缓冲溶液的pH,填入表中,试比较实验值与计算值是否相符。表1缓冲溶液理论配制与实验测定pH=pKa-lgna/nb4=4.75-lg0.1x/0.1(10-x)0.75=lgx/(10-x)5.62=x/10-x2.缓冲溶液的性能(1)缓冲溶液对强酸强碱的缓冲能力①在两只试管中各加入

4、3mL蒸馏水,用广泛pH试纸测定其pH,然后分别加入3滴0.1mol/LHCl和0.1mol/LNaOH溶液,再用广泛pH试纸测定其pH。②将实验1中配制的甲、乙、丙三种溶液依次各取3mL,每种取两份,共取6份,分别加入3滴0.1mol/LHCl和0.1mol/LNaOH溶液,用广泛pH试纸测定其pH并填入表2。蒸馏水蒸馏水+3滴0.1mol/LHCl蒸馏水+3滴0.1mol/LNaOHpH=pH=pH=表2缓冲溶液的性质测定分别加入酸和碱后,同一缓冲溶液的pH有无变化?与未加酸碱的缓冲溶液的pH比较有无变化,为什么?(2)缓冲溶液对稀释的缓冲能力按表3,在3支试管中,依次加入1mL

5、pH=4的缓冲溶液、pH=4的HCl溶液、pH=10的缓冲溶液、pH=10的NaOH溶液,然后在各试管中加入10mL蒸馏水,混合后用精密pH试纸测量其pH,并解释实验现象。表3缓冲溶液的稀释三、思考题1.缓冲溶液的pH由哪些因素决定的?2.现有下列几种酸及其对应的盐类,欲配制pH=2、pH=10、pH=12的缓冲溶液,应选择哪种缓冲剂较好?H3PO4、HAc、H2C2O4、H2CO3、HF3.将10mL0.1mol/LHAc溶液和10mL0.1mol/LNaOH溶液混合后,问所得溶液是否具有缓冲能力?4.使用pH试纸检验溶液的pH,应注意哪些问题?拓展实验

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