实验七缓冲溶液的配制与性能

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1、实验七：缓冲溶液的配制与性能一实验目的(1)学习缓冲溶液的配制方法，加深对缓冲溶液性质的理解(2)了解缓冲容量与缓冲剂浓度和缓冲组分的比值关系：(3)练习吸量管的使用方法。二实验原理能抵抗外来少量强酸、强碱或适当稀释而保持pH值基本不变的溶液叫缓冲溶液。缓冲溶液一般是由弱酸及其盐、弱碱及其盐、多元弱酸的酸式盐及其次级盐组成。缓冲溶液的pH值可用下式计算：或缓冲溶液pH值除主要决定于pKb(pKb)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(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

2、，盐的浓度为，则所以缓冲溶液pH值可写为或配制缓冲溶液时，只要按计算值量取盐和酸〔或碱)溶液的体积，混合后即可得到一定pH值的缓冲溶液。缓冲容量是衡量缓冲溶液的缓冲能力大小的尺度。为获得最大的缓冲容量，应控制(或)＝1，酸(或碱)、盐浓度大的，缓冲容量亦大。但实践中酸(或碱)、盐浓度不宜过大。三仪器与药品1．仪器。10mL吸量管、烧杯、试管、量筒等。2．药品。HCl(0.1mol·L-1)、pH＝4的HCl溶液、HAc(0.10.1mol·L-1、1mol·L-1)、NaOH(0.1mol·L-1、2mol·L-1);pH＝10的NaOH溶液、NH3·H20〔0.1m

3、ol·L-1)、NaAc(0.1mol·L-1、lmol·L-1)、NaH2P04(0.1mol·L-1)、Na2HP04(0.1mol·L-1)、NH4Cl(0.1mol·L-1)以及甲基红指示剂、广泛pH试纸、精密pH试纸。四实验步骤31．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3-1中用量，用10mL小量筒（尽可能读准小数点后一位）配制甲、乙、丙三种缓冲溶液于已标号的3支试管中。用广泛PH试纸测定所配制的缓冲溶液的PH值，填入表中。试比较实验值与计算值是否相符(保留溶液，留作下面实验

4、用)。表3—1缓冲溶液理论配制与实验测定.缓冲溶液pH各组分的体积/mlpH（实验值）甲40.1mol.L-1HAc0.1mol.L-1NaAc乙70.1mol.L-1NaH2PO40.1mol.L-1Na2HPO4丙100.1mol.L-1NH3.H2O0.1mol.L-1NH4Cl2．缓冲溶液的性能(1)缓冲溶液对强酸和强碱的缓冲能力。①在两支试管中各加入3mL蒸馏水，用pH试纸测定其pH，然后分别加入3滴0.1mol.L-1HCl和0.1mol.L-1NaOH溶液，再用PH试纸测其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2份，共取6份，分

5、别加入3滴0.1mol.L-1HCl和0.1mol.L-1NaOH溶液，用pH试纸测其pH值并填入表3—2：表3—2缓冲溶液的性质缓冲溶液甲乙丙PH加酸加碱加酸加碱加酸加碱测定分别加入酸和碱后，同一缓冲溶液的pH值有无变化?与末加酸、碱的缓冲溶液的pH值比较有无变化?为什么?(2)缓冲溶液对稀释的缓冲能力。按表3—3，在3支试管中，依次加入lm比PH＝4的缓冲溶液、pH＝4的HCl溶液、pH＝10的缓冲溶液、pH＝l0的NaOH溶液，然后在各试管中加入10rnL蒸馏水，混合后用精密pH试纸测量其pH值。并解释实验现象。表3---3缓冲溶液的稀释试管号溶液稀释后的pH1

6、pH=4的缓冲溶液2pH=4的HCl溶液3pH=10的缓冲溶液4pH=10的NaOH溶液3．缓冲容量；(1)缓冲容量与缓冲剂浓度的关系。取2支试管，用吸量管在一支试管中加0.1mol.L-1HAc和0.1mol.L-1NaAc溶液各3mL，另一只试管中加1mol.L-1HAc和1mol.L-1NaAc溶液各3mL，摇动使之混合均匀。3测两试管内溶液的PH值是否相同？在两试管中分别滴入2滴甲基红指示剂，溶液里何色?然后在两试管中分别滴加2mol.L-1NaOH溶液(每加一滴均需充分混合)，直到溶液的颜色变成黄色。记录各管所加的滴数。解释所得的结果。(2)缓冲容量与缓冲组

7、分比值的关系取2支试管，用吸量管在一支试管中加入0.1mol.L-1Na2HPO4和0.1mol.L-1NaH2PO4各5mL，另一支试管中加入9mL0.1mol.L-1Na2HPO4和0.1mol.L-1NaH2PO4，用精密pH试纸或pH计测定两溶液的pH值。然后在每支试管中加入0．9mL0.1m01·LNaOH再用精密pH试纸或pH计测定它们的pH值。每一试管加NaoH溶液前后两次的pH值是否相同?两只试管比较情况又如何?解释原因。（五)思考题1．缓冲溶液的pH值由哪些因素决定?2．现有下列几种酸及这些酸的各种对应盐类(包括酸式盐)，欲配制pH