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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+组成的缓冲
2、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JJ6002、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%、NH4Cls、冰醋酸99%、NaAcs、KCl3molL-1标准缓冲溶液pH6.86；pH4.01四、实验内容1、溶液的粗略配制10.1molL-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,用去离子水稀释至刻度,贴上标签,备用。20.1molL-1氨水
3、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31.0molL-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。40.10molL-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。51.0mol
4、L-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60.10molL-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溶液分别量取10.0mL10.1molL-1氨水 + 0.1molL-1NH4Cl21.0molL-1H
5、Ac + 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
6、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
7、、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,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 pKaHAc=4.75 lg=-0.5Ca/Ca=0.3
8、16 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1.68,4.01,6.86,9.18,12.46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
9、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
10、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：.
