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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-NH 4Cl、Na2B4O710H2O-Na2CO3、KH 2PO4- Na2HPO4 等。对于弱酸 HB 及其液：HBH2OH3Oc( H )K
2、a c( HB)c( B )pHpKa ( HB) lgpHpKa ( HB)lg共轭碱 B-组成的缓冲溶Bc( HB)c( B )cacb对于弱碱 B 及其共轭酸 BH+组成的缓冲溶液：cbpOHpKblgca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）12、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%）、 NH4 Cl（s）、冰醋酸（ 99%）、 NaAc（s）、KCl （ 3molL-1）四、实验内容1、
3、溶液的粗略配制（ 1） 0.1mol L-1NH 4Cl 溶液的配制用精度为 0.01g 的电子天平称取0.27g 固体 NH 4Cl，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） 0.1mol L-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） 1.0mol L-1NaAc 溶液的配制用精度为 0.01g 的电子天平称取4.10g 固体 NaAc，
4、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） 0.10mol L-1NaAc 溶液的配制用 10mL 量筒量取 1.0mol L-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。（ 5） 1.0mol 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）（ 6
5、） 0.10mol L-1HAc 溶液的配制2用 10mL 量筒量取 1.0mol L-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 10.0mL）-1氨水-1410.1mol L+ 0.1mol LNH Cl2-1-11.0mol L HAc + 1.0mol LNaAc3-1-11.0mol L HAc + 0.10mol LNaAc4-1-10.10mol L
6、HAc + 1.00mol LNaAc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
7、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 3molL-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3表 1-2 缓冲溶液 pH 的测定溶液溶液加 2 滴 0.10mol L-1溶液加 2 滴 0.1mol L-1HCl ，搅匀NaOH，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、缓冲溶液的 pH
8、 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 .-12、控制盐的浓度为1.0mol L ，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/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 ） =
9、4.75lg(Ca/Cs)=-0.5Ca/Ca=0.316Ca=0.316mol/L即应选择浓度为 0.316mol/l 的 HAc 溶液。4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
10、 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。“ % Slope Good Electrode” 其中
11、“”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。5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：6
