實驗2 緩沖溶液的配制與pH值的測定.doc

學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考 實驗2 緩沖溶液的配制與pH值的測定一、實驗?zāi)康?、理解緩沖溶液的定義及其特點。2、理解緩沖溶液的緩沖原理。3、掌握溶液的粗略配制方法和緩沖溶液的配制方法。3、學(xué)習(xí)pH計的使用方法。二、實驗原理在共軛酸堿對組成的混合溶液中加入少量強酸或強堿，溶液的pH值基本上無變化，這種具有保持溶液pH值相對穩(wěn)定性能的溶液稱為緩沖溶液。緩沖溶液的特點是在適度范圍內(nèi)既能抗酸、又能抗堿，抵抗適度稀釋或濃縮。常見的緩沖體系有：HAc-NaAc、NH3-NH4Cl、Na2B4O710H2O-Na2CO3、KH2PO4- Na2HPO4等。對于弱酸HB及其共軛堿B-組成的緩沖溶液： 對于弱堿B及其共軛酸BH+組成的緩沖溶液：一般配制緩沖溶液時，常使cb=ca，此時緩沖容量最大，緩沖能力最強。三、實驗用品 1、儀器PB-10酸度計、電子天平（常數(shù)雙杰JJ600）2、器材 5mL量筒（1個）、10mL量筒（1個）、50mL燒杯（10個）、標(biāo)簽紙、玻璃棒（1根） 3、試劑濃氨水（28%）、NH4Cl（s）、冰醋酸（99%）、NaAc（s）、KCl（3molL-1）標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液（pH6.86；pH4.01）四、實驗內(nèi)容1、溶液的粗略配制（1）0.1molL-1NH4Cl溶液的配制用精度為0.01g的電子天平稱取0.27g 固體NH4Cl，倒入50mL帶有刻度的潔凈燒杯中，加入少量去離子水?dāng)嚢枋蛊渫耆芙夂?，用去離子水稀釋至刻度，貼上標(biāo)簽，備用。（2）0.1molL-1氨水溶液的配制用5mL量筒量取0.38mL濃氨水（28%），倒入50mL帶有刻度的潔凈燒杯中，加入少量去離子水?dāng)嚢枋蛊渫耆芙夂?，用去離子水稀釋至刻度，貼上標(biāo)簽，備用。（需在通風(fēng)廚中操作）（3）1.0molL-1NaAc溶液的配制用精度為0.01g的電子天平稱取4.10g 固體NaAc，倒入50mL帶有刻度的潔凈燒杯中，加入少量去離子水?dāng)嚢枋蛊渫耆芙夂螅萌ルx子水稀釋至刻度，貼上標(biāo)簽，備用。（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帶有刻度的潔凈燒杯中，加入少量去離子水?dāng)嚢枋蛊渫耆芙夂?，用去離子水稀釋至刻度，貼上標(biāo)簽，備用。（5）1.0molL-1HAc溶液的配制用10mL試管量取2.87mL冰醋酸（99%），倒入50mL帶有刻度的潔凈燒杯中，加入少量去離子水?dāng)嚢枋蛊渫耆芙夂?，用去離子水稀釋至刻度，貼上標(biāo)簽，備用。（需在通風(fēng)廚中操作）（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帶有刻度的潔凈燒杯中，加入少量去離子水?dāng)嚢枋蛊渫耆芙夂?，用去離子水稀釋至刻度，貼上標(biāo)簽，備用。2、緩沖溶液的配制與pH值的測定依據(jù)表1-1中溶液組成配制好緩沖溶液。 表1-1 緩沖溶液的配制 組 號配 制 溶 液 （分別量取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先測定配制好的每組緩沖溶液和去離子水的pH值，然后依表1-2，將配制好的每1組緩沖溶液平均分成2份，分別倒入潔凈的50 mL燒杯中，充分?jǐn)嚢?，另量?0.0mL去離子水倒入另2只潔凈的50 mL燒杯中，依次編號為1-1、1-2；2-1、2-2；3-1、3-2；4-1、4-2；5-1、5-2，備用。將校準(zhǔn)好的電極用去離子水再次清洗1次，然后用濾紙吸干電極表面水份，調(diào)整電極固定架，使電極剛好插入待測溶液中，待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄溶液pH值。依此方法分別測定表1-2中各體系的pH值，并將測定結(jié)果填入表1-2中。測試結(jié)束后，用洗瓶沖洗電極表面23次，用濾紙吸干電極表面水份，然后浸泡在3 molL-1KCl保護溶液中（每次測試需重復(fù)以上步驟，但無需重復(fù)校準(zhǔn)）用pH酸度計測試溶液pH值時應(yīng)按照pH值大小，從小到大依次測試，否則由于pH酸度計不能準(zhǔn)確響應(yīng)，測量結(jié)果會產(chǎn)生一定誤差。3、實驗數(shù)據(jù)記錄表1-2 緩沖溶液pH的測定溶液溶液加2滴0.10molL-1HCl，攪勻溶液加2滴0.1molL-1NaOH，攪勻編號pH測定值編號pH測定值編號pH測定值1-11-11-22-12-12-23-13-13-24-14-14-25-15-15-2五、思考題1、緩沖溶液的pH值由哪些因素決定？其中起決定的因素是什么？ 答：首先溫度可以影響緩沖溶液的PH值。在一定的溫度下，緩沖溶液的關(guān)系式是： 一元弱酸和弱酸鹽緩沖溶液的通式：pH=pK-lgc酸/c鹽 弱堿和弱堿鹽組成的緩沖溶液的通式：pH=14-pKb+lgc堿/c鹽從緩沖溶液的通式我們可知,緩沖溶液的PH值與電離常數(shù)及共軛酸堿對之間的濃度比有關(guān).2、控制鹽的濃度為1.0molL-1，如何配制100mL pH=4.8的緩沖溶液？（寫出具體方案）。答：緩沖溶液的p值pa-lg(Ca/Cs)，欲配置pH=4.8,Cs=1mol/L的緩沖溶液，要選擇醋酸和醋酸的鹽溶液又 pKa（HAc）=4.75 lg(Ca/Cs)=-0.5Ca/Ca=0.316 Ca=0.316mol/L即應(yīng)選擇濃度為0.316mol/l的HAc溶液。附注：PB-10簡明操作指南（Sartorius普及型pH計）1、準(zhǔn)備（1）將復(fù)合電極上的兩根線纜分別插到酸度計的“BNC”和“ATC”插孔上。（2）接通電源。（3）按pH/mV鍵設(shè)置pH模式。2、校準(zhǔn)（1）按SETUP鍵，儀器顯示“Clear buffer”，按ENTER鍵確認(rèn)。（2）按SETUP鍵，直至顯示緩沖溶液組“1.68，4.01，6.86，9.18，12.46”或所要求的其他緩沖溶液組，按ENTER鍵確認(rèn)。（3）將復(fù)合電極用蒸餾水或去離子水清洗，濾紙吸干水份后浸入pH6.86的緩沖溶液中，當(dāng)數(shù)值穩(wěn)定并出現(xiàn)“S”時，按“STANDARDIZE”鍵，儀器將自動校準(zhǔn)，如果校準(zhǔn)時間較長，可按“ENTER”鍵手動校準(zhǔn)?！?.86”將作為第1校準(zhǔn)數(shù)值被存儲。（4）用蒸餾水或去離子水清洗電極，濾紙吸干水份后浸入pH4.01的緩沖溶液中，當(dāng)數(shù)值穩(wěn)定并出現(xiàn)“S”時，按“STANDARDIZE”鍵，儀器將自動校準(zhǔn)，如果校準(zhǔn)時間較長，可按“ENTER”鍵手動校準(zhǔn)?！?.01”作為第2校準(zhǔn)數(shù)值被存儲?！? SlopeGood Electrode” 其中“”表示測量的電極斜率值，如該值在90105%范圍內(nèi)，表明校準(zhǔn)正常，如果與理論值偏差較大，儀器將顯示“Err”，此時，應(yīng)清洗復(fù)合電極，并按上述步驟重新校準(zhǔn)。（5）重復(fù)以上操作，完成pH9.18的校準(zhǔn)。（一般進(jìn)行2次校準(zhǔn)即可，因設(shè)備老化，第3次校準(zhǔn)結(jié)果可能不太理想，暫不做要求）3、測量用蒸餾水或去離子水清洗復(fù)合電極，濾紙吸干水份后將電極浸入待測溶液中，輕輕搖動待測液，充分浸潤復(fù)合電極。數(shù)值穩(wěn)定并出現(xiàn)“S”時，即可讀數(shù)。4、保養(yǎng)pH值測定完后，用蒸餾水或去離子水清洗復(fù)合電極，然后浸入3mol/L KCl溶液中。也可用0.1mol/L HCl溶液浸泡電極0.5h后再放入3mol/L KCl溶液中保存。注意：一定要保護好電極!無機化學(xué)實驗報告的書寫格式1、 無機化學(xué)測定（原理）實驗報告實驗名稱：時間：同組姓名：a.原理（簡述）b.數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果處理（步