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實(shí)
驗(yàn)
報(bào)
告
姓名:
班級(jí):
同組人:
自評(píng)成績(jī):
項(xiàng)目:
緩沖溶液的配制及 pH 測(cè)定
課程:
學(xué)號(hào):
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
1.
學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制方法,并驗(yàn)證其性質(zhì)。
2.
掌握酸度計(jì)測(cè)定溶液 pH 的方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1.緩沖原理
緩沖溶液具有抵抗外來(lái)少量酸、堿或稀釋的干擾,而保持其本身
pH 基本不變的能
2、
力。緩沖溶液由共軛酸堿對(duì)組成,其中共軛酸是抗堿成分,共軛堿是抗酸成分,緩沖溶
液的 pH 可通過(guò)亨德森 - 哈塞爾巴赫方程計(jì)算。
pH = pKa + lg
B
HB
在配制緩沖溶液時(shí),若使用相同濃度的共軛酸和共軛堿,則它們的緩沖比等于體積
比。
VB
pH = pKa + lg
VHB
配制一定 pH 的緩沖溶液的原則
: 選擇合適的緩沖系, 使緩沖系共軛酸的
pK a 盡可能
與所配緩沖溶液的 pH 相等或接近,以保證緩沖系在總濃度一定時(shí),具有較大的緩沖能
力;配制緩沖溶液要有
3、適當(dāng)?shù)目倽舛?,一般情況下,緩沖溶液的總濃度宜選在 0.05~
0.2mo1/L 之間;按上面簡(jiǎn)化公式計(jì)算出 VB 和 VHB 的體積并進(jìn)行配制。
三、儀器和藥品
儀器: 精密 pH 試紙, pHs-3C 型酸度計(jì),玻璃電極或 pH 復(fù)合電極,塑料燒杯,溫
度計(jì)。
試劑: 0.10mol/L 的 HAc 、NaAc 、NaOH 、HCl 溶液, 0.20mol/L 的 Na2HPO 4、KH 2PO4 溶液, 1%HCl 溶液, 1%NaOH 溶液待測(cè) pH 溶液,飽和氯化鉀溶液。
pH=4.01 的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液:稱取在
110℃烘干的分析純鄰苯二甲酸氫
4、鉀
10.21g,溶
于蒸餾水中,再定容至 1000mL 。
pH=6.86 的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液: 稱取在 110℃烘干的分析純磷酸二氫鉀
3.39g 和磷酸二氫
鈉 3.53g,溶于蒸餾水中,再定容至
1000mL 。
pH=9.18 的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液: 稱取分析純硼砂 3.81g,用蒸餾水溶解后定容至
1000mL 。
四、內(nèi)容及步驟
1. 緩沖溶液的配制
( 1)計(jì)算配制 100mL pH=5.00 的緩沖溶液需要 0.1mol/L HAc 溶液和 0.1moI/L NaAc
溶液體積 (已知 HAc 的 pK a=
5、4.75)。根據(jù)計(jì)算出的用量, 用吸量管吸取兩種溶液置于 100mL
燒杯中,混勻,用酸度計(jì)測(cè)定其 pH。若 pH 不等于 5.00,可用幾滴 0.01moI/LNaOH 或
0.lmol/L NaAc 溶液調(diào)節(jié)使溶液的 pH 為 5.00 后,備用待測(cè)。
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( 2)計(jì)算配制
pH=8.00 的緩沖溶液 100mL 需要的 0.2mol/L Na 2HPO4 和 0.2mol/L
KH 2PO4 溶液的體積 (H 3PO4 的 pK a2=7.2
6、1) 。根據(jù)計(jì)算用量,用堿式滴定管放取
Na 2HPO4
溶液,用吸量管吸取
KH 2PO4 溶液置于 100mL 燒杯中,混勻,用酸度計(jì)測(cè)定其
pH。若
pH 不等于 8.00,用幾滴 0.01mol/L NaOH 或 2mol/L KH 2PO4 溶液調(diào)節(jié)至 8.00
后,備用待
測(cè)。
2. 緩沖溶液的性質(zhì)
( 1)緩沖溶液的抗酸作用:取三支試管,分別加入
3mL 上述配制的
pH 為 5.00、
8.00 的緩沖溶液和蒸餾水,
各加入 2 滴 0.10mol/L HCl
溶液,用酸度計(jì)或精密 pH 試紙測(cè)
定其
7、pH,并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
( 2)緩沖溶液的抗堿作用:取三支試管,分別加入
3mL 上述配制的
pH 為 5.00、
8.00 的緩沖溶液和蒸餾水,
各加入 2 滴 0.10mol/L NaOH
溶液,用酸度計(jì)或精密 pH 試紙
測(cè)定其 pH,并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
( 3)緩沖溶液的抗稀釋作用: 取四支試管, 分別加入
0.5mL 上述配制的 pH 為 5.00、
8.00 的緩沖溶液、
0.10mol/L 的 NaOH 、HCl 溶液,各加入
5mL 蒸餾水,振蕩試管,用
酸度計(jì)或精密
8、 pH 試紙測(cè)定其 pH,并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄與計(jì)算
1. 緩沖溶液的性質(zhì)
pH
加 0.10mol/L HCl
加 0.10mol/L NaOH
溶
原溶液
加蒸餾水
供試液
溶液
液
pH=5.00 的緩沖溶液
pH=8.00 的緩沖溶液
蒸餾水
—
0.10mol/L NaOH
—
—
0.10mol/L HCl
—
—
2. pH 計(jì)的使用
測(cè)定次數(shù)
1 2 3
供試液
1%HCl 溶液
1%NaOH 溶液
其他供試液
六、思考題:
1. 使用 pH 計(jì)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?
2. 標(biāo)定后,在什么情況下必須應(yīng)重新標(biāo)定?
教師評(píng)語(yǔ): 年 月 日
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