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1、實驗一:緩沖溶液的配制實驗項目 1:緩沖溶液的配制及 pH 測定、實驗?zāi)康?. 學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制方法,并驗證其性質(zhì)。2. 練習(xí)吸量管的使用方法。、實驗原理緩沖原理:緩沖溶液具有抵抗外來少量酸、堿或稀釋的干擾,而保持其本 身 pH 基本不變的能力。 緩沖溶液由共軛酸堿對組成, 其中共軛酸是抗堿成分, 共軛堿是抗酸成分,緩沖溶液的 pH 計算公: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pKa 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,具有較大的緩沖能力;配制緩沖溶液要有適當(dāng)?shù)目倽舛?,一般情況下,緩 沖溶液的總濃度宜選在 0.05 0.
2、2mo1/L 之間。緩沖溶液 pH 除了主要決定于 pKa(pKb) 外,還與鹽和酸(或堿)的濃度比 值有關(guān),若配制緩沖溶液所用的鹽和酸(或堿)的原始濃度相同均為c,酸(或堿)的體積為 Va(Vb) ,鹽的體積為 Vs,總體積為 V,混合后酸(或堿)的濃度為,鹽的濃度為,則所以緩沖溶液 pH 可寫為配制緩沖溶液時,只需按照計算值量取 鹽和酸(或堿)的體積,混合后即 可得到一定 pH 的緩沖溶液。緩沖容量是衡量緩沖溶液的緩沖能力大小的尺度。為了獲得最大的緩沖容量,應(yīng)控制 ,鹽和酸(或堿)的濃度大的,緩沖容量 亦大。三、儀器和藥品 儀器:燒杯,量筒,吸量管,試管等。試劑:pH=4 的 HCl 溶液
3、、pH=10 的 NaOH 溶液、 0.10mol/L 的 HAc 、 NaAc、 NaOH 、 HCl 、 Na2HPO 4、NaH 2PO4溶液、精密 pH 試紙,廣泛 pH 試紙。四、實驗步驟1. 緩沖溶液配制 甲、乙、丙三種緩沖溶液的組成如下表。如配制三種緩沖溶液各10mL ,計算所需各組分的體積,并填入表中。按照表 1 中用量,用 10mL 量筒(或吸量管)配制甲、乙、丙三種緩沖溶液于 已經(jīng)編號的 3 支試管中,用廣泛 pH 試紙測定所配制的緩沖溶液的 pH,填入表 中,試比較實驗值與計算值是否相符。表1 緩沖溶液理論配制與實驗測定pH=pKa-lgn a/nb4=4.75-lg0.
4、1x/0.1(10-x)0.75=lgx/(10-x)5.62=x/10-x2. 緩沖溶液的性能(1)緩沖溶液對強酸強堿的緩沖能力在兩只試管中各加入 3mL 蒸餾水,用廣泛 pH 試紙測定其 pH ,然后分別加入 3 滴 0.1mol/L HCl 和 0.1mol/L NaOH 溶液,再用廣泛 pH 試紙測定其 pH 。 將實驗 1 中配制的甲、乙、丙三種溶液依次各取 3mL ,每種取兩份,共取 6 份,分別加入 3滴 0.1mol/L HCl 和 0.1mol/L NaOH 溶液,用廣泛 pH 試紙測定其 pH 并填入表 2。蒸餾水蒸餾水 +3滴 0.1mol/L HCl蒸餾水+3 滴 0.
5、1mol/L NaOHpH=pH=pH=表 2 緩沖溶液的性質(zhì)測定分別加入酸和堿后, 同一緩沖溶液的 pH 有無變化?與未加酸堿的緩沖 溶液的 pH 比較有無變化,為什么?(2)緩沖溶液對稀釋的緩沖能力按表 3,在 3 支試管中,依次加入 1mL pH=4 的緩沖溶液、 pH=4 的 HCl 溶 液、 pH=10 的緩沖溶液、 pH=10 的 NaOH 溶液,然后在各試管中加入 10mL 蒸 餾水,混合后用精密 pH 試紙測量其 pH ,并解釋實驗現(xiàn)象。表 3 緩沖溶液的稀釋五、思考題1. 緩沖溶液的 pH 由哪些因素決定的?2.現(xiàn)有下列幾種酸及其對應(yīng)的鹽類, 欲配制 pH=2 、pH=10、pH=12 的緩沖溶液, 應(yīng)選擇哪種緩沖劑較好?H3PO4、HAc 、H2C2O4、H2CO3、HF3. 將 10mL 0.1mol/L
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