1、缓冲溶液的配制、性质及缓冲溶液的配制、性质及P PH H值的测定值的测定2.熟悉熟悉pH计的使用3.了解了解缓冲溶液的缓冲原理及缓冲溶液的性质掌握缓冲溶液配制的基本实验方法1.掌握一、实验目的二、实验原理2.1 缓冲溶液的缓冲机理现以现以HAc-NaAcHAc-NaAc缓冲溶液为例加以说明：缓冲溶液为例加以说明：NaAc Na+Ac-HAc+H2O H3O+Ac-a) 加少量酸加少量酸(H+)，平衡，平衡，降低，降低H+浓度，溶液浓度，溶液pH值几乎不变；值几乎不变；b) 加少量碱加少量碱(OH-)，平衡，平衡，补充少量的，补充少量的H+，溶液，溶液pH值几乎不变；值几乎不变；c) 加少量水，
2、加少量水， HAc的平衡解离常数保持不变，的平衡解离常数保持不变，H+和和Ac-浓度均浓度均 ，这时，这时 HAc的解的解离度增大，从而使溶液的离度增大，从而使溶液的pH值基本保持不变。值基本保持不变。抗酸成分抗酸成分抗碱成分抗碱成分缓冲溶液的缓冲作用是在有足量抗酸成分和抗碱成分缓冲溶液的缓冲作用是在有足量抗酸成分和抗碱成分共存的缓冲体系中，通过共轭酸碱对共存的缓冲体系中，通过共轭酸碱对的质子平衡移动来实现的。的质子平衡移动来实现的。2.2 缓冲溶液的性质a. a. 抗酸抗酸/ /碱、抗碱、抗稀释作用稀释作用: : 具有抗酸成分和抗碱成分，可以抵抗少具有抗酸成分和抗碱成分，可以抵抗少量强酸量强
3、酸/ /强碱的干扰。用水稀释时，酸碱的浓度比保持不变，因强碱的干扰。用水稀释时，酸碱的浓度比保持不变，因此不影响其此不影响其pHpH值值。b. b. 缓冲容量：缓冲容量：缓冲容量缓冲容量缓冲组分缓冲组分总浓度总浓度缓冲组分比值缓冲组分比值总浓度越大，总浓度越大， 就越大；就越大；缓冲比为缓冲比为1 1时，时， 最大；最大；2.3 缓冲溶液pH值的计算缓冲溶液一般是由共轭酸碱对组成，例如弱酸和弱酸盐，弱碱和弱碱盐；缓冲溶液一般是由共轭酸碱对组成，例如弱酸和弱酸盐，弱碱和弱碱盐；缓冲溶液缓冲溶液pHpH值按缓冲公式计算：值按缓冲公式计算：HB)( HB)()B()B(lgpHBBlgppHaaVc
4、VcKK若所用共轭酸和共轭碱的初始浓度相同，则：若所用共轭酸和共轭碱的初始浓度相同，则：HB)()B(lgppHaVVK 缓冲比缓冲比2.4 用pH计测定溶液的pH值溶液溶液pHpH值的测定通常有两种方法：一是用值的测定通常有两种方法：一是用pHpH试纸；二是用试纸；二是用pHpH计来测量。计来测量。pHpH计的工作原理：利用指示电极、参比电极在不同计的工作原理：利用指示电极、参比电极在不同pHpH值的值的溶液中产生不同的电动势这一原理，用电位法来测定溶液溶液中产生不同的电动势这一原理，用电位法来测定溶液pHpH值的一种电子仪器。它能够准确测定各种溶液的值的一种电子仪器。它能够准确测定各种溶液
5、的pHpH值，也能值，也能测定电池的电动势测定电池的电动势(mv)(mv)。三三、仪器与试剂、仪器与试剂 仪器： pHpH计计，pHpH玻璃膜复合电极，酸碱滴定玻璃膜复合电极，酸碱滴定管，容量瓶，移液管管，容量瓶，移液管，量杯，量杯，试管试管，烧杯，烧杯，比色管，量筒，滤纸，玻璃棒。，比色管，量筒，滤纸，玻璃棒。 试剂： NaNa2 2HPOHPO4 4(0.2mol/L)(0.2mol/L)，KHKH2 2POPO4 4(0.2mol/L)(0.2mol/L)，NaOHNaOH(0.2mol/L)(0.2mol/L)，HClHCl(0.2mol/L)(0.2mol/L)，pH=6.865pH
6、=6.865的的KHKH2 2POPO4 4-Na-Na2 2HPOHPO4 4标准标准缓冲溶液，缓冲溶液，pH=4.008pH=4.008的的邻邻苯二甲酸氢钾标准苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液（或缓冲溶液（或pH=9.180pH=9.180的的NaNa2 2B B4 4O O7 7标准缓冲溶液），广泛标准缓冲溶液），广泛pHpH指示剂，溴百里酚蓝指示剂，鲜奶，酸奶，果汁。指示剂，溴百里酚蓝指示剂，鲜奶，酸奶，果汁。四、四、实验步骤实验步骤4.1 缓冲溶液的配制 0.2mol/LKH2PO40.2mol/LNaOH100mL容量瓶容量瓶50.00mL30.00mL定容定容缓冲溶液缓冲溶液C C总总=
7、0.1mol/L=0.1mol/LpH7.40pH7.404.2 缓冲溶液的性质 根据表根据表1 1进行实验，并将实验结果记录在表中（观察进行实验，并将实验结果记录在表中（观察颜颜色色并并解释原因）。解释原因）。表1. 自制缓冲溶液的性质编编 号号12345自制缓冲溶液自制缓冲溶液/mL2.02.02.0-去离子水去离子水/mL-2.02.0广泛广泛pH指示剂指示剂/滴滴33333溶液颜色溶液颜色 去离子水去离子水/滴滴2-0.2 molL-1 HCl/滴滴-2-2-0.2 molL-1 NaOH/滴滴-2-2颜色变化颜色变化 解释现象解释现象 4.3 影响缓冲容量的因素缓冲容量缓冲容量与缓冲
8、比的与缓冲比的关系关系根据表根据表2 2进行实验，记录溶液进行实验，记录溶液的缓冲比和的缓冲比和颜色。根据所用颜色。根据所用HClHCl溶液滴数，解释溶液滴数，解释缓冲容量缓冲容量与缓冲比的与缓冲比的关系。关系。表2. 缓冲容量与缓冲比的关系编号编号123450.2 molL-1 KH2PO4/mL9.007.005.003.001.000.2 molL-1 Na2HPO4/mL1.003.005.007.009.00广泛广泛pH指示剂指示剂/滴滴33333HPO42-/H2PO4- 溶液颜色溶液颜色 0.2 molL-1 HCl溶液溶液/滴滴 4.3 影响缓冲容量的因素缓冲容量与总浓度的关系
9、缓冲容量与总浓度的关系根据根据表表3 3进行进行实验，记录溶液的总浓度和颜色。根据所用实验，记录溶液的总浓度和颜色。根据所用HClHCl溶液滴数，解释缓溶液滴数，解释缓冲容量与总浓度的关系。冲容量与总浓度的关系。表3. 缓冲容量与总浓度的关系编号编号123450.2 molL-1 KH2PO4/mL1.002.003.004.005.000.2 molL-1 Na2HPO4/mL1.002.003.004.005.00去离子水去离子水/mL8.006.004.002.000.00广泛广泛pH指示剂指示剂/滴滴33333c总总/ molL-1 溶液颜色溶液颜色 0.2 molL-1 HCl溶液溶
10、液/滴滴 1 1）用两点校正法对）用两点校正法对pHpH计进行校正：先用计进行校正：先用pH=6.865pH=6.865的标准缓冲溶液进的标准缓冲溶液进行校正，再用行校正，再用pH=4.008pH=4.008（或（或pH=9.180pH=9.180）的标准缓冲溶液进行校正。）的标准缓冲溶液进行校正。2 2）自制缓冲溶液自制缓冲溶液pHpH值的测定：量取值的测定：量取20mL20mL自制的缓冲溶液于小烧杯中自制的缓冲溶液于小烧杯中，用，用pHpH计测量其计测量其pHpH值，测三次，求平均值。值，测三次，求平均值。3 3）鲜奶、酸奶和果汁的）鲜奶、酸奶和果汁的pHpH值测定值测定：同上。：同上。4
11、.4 用pH计测定溶液的pH值4.5 用缓冲比色法测定溶液的pH值根据根据表表4 4进行进行实验实验，观察比色系列溶液颜色的变化，用，观察比色系列溶液颜色的变化，用pHpH计测定各溶液的计测定各溶液的pHpH值并值并记录于表格中；并在自制缓冲溶液中加入记录于表格中；并在自制缓冲溶液中加入3 3滴溴百里酚蓝，摇匀，将其颜色与比色滴溴百里酚蓝，摇匀，将其颜色与比色系列溶液的颜色进行对比，确定并记录其系列溶液的颜色进行对比，确定并记录其pHpH值，与上述用值，与上述用pHpH计测定的计测定的pHpH值进行值进行对比。对比。表4. 缓冲比色系列溶液和自制缓冲溶液pH的值编号编号1234567890.2
12、 molL-1KH2PO4/mL9.008.007.006.005.004.003.002.001.000.2 molL-1Na2HPO4/mL1.002.003.004.005.006.007.008.009.00溴百里酚蓝溴百里酚蓝/滴滴333333333pH测定值测定值 自制缓冲溶液的自制缓冲溶液的pH值值 五五、实验数据记录与处理、实验数据记录与处理5.1 自制缓冲溶液的性质 表5. 自制缓冲溶液的性质编编 号号12345溶液颜色溶液颜色 颜色变化颜色变化 解释现象解释现象 5.2 影响缓冲容量的因素缓冲容量缓冲容量与缓冲比的与缓冲比的关系关系表6. 缓冲容量与缓冲比的关系编号编号12
13、345HPO42-/H2PO4- 溶液颜色溶液颜色 0.2 molL-1 HCl溶液溶液/滴滴 根据所用根据所用HCl溶液的滴数，解释缓冲容量与缓冲比的关系。溶液的滴数，解释缓冲容量与缓冲比的关系。5.2 影响缓冲容量的因素缓冲容量与总浓度的关系缓冲容量与总浓度的关系表7. 缓冲容量与总浓度的关系编号编号12345c总总/（mol/L） 溶液颜色溶液颜色 0.2 molL-1 HCl溶液溶液/滴滴 根据所用根据所用HCl溶液的滴数，解释缓冲容量与总浓度的关系。溶液的滴数，解释缓冲容量与总浓度的关系。5.3 用pH计测定溶液的pH值表8. 各溶液的pH值溶液溶液123平均值平均值自制缓冲溶液自制
14、缓冲溶液 鲜奶鲜奶 酸奶酸奶 果汁果汁 5.4 用缓冲比色法测定溶液的pH值表9.缓冲比色系列溶液和自制缓冲溶液的pH值编号编号123456789pH测定值测定值 自制缓冲溶液的自制缓冲溶液的pH值值 六、注意事项六、注意事项1. 1. 缓冲溶液配制过程中，用容量瓶定容时，视线、刻度线应与溶液的缓冲溶液配制过程中，用容量瓶定容时，视线、刻度线应与溶液的凹液面相平。凹液面相平。2. pH2. pH计使用前要进行校正，按照说明书用标准缓冲溶液校正好，测定计使用前要进行校正，按照说明书用标准缓冲溶液校正好，测定过程中不用再进行校正。过程中不用再进行校正。3. 3. 用用pHpH计测定溶液的计测定溶液的pHpH值时，更换待测溶液后，复合电极均需洗净值时，更换待测溶液后，复合电极均需洗净擦干后才能使用。擦干后才能使用。谢谢观看
