山东第一医科大学（泰山医学院）：《基础化学》课程教学资源（实验指导，打印版）缓冲溶液的配制与性质

实验缓冲溶液的配制与性质 一、实验目的 1.学习配制缓冲溶液的一般方法 2.加深对缓冲溶液性质的理解。 3.了解缓冲容量与缓冲溶液总浓度和缓冲比的关系 二、实验原理 1.缓冲溶液的特点是：当加入少量的强酸、强碱或适当稀释时，其H 值不发生明显的改变。它一般由弱酸(A)和它的共轭碱(B)两大组 分混合而成。缓冲溶液的近似pH值可利用Henderson Hasselbalch方程计算： =+ (1 式中：为弱酸的解离常数，[A]、[B]分别为共轭酸碱浓度。 2若配制缓冲溶液所用的弱酸和它的共轭碱的原始浓度相同，则配制 时所取弱酸和它的共轭碱的体积(V)的比值等于它们平衡浓度的比值 ,所以上式可以写成： pH=pK+8号 由公式(2)可知，若改变两者的体积之比，可得到一系列咖值不同的 缓冲溶液。 需要指出的是，由上述两式算得的H值是近似的，精确的计算应 该用活度。实际应用的准确H值缓冲溶液的配制，是根据有关参考书 上的配方，其值是由精确的实验方法确定的（如美国国家标准局制 定的配方) 3缓冲容量是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度，它的大小与缓冲溶 液中缓神溶液的总浓度和缓中比有关。绥冲比不变时，总浓度战大， 缓冲容量越大；总浓度不变时，缓冲比越接近1：1，缓冲容量越大。 三、仪器与药品 仪器：酸度计吸量管(5L)量简(10mL)烧杯(50ml)大试管 容量瓶(50ml) 试剂：广泛pH试纸甲基红指示剂0.1mol·LHAc1mol·L HAc0.1mol·L NaAc1mol·L NaAc0.05mol·L NaHCO0 0.05mol·LNa.C00.1mo1·LHC1pH=4的HC1溶液0.1

mol·L NaOH pH=4Na0H溶液 四、实验步骤 1.缓冲溶液的配制 按下表内所示的组成，计算配制H值为4的缓冲溶液甲30.0mL所需 各组分的体积。参考教科书，确定配制H值精确至10.00的缓冲溶液乙 所需各组分的体积。填写下表。 缓冲溶液pH值 组分分 所需组分体积(ml,)实测pH值 0.1mol·LHAc 4.0 30 mL 0.1mol·L'NaAc 乙 0.05mol·LNa.C0 10.00 50 mL 0.05mol·L'NaHC0 根据上表中用量，用量筒量取所需体积的Ac和NaAc于小烧杯中， 配制甲缓冲溶液，然后用pH试纸测其H值，填入表中。配制乙缓冲溶 液时，用吸量管吸取取所需体积的0.05mol·LNa,C0,溶液于50 mL的容量瓶中，然后用0.05mo1·L NaC0,溶液稀释至刻度，摇匀。用酸度计准确测其p值，填入表中。 比较甲、乙缓冲溶液H值的实测值与给出值是否相符。保留上述两种 缓冲溶液，待下面实验用。 2.缓冲溶液的性质 取12支大试管，3个一组分四组标好号码。第一组用量筒各加H 4的盐酸5mL:第二组各加缓冲溶液甲5.0mL:第三组各加pH= 10的氢氧化钠5.0mL:第四组各加缓冲溶液乙5.0ml。在按表中的用量 ,在各组三支试管中，分别加入强酸、强碱和蒸馏水，用广泛H试纸 测各试管中溶液的H值，记录结果，说明原因。 试 剂 0.1 mol-LHCI 0.1mi-l小aOF 馏水 液 (四滴) (四滴) (6ml) 盐酸(pH-4) 缓冲溶液甲(p日=4) 氢氧化的(p=10) 缓冲溶液乙(pH=10)

3.缓冲容量 (1)爱神容量与缓冲溶液总浓度的关系 取两支大试管，在一支试管中加入0.1mol·L HAc和0.1mol·L NaAc各2.5mL:另一支加入1mol·LHAc和1mol·L'NaAc各2.5 L,混匀。这时两管内溶液的值是否相同？两管中各加入2滴甲基红 (甲基红指示剂：pK4.2呈红色，p>6.3呈黄色)，溶液呈何种颜色 ?然后分别逐滴加入2mol·L NaOH(每加一滴均须摇匀)， 直至溶液恰好变为黄色。记录各管所加NaOH的滴数，解释所得结果。 加指示剂后 溶液恰好变为黄色 缓冲溶液 溶液颜色 需加NaOH的滴数 0.1mol·LHAc 0.1mol·L1NaAg 1mol·L'HAc 1mol·L NaAc (2)缓冲容量与缓冲组分比值的关系 取两只小烧杯，按表所示的量，分别用量筒量取所需量的0.05 mol·L'NaHC0和0.05mol·L Na,CO,配制不同缓冲比缓冲体系。用酸度计测其p值。然后分别用吸 量管吸取0.1mo1·L NaOH溶液2.00ml加入两个烧杯中，再测其pH值，将结果记录于上表中 ，解释原因。 体积(m 加概后 缓冲溶液 [B/A]H值 △pH值 L) pH值 0.05mol1·L NaHC0 15.0 0.05mol·LNaC0 15.0 0.05mo1·L'NaHCO0,15.0 0.05mol·LNa.C0. 3.0 五、思考与讨论 L.用Henderson- Hasselbalch方程式计算的pH值为何是近似的？应如何校正？ 2.若把本实验步骤3(2)中的组分比从5：1改为1：5，则加入同样量的Na0

H后，△pH值是否相同？