上海大学：化学实验教学中心（讲义）缓冲溶液的配制及性质测定

缓冲溶液的配制及性质测定一、实验目的1、了解缓冲溶液的配制原理及缓冲溶液的性质；2、学会配制缓冲溶液的基本方法；3、学习pH计的使用与溶液pH值的测定方法。二、实验原理1.基本概念在一定程度上能抵抗外加少量酸、碱或稀释，而保持溶液pH值基本不变的作用称为缓冲作用。具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。2.缓冲溶液组成及计算公式缓冲溶液一般是由共轭酸碱对组成的，如弱酸和弱酸盐，或弱碱和弱碱盐，或酸式盐和其次级盐。如果缓冲溶液由弱酸和弱酸盐（如HAc-NaAc）组成，则Ch~Ka.CHAc/ CNaAcpH=pKa-IgCHA/CNaAc3.缓冲溶液性质（1）抗酸/碱、抗稀释作用：因为缓冲溶液中具有抗酸成分和抗碱成分，所以加入少量强酸或强碱，其pH值基本上是不变的。稀释缓冲溶液时，酸和碱的浓度比值不改变适当稀释不影响其pH。（2）缓冲容量：缓冲容量是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度。缓冲容量的大小与缓冲组分浓度和缓冲组分的比值有关。缓冲组分浓度越大，缓冲容量越大；缓冲组分比值为1.1时，缓冲容量最大。三、实验用品试剂：醋酸钠（分析纯），醋酸（分析纯），氢氧化钠（0.5mol·L-1）仪器与用品：pH计，电子天平，容量瓶（50mL，2只），烧杯（50mL，2个），移液管（10mL)四、实验内容1.NaAc-HAc缓冲溶液的配制1.1称取3.50gNaAc固体，置于50mL的小烧杯中，加适量去离子水溶解后转移至50mL容量瓶中，用移液管移取醋酸2.0mL加入到上述容量瓶中，用去离子水定容至刻度。1.2移取上述配制好的缓冲溶液10.00mL放入洗净的50mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。2.NaAc-HAc缓冲溶液的性质测定2.1将按照1.1、1.2步骤配制好的两份缓冲液分别倒入两个干燥洁净的50mL烧杯中，用pH计测定溶液的pH值，把数据填入数据记录表中

缓冲溶液的配制及性质测定 一、实验目的 1、 了解缓冲溶液的配制原理及缓冲溶液的性质； 2、 学会配制缓冲溶液的基本方法； 3、 学习 pH 计的使用与溶液 pH 值的测定方法。 二、实验原理 1. 基本概念 在一定程度上能抵抗外加少量酸、碱或稀释，而保持溶液 pH 值基本不变的作用称为缓 冲作用。具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。 2. 缓冲溶液组成及计算公式 缓冲溶液一般是由共轭酸碱对组成的，如弱酸和弱酸盐，或弱碱和弱碱盐，或酸式盐和 其次级盐。如果缓冲溶液由弱酸和弱酸盐（如 HAc-NaAc）组成，则 c H+≈Ka• cHAc / cNaAc pH = pKa - lgc HAc/c NaAc 3. 缓冲溶液性质 （1）抗酸/碱、抗稀释作用：因为缓冲溶液中具有抗酸成分和抗碱成分，所以加入少量 强酸或强碱，其 pH 值基本上是不变的。稀释缓冲溶液时，酸和碱的浓度比值不改变， 适当稀释不影响其 pH。 （2）缓冲容量：缓冲容量是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度。缓冲容量的大小与缓冲 组分浓度和缓冲组分的比值有关。缓冲组分浓度越大，缓冲容量越大；缓冲组分比值为 1:1 时，缓冲容量最大。 三、实验用品 试剂：醋酸钠（分析纯），醋酸（分析纯），氢氧化钠（0.5 mol•L -1） 仪器与用品：pH 计，电子天平，容量瓶（50 mL，2 只），烧杯（50 mL，2 个），移液管（10 mL） 四、实验内容 1. NaAc-HAc 缓冲溶液的配制 1.1 称取 3.50 g NaAc 固体，置于 50 mL 的小烧杯中，加适量去离子水溶解后转移至 50 mL 容量瓶中，用移液管移取醋酸 2.0 mL 加入到上述容量瓶中，用去离子水定容至 刻度。 1.2 移取上述配制好的缓冲溶液 10.00 mL 放入洗净的 50 mL 容量瓶中，用去离子水稀 释至刻度，摇匀。 2. NaAc-HAc 缓冲溶液的性质测定 2.1 将按照 1.1、1.2 步骤配制好的两份缓冲液分别倒入两个干燥洁净的 50 mL 烧杯中， 用 pH 计测定溶液的 pH 值，把数据填入数据记录表中

2.2向未稀释的缓冲溶液烧杯中加入1.0mL0.5mol·L-1氢氧化钠溶液，再次测定溶液pH值，并将结果记录在数据记录表中。2.3取40mL去离子水置于50mL烧杯中，测定其pH值，加入1.0mL0.5mol-L-1氢氧化钠溶液摇匀后再次测定溶液pH值，并将结果记录在数据记录表中。数据记录表NaAc原溶液原溶液稀释后溶加碱液后去离子去离子水中HAc质量体积理论测定液测定水的溶液测定加入碱液后(g)(mL)pH值pH值pH值pH值pH值的pH值五、数据处理计算配制的缓冲溶液理论pH值，并将结果填入数据记录表中。5 MNaAe=136.08 g*mol-1 MHAc=60.05 g*mol-1已知：dHAc=1.05gmL-1pKaHAe=4.75六、思考题（1）为什么缓冲溶液具有缓冲作用？（2）影响缓冲溶液缓冲容量的因素有哪些？

2.2 向未稀释的缓冲溶液烧杯中加入 1.0 mL 0.5 mol•L -1 氢氧化钠溶液，再次测定溶液 pH 值，并将结果记录在数据记录表中。 2.3 取 40 mL 去离子水置于 50 mL 烧杯中，测定其 pH 值，加入 1.0 mL 0.5 mol•L -1 氢 氧化钠溶液摇匀后再次测定溶液 pH 值，并将结果记录在数据记录表中。 数据记录表 NaAc 质量 （g） HAc 体积 (mL) 原溶液 理论 pH 值 原溶液 测定 pH 值 稀释后溶 液测定 pH 值 加碱液后 溶液测定 pH 值 去离子 水的 pH 值 去离子水中 加入碱液后 的 pH 值 五、数据处理 计算配制的缓冲溶液理论 pH 值，并将结果填入数据记录表中。 已知：d HAc = 1.05 g•mL -1 pKa HAc = 4.75 MNaAc = 136.08 g•mol-1 MHAc = 60.05 g•mol-1 六、思考题 （1）为什么缓冲溶液具有缓冲作用？ （2）影响缓冲溶液缓冲容量的因素有哪些？