电离平衡和缓冲溶液.doc

电离平衡和缓冲溶液一、实验目的1、进一步巩固电解质电离的特点和影响平衡移动的因素2、 巩固pH值的概念，掌握酸碱指示剂和pH试纸的使用3、学习缓冲溶液的配制试验及其性质 二、实验原理① 基本概念：在弱酸或弱碱等弱电解质溶液中，加入与弱酸或弱碱解离后具有相同离子的易溶强电解质，使弱电解质解离度降低的现象称同离子效应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，例如弱酸和弱酸盐，或弱碱和弱碱盐(NH3·H2O - NH4Cl)如果缓冲溶液由弱酸和弱酸盐 (例如HAc-NaAc)组成，则其PH计算的公式为:可见缓冲溶液的PH首先取决于PKa,即取决于弱酸的解离常数Ka的大小,同时又与Ca和Cb的比值有关.③缓冲溶液性质：a.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值b.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、仪器和药品试管，量筒(100mL，10mL)，烧杯(100mL，50mL)，吸量管(10mL)等HAc(0.1mol/L)，NaAc(0.1mol·L-1，1mol·L-1), NaH2PO4 (0.1 mol·L-1)，Na2HPO4 (0.1 mol·L-1) NH3·H2O (0.1 mol·L-1)，NH4Cl (0.1 mol·L-1)，HCl (0.1 mol·L-1)，NaOH (0.1 mol·L-1，1 mol·L-1)，pH=4的HCl，pH＝10的NaOH，pH=4.00标准缓冲溶液，pH=9.18标准缓冲溶液，甲基红溶液，广泛pH试纸，精密pH试纸，吸水纸等四、实验步骤实验步骤实验现象解释和结论（包括反应式）一、同离子效应1. 1mL 蒸馏水+2D 2mol·L-1氨水+1D酚酞指示剂1mL 蒸馏水+2D 2mol·L-1氨水+1D酚酞指示剂+少许NH4Cl(s)溶液呈红色溶液呈无色 2. 5滴0.1mol·L-1MgCl2+5滴2mol·L-1 NH4Cl+ 5滴 2mol·L-1 NH3﹒H2O5滴0.1mol·L-1MgCl2+ 5滴水+5滴2mol·L-1NH3﹒H2O  NH3.H2O = NH4+ + OH-Mg+2OH-=Mg(OH)2(s)NH4Cl加入,由于同离子效应使溶液中C(OH -)减小,所以Mg(OH)2不能生成二、缓冲溶液的配制试验及其性质1.8.5mL 1mol·L1HAc+1.5mL1mol·L-1NaAc组成缓冲溶液，用PH试纸测其PHPH=4 0=4 74+lgV NaAc / V HAc V NaAc + V HAc=10mLV HAc=8.5mLV NaAc=1.5mL2、1.5mL 0.1mol·L-1 NaH2PO4 + 8.5mL1mol·L-1 Na2HPO4组成缓冲溶液，用PH试纸测其PH=PH= 3.8.5mL0.1mol·L-1 NH3·H2O +1.5mL0.1mol·L-1 NH4Cl组成缓冲溶液，用PH试纸测其PHPH= 性质1.测蒸馏水的PH 3mL蒸馏水(测PH ) +1滴0.1mol·L-1HCl 测PH 3mL蒸馏水(测PH ) +1滴0.1mol·L-1NaOH测PH PH=PH=说明水几乎没缓冲能力2 .3mL缓冲溶液(甲)+3滴0.1mol·L-1HCl 3mL缓冲溶液(甲)+3滴0.1mol·L-1NaOH3mL缓冲溶液(甲)+ 1mL蒸馏水PH=PH=PH=缓冲溶液中加入少量酸或碱， PH几乎没有变化3 .用乙、丙缓冲溶液重复步骤2   （3）缓冲容量1 .缓冲容量与缓冲组分浓度的关系 1mL0.1mol·L-1 HAc+1mL0.1mol·L-1NaAc +甲基红+ (?)1mol·L-1NaOH1mL1mol·L-1 HAc+1mL1mol·L-1 NaAc+甲基红+ (?) 1mol·L-1NaOHPH=PH=甲基红在pH<4.2时呈红色，pH>6.3时呈黄色记录各试管所滴入NaOH的滴数，说明哪一试管中缓冲溶液的缓冲容量大。

2. 缓冲容量与缓冲组分比值的关系 10mlNaH2PO4 + 10ml Na2HPO4 + 1.8mL 0.1 mol·L-1NaOH 2mL 0.1 mol· L-1 NaH2PO4 + 18mL 0.1 mol·L-1Na2HPO4+1.8mL 0.1 mol·L-1NaOHPH=PH=PH=PH=说明哪一试管中缓冲溶液的缓冲容量大3. 缓冲溶液的应用取FeCl3\.MgCl2各1ml+8ml蒸馏水+缓冲溶液沉淀用离心机分离 缓冲溶液的值应选多大能够达到分离的目的.   思考题(1) 为什么缓冲溶液具有缓冲作用？(2) NaHCO3溶液是否具有缓冲作用，为什么？(3) 用pH计测定溶液pH值时，已经标定的仪器，“定位”调节是否可以改变位置，为什么？。