实验3 缓冲溶液的配制与pH值的测定 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； 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)掌握溶液配制的基本实验方法，学习pH计的使用方法
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，例如弱酸和弱酸盐，或弱碱和弱碱盐。 如果缓冲溶液由弱酸和弱酸盐 (例如HAc-NaAc)组成，则
(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 时，缓冲容量最大。
三、 实验仪器与试剂 仪器： pHS－3C酸度计，试管，量筒(100mL， 10mL)，烧杯(100mL，50mL)，吸量管(10mL)等。 试剂： HAc(0.1mol·L-1,1mol·L-1)，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。
⑵缓冲溶液的性质 四、实验步骤 ⑴缓冲溶液的配制与pH值的测定 依表1进行实验。并将实验数据记录(溶液留作后面实验用)。 根据表2进行实验，并将实验结果记录在表中。
表1 缓冲溶液的配制与pH值的测定 实验号 理论pH值 各组分的体积/mL (总体积50mL) 精密pH试纸 测定pH值 PH计 甲 4.0 0.1mol·L-1HAc 0.1mol·L-1NaAc 乙 7.0 0.1mol·L-1 NaH2PO4 0.1mol·L-1 Na2HPO4 丙 10.0 0.1mol·L-1 NH3·H2O 0.1mol·L-1 NH4Cl
表2 缓冲溶液的性质 实验号 溶液类别 pH值 加5滴HCl后pH值 加5滴NaOH 后pH值 加10mL水后pH值 1 蒸馏水 2 2 pH=4的HCl溶液 3 pH=10的NaOH溶液 4 pH=4.0的缓冲溶液 5 pH=7.0的缓冲溶液 6 PH=10.0的缓冲溶液
⑶缓冲溶液的缓冲容量 ① 缓冲容量与缓冲组分浓度的关系 甲基红在pH<4.2时呈红色，pH>6.3时呈黄色 HAc和NaAc各3mL 精密pH试纸 两滴甲基红溶液 ？ HAc和NaAc各3mL 滴加NaOH至黄色 浓度均为1mol·L-1 浓度均为0.1mol·L-1 记录两试管的NaOH滴数 ？
② 缓冲容量与缓冲组分比值的关系 说明哪一试管中缓冲溶液的缓冲容量大。 ? ? ? NaH2PO4和Na2HPO4各10mL 1.8mL0.1 mol·L-1NaOH ? 精密pH试纸 2mL NaH2PO4和18mLNa2HPO4 ? 说明哪一试管中缓冲溶液的缓冲容量大。
五、注意事项 ⑴ 实验室安全问题。 ⑵ 缓冲溶液的配制要注意精确度。 ⑶ 了解pH计的正确使用方法，注意电极的保护。
六、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”调节是否改变位置，为什么？