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溶液的pH值測(cè)定

發(fā)布時(shí)間:2017-10-26瀏覽次數(shù):1266返回列表

目的原理 

1 掌握配制各種溶液的方法;

2 了解在各種pH值的溶液中各指示劑所顯示的特征顏色;

3 熟練掌握pH試紙的使用方法;

4 初步學(xué)習(xí)酸度計(jì)測(cè)定溶液pH值方法。

過程步驟

一、配制各種pH值的溶液

1.在一只清潔的燒瓶中裝入400ml蒸餾水并加熱到沸騰。把一只小燒杯倒扣在燒瓶口上,讓它冷卻。蒸餾水中往往由于溶有CO2而微顯酸性,加熱可驅(qū)出CO2,煮沸過的蒸餾水,將作為一種pH = 7的溶液,并將用于下列稀釋溶液。

2.從試劑臺(tái)上取5ml10-3mol·dm-3HCl溶液,用45ml煮沸過的蒸餾水加以稀釋,攪拌。終溶液中的H3O+濃度是10-4mol·dm-3,pH = 4。

3.由5ml pH為4的溶液配制50ml pH為5的溶液。由5ml pH為5溶液配制50ml pH為6的溶液。

4.類似地,用10-8mol·dm-3NaOH溶液,依次地配制pH為10、9和8的溶液。

現(xiàn)在有了pH范圍從3到11的9種溶液。取5ml的各溶液分別放在9只清潔和干燥的試管中。向每只試管中加入(不多于2滴)甲基橙指示劑溶液,搖動(dòng)試管并觀察每一只試管中產(chǎn)生的顏色。把這些結(jié)果記錄在數(shù)據(jù)表內(nèi)。

相似地,取新鮮的樣品用下列各種指示劑(不多于2滴)進(jìn)行試驗(yàn):甲基紅、溴百里酚藍(lán)、酚酞和茜黃素等。

二、測(cè)定未知酸和堿溶液pH值:

1.用各種指示劑測(cè)定溶液pH值:

在清潔干燥的試管中各加入5ml酸液,向各試管中加入不同的指示劑2滴,記錄所觀察到的顏色。

用相同的方法,向0.05mol·dm-3的未知堿溶液中加入各種指示劑記錄產(chǎn)生的顏色,堿溶液由試劑臺(tái)提供。

2.用pH計(jì)測(cè)定溶液pH值,它可從pH計(jì)表頭上直接讀出0.1pH值單位,測(cè)量精度較高,是工業(yè)生產(chǎn)中常用儀器。

用二只潔凈,干燥的燒杯,分別加入50ml未知酸和堿溶液,并測(cè)定和記錄pH值,其測(cè)定的方法見酸度計(jì)使用說明。

三、計(jì)算酸和堿的電離常數(shù) 

假定你的酸是一元酸HX,計(jì)算HX + H2O = H3O+ + X- 的離解常數(shù)K = x2 /(c-x) 請(qǐng)注意X-的濃度等于H3O+的 濃度,HX的濃度是初始濃度減去離解的那部分濃度。

四、緩沖溶液

欲配制pH = 4.74的緩沖溶液50ml,實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有0.1mol·dm-3HAC和0.1moldm-3NaAc溶液,應(yīng)該怎樣配制?根據(jù)計(jì)算配制好后,用pH計(jì)測(cè)定是否符合要求,然后在緩沖溶液中,加入0.5ml mol·dm-3 HCl (約10滴),用pH計(jì)測(cè)定其pH值,再加入1ml 0.1 mol·dm-3NaOH (約2滴),再用pH計(jì)定其pH值,填入表格,并與計(jì)算值比較。

五、用pH試紙測(cè)定鹽類水溶液的pH值

取少量下列各鹽溶液于點(diǎn)滴板上,用廣泛pH試紙測(cè)定其pH值。

CaCl2(0.1mol·dm-3) NaAc(0.1mol·dm-3)

NH4Ac(0.1mol·dm-3) NH4Cl(0.1mol·dm-3)

分析思考

1 如果把等體積的pH為3和pH為5的溶液混合在一起,你得到的pH將是多少?

2 如果每種指示劑能顯示出三種顏色而不是兩種顏色,并假定顏色變化不會(huì)互相重疊,那么需要多少種指示劑就能包括本實(shí)驗(yàn)中一部分?jǐn)?shù)據(jù)表以pH為3~pH為11的顏色變化?

3 在上述每個(gè)實(shí)驗(yàn)中,為什么要取指示劑的小用量?

4 計(jì)算下列溶液的pH值:1mol·dm-3 NH4Cl溶液和0.1mol·dm-3 NaAc溶液;等體積HAc(0.1mol·dm-3)和NaAc(mol·dm-3)混合液。

5 設(shè)計(jì)配制50ml pH = 10的緩沖溶液的方案。用pH計(jì)測(cè)定溶液pH值時(shí),有哪些主要步驟。