缓冲溶液的配制和性质
实验目的1．掌握缓冲溶液的配制方法，加深对其性质的理解。2．掌握刻度吸管、滴管的使用方法。
3．了解pH 计测定溶液pH 的原理，学会使用pH 计。实验原理缓冲溶液是由弱酸及其盐或弱碱及其盐组成。对于由弱酸及其盐组成的缓冲体系，其
的浓度比配制溶液，就可得到不同pH 的缓冲溶液。必须指出，由上述公式算得的pH 是近
似值，精确的计算应用活度而不应用浓度。
缓冲溶液中具有抗酸及抗碱成分，所以加入少量酸或碱其pH 变化不大。当稀释缓冲溶液时，酸和盐的浓度比不变，故适当稀释对pH 影响不大。缓冲容量是衡量缓冲能力大小的尺度。它的大小与缓冲剂浓度、缓冲组分比值有关。缓冲剂浓度越大，缓冲容量越大；缓冲组分比值为1∶1 时，缓冲容量最大。
pH 计测定溶液的pH 值是一种比较精确而又快速的方法(电位法)。pH 计的指示电极( 常用玻璃电级)和参比电极( 常用甘汞电极)与待测溶液组成一原电池：玻璃电极∣待测溶液(pH
x)‖甘汞电极甘汞电极的电极电势稳定不变，而玻璃电极的电极电势与待测液的pH 有关，因此通过测定电池的电动势便可求得待测液的pH。
E x = 甘-( 玻- 0.059pH x)
因玻不确定，故先用已知pH 的标准液代替待测液测定电池电动势以求算玻，这称为定位或校正。
E s = 甘-( 玻- 0.059pH s)
两式相减便可求得pH x 。
RT
0.059 由 2.303 F 换算所得，该数值随温度而变。在pH 计上可通过温度补偿器加以校准。
器材和药品
1．器材
pH 计、刻度吸管、50mL 烧杯、试管。
2．药品
HAc( 0.1mol·L -1)，NaAc(0.1mol·L-1)，NH 3·H2O(0.1mol·L-1)，pH=10 的NaOH，NaOH(0.1mol·L-1)，NH4Cl(0.1mol·L-1)，HCl(0.1mol·L-1)，pH=5 的HCl ，pH 广泛试纸，邻苯二甲酸氢钾(0.05mol · L -1，pH=4.01) ，硼酸(0.01mol·L-1，pH=9.18) 。
实验方法
一、配制缓冲溶液通过计算，把配制下列四种缓冲溶液所需各组分的体积填入下表(总体积
为30mL) 。按表中用量分别配制四种缓冲溶液，然后分别用pH 试纸和pH 计测定它们的pH 值，
pH pH
缓冲溶液pH 值各组分的体积/mL
pH( 实验值) pH 试纸pH 计
甲
5.05
-1
0.1mol · L -1 HAc
-1
0.1mol · L NaAc
乙 5.05
-1
0.05mol ·L-1 HAc
-1
0.05mol · L -1 NaAc
pH 值可用下式表示：
因此，缓冲溶液的pH 值除主要决定于pK a 外，还随盐和酸的浓度比而变。只要按不同
pH pK a 1g
二、缓冲溶液的性质
1．取两支试管，分别加 5mL 甲缓冲液和 pH=5 的 HCl 溶液，然后在两支试管中各加
入 5 滴 0.1mol ·L -1HCl ，用 pH 试纸测定 pH 。 -1
2
310mL pH=5 HCl pH=10 NaOH
上述实验说明缓冲溶液具有什么性质？ 三、缓冲容量
在剩余的甲、乙、丙、丁四种缓冲溶液中，加入 5mL 0.1mol ·L -1
NaOH ，用pH 计测 pH
值。记录结果，解释原因。
思考题
1．缓冲溶液为什么具有缓冲能力？它的 pH 值由哪些因素决定？
2．现有 H 3PO 4、HAc 、H 2C 2O 4、H 2CO 3、HF 等几种酸及其盐 （包括酸式盐 ），欲配制 pH=2 、
10、12 的缓冲液，问各选用哪种作为缓冲剂较好？
3． NaHCO 3 溶液是否具有缓冲能力，为什么？
50 种缓冲溶液的配制
1. 乙醇－醋酸铵缓冲液(pH3.7)
取5mol/L 醋酸溶液15.0ml ，加乙醇60ml 和水20ml,用10mol/L 氢氧化铵溶液调节pH 值至
3.7，用水稀释至1000ml ，即得。
2. 三羟甲基氨基甲烷缓冲液(pH8.0) 取三羟甲基氨基甲烷12.14g,加水800ml,搅拌溶解，并稀释至1000ml, 用6mol/L 盐酸溶液调节pH 值至8.0, 即得。
3. 三羟甲基氨基甲烷缓冲液(pH8.1)
取氯化钙0.294g,加0.2mol/L 三羟甲基氨基甲烷溶液40ml 使溶解，用1mol/L 盐酸溶液调节pH 值至8.1，加水稀释至100ml ，即得。
4. 三羟甲基氨基甲烷缓冲液(pH9.0) 取三羟甲基氨基甲烷 6.06g,加盐酸赖氨酸 3.65g 、氯化钠
5.8g、乙二胺四醋酸二钠0.37g，再加水溶解使成1000ml ，调节pH 值至9.0，即得。
5. 乌洛托品缓冲液
取乌洛托品75g，加水溶解后，加浓氨溶液 4.2ml ，再用水稀释至250ml,即得。
6. 巴比妥缓冲液(pH
7.4)
取巴比妥钠 4.42g,加水使溶解并稀释至400ml ，用2mol/L 盐酸溶液调节pH 值至7.4，滤过，即得。
7. 巴比妥缓冲液(pH8.6) 取巴比妥 5.52g 与巴比妥钠30.9g,加水使溶解成2000ml ，即得。
8. 巴比妥－氯化钠缓冲液(pH7.8)
取巴比妥钠 5.05g,加氯化钠 3.7g 及水适量使溶解,另取明胶0.5g 加水适量，加热溶解后并入上述溶液中。然后用0.2mol/L 盐酸溶液调节pH 值至7.8，再用水稀释至500ml，即得。
9. 甲酸钠缓冲液(pH3.3)
取2mol/L 甲酸溶液25ml ，加酚酞指示液 1 滴，用2mol/L 氢氧化钠溶液中和，再加入2mol/L 甲酸溶液75ml, 用水稀释至200ml,调节pH 值至 3.25～3.30,即得。
10. 邻苯二甲酸盐缓冲液(pH5.6)
取邻苯二甲酸氢钾10g，加水900ml, 搅拌使溶解，用氢氧化钠试液(必要时用稀盐酸)调节pH 值至 5.6,加水稀释至1000ml ，混匀，即得。
11. 枸橼酸盐缓冲液
取枸橼酸 4.2g, 加1mol/L 的20％乙醇制氢氧化钠溶液40ml 使溶解,再用20％乙醇稀释至
100ml ，即得。
12. 枸橼酸盐缓冲液(pH6.2) 取 2.1％枸橼酸水溶液，用50％氢氧化钠溶液调节pH 值至6.2，即得。
13. 枸橼酸－磷酸氢二钠缓冲液(pH4.0) 甲液：取枸橼酸21g 或无水枸橼酸19.2g,加水使溶解成1000ml ，置冰箱内保存。乙液：取磷酸氢二钠71.63g，加水使溶解成1000ml 。取上述甲液61.45ml 与乙液38.55ml 混合，摇匀，即得。
14. 氨－氯化铵缓冲液(pH8.0) 取氯化铵 1.07g，加水使溶解成100ml，再加稀氨溶液(1
→30)调节pH 值至8.0，即得。
15. 氨－氯化铵缓冲液(pH10.0) 取氯化铵 5.4g，加水20ml 溶解后，加浓氯溶液35ml ，再加水稀释至100ml，即得。
16. 硼砂－氯化钙缓冲液(pH8.0)
取硼砂0.572g 与氯化钙 2.94g，加水约800ml 溶解后,用1mol/L 盐酸溶液约 2.5ml 调节pH 值至8.0 ，加水稀释至1000ml ，即得。
17. 硼砂－碳酸钠缓冲液(pH10.8 ～11.2)
