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技術(shù)文章
Technical articles
更新時(shí)間：2017-10-09
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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(guò)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(guò)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(guò)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(shuō)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)
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