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1、 第三章酸碱反应和沉淀反应 2020 5 4 目录 3 1水的解离反应和溶液的酸碱性 3 2弱电解质的解离反应 3 3盐类的水解反应 3 4沉淀反应 2020 5 4 第一节水的解离反应和溶液的酸碱性 第一节水的解离反应和溶液的酸碱性 2020 5 4 第一节水的解离反应和溶液的酸碱性 3 1 1酸碱理论 3 1 2水的解离反应和溶液的酸碱性 2020 5 4 3 1 1酸碱理论 3 1 1酸碱理论 早期对酸碱的认识 1663年 波义耳提出 酸 1 有酸味2 能溶解3 使石蕊 蓝 变红4 与碱作用5 同活泼金属反应放出氢气 2020 5 4 3 1 1酸碱理论 3 1 1酸碱理论 早期对酸碱的
2、认识 1663年 波义耳提出 碱 1 洁净作用 可溶油2 滑腻 涩味3 使石蕊 红 变蓝4 与酸作用 2020 5 4 3 1 1酸碱理论 3 1 1酸碱理论 酸碱的电离理论 1884年 阿仑尼乌斯酸碱理论认为 SvanteAugustArrhenius瑞典化学家 2020 5 4 3 1 1酸碱理论 3 1 1酸碱理论 酸碱的质子理论 1923年 丹麦化学家布仑斯特认为 酸 凡能给出质子 H 的分子或离子碱 凡能接受质子 H 的分子或离子 酸碱 酸碱 BrfnstedJN丹麦物理化学家 共轭酸碱对 H2CO3和HCO3 HCO3 和CO32 2020 5 4 3 1 1酸碱理论 3 1 1酸
3、碱理论 1 共轭酸碱对可以是分子 离子 2 有的离子既是酸 又是碱 3 酸强 其共轭碱碱性弱 反之亦然 4 不体现盐的概念 5 酸的强度由给出质子能力强弱来衡量 共轭关系特点 2020 5 4 3 1 1酸碱理论 3 1 1酸碱理论 共轭酸碱对 2020 5 4 3 1 1酸碱理论 3 1 1酸碱理论 共轭酸碱对 2020 5 4 3 1 1酸碱理论 3 1 1酸碱理论 酸碱质子理论 1 酸碱反应的实质 两个共轭酸碱对之间的质子传递 酸越强 其共轭碱越弱 碱越强 其共轭酸越弱 反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的酸和碱的方向进行 对于某些物种 是酸是碱取决于参与的具体反应 2020 5
4、4 第一节水的解离反应和溶液的酸碱性 3 1 1酸碱理论 3 1 2水的解离反应和溶液的酸碱性 2020 5 4 3 1 2水的解离反应和溶液的酸碱性 3 1 2水的解离反应和溶液的酸碱性 水的解离反应 2020 5 4 溶液的酸碱性和pH 2020 5 4 溶液的酸碱性和pH 2020 5 4 例 pH值越大 溶液酸性越弱 碱性越强 2020 5 4 酸碱指示剂 石蕊红 5 0紫8 0 蓝 pH试纸在不同的pH溶液中显不同的颜色 2020 5 4 第二节弱电解质的解离反应 第二节弱电解质的解离反应 2020 5 4 第二节弱电解质的解离反应 3 2 1解离平衡和解离常数 3 2 2解离度和稀
5、释定律 3 2 3弱酸或弱碱溶液中离子浓度计算 3 2 4多元弱酸的分步解离 3 2 5解离平衡的移动同离子效应 3 2 6缓冲溶液 2020 5 4 3 2 1解离平衡和解离常数 3 2 1解离平衡和解离常数 弱电解质在水溶液中部分解离 存在解离平衡 解离平衡 2020 5 4 解离常数 2020 5 4 例 解 HOAcH OAc 2020 5 4 第二节弱电解质的解离反应 3 2 1解离平衡和解离常数 3 2 2解离度和稀释定律 3 2 3弱酸或弱碱溶液中离子浓度计算 3 2 4多元弱酸的分步解离 3 2 5解离平衡的移动同离子效应 3 2 6缓冲溶液 2020 5 4 3 2 2解离度
6、和稀释定律 3 2 2解离度和稀释定律 解离度 解离度可表示弱电解质解离程度的大小在温度 浓度相同条件下 越小 电解质越弱 2020 5 4 稀释定律 一元弱酸HA aq H aq A aq 初始浓度c00 平衡浓度c c c c 2020 5 4 第二节弱电解质的解离反应 3 2 1解离平衡和解离常数 3 2 2解离度和稀释定律 3 2 3弱酸或弱碱溶液中离子浓度计算 3 2 4多元弱酸的分步解离 3 2 5解离平衡的移动同离子效应 3 2 6缓冲溶液 2020 5 4 3 2 3弱酸或弱碱溶液中离子浓度计算 3 2 3弱酸或弱碱溶液中离子浓度计算 2020 5 4 3 2 3弱酸或弱碱溶液
7、中离子浓度计算 c OH c 2020 5 4 例 计算0 100mol L 1氨水溶液中的c OH pH和氨水的解离度 平衡浓度 mol L 1 0 100 xxx 2020 5 4 例 计算0 100mol L 1氨水溶液中的c OH pH和氨水的解离度 则x 1 34 10 3 pH lg 7 5 10 12 11 12 2020 5 4 第二节弱电解质的解离反应 3 2 1解离平衡和解离常数 3 2 2解离度和稀释定律 3 2 3弱酸或弱碱溶液中离子浓度计算 3 2 4多元弱酸的分步解离 3 2 5解离平衡的移动同离子效应 3 2 6缓冲溶液 2020 5 4 3 2 4多元弱酸的分步
8、解 3 2 4多元弱酸的分步解离 2020 5 4 例 已知常温 常压下H2S的溶解度为0 10mol L 1 计算H2S饱和溶液中c H c S2 和H2S的解离度 2020 5 4 例 已知常温 常压下H2S的溶解度为0 10molL 1 计算H2S饱和溶液中c H c S2 和H2S的解离度 解 HS H S2 2020 5 4 常温下 H2S饱和溶液中 c H2S 0 10mol L 1 对于二元弱酸 若c 弱酸 一定时 c 酸根离子 与c2 H3O 成反比 2020 5 4 第二节弱电解质的解离反应 3 2 1解离平衡和解离常数 3 2 2解离度和稀释定律 3 2 3弱酸或弱碱溶液中
9、离子浓度计算 3 2 4多元弱酸的分步解离 3 2 5解离平衡的移动同离子效应 3 2 6缓冲溶液 2020 5 4 3 2 5解离平衡的移动同离子效应 3 2 5解离平衡的移动同离子效应 2020 5 4 例 在0 100mol L 1NH3 H2O溶液中 加入固体NH4Cl 使其浓度为0 100mol L 1 计算溶液中c H NH3 H2O的解离度 2020 5 4 例 在0 100mol L 1NH3 H2O溶液中 加入固体NH4Cl 使其浓度为0 100mol L 1 计算溶液中c H NH3 H2O的解离度 平衡浓度 mol L 1 0 100 x0 100 xx c OH 1 8
10、 10 5mol L 1 2020 5 4 第二节弱电解质的解离反应 3 2 1解离平衡和解离常数 3 2 2解离度和稀释定律 3 2 3弱酸或弱碱溶液中离子浓度计算 3 2 4多元弱酸的分步解离 3 2 5解离平衡的移动同离子效应 3 2 6缓冲溶液 2020 5 4 3 2 6缓冲溶液 3 2 6缓冲溶液 2020 5 4 3 2 6缓冲溶液 缓冲作用原理 2020 5 4 3 2 6缓冲溶液 3 2 6缓冲溶液 加入少量强碱 溶液中较大量的HA与外加的少量的OH 生成A 和H2O 当达到新平衡时 c A 略有增加 c HA 略有减少 变化不大 因此溶液的c H 或pH值基本不变 2020
11、 5 4 3 2 6缓冲溶液 3 2 6缓冲溶液 加入少量强酸 溶液中大量的A 与外加的少量的H 结合成HA 当达到新平衡时 c HA 略有增加 c A 略有减少 变化不大 因此溶液的c H3O 或pH值基本不变 2020 5 4 3 2 6缓冲溶液 3 2 6缓冲溶液 所选择的缓冲溶液 除了参与和H 或OH 有关的反应以外 不能与反应系统中的其它物质发生副反应 缓冲溶液的选择和配制原则 当c HA c A 时 pH pKa 缓冲作用最大 或尽可能接近所需溶液的pH值 当调整c HA 与c A 的浓度比时 c HA c A 在0 1 10间为宜 2020 5 4 Question 人体内的血液
12、是怎样起到缓冲作用的 Solution 肾和肺是支配缓冲体系的两个重要器官 缓冲作用涉及以下两个重要平衡 H aq H2CO3 aq HbH O2HbO2 H 人的血液呈微碱性 pH的正常值应在7 35 7 45之间 血液的缓冲作用主要是靠 体系完成的 正常血浆中 和H2CO3的浓度分别约为0 024mol dm 3和0 0012mol dm 3 2020 5 4 第四节沉淀反应 缓冲溶液的计算 例1 欲配制250mL pH值为5 00的缓冲溶液 问在125mL溶液1mol L的NaAc中应加入多少毫升6mol L的HAc溶液 2020 5 4 第四节沉淀反应 缓冲溶液的计算 例2 将0 01
13、0mol LHCl10ml分别加入90ml纯水和90mlHAc aAc 浓度均为1 0mol L 混合液中 溶液的pH值各有什么变化 2020 5 4 第四节沉淀反应 例3 为使血液的酸度维持在pH 7 40左右 血浆中的一个重要缓冲对是H2CO3 HCO3 其平衡为 H2CO3 H2O H3O HCO3 K 4 2 10 7 1 在血浆中H2CO3和HCO3 的浓度比是多少 2 若血浆中CO2的浓度为0 0025mol L 而且溶解在水中的CO2完全转变为H2CO3 那时HCO3 的浓度为多少 2020 5 4 第四节沉淀反应 第四节沉淀反应 2020 5 4 第三节盐类的水解反应 3 4
14、1难溶电解质的溶度积和溶解度 2020 5 4 难溶电解质 溶解度 0 01g 100gH2O 微溶电解质 溶解度0 1g 0 01g 100gH2O 易溶电解质 溶解度 0 1g 100gH2O 2020 5 4 3 4 1难溶电解质的溶度积和溶解度 3 4 1难溶电解质的溶度积和溶解度 溶度积常数 2020 5 4 溶度积表达式也适用于难溶弱电解质 2020 5 4 一般难溶物 即在一定温度下 难溶电解质的饱和溶液中 各组分离子浓度幂的乘积是一个常数 2020 5 4 溶解度与溶度积的相互换算 例 已知298 15K时Ksp AgI 8 52 10 17 计算298 15K时s AgI 2
15、020 5 4 溶解度与溶度积的相互换算 2020 5 4 1 不适用于易水解的难溶电解质 2020 5 4 2 不适用于难溶弱电解质 2020 5 4 只有相同类型 基本不水解的难溶强电解质 可直接根据溶度积大小来比较溶解度的大小 2020 5 4 第三节盐类的水解反应 3 4 1难溶电解质的溶度积和溶解度 3 4 2沉淀反应 2020 5 4 3 4 2沉淀反应 3 4 2沉淀反应 溶度积规则 2020 5 4 例 在10mL0 10mol L 1MgSO4溶液中加入10mL0 10mol L 1NH3 H2O 问有无Mg OH 2沉淀生成 2020 5 4 例 在10mL0 10mol
16、L 1MgSO4溶液中加入10mL0 10mol L 1NH3 H2O 若使Mg OH 2沉淀溶解 最少应加入多少摩尔NH4Cl c NH4 8 2 10 2 1 1 10 5 mol L 1 0 082mol L 1 0 082 0 020 mol 0 0016mol 2020 5 4 影响沉淀反应的因素 s 1 1 10 9mol L 1 s 为使离子沉淀完全 可加入过量沉淀剂 一般过量20 50 一般来说 当c 离子 10 5mol L 1基本沉淀完全 2020 5 4 如M OH n型难溶氢氧化物 2020 5 4 调节溶液pH值 可进行离子的分离和提纯 如为除去1mol L 1ZnSO4溶液中的Fe3 溶液2 81 pH 5 74 2020 5 4 例 为除去1 0mol L 1ZnSO4溶液中的Fe3 溶液的pH值应控制在什么范围 pH应控制为 2 81 pH 5 74 2020 5 4 分步沉淀 2020 5 4 即AgCl开始沉淀时AgI已沉淀完全 2020 5 4 在含0 20mol L 1Ni2 0 30mol L 1Fe3 溶液中加入NaOH溶液使其分离 计算溶液
