酸碱平衡沉淀溶解平衡2

nullnullKa 酸常数 (a: acid),可 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示弱电解质解离程度大小. Ka ＞ 10 -2 强酸 = 10 -2  10 -5 中强酸 ＜ 10 -5 弱酸（二）电离度( )（二）电离度( )1. 定义：电离度即电离平衡时电解质已电离部分占总量的百分比。 表示电解质在指定条件下电离的程度(类似于 “化学平衡”讨论中的“转化率”)，它不但与 K 有关，而且与电解质的起始浓度有关。 2. 电离度与电离平衡常数的关系 2. 电离度与电离平衡常数的关系 例： HAc = H+ + Ac- 起始相对浓度 c 0 0 平衡相对浓度 c - c c c当   5% , 或 c / Ka ≥ 400 时， 1 -   1 上式简化为： Ka = c 2 即:上式称“稀释定律”：对于弱酸（弱碱），在指定温度下，与 c ½成反比，比例常数即 K ½ .Ka = (c)2 / (c - c) = c2 / (1 - ) null例：298 K，Ka (HAc) = 1.76×10-5 按式  = ( Ka/ c ) ½ 计算：可见: Ka比α更反映弱酸（弱碱）的本质。 （三）有关电离平衡的计算（三）有关电离平衡的计算K —  关系即K与转化率的关系 例1：求0.10 mol•dm-3 HAc溶液的pH和电离度 (298 K, Ka = 1.8 10 -5)。 解： HAc = H+ + Ac- 起始相对浓度 0.10 0 0 平衡相对浓度 0.10 – x x x Ka = x2 /(0.10 – x) = 1.8 10-5 (298 K)（1）精确解上述方程, 得： x = [H+ ] = 1.34  10-3null（2）用近似公式: ∵ c / Ka =5682  400 ∴ Ka = x2 / 0.10 得：x = [H+] = [(Ka  c(HAc) ]1/2 = (1.8  10-5  0.10)1/2 = 1.33  10-3 与精确解(1.34  10-3)相对误差 < 1% pH = -lg[H+] = - lg(1.33  10-3 )= 2.88  = [H+] / c(HAc)  100% = 1.33  10-3 / 0.10  100% = 1.3%null一元弱碱溶液中c(H+)的计算一元弱碱 BOH B+ + OH-同理nullc0 /mol·L-1 0.200 0 0　　例：已知25℃时， 0.200mol·L-1氨水的解离度为 0.95%，求c(OH－), pH和氨的解离常数。解：ceq 0.200(1– 0.95%) 0.200×0.95% 0.200×0.95% /mol·L-1多元酸 — 同一分子能电离出多于1个质子的酸多元酸 — 同一分子能电离出多于1个质子的酸左→右：H2SO4 、H2CO3和H3PO4的分子结构模型二、多元弱酸的电离平衡 二、多元弱酸的电离平衡 二、多元弱酸的电离平衡 例：H3PO4 + H2O = H3O+ + H2PO4- Ka1 = 7.5  10-3 H2PO4- + H2O = H3O+ + HPO42- Ka2 = 6.23  10-8 HPO42- + H2O = H3O+ + PO43- Ka3 = 2.2  10-13 特点: 1. 分步电离 ; 2. Ka1  Ka2  Ka3原因： (1)从负离子H2PO4- 和HPO42-电离出H+比从H3PO4电离出H+困难得多; (2)第一步电离生成的 H+抑制第二步电离和第三步电离.nullnullx + y + z≈ x， x – y ≈ xnullnullnull结论：　 ③ 对于二元弱酸，若 c(弱酸)一定时， c(酸根离子)与 c2(H3O+)成反比。　　三、盐溶液的酸碱平衡三、盐溶液的酸碱平衡1.强酸弱碱盐（离子酸）(1) + (2) = (3) 则nullnullceq /mol·L-1 0.10-x x x解：x=7.5×10-6x(H3O+)=7.5×10-6 mol·L-1 pH=5.12null2. 弱酸强碱盐（离子碱） NaAc , NaCN……一元弱酸强碱盐的水溶液呈碱性，因为弱酸阴离子在水中发生水解反应。如在NaAc水溶液中：null如Na3PO4的水解： 多元弱酸强碱盐也呈碱性，它们在水中解离产生的阴离子都是多元离子碱，它们的水解都是分步进行的。nullnull例 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ：计算0.10mol·L-1Na3PO4溶液的pH值。ceq/ (mol·L-1 ) 0.10 – x x x解：null影响盐类水解的因素及应用①盐的浓度： c盐↓ , 水解度增大。总之，加热和稀释都有利于盐类的水解。③溶液的酸碱度：加酸可以引起盐类水解平衡 的移动，例如加酸能抑制下述水解产物的生成。null四 解离平衡的移动 ——影响电离平衡的因素 1. 同离子效应 (Common Ion Effect) 2. 盐效应 (Salt Effect) 3. 缓冲溶液 (Buffer solutions)null1. 同离子效应（Common Ion Effect） 例 HAc + NaAc溶液 强电解质 NaAc  Na+ + Ac- 弱电解质 HAc H+ + Ac- 根据浓度改变使平衡移动的规律: [Ac-]，将使电离度α ，但Ka不变(因T 不变)。 “同离子效应”——在一定温度下，向弱电解质溶液加入含有相同离子的强电解质，使前者的电离平衡向电离度减小的方向移动，称为“同离子效应”null例:在 0.10 mol·L-1 的HAc 溶液中, 加入 NH4Ac (s),使 NH4Ac的浓度为 0.10 mol·L-1, 计算该溶液的 pH值和 HAc的解离度.x = 1.8×10-5 c(H+) = 1.8×10-5 mol·L-1 0.10 ± x ≈ 0.10比较: 0.10 mol·L-1 HAc溶液: pH = 2.89,α = 1.3%ceq / (mol·L-1) 0.10 – x x 0.10 + xc0/ (mol·L-1) 　0.10 0 0.10 pH = 4.74，α = 0.018%可见，NaAc的加入，使   ，但Ka不变。null “同离子效应”——在一定温度下，向弱电解质溶液加入含有相同离子的强电解质，使前者的电离平衡向电离度减小的方向移动，称为“同离子效应”缓冲溶液的组成:通常是由弱酸-弱酸盐,弱碱-弱碱盐构成。“同离子效应”应用—配制“缓冲溶液” (Buffer solutions).例：HAc – NaAc 弱酸与其共轭碱 NH3 – NH4Cl 弱碱与其共轭酸 NaHCO3-Na2CO3缓冲溶液——能够抵抗外加的少量强酸、强碱或稀释的影响，本身的pH不显著变化的溶液。 缓冲溶液缓冲溶液缓冲作用：能使溶液pH值基本保持不变的作用。缓冲溶液：具有缓冲作用的溶液。缓冲作用原理：如 HAc+NaAc混合液NaAc: 抵消H+物质; HAc: 抵消OH-物质null缓冲作用原理定性解释例： HAc—NaAc缓冲溶液 ①外加少量HCl(aq)： HAc的电离平衡左移,   ,重新平衡时[H+]增加不多.②外加少NaOH(aq) ：HAc电离平衡右移，  ，重新平衡时[H+]减少不多. ③加少量水稀释: c HAc↓, 据稀释律:  ，使达到新平衡时[H+]减少不多。 HAc 和 Ac- 大量存在而[H+]较小 null（1）当加入少量强酸时，加入的H+立即与大量的Ac-结合生成HAc,平衡左移，使[H+]不会显著增加，Ac-为抗酸成分。 HAc ⇌ H+ + Ac- HAc 和 Ac- 大量存在 NaAc → Na+ + Ac-缓冲作用原理解释（2）当加入少量强碱时，加入的OH-立即与H+结合生成H2O,促使HAc进一步电离以补充[H+],使[H+]不会显著减少，HAc为抗碱成分。（3）适当稀释时，由于稀释定律，HAc电离度增加，[H+] 不会显著变化。缓冲溶液pH值的计算缓冲溶液pH值的计算⒈ 弱酸—弱酸盐：由于同离子效应的存在，通常用初始浓度c0(HA) , c0(A－)代替[HA] , [A－] 。例HAc－NaAc，H2CO3—NaHCO3null2. 弱碱 — 弱碱盐 NH3 · H2O — NH4Clnull缓冲溶液pH值的计算(续)： 对酸—共轭碱组成的酸性缓冲液： 对碱—共轭酸组成的碱性缓冲液： 取负对数： null平衡浓度/(mol·L-1) 0.100-x x 0.100+x缓冲溶液pH值的计算: 试计算含0.100mol·L-1HAc、0.100mol·L-1NaAc溶液的pH值。∴ 0.10-x≈0.100, 0.100+x≈0.100pH=4.74得 x=1.8×10-5即 c(H+)=1.8×10-5 mol·L-1解此类题的关键是所用的化学方程式要与其平衡常数相配套！null结论：③缓冲能力与缓冲溶液中各组分的浓度有关，c(HA) ，c(B)及 c(A－)或c(BH+)较 大时,缓冲能力强,②缓冲溶液的缓冲能力是有限的；决定的，①缓冲溶液的pH值主要是由或null　　例题：若在 50.00ml 0.150mol·L-1 NH3 (aq)和 0.200 mol·L-1 NH4Cl组成的缓冲溶液中，加入0.100ml 1.00 mol·L-1的HCl ，求加入HCl前后溶液的pH值各为多少？解：加入 HCl 前：4.缓冲溶液的缓冲性能的计算null加入 HCl 后：加HCl前浓度/(mol·L-1)0.150-0.0020-x 0.200+0.0020+x x0.150 0.200加HCl后初始浓度/(mol·L-1)0.150-0.0020 0.200+0.0020平衡浓度/(mol·L-1)null缓冲溶液应用：工业、农业、生物、医学、化学…… 例1：人血 pH = 7.4  0.4，  pH > 0.4, 人生命有危险。 人血液中含缓冲对：血红蛋白HHb - KHb, H2CO3 - HCO3-, H2PO4- - HPO42- …例2： 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 化学 NH3 - NH4Cl pH = 9.0 缓冲液中: Al3+ + 3 OH-  Al(OH)3 完全，而Mg2+不沉淀。例3：土壤中，硅酸，磷酸，腐植酸与其盐组成“缓冲对”，pH = 5.0 ~ 8.0的土壤适合农作物生长。 3.盐效应（Salt Effect） 3.盐效应（Salt Effect） 例：把NaCl(s)加入到HAc溶液中： NaCl(s)  Na+ + Cl- HAc H+ + Ac- 无共同离子盐效应(续)盐效应(续)盐效应——在弱电解溶液中，加入不含有共同离子的强电解质溶液，使其电离度稍有增加的现象。 显然, 前述“同离子效应”发生的同时，也有“盐效应”, 但前者影响大得多, 不必考虑盐效应 。 “盐效应”不要求定量计算。 null2.1 沉淀溶解平衡 precipitation-dissolution equilibrium电 解 质易溶电解质难溶电解质强电解质弱电解质 单相离子平衡 沉淀溶解溶解度小于0.01g/100g水的电解质 （没有绝对不溶的物质） 多相离子平衡溶解度溶解度 在一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的溶剂中含有溶质的质量，叫做溶解度通常以符号 S 表示。 对水溶液来说，通常以饱和溶液中每100g 水所含溶质质量来表示，即以： g /100g水表示。溶度积溶度积 在一定温度下，将难溶电解质晶体放入水中时，就发生溶解和沉淀两个过程。当溶解和沉淀速率相等时，便建立了一种动态的多相离子平衡，可表示如下：简化为：null一般沉淀反应：溶度积规则溶度积规则仿照前面的反应商J，我们把难溶电解质溶液中任意状态下离子浓度系数次方之积叫做离子积ion product，用J表示。 如Fe(OH)3 J =C (Fe3+)C (OH-)3null沉淀—溶解平衡的反应商判据,即溶度积规则：向氯化镁溶液中逐滴加入少量的氢氧化钠溶液？nullPbCrO4(s)null例：BaCO3的生成。② 加 BaCl2 或 Na2CO3① 加酸null例题：25℃时，晴纶纤维生产的某种溶液中　　　 为 6. 0×10-4 mol·L-1 。若在 40.0L该溶液中，加入 0.010mol·L-1 BaCl2溶液 10.0L ，问是否能生成BaSO4 沉淀？如果有沉淀生成，问能生成 BaSO4多少克？最后溶液中 是多少？(不讲)null解：null同离子效应和盐效应同离子效应和盐效应1.同离子效应 在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用。 滴加1 mol·L-1AgNO3 析出白色AgCl↓ 饱和AgCl溶液2份 滴加1 mol·L-1NaCl 析出白色AgClnull例题：求 25℃时， Ag2CrO4在 0.010 mol·L-1 K2CrO4 溶液中的溶解度。解：nullAgCl在KNO3溶液中的溶解度 (25℃ )盐效应：在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质而使难溶电解质的溶解度增大的作用。 0.00 0.00100 0.00500 0.0100 1.278 1.325 1.385 1.4272.盐效应null2.826.85pH可将pH值控制在 2.82 ~ 6.85 之间Fe3+沉淀完全Ni2+开始沉淀例题：在含有0.10mol·L-1 Fe3+和 0.10mol·L-1 Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在溶液中，应控制pH值为多少?解：c(Fe3+)≤10-5null例题： 在0.20L的 0.50mol·L-1 MgCl2溶液中加入等体积的 0.10mol·L-1的氨水溶液，问有无Mg(OH)2沉淀生成？为了不使 Mg(OH)2沉淀析出，至少应加入多少克NH4Cl(s)？ (设加入NH4Cl(s)后体积不变) (不讲)null解：nullnullnull 此题也可以用双平衡求解：分步沉淀分步沉淀1L溶液1.分步沉淀和共沉淀分步沉淀分步沉淀溶液中同时含有几种离子时，往往可以生成多种难溶化合物，按溶度积规则，它们应该分步沉淀。例4:开始沉淀0.01mol/L的Cl-、 Br-、 I-时，[Ag+]的最低浓度。当滴加Ag+溶液时，最先沉淀I-,然后是Br-，最后才是Cl-当Cl-开始沉淀时，I-早已沉淀完全,而Br-尚没沉淀完全。nullnull分步沉淀的次序：① 与 的大小及沉淀的类型有关 沉淀类型相同，被沉淀离子浓度相同， 小者先沉淀， 大者后沉淀； 沉淀类型不同，要通过计算确定。② 与被沉淀离子浓度有关nullnull解：析出AgCl(s)所需的最低Ag+浓度null沉淀的转化沉淀的转化把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程叫沉淀的转化null结论：null例题：如果在1.0LNa2CO3 溶液中使0.010mol的BaSO4完全转化为BaCO3，问Na2CO3的溶液最初浓度为多少?解：