2010年高中化学竞赛课件无机化学：10-电解质溶液(江苏)

2010年高中化学竞赛课件无机化学(wújīhuàxué)：10-电解质溶液(江苏)第一页，共24页。弱电解质的平衡(pínghéng)一、一元弱酸、弱碱(ruòjiǎn)1、弱酸如HAc(CH3COOH)、HNO2、HCOOH、HCN等以HAc为例：其水溶液中电离反响HAc(aq)≒H+(aq)+Ac-(aq)Køa=1.8×10-5(298K)Køa的含义(hányì)：第二页，共24页。HAc(aq)≒H+(aq)+Ac-(aq)

Køa=1.8×10-5二、多元酸电离平衡(pínghéng)以H2S例，其水溶液中反响第一步：H2S≒H+＋HS－Kø1,H2S=cH+·cHS-/cH2S第二步：HS－≒H+＋S2－Kø2,H2S=cH+·cS2-/cHS-第三页，共24页。§10.2酸碱理论(lǐlùn)一、Arrhenius酸碱电离(diànlí)理论(Review)二、酸碱质子理论1

定义2.

酸碱反响：质子转移的反响3.

拉平效应、区分效应第四页，共24页。HClO4＋HAc≒ClO4－+H2Ac＋H2SO4＋HAc≒HSO4－+H2Ac＋HCl＋HAc≒Cl－+H2Ac＋HNO3＋HAc≒NO3－+H2Ac＋区分(qūfēn)效应第五页，共24页。缓冲溶液(huǎnchōnɡrónɡyè)一、同离子效应在弱酸或弱碱的电解质溶液中，参加与其(yǔqí)具有共同离子的强电解质使电离平衡向左移，从而降低了弱电解质的电离度，这种影响叫同离子效应。第六页，共24页。例如如在HAc溶液中参加一些NaAc，NaAc在溶液中完全电离，那么Ac－离子(lízǐ)浓度增加很多，会使醋酸电离平衡左移，也降低HAc电离度。设在0.10mol·dm-3的HAc溶液中参加固体NaAc，使NaAc的浓度达0.20mol·dm-3，求溶液中的[H+]和电离度。第七页，共24页。解：HAc←→H++Ac-

平衡时相对(xiāngduì)浓度0.1-xx0.2+x

x为[H+]平衡常数表达式

Køa＝x(0.2+x)/()第八页，共24页。由于C0/Køa>>400,且平衡左移，近似(jìnsì)得0.2+x=0.20.1-x=0.1

所以平衡常数的表达式为：

Køa＝0.2x/

x=0.1Køa/0.2Køa×10－5代入得x=9.0×10－6即[H+]=9.0×10-6mol·dm-3电离(diànlí)度=[H+]/C0=9.0×10－6=9.0×10－3﹪假设不参加NaAc,得CH+=1.3×10－3=CH+/C=1.3﹪所以(suǒyǐ)说,参加NaAc固体，由于Ac－的影响使HAc的缩小了144倍。第九页，共24页。二、缓冲溶液的组成(zǔchénɡ)和作用1、能抵抗少量强酸、强碱和水的稀释而保持体系(tǐxì)的PH值根本不变的溶液称缓冲溶液。2、一般(yībān)是由弱酸和它的共轭碱或由弱碱和它的共轭酸所组成，如HAc＋NaAc；NH3·H2O+NH4Cl；Na2H2PO4+NaHPO4等可配置成不同PH值的缓冲溶液。第十页，共24页。3、缓冲溶液(huǎnchōnɡrónɡyè)为什么能控制溶液PH值根本不变？以HAc＋NaAc为例：计算在0.050mol·l-1的HAc和0.050mol·l-1的NaAc溶液中参加0.010mol·l-1的HCl前后PH值。〔1〕参加前：HAc←→H＋+Ac－平衡时0.050-xx0.050+x得[H+]＝x=Køa×C酸/C碱由于C0/Køa>>400且即[H+]＝Køa第十一页，共24页。PH＝PKa－lg〔C酸/C碱〕假设(jiǎshè)1升中参加HCl后，反响生成0.010molHAc，那么反响关系变得：C酸＝0.050+0.010＝0.060C碱PH＝PKa－lg〔C酸/C碱〕如果(rúguǒ)是加强碱0.010mol，PH＝PKa－lg〔C酸/C碱〕＝4.76-〔-0.17〕第十二页，共24页。4、缓冲溶液(huǎnchōnɡrónɡyè)的特点：〔1〕PH值或POH值的一般表达式：PH＝PKø酸－㏒〔C酸/C碱〕POH＝PKø碱－㏒〔C碱/C酸〕所以(suǒyǐ)，PH值或POH值主要取决于PKø值，但与C酸/C碱有关，但PH的缓冲范围一般是：PH=PK±1〔2〕酸度或碱度和盐的浓度(nóngdù)越大，那么缓冲能力强，但在C酸/C碱的比值为1时，缓冲性能最好。第十三页，共24页。过量(guò〃liàng)NH3+适量HCl过量(guò〃liàng)NH4＋+适量NaOH过量(guò〃liàng)NaAc+适量HCl5、配制(pèizhì)缓冲溶液酸＋共轭碱，如：HAc＋NaAc；NH3·H2O+NH4Cl；Na2H2PO4+NaHPO4；HCO3－+CO32－

〔3〕用水稀释(xīshì)PH＝PKø酸－㏒〔C酸/C碱〕或POH＝PKø碱－㏒〔C碱/C酸〕PH不变过量NaAc+适量NaOH？？第十四页，共24页。配制pH=7的缓冲溶液时,选择最适宜(shìyí)的缓冲对是--------------()(KaHAc=1.8×10-5,KbNH3=1.8×10-5;H3PO4:Ka1=7.52×10-3,Ka2=6.23×10-8,Ka3=4.4×10-13;H2CO3:Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.61×10-11)(A)HAc-NaAc(B)NH3-NH4Cl(C)NaH2PO4-Na2HPO4(D)NaHCO3-Na2CO3第十五页，共24页。以下(yǐxià)各混合溶液中,具有缓冲作用的是---------------------------()(A)HCl(1mol·dm-3)+NaAc(2mol·dm-3)(B)NaOH(1mol·dm-3)+NH3(1mol·dm-3)(C)HCl(1mol·dm-3)+NaCl(1mol·dm-3)(D)NaOH(1mol·dm-3)+NaCl(1mol·dm-3)第十六页，共24页。选择以下正确答案,填入相应的空格内:(A)弱酸及其盐的浓度(B)弱酸盐浓度(C)弱酸及其盐的浓度比(D)弱酸的Ka值

对于HAc-NaAc缓冲体系(tǐxì):(1)决定体系(tǐxì)pH值的主要因素是______________________;

(2)影响上述体系(tǐxì)pH值变动0.1～0.2个单位的因素是_____;(3)影响缓冲容量的因素是__________________________;(4)影响对外加酸缓冲能力大小的因素是_______________。第十七页，共24页。20.0cm30.10mol·dm-3Na3PO4溶液(róngyè)与20.0cm30.10mol·dm-3H3PO4相混合,溶液(róngyè)的pH值是多少?(H3PO4的Ka1=7.5×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=2.2×10-13)测得某一弱酸(HA)溶液的pH=2.52,该一元弱酸的钠盐(NaA)溶液的pH=9.15,当上述HA与NaA溶液等体积混匀后测得pH=4.52,求该一元弱酸的电离常数(chángshù)K-HA值为多少?第十八页，共24页。§10.2盐的水解(shuǐjiě)强电解质不管强酸强碱盐〔如：NaCl，K2SO4〕，强酸弱碱盐〔如：NH4Cl〕，弱酸强盐碱〔如：NaAc，KCN〕溶在水中总是多数以离子存在，但是组成不同，其溶液酸碱性不同，由于不同离子结合质子(zhìzǐ)能力不一样，水解程度不同。强酸强碱盐不发生水解。第十九页，共24页。一、强酸弱碱(ruòjiǎn)盐以NH4Cl为例，其反响式为：〔1〕NH4Cl〔s〕→NH4++Cl－〔2〕NH4+(aq)＋H2O≒NH3(aq)＋H3O＋(aq)所以(suǒyǐ)KøNH4＋＝(CNH3)(CH3O+)/CNH4+=

=KøW/KøNH3第二十页，共24页。二、强碱弱酸(ruòsuān)盐以NaAc为例，其反响式：〔1〕NaAc→Na＋＋Ac－〔2〕Ac-＋H2O≒HAc+HO－所以(suǒyǐ)KøAc－＝CHAc·COH－/CNH4+=CHAc·COH－/CNH4+