注册电气工程师考试之普化培训2PPT课件

.,第二节溶液,一.溶液浓度的表示1.质量百分比(%):2.物质的量浓度(C),.,3.质量摩尔浓度(m)4.物质量分数(x),.,二.稀溶液的通性稀溶液的通性是指溶液的蒸汽压下降、沸点升高、凝固点下降以及渗透压等，这些性质与溶质的粒子数有关，与溶质的本性无关，所以叫依数性。1.溶液的蒸汽压下降（1）蒸汽压：在一定温度下，液体和它的蒸汽处于平衡时，蒸汽所具有的压力。试验证明:溶液的蒸汽压总是低于纯溶剂的蒸汽压（po），其差值称为溶液的蒸汽压下降（P）Ppop溶液,.,（2）拉乌尔定律：在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸汽压下降和溶质（A）的摩尔分数成正比。,.,例题:108.一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B，静止足够长时间发现：A、A杯水减少，B杯中水满后不再变化B、A杯变成空杯，B杯中水满后溢出C、B杯水减少，A杯水满后不再变化D、B杯水减少至空杯，A杯水满后溢出,.,2.溶液的的沸点上升和凝固点下降（1）沸点：液相的蒸汽压等于外界压力时的温度。（2）凝固点：液相蒸汽压和固相蒸汽压相等的温度。溶液的的沸点上升:溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点；溶液的凝固点下降溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点。利用凝固点下降的原理,冬天可在水箱中加入乙二醇作为防冻剂。,.,（3）拉乌尔定律：难挥发非电解质稀溶液的沸点上升和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度（m）成正比。Tb=kb.mTf=kf.mKb：溶剂的沸点上升常数；kf：溶剂的凝固点下降常数,.,3.渗透压：为维持被半透膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的额外压力。半透膜:等只允许溶剂分子透过,而不允许溶质分子(或离子)透过的膜称半透膜.渗透:溶剂分子透过半透膜进入溶液的现象。v=nRT=CRT,.,说明：（1）溶液粒子数越多，依数性越大；（2）对于电解质溶质的稀溶液，蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压的数值都比同浓度的非电解质稀溶液的相应数值要大。,.,对同浓度的溶液来说，溶液沸点高低或渗透压大小顺序为：A2B或AB2型强电解质溶液AB型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液溶液蒸汽压或凝固点的顺序：A2B或AB2型强电解质溶液AB型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液,.,例1,将质量摩尔浓度均为0.10molkg-1的BaCl2,HCl,HAc,蔗糖水溶液的粒子数、蒸气压、沸点、凝固点和渗透压按从大到小次序排序:解：按从大到小次序排序如下：粒子数:BaCl2HClHAc蔗糖蒸气压:蔗糖HAcHClBaCl2沸点:BaCl2HClHAc蔗糖凝固点:蔗糖HAcHClBaCl2渗透压:BaCl2HClHAc蔗糖,.,43.分别在四杯100cm3水中加入5克乙二酸、甘油、季戊四醇、蔗糖形成四种溶液，则这四种溶液的凝固点（）A、都相同；B、加蔗糖的低；C、加乙二酸的低；D、无法判断。答：C分析：根据稀溶液的依数性，水中加入这四种物质，溶液的凝固点降低，但凝固点下降值，电解质乙二酸溶液要大于非电解质蔗糖溶液，因此乙二酸溶液的凝固点最低。,.,131.下类水溶液渗透压最高的是:(A)(B)(C)(D)36下列水溶液中凝固点最高的是。A.1molkg-1HAcB.0.1molkg-1CaCl2C.1molkg-1H2SO4D.0.1molkg-1HAc39.水箱中加入防冻剂乙二醇，其理由是_。A.渗B.凝固点下降C.沸点上升D.蒸汽压下降,.,40.下列哪一种物质的水溶液的蒸气压最大_。A.0.1molkg-1NaClB.0.1molkg-1蔗糖C.0.1molkg-1CaCl2D.0.1molkg-1HAc43下列水溶液中凝固点最低的是_.A.0.01molkg-1Na2SO4B.0.01molkg-1HACC.0.1molkg-1C3H5(OH)3D.0.1molkg-1HCl45.定性比较下列四种溶液(浓度都是0.1molkg-1)的沸点，沸点高的是_。A.Al3(SO4)3B.MgSO4C.CaCl2D.CH3CH3OH,.,三.可溶电解质单相电离平衡水的电离：H2O（）=H+(aq)+OH-(aq)(1)水的离子积：KW=C(H+)C(OH)250CKW=1.010-14在任何酸碱性的溶液中,皆有C(H+)C(OH)=1.010-14(2)pH值:pH=lgC(H+),pOH=lgC(OH),pH+pOH=1,.,39、将pH=2的HCl溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH值为（）A、7.00；B、12.50；C、3.00；D、11.00。答：B分析:pH=2的HCl溶液，C（H+）=0.0100moldm-3；pH=13的NaOH溶液，C（H+）=1.010-13moldm-3，C（OH-）=0.1000moldm-3,等体积混合后C（OH-）=0.045moldm-3,pOH=1.35,pH=12.65,.,2.酸碱质子理论,(1)酸：凡能给出H+的物质称为酸。(2)碱：凡能接受H+的物质称为碱。一个酸给出质子变为其共轭碱,一个碱得到质子变为其共轭酸.HA=H+A共轭酸共轭碱,.,例如,共轭酸碱对:HAcNaAc、HFNH4F、NH4ClNH3、H2CO3HCO3、HCO3CO32、H2PO4HPO42等。有的物质既可作为酸给出质子，又可作为碱得到质子，因此具有两性。如，HCO3、H2PO4、HPO42等。,.,3一元弱酸的解离：HA(aq)H+(aq)+A(aq)弱酸的解离常数：Ka大则酸性强;Ka只与温度有关,而与浓度无关,在一定温度下,为一常数.,.,若弱酸比较弱,C/Ki500时：在一定的温度下,溶液浓度下降,解离度升高,但解离常数不变.,.,132.25C度时,HCN水溶液中的(A)2.210-6mol.dm-3(B)(C)(D),.,47.当温度不变，对公式=(Ka/C)1/2的叙述正确的是：_。A.C不变，则(Ka)1/2B.Ka不变，则(1/C)1/2C.C变小，则Ka变小D.C增大，则Ka亦增大49.在0.05moldm-3的HCN中，若有0.010/0的HCN电离了，则HCN的解离常数为_。.510-10.510-8.510-6.2.510-7,.,4一元弱碱的解离：NH3(aq)H2O(）=NH4(aq)OH(aq)弱碱的解离常数若弱碱比较弱：,.,11、已知Kb(NH3)=1.7710-5,用广泛pH试纸测定01moldm-3氨水溶液的pH值约是：（A）13（B）12（C）14（D）11答:D分析：01moldm-3氨水溶液，pOH=2.9，pH=14-pOH=11.111，故答案为D。,.,5多元弱酸：H2S(aq)=H(aq)HS(aq),Ka1=9.1108HS(aq)=H(aq)S2(aq),Ka2=1.11012Ka1Ka2,忽略二级解离，按一级解离处理:二级解离比一级解离弱，近似按一级解离处理。,.,6.同离子效应：在弱电解质溶液中，加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，使弱电解质的解离度降低，这种现象叫做同离子效应。例如，在HAc溶液中加入NaAc，使HAc解离平衡向左移动，即HAc(aq)=H+AC(aq)AC（加入NaAc），从而使HAc解离度降低。,.,9.各物质浓度均为01moldm-3的下列水溶液中，其pH值最小的是：已知Kb(NH3)=1.7710-5,Ka(CH3COOH)=1.7710-5)（A）NH4Cl（B）NH3（C）CH3COOH（D）CH3COOH+CH3COONa答:C分析：,.,7.缓冲溶液(1)缓冲溶液:由弱酸及其共轭碱（如,弱酸与弱酸盐）或弱碱及其共轭酸（如,弱碱与弱碱盐）所组成的溶液，能抵抗外加少量强酸、强碱或稍加稀释而使本身溶液pH值基本保持不变，这种对酸和碱具有缓冲作用的溶液称缓冲溶液。,.,（2）缓冲溶液种类：1)弱酸弱酸盐:如HAcNaAc，HFNH4F;过量的弱酸和强碱:如过量的HAc和NaOH。2)弱碱弱碱盐:如NH3NH4Cl；过量的弱碱和强酸:如过量的NH3.H2O和HCl。3）多元酸酸式盐、多元酸的两种不同的酸式盐。如H2CO3NaHCO3，NaHCO3Na2CO3；NaH2PO4Na2HPO4,.,39.在某温度时,下列体系属于缓冲溶液的是（）A、0.100mol.dm-3的NH4Cl溶液;B、0.100mol.dm-3的NaAc溶液;C、0.400mol.dm-3的HCl与0.200mol.dm-3NH3.H2O等体积混合的溶液;D、0.400mol.dm-3的NH3.H2O与0.200mol.dm-3HCl等体积混合的溶液.48.下列溶液不属于缓冲体系的是：_。A.H2PO4-HPO42-B.NaFHFC.HCO3-H2CO3D.NaNO3HNO3,.,(3)缓冲溶液pH值计算：弱酸及其共轭碱缓冲溶液：弱碱及其共轭酸缓冲溶液：,.,例1.将100cm30.20mol.dm-3HAc和50cm30.20mol.dm-3NaAc混合,求混合后溶液pH值.已知HAc的解离常数Ka=1.76105解:混合后:,.,例2.将100ml0.20mol.dm-3HAc和50ml0.20mol.dm-3NaOH混合,求混合后溶液pH值.已知HAc的解离常数Ka=1.76105解:混合后,剩余HAc浓度为:HAc和NaOH反应后生成的NaAc浓度为:,.,33醋酸溶液中,加入适量固体NaAc后,结果会使_。A.溶液pH值增大溶液pH值减小醋酸解离常数增大醋酸解离常数减小105.在氨水中加入一些NH4Cl晶体，会使。A、NH3水的解离常数增大B、NH3水的解离度a增大C、溶液的pH值增大D、溶液的pH值减少,.,40.在100ml的0.14mo1.dm-3HAc溶液中,加入100ml的0.10mol.dm-3NaAc溶液,则该溶液的PH值是(计算误差0.01PH单位)（）A.9.40B.4.75C.4.60D.9.25注：HAc的Pka=4.75解：混合后,HAc=0.07mo1.dm-3,NaAc=0.05mo1.dm-3,.,（4）缓冲溶液的配制,选择缓冲溶液的原则：配制一定pH值的缓冲溶液，选择缓冲对时，应使共轭酸的pKa与配制溶液的pH值相等或接近，即pH=pKa。例如：配制pH=5左右的缓冲溶液，可选HAcNaAc混合溶液（pKHAc=4.74）；配制pH=9左右的缓冲溶液,可选NH3NH4Cl混合溶液（pKNH4=9.26）；配制pH=7左右的缓冲溶液,可选NaH2PO4Na2HPO4混合溶液（pKa2=7.20）。,.,例：配制pH=9的缓冲溶液,应选下列何种弱酸（或弱碱）和它们的共轭碱（或共轭酸）来配制（）A、Kb=9.1109B、Kb=1.8105C、Ka=1.8105D、Ka=1.8104答：B分析：共轭酸碱对的解离常数的关系为：KaKbKW,.,8.盐类水解平衡及溶液的酸碱性(1)强碱弱酸盐的水解:水解生成弱酸和强碱,溶液呈碱性。例如NaAc水解:AcH2O=HAcOH(2)强酸弱碱盐的水解:水解生成弱碱和强酸,溶液呈酸性。例如NH4Cl水解:NH4H2O=NH3.H2OH（3）弱酸弱碱盐水解：水解生成弱酸和弱碱,溶液酸碱性视弱酸Ka和弱碱Kb相对强弱大小。例如NH4Ac水解溶液呈中性：NH4AcH2ONH3.H2OHAc（4）强酸强碱盐水解：溶液呈中性。如NaCl。,.,四.难溶电解质的多相解离平衡多相溶解平衡：在一定温度下，难溶电解质饱和溶液中未溶解的固体与溶液中离子之间的平衡。AnBm(s)=nAm+(aq)+mBn-(aq)1.溶度积：饱和溶液中离子浓度以计量系数为指数的乘积.Ksp(AnBm)=Ceq(Am+)nCeq(Bn)mKsp在一定的温度下为一常数KSP(AgCl)=Ceq(Ag+).Ceq(Cl-)KSP(CaF2)=Ceq(Ca2+).Ceq(F-)2KSPMg(OH)2=Ceq(Mg2+).Ceq(OH-)2,.,2.溶解度与溶度积Ksp关系：溶解度S:每dm3水溶液中含溶质的摩尔数。单位:mol.dm3AB型沉淀：如AgCl,AgBr,AgI,CaSO4等。A2B或AB2型沉淀:如Ag2CrO4,Mg(OH)2等。对同一种类型的沉淀,溶度积Ksp越大,溶解度S越大;对不同类型的沉淀,通过计算S比较溶解度的大小。,.,42.难溶电解质CaF2饱和溶液的浓度是2.010-4moldm-3,它的溶度积是。8.010-84.010-83.210-118.010-1246.已知KSPPb(OH)2=410-15，则难溶电解质Pb(OH)2的溶解度为_。A.610-7moldm-3.210-15moldm-3.110-5moldm-3.210-5moldm-3,.,3.溶度积规则Q(AnBm)=C(Am+)nC(Bn)mQKSP过饱和溶液，有沉淀析出用于判断沉淀的生成和溶解4.沉淀溶解：减少构晶离子，使QKSP。,.,2.难溶电解质BaCO3在下列系统中溶解度最大的是:（A）01moldm-3的HAc溶液（B）纯水（C）01moldm-3的BaCl2溶液（D）01moldm-3Na2CO3溶液答:A分析：BaCO3的沉淀溶解平衡为：BaCO3(s)=Ba2+(aq)+CO32-(aq),.,例题,107.在已经产生了AgCl沉淀的溶液中，能使沉淀溶解的方法是（C）A、加入HCl溶液B、加入AgNO3溶液C、加入浓氨水D、加入NaCl溶液,.,5.同离子效应：在难溶电解质溶液中，加入与难溶电解质具有相同离子的易溶电解质