大学基础课程无机化学chp酸碱反应和沉淀反应修改ppt课件

1、目目 录录3-1 水的解离反响和溶液的酸碱性水的解离反响和溶液的酸碱性3-2 弱电解质的解离反响弱电解质的解离反响3-3 盐类的水解反响盐类的水解反响3-4 沉淀反响沉淀反响水水 的的 解解 离离 反反 应应和和 溶溶 液液 的的 酸酸 碱碱 性性第一节第一节酸是在水溶液中电离产生的阳离子全部是酸是在水溶液中电离产生的阳离子全部是H+的化合物，如的化合物，如HCl、HAc、H2SO4碱是在水溶液中电离产生的阴离子全部是碱是在水溶液中电离产生的阴离子全部是OH-的化合物，如的化合物，如NaOH、Ca(OH)21 1、酸碱电离实际、酸碱电离实际酸碱中和反响本质是酸碱中和反响本质是H+和和OH-结合

2、生成结合生成H2O的反响；的反响；酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离H+和和OH-程度来衡量程度来衡量阿仑尼乌斯酸碱实际以为：阿仑尼乌斯酸碱实际以为： 一、酸碱实际一、酸碱实际2、酸碱的质子实际、酸碱的质子实际布朗施泰德布朗施泰德-劳莱的酸碱质子实际以为：劳莱的酸碱质子实际以为：凡是能给出质子凡是能给出质子(H+)的物质都是酸的物质都是酸(质子的给予体质子的给予体)凡是能接受质子凡是能接受质子(H+)的物质都是碱的物质都是碱(质子的接受体质子的接受体)酸酸 HClH+Cl- HAc H+Ac- NH4+ NH3+H+ H2PO4- H+HPO42-酸酸 质子质

3、子(H+) +碱碱共轭关系共轭关系H+Ac- HAcNH3+H+ NH4+H+HPO42- H2PO4- 碱：碱： H2O+H+ H3O+把酸碱之间这种对应互变关系叫做共轭关系，具有把酸碱之间这种对应互变关系叫做共轭关系，具有共轭关系的酸和碱叫做共轭酸碱对。共轭关系的酸和碱叫做共轭酸碱对。留意：留意：质子论中酸和碱可以是分子，也可以是离子；质子论中酸和碱可以是分子，也可以是离子； 质子论中没有盐的概念，而是离子酸或是离子碱；质子论中没有盐的概念，而是离子酸或是离子碱； 有的离子在一个共轭酸碱对中是碱，但在另一个有的离子在一个共轭酸碱对中是碱，但在另一个 共轭酸碱对中可以是酸；共轭酸碱对中可以是

4、酸；(4) 酸越强，它的共轭碱越弱；酸越弱，它的共轭碱酸越强，它的共轭碱越弱；酸越弱，它的共轭碱 越强。越强。酸中有碱，碱中有酸，知酸便知碱，知碱便知酸酸中有碱，碱中有酸，知酸便知碱，知碱便知酸酸酸 质子质子(H+) +碱碱共轭关系共轭关系酸碱两性物质：既能给出质子，又能接受质子。酸碱两性物质：既能给出质子，又能接受质子。 例如例如HCO3-、H2O、 NH3 、HSO4-是两性物质。是两性物质。酸碱反响本质：质子从酸酸碱反响本质：质子从酸1转移给碱转移给碱2，从而生成，从而生成 酸酸2 和碱和碱1。 酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱碱1 HCl + NH3 NH4+ + Cl-H2O + NH3

5、NH4+ + OH-HAc + H2O H3O+ + Ac-Al(H2O)63+ + H2O H3O+ + Al(H2O)5(OH) 2+二、水的解离反响和溶液的酸碱性二、水的解离反响和溶液的酸碱性、水的解离反响、水的解离反响纯水或稀溶液中纯水或稀溶液中 c(H3O+)/c c(OH-)/c =K =1.010-71.010-7 =1.010-14 H2O(l) H+(aq) + OH-(aq)Kw水的离子积常数，简称水的离子水的离子积常数，简称水的离子积积Kw的意义为：一定温度时，水溶液中的意义为：一定温度时，水溶液中H+和和OH- 之积为一常数。之积为一常数。 W2、溶液的酸碱性和、溶液的

6、酸碱性和pH溶液的酸碱性溶液的酸碱性7=71.010-71.010-71.010-7c(OH-)/molL-1 1.010-7c(H+)/molL-1碱性碱性中性中性酸性酸性溶液酸碱性溶液酸碱性Kw与浓度无关，与温度有关。当温度升高时与浓度无关，与温度有关。当温度升高时Kw增大。增大。 Kw(298.15K)=1.010-14c(H+)/c c(OH-)/c =Kw pH=-lg c(H+)/c pOH=-lg c(OH-)/c pH=pKw-pOH=14-pOH溶液的溶液的pH值值假设假设c(H+)=m10-n,那么那么pH=n-lgmc(H+)/(molL-1)1 10-1 10-2 10

7、-3 10-4 10-510-6 10-7 10-810-910-1010-1110-1210-1310-14 pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14酸性加强中性碱性加强酸性加强中性碱性加强0.10 molL-1HAc溶液中溶液中, c(H+)=1.3410-3molL-1pH=-lgc(H+)/c =-lg1.3410-3=2.87例例例例20.10 molL-1NH3H2O溶液中溶液中, c(OH-)=1.3210-3molL-1 pH=14-pOH=14+lgc(OH-)/c =14+lg(1.3210-3)=11.12pH值越大，溶液酸性越弱，碱性越

8、强。值越大，溶液酸性越弱，碱性越强。1酸碱指示剂酸碱指示剂 一些有色的有机酸或弱碱，一些有色的有机酸或弱碱，其颜色会在一定的其颜色会在一定的pH值范围内坚持，从而确值范围内坚持，从而确定溶液的定溶液的pH值。指示剂发生颜色变化的值。指示剂发生颜色变化的pH的的范围，称指示剂变色范围。范围，称指示剂变色范围。溶液酸碱性的测定溶液酸碱性的测定甲基橙甲基橙 红红 橙橙 黄黄3.1 4.4石蕊石蕊 红红 5.0 紫紫 8.0 蓝蓝酚酞酚酞 无色无色 粉红粉红 红红8.0 10.02pH试纸试纸 由多种指示剂的混合液用滤由多种指示剂的混合液用滤纸浸透，晾干而成，在不同的纸浸透，晾干而成，在不同的pH溶液

9、中显示溶液中显示不同颜色，将之与规范色卡比较即可测定溶不同颜色，将之与规范色卡比较即可测定溶液的液的pH值。值。3酸度计酸度计 用仪器测定用仪器测定pH值，更准确。值，更准确。第二节第二节弱电解质的解离反响弱电解质的解离反响一、解离平衡和解离常数一、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。弱电解质在水溶液中部分解离，存在解离平衡。、解离平衡、解离平衡一元弱酸一元弱酸 HAc(aq) H+(aq) + Ac-(aq)c(H+)/c c(Ac-)/c c(HAc)/c K (HAc)= c(H+)c(Ac-)c(HAc)简化为简化为Ka (HAc)= Ka 弱酸规范解离常数，简

10、称酸常弱酸规范解离常数，简称酸常数数a一元弱碱一元弱碱NH3.H2O(aq) NH4+(aq) + OH-(aq) c(NH4+)/c c(OH-)/c c(NH3.H2O)/c Kb (NH3.H2O)= c(NH4+)c(OH-) c(NH3)简化为简化为Kb (NH3)= Kb 弱碱规范解离常数，简称碱常弱碱规范解离常数，简称碱常数数Ki 弱电解质的规范解离常数弱电解质的规范解离常数同一类型，同一类型，Ki 越小越小,弱电解质解离越困难弱电解质解离越困难,电解质越弱。电解质越弱。弱电解质：普通弱电解质：普通Ki 10-4 中强电解质：中强电解质：Ki =10-210-3Ki 与弱电解质本

11、性有关，可表示弱电解质解与弱电解质本性有关，可表示弱电解质解离程度大小。离程度大小。Ki 与浓度无关，与温度有关。与浓度无关，与温度有关。由于温度对由于温度对Ki 影响不大，普通可不思索其影响。影响不大，普通可不思索其影响。 rGm =RTlnK2、解离常数、解离常数例例试计算试计算298.15K、规范态下、规范态下Ka(HAc)值。值。解：解： HAc H+ + Ac-fGm/(kJmol-1) -396.46 0 -369.31rGm=(-369.31)-(-396.46)kJmol-1 =27.15 kJmol-1 -rGm -27.151000 RT 8.314298.15ln K =

12、 = = -10.95Ka (HAc)=1.810-5解离部分弱电解质浓度解离部分弱电解质浓度未解离前弱电解质浓度未解离前弱电解质浓度解离度解离度()100%二、解离度和稀释定律二、解离度和稀释定律1、解离度、解离度解离度解离度与弱电解质本性有关，可表示弱电解与弱电解质本性有关，可表示弱电解质解离程度大小。质解离程度大小。在温度、浓度一样条件下在温度、浓度一样条件下,越小，电解质越弱。越小，电解质越弱。解离度解离度与温度有关。与温度有关。T升高，升高， 增大。增大。由于弱电解质的解离热效应较小，故由于弱电解质的解离热效应较小，故T对对影响影响不大，可忽略不大，可忽略.一定温度下，浓度越小，解离

13、度一定温度下，浓度越小，解离度越大。越大。2、稀释定律、稀释定律一元弱酸一元弱酸 HA(aq) H+(aq) + A-(aq)起始起始c c 0 0平衡平衡c c-c c c Ki c假设假设5000.100-xx 那么那么 x=1.3410-3 例例 c(OH-)=1.3410-3 molL-1解：解： NH3H2O NH4+OH-平衡浓度平衡浓度/(molL-1) 0.100-x x x计算计算0.100molL-1氨水溶液中的氨水溶液中的c(OH-)、pH和氨水的解离度。和氨水的解离度。例例 c(OH-)=1.3410-3 molL-1 Kw 1.010-14c(OH-) 1.3410-

14、3 c(H+)= = molL-1=7.510-12 molL-1pH=-lg(7.510-12)=11.12= 100%= 100%=1.34% x 1.3410-3 c 0.100Ka(1)= =1.110-7c(H+)c(HS-) c(H2S)c(H+)c(S2-) c(HS-)Ka(2)= =1.310-13四、多元弱酸的分步解离四、多元弱酸的分步解离多元弱酸在水溶液中分步解离。多元弱酸在水溶液中分步解离。如如 H2S H+ + HS- HS- H+ + S2-从从 Ka(1)、 Ka(2)可以看出：可以看出：a、 Ka(1)Ka(2)，多元弱酸的强弱主要取决于，多元弱酸的强弱主要取决

15、于Ka(1)b、H+主要来自一级电离，即主要来自一级电离，即c(H+) c(HS-)， S2-只来自二级电离只来自二级电离知常温、常压下知常温、常压下H2S的溶解度为的溶解度为0.10molL-1，计算，计算H2S饱和溶液中饱和溶液中c(H+)、c(HS-) 、c(S2-) 、c(OH-)和和H2S的解离度。的解离度。例例解：当解：当 时，可忽略二级时，可忽略二级 电离，看成一元酸处置。电离，看成一元酸处置。 H2S H+ + HS-平衡浓度平衡浓度/(molL-1) 0.10-x x xc/Ka(1)=0.10/(1.110-7)500，0.10-x0.107212131.1 10/101.

16、3 10aaKKc(H+)= x= =1.110-4 molL-1712()1.1 100.1aH SKcc(H+) c(HS-)= 1.110-4 molL-1 (HS-一级产生一级产生,二级耗费。二级耗费极弱，可忽略二级耗费。二级耗费极弱，可忽略)Ka(1)= = =1.110-7c(H+)c(HS-) xx c(H2S) 0.1-xxx0.1HS- H+ + S2-由于由于 Ka(2) Ka(1)所以所以 c(HS-) c(H+) Ka(2)= =1.310-13c(H+)c(S2-) c(HS-)c(S2-)Ka(2) = 1.310-13 molL-1 Kw 1.010-14 c(H

17、+) 1.110-4c(OH-)= = =9.110-11 Ki c 1.110-7 0.10= =0.11%二元弱酸溶液中二元弱酸溶液中: c(A2-)Ka(2)结论：结论：多元弱酸的多元弱酸的Ka(1)Ka(2) Ka(3),求求c(H+)时，可时，可 当作一元弱酸近似处置当作一元弱酸近似处置Ka(1)/Ka(2)100。(3) 多元弱酸的酸根浓度极低，当需求大量此酸根多元弱酸的酸根浓度极低，当需求大量此酸根 时，往往用其盐而不用其酸。时，往往用其盐而不用其酸。(2) 二元弱酸的酸根离子浓度近似等于二元弱酸的酸根离子浓度近似等于Ka(2)，与，与 酸的原始浓度关系不大。酸的原始浓度关系不大

18、。两式相加两式相加H2S 2H+ + S2- Ka= Ka(1)Ka(2)HS- H+ + S2-H2S H+ + HS- Ka(1)=c(H+)c(HS-) c(H2S)Ka(2)=c(H+)c(S2-) c(HS-)c(H+)与与c(S2-)的关系的关系c(H+)2c(S2-) c(H2S)Ka = =Ka(1)Ka(2)常温下常温下, H2S饱和溶液中饱和溶液中, c(H2S)=0.10molL-1c(H+)2c(S2-) = 1.410-21(molL-1)3外加酸碱调理外加酸碱调理H2S溶液的酸度，可控制溶液的酸度，可控制c(S2-)。五、解离平衡的挪动同离子效应五、解离平衡的挪动同

19、离子效应(1) 内因内因:弱电解质的本性弱电解质的本性(Ki )(2) 外因外因T 影响不大影响不大两个效应浓度两个效应浓度同离子效应同离子效应(主要主要)盐效应盐效应(可忽略可忽略)影响解离平衡的要素有影响解离平衡的要素有在弱电解质溶液中，参与含有一样离子的易溶强在弱电解质溶液中，参与含有一样离子的易溶强电解质，使平衡向弱电解质解离度电解质，使平衡向弱电解质解离度降低的方向降低的方向挪动的效应叫同离子效应。挪动的效应叫同离子效应。如如 HAc H+ + Ac- NaAc Na+ + Ac-平衡向左挪动平衡向左挪动同离子效应同离子效应有同离子效应存在时，一元弱酸、弱碱中有同离子效应存在时，一元

20、弱酸、弱碱中c(H+)、c(OH-)的计算的计算一元弱酸及其盐共存时：一元弱酸及其盐共存时： HA H+ + A-起始起始c c(酸酸) 0 c(盐盐)平衡平衡c c(酸酸)-x x c(盐盐)+x c(酸酸) c(盐盐)() ()()()()()()aHAHAx cxccx cKccxc盐盐酸酸/500ac K()()()aHccKc酸盐一元弱碱及其盐共存时：一元弱碱及其盐共存时：()()()bOHccKc碱盐一元弱酸及其盐共存时：一元弱酸及其盐共存时：同离子效应的运用同离子效应的运用利用同离子效应利用同离子效应:可调理溶液的酸碱性可调理溶液的酸碱性;控制弱酸溶液中酸根离子控制弱酸溶液中酸根

21、离子浓度，到达离子分别、提纯的目的。浓度，到达离子分别、提纯的目的。例例在在0.100molL-1NH3H2O溶液中，参溶液中，参与固体与固体NH4Cl,使其浓度为使其浓度为0.100molL-1，计算溶液中计算溶液中c(H+)、NH3H2O的解离度。的解离度。解：解： NH3H2O NH4+ + OH-平衡浓度平衡浓度/(molL-1) 0.100-x 0.100+x xx=1.810-5c(OH-)=1.810-5 molL-1Kb= =1.810-5x(0.100+x) 0.100-x0.100 x 0.100=1.810-5由于由于 c/Kb=0.100/(1.810-5)500所以所

22、以 0.100-x0.100, 0.100+x0.100例例在在0.100molL-1NH3H2O溶液中，溶液中，参与固体参与固体NH4Cl,使其浓度为使其浓度为0.100molL-1，计算溶液中，计算溶液中c(H+)、NH3H2O的解离度。的解离度。c(OH-)=1.810-5 molL-11.010-14 1.810-5c(H+) = =5.610-10 molL-11.810-5 0.100= 100%=0.018%未加未加NH4Cl的的0.100molL-1NH3H2O溶液溶液 1.34%,即由于同离子效应，使即由于同离子效应，使降低。降低。六、缓冲溶液六、缓冲溶液例例 :(1)90m

23、L水中参与水中参与0.01mol.L-1NaOH10mL,pH 变化多少？变化多少？ (2)90mL0.1mol.L-1HAc和和0.1mol.L-1NaAc中加中加 入入 0.01mol.L-1NaOH10mL,pH 又变化多少？又变化多少？解解:(1) 纯水纯水 pH=7参与参与NaOH后，后，c(OH-)= = 0.001mol.L-10.01 1090 10pOH=-lgc(OH-)=3pH=11 pH变化了变化了4个单位个单位(2) 同离子效应同离子效应 c(H+)= mol.L-155()0.11.76 101.76 10()0.1acKc酸盐pH=-lgc(H+)=4.74 当参

24、与当参与NaOH后，后，1110.1 90()0.0990 100.1 90()0.0990 100.01 10()0.00190 10c HAcmol Lc NaAcmol Lc NaOHmol L溶质间相互发生中和作溶质间相互发生中和作用用pH变化了变化了0.02个单位个单位c(NaAc)=0.09+0.001=0.091mol.L-1 c(HAc)=0.09-0.001=0.089mol.L-1551()0.089()1.76 101.72 10()0.091acc HKmol Lc酸盐pH=-lgc(H+)=4.76 (1) 定义定义 缓冲溶液：可以抵抗外加少量的酸、碱或适当缓冲溶液：

25、可以抵抗外加少量的酸、碱或适当 稀释，而本身稀释，而本身pH值根本不变的溶液。值根本不变的溶液。缓冲作用：能使溶液缓冲作用：能使溶液pH值根本坚持不变的作用。值根本坚持不变的作用。缓冲溶液的组成：缓冲溶液的组成：弱酸弱酸+该弱酸盐该弱酸盐弱碱弱碱+该弱碱盐该弱碱盐多元弱酸酸式盐多元弱酸酸式盐+其次级酸盐其次级酸盐缓冲溶液缓冲溶液pKipH值范围值范围HAc-NaAc4.763.65.6NH3H2O-NH4Cl4.768.310.3NaHCO3-Na2CO310.339.211.0KH2PO4-K2HPO47.205.98.0H3BO3-Na2B4O79.27.29.2(2) 缓冲原理缓冲原理以

26、以 HAc-NaAc缓冲体系为例阐明缓冲体系为例阐明HAc H+ + Ac- 大量大量 极小量极小量 大量大量 外加适量酸外加适量酸(H)，平衡向左挪动，平衡向左挪动外加适量碱外加适量碱(OH-)，平衡向右挪动，平衡向右挪动NaAc:抵消抵消H+物质物质;HAc:抵消抵消OH-物质。物质。(3) 缓冲溶液缓冲溶液pH值的计算值的计算缓冲溶液实践上就是具有同离子效应的溶液，因此缓冲溶液实践上就是具有同离子效应的溶液，因此pH的计算方法与同离子效应的计算方法一样。的计算方法与同离子效应的计算方法一样。对于弱碱及其盐对于弱碱及其盐组成的缓冲溶液：组成的缓冲溶液：()()()()lg()aacc HK

27、ccpHpKc酸盐酸盐对于弱酸及其盐对于弱酸及其盐组成的缓冲溶液：组成的缓冲溶液：()()()()lg()bbcc OHKccpOHpKc碱盐碱盐pH=4.74x=1.810-5c(H+)=1.810-5 molL-1=1.810-50.100 x 0.100例例 试计算含试计算含0.100molL-1HAc、0.100 molL-1NaAc溶液的溶液的pH值。值。解：解： HAc H+ + Ac- 平衡浓度平衡浓度/(molL-1) 0.100-x x 0.100+xKa= =1.810-5x(0.100+x) 0.100-x由于由于 (c/c )/Ka=0.100/(1.810-5)500

28、所以所以 0.10-x0.100, 0.100+x0.100例例(2) 在含在含0.100molL-1HAc、0.100 molL-1NaAc溶液中参与溶液中参与HCl，使，使 c(H+)=0.001molL-1，计算溶液的，计算溶液的pH值。值。 HAc H+ + Ac- Ka= =1.810-5x(0.099+x) 0. 101-x平衡浓度平衡浓度/(molL-1) 0.101-x x 0.099+xx=1.810-5c(H+)1.810-5 molL-1pH=4.74=1.810-50.099x 0. 101解解: 反响反响 H+ + Ac- HAc0.001 0.001 0.001HA

29、c+NaAc混合溶液能抵抗少量外来混合溶液能抵抗少量外来酸的作用，而坚持溶液酸的作用，而坚持溶液pH值不变值不变例例(3) 在含在含0.100molL-1HAc、0.100 molL-1NaAc溶液中参与溶液中参与NaOH, 使使 c(OH-)=0.001molL-1，计算溶液的，计算溶液的pH值。值。 HAc H+ + Ac- Ka= =1.810-5x(0.101+x) 0. 099-x平衡浓度平衡浓度/(molL-1) 0.099-x x 0.101+xx=1.810-5c(H+)1.810-5 molL-1pH=4.74=1.810-50.101x 0. 099解解: 反响反响 OH-

30、 + HAc Ac- + H2O 0.001 0.001 0.001HAc+NaAc混合溶液能抵抗少量外来混合溶液能抵抗少量外来碱的作用，而坚持溶液碱的作用，而坚持溶液pH值不变。值不变。例例(4) 在含在含0.10molL-1HAc、0.10molL-1 NaAc溶液中参与溶液中参与H2O。使溶液稀释。使溶液稀释10倍倍, 计算溶液的计算溶液的pH值。值。解：解： HAc H+ + Ac- 平衡浓度平衡浓度/(molL-1) 0.010-x x 0.010+xKa= =1.810-5x(0.010+x) 0. 010-xc(H+)1.810-5 molL-1pH=4.74x=1.810-5=

31、1.810-50.010 x 0. 010HAc+NaAc混合溶液能抵抗少量水的混合溶液能抵抗少量水的稀释作用，而坚持溶液稀释作用，而坚持溶液pH值不变。值不变。(1) 配制一定配制一定pH值得缓冲溶液，可选择值得缓冲溶液，可选择 与所需与所需 pH值相等或接近的弱酸及其盐。值相等或接近的弱酸及其盐。apK(2) 假设假设pH与与 不完全等同，可调理酸和盐的浓度不完全等同，可调理酸和盐的浓度 比，比， 但比值范围不得超越但比值范围不得超越1/1010，(缓冲范围缓冲范围 为为 )。apK1apK(3) 选择的缓冲溶液不能与反响物或生成物发生选择的缓冲溶液不能与反响物或生成物发生 作用，药用缓冲

32、溶液还必需思索到能否有毒性。作用，药用缓冲溶液还必需思索到能否有毒性。(4) 缓冲溶液的选择和配制缓冲溶液的选择和配制选择根据：选择根据：当当 ca cb时：时： pHpKapH=pKa - lgCaCb欲配制的欲配制的缓冲溶液缓冲溶液的的pH值值应选择的缓冲组分应选择的缓冲组分pKa 或或14-Kba2424a,2324b323a,22434a,3HAc - NaAc p4.74NaH PO - Na HPO p7.21NHH O -NH Cl 14p9.26NaHCO -Na CO p10.33Na HPO -Na PO p12.35KKKKKpH=5pH=7pH=9pH=10pH=12p

33、H值值范围范围 组组 成成酸的酸的pKa 酸性组分酸性组分 碱性组分碱性组分 2.84.6 甲酸甲酸( HCOOH) 氢氧化钠氢氧化钠(NaOH) 3.75 3.45.1 苯乙酸苯乙酸(C6H5CH2COOH) 苯乙酸钠苯乙酸钠(C6H5CH2COONa) 4.31 3.75.6 醋酸醋酸(HAc) 醋酸钠醋酸钠(NaAc) 4.75 4.15.9 邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾(KOOCC6H4COOH)氢氧化钠氢氧化钠(NaOH) 5.41 5.98.0 磷酸二氢钠磷酸二氢钠(NaH2PO4) 磷酸氢二钠磷酸氢二钠(Na2HPO4) 7.21 7.810.0 硼酸硼酸(H3BO3) 氢氧化钠

34、氢氧化钠(NaOH) 9.14 8.310.2 氯化铵氯化铵(NH4Cl) 氨氨(NH3) 9.25 9.611.0 碳酸氢钠碳酸氢钠(NaHCO3) 碳酸钠碳酸钠(Na2CO3) 10.25 常用缓冲溶液及其常用缓冲溶液及其pH范围范围第三节第三节盐类的水解反响盐类的水解反响一、水解反响和水解常数一、水解反响和水解常数1、水解反响、水解反响盐的水解反响盐的水解反响:盐的组分别子与水解离出来的盐的组分别子与水解离出来的H+ 或或OH-结合生成弱电解质的反响。结合生成弱电解质的反响。如如 NaAc Na+ + Ac-a 一元强碱弱酸盐一元强碱弱酸盐水溶液显碱性水溶液显碱性 H2O OH- + H

35、+HAc水解反响式：水解反响式： Ac-H2O HAcOH-强碱弱酸盐的水解是弱酸根阴离子的水解强碱弱酸盐的水解是弱酸根阴离子的水解b一元强酸弱碱盐一元强酸弱碱盐水溶液显酸性水溶液显酸性如如 NH4Cl NH4+ + Cl- H2O OH- + H+ +NH3H2O强酸弱碱盐的水解实践上是其弱碱阳离子的水解强酸弱碱盐的水解实践上是其弱碱阳离子的水解水解反响式：水解反响式： NH4+ H2O NH3H2O H+c 弱酸弱碱盐弱酸弱碱盐水溶液酸碱性视生成弱酸、水溶液酸碱性视生成弱酸、 弱碱的弱碱的Ki 而定。而定。 A+ + B- + H2O HB + AOH Ka(HB) Kb(AOH) 水溶液

36、显酸性水溶液显酸性Ka (HB) Kb (AOH) 水溶液显中性水溶液显中性Ka (HB) Kb (AOH) 水溶液显碱性水溶液显碱性如如 NH4F， NH4+ + F- +H2O NH3H2O+HF如如 NH4Ac， NH4+ + Ac- +H2O NH3H2O+HAc如如 NH4CN，NH4+CN-+H2O NH3H2O + HCN强酸强碱盐不水解强酸强碱盐不水解, 溶液呈中性。溶液呈中性。Ac-H2O HAcOH-Kh = c(HAc)c(OH-) c(Ac-)c(HAc)c(OH-)c(H+) c(Ac-)c(H+)Kh =水解常数水解常数Kh = =c(NH3.H2O)c(H+) c

37、(OH-) c(NH4+) c(OH-) KwKbNH4+ H2O NH3H2O H+2、水解常数、水解常数Kh=KwKa 一元弱酸盐一元弱酸盐 一元弱碱盐一元弱碱盐 一元弱酸弱碱盐一元弱酸弱碱盐KwKaKh =KwKbKh = KwKa Kb Kh =盐水解部分的浓度盐水解部分的浓度盐的开场浓度盐的开场浓度水解度水解度(h)= 100%水解度水解度h 水解度水解度表示盐的水解程度。表示盐的水解程度。h越大，盐的水解程度越大。越大，盐的水解程度越大。Kh与水解度均可表示盐的水解程度，与水解度均可表示盐的水解程度，但但Kh 与盐的浓度无关；与盐的浓度无关；h 与盐的浓度有关。与盐的浓度有关。Kh

38、 值越大，相应盐的水解程度越大。值越大，相应盐的水解程度越大。 Kw 1.010-14Ka(1)(H2S) 1.110-7Kh(2) = = =9.110-8Kh(2) Kh(2) Kh(3)所以在所以在FeCl3溶液中普通不会有溶液中普通不会有Fe(OH)3。解：解： Ac-+H2O HAc+OH-平衡浓度平衡浓度/(molL-1) 0.10-x x x三、盐溶液三、盐溶液pH的进似计算的进似计算例例计算计算0.10molL-1NaAc溶液的溶液的pH和水解度。和水解度。0.01-x0.10 x=7.510-6c(OH-)=7.510-6 molL-1 pH=14-lg(7.510-6)=8

39、.88Kh = = = =5.610-10 Kw 1.010-14Ka(HAc) 1.810-5 xx0.10-xh= 100%=7.510-37.510-6 0.01四、影响盐类水解度的要素四、影响盐类水解度的要素水解离子的本性水解离子的本性Kh水解产物水解产物弱酸或弱碱越弱，那么水解程弱酸或弱碱越弱，那么水解程度度 越大。越大。 水解产物是弱电解质，且为难溶或为易挥发水解产物是弱电解质，且为难溶或为易挥发气体气体,那么水解程度很大或完全水解。那么水解程度很大或完全水解。如如 Al2S3 +6H2O 2Al(OH)3+ 3H2S盐溶液浓度、温度盐溶液浓度、温度普通来说，盐浓度越小，温度越高，

40、盐的水解普通来说，盐浓度越小，温度越高，盐的水解度越大。度越大。盐溶液酸度盐溶液酸度弱酸强碱盐：降低溶液的弱酸强碱盐：降低溶液的pH值，促进水解。值，促进水解。弱碱强酸盐：升高溶液的弱碱强酸盐：升高溶液的pH值，促进水解。值，促进水解。例如例如 将将NaSiO3稀释，可析出稀释，可析出H2SO3沉淀。沉淀。FeCl3在沸水中可以完全水解析出在沸水中可以完全水解析出Fe(OH)3胶状沉淀胶状沉淀配制配制SnCl2、SbCl3溶液溶液,应先参与适量应先参与适量HCl。如如 Sn2+ + H2O Sn(OH)+ + H+Sn(OH)Cl +Cl- 参与参与 HCl五、盐类水解的抑制和利用五、盐类水解

41、的抑制和利用易水解盐溶液的配制易水解盐溶液的配制为抑制水解，必需将它们溶解在相应的碱或酸中。为抑制水解，必需将它们溶解在相应的碱或酸中。Sn2+ + H2O + Cl- Sn(OH)Cl+ H+参与参与HCl如如 Sb3+ + H2O Sb(OH)2+ + H+SbOCl +Cl- +H2OSb(OH)2+ + H+-H2O(氯化氧锑氯化氧锑)Sb3+ + H2O + Cl- SbOCl+ 2H+(硝酸氧铋硝酸氧铋)配制配制Bi(NO3)3溶液溶液, 应先参与适量应先参与适量HNO3。 Bi3+ + H2O Bi(OH)2+ + H+BiONO3 +NO3- +H2OBi(OH)2+ + H+

42、-H2O参与参与HNO3Bi3+ + H2O + NO3- BiO(NO3)+ 2H+配制配制Na2S溶液溶液, 应先参与适量应先参与适量NaOH。 S2- + H2O HS- + OH- +H2O H2S + OH- 参与参与NaOH利用盐类水解进展离子的分别和提纯利用盐类水解进展离子的分别和提纯如除去溶液中的如除去溶液中的Fe2+、Fe3+。 2Fe2+ + H2O2 2Fe3+ + H2O + H+ 1. 参与氧化剂参与氧化剂(如如H2O2)，使，使Fe2+Fe3+；2. 降低酸度，调理溶液降低酸度，调理溶液pH=34，促使，促使Fe3+水解，生成水解，生成Fe(OH)3；3. 加热，促

43、使加热，促使Fe3+水解，生成水解，生成Fe(OH)3。第四节第四节沉沉 淀淀 反反 应应难溶电解质：难溶电解质： 溶解度溶解度 0.01g/100gH2O微溶电解质：微溶电解质： 溶解度溶解度 0.1g0.01g/100gH2O易溶电解质：易溶电解质： 溶解度溶解度 0.1g/100gH2O一、难溶电解质的溶度积和溶解度一、难溶电解质的溶度积和溶解度沉淀沉淀-溶解平衡溶解平衡一定温度下，沉淀与溶解速一定温度下，沉淀与溶解速率相等时，晶体和溶液中的相应离子建立了多率相等时，晶体和溶液中的相应离子建立了多相离子动态平衡，称为沉淀相离子动态平衡，称为沉淀-溶解平衡。溶解平衡。1、溶度积常数、溶度积

44、常数溶解溶解沉淀沉淀如：如： BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)/c c(SO42-)/c 沉淀沉淀Ksp(AmBn)=c(An+)/c mc(Bm-)/c n溶解溶解 AmBn(s) mAn+ (aq) + nBm- (aq) 普通难溶物普通难溶物溶度积常数溶度积常数即在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，各即在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，各组分别子浓度系数次方的乘积是一个常数。组分别子浓度系数次方的乘积是一个常数。Ksp 只与温度有关，与浓度无关。只与温度有关，与浓度无关。请写出请写出Ag2CrO4(s)的溶度积表达式？的

45、溶度积表达式？溶度积常数，简称溶度积溶度积常数，简称溶度积2、溶解度与溶度积的关系、溶解度与溶度积的关系溶解度溶解度溶解度指在一定条件下，物质在一定量的溶剂中到达溶解度指在一定条件下，物质在一定量的溶剂中到达饱和形状时所溶解的量。或者说单位体积溶液中饱和形状时所溶解的量。或者说单位体积溶液中(1L)难溶电解质已溶解的物质的量。难溶电解质已溶解的物质的量。s= n v单位：单位：mol.L-1;g.L-1溶解度是浓度的一种方式，溶解度是浓度的一种方式，溶度积是平衡常数的一种方式。溶度积是平衡常数的一种方式。两者关系两者关系(1) 都可以用来表示物质的溶解才干；都可以用来表示物质的溶解才干；溶解度

46、与溶度积的相互换算溶解度与溶度积的相互换算对于对于AB(s) 型难溶电解质型难溶电解质 AB(s) A+ (aq)+ B- (aq)平衡时平衡时 s s留意：此时溶解度单位应取留意：此时溶解度单位应取mol.L-1Ksp(AB)=s2s = Ksp同理同理 AB2或或A2B型难溶电解质型难溶电解质如如 A2B(s) 2A+(aq) + B2-(aq) 平衡浓度平衡浓度/molL-1 2s sKsp(A2B)=(2s)2s=4s3s = Ksp 43请推出恣意类型难溶电解质请推出恣意类型难溶电解质AmBn的溶度的溶度积积与溶解度之间的关系。与溶解度之间的关系。知知298.15K时时Ksp(AgI

47、)=8.5210-17,计算计算298.15K时时s(AgI)。溶解度与溶度积的相互换算溶解度与溶度积的相互换算例例如：如： AgI(s) Ag+ + I- 平衡浓度平衡浓度/molL-1 x xKsp(AgI)=c(Ag+)/c c(I-)/c 8.5210-17=xx/(c )2x=9.2510-9 molL-1即即s(AgI)= 9.2510-9 molL-1例例 知知298.15K时时Ksp(AgCl)=1.5610-10, Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12,试比较两者溶解度大小。试比较两者溶解度大小。(3) 不同类型的难溶电解质，不能用不同类型的难溶电解质，不能用Ksp直接

48、比较直接比较 s大小，应详细计算。大小，应详细计算。(2) 一样类型的难溶电解质，其一样类型的难溶电解质，其Ksp越大，那么越大，那么s越大，越大， Ksp越小，那么越小，那么s越小；越小；解解: 设设AgCl溶解度为溶解度为s1,Ag2CrO4溶解度为溶解度为s2Ksp(AgCl)=s12=1.5610-10 s1=1.2510-5mol.L-1Ksp(Ag2CrO4)=(2s2)2s2=4s23=9.010-12 s2=1.3110-4mol.L-1计算阐明，虽然计算阐明，虽然Ksp(AgCl)Ksp(AgCrO4), 但但s(AgCl) c(S2-)s = Ksp c按按 式计算会产生较

49、大误差。式计算会产生较大误差。2.不适用于难溶弱电解质不适用于难溶弱电解质 AB(s) A+ + B-s(AB)=c(AB)+c(A+)=c(AB)+c(B-) s=c(AB) + Ksp(AB) c只需一样类型、根本不水解的难溶强电解质，只需一样类型、根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。可直接根据溶度积大小来比较溶解度的大小。类型类型 难溶电解质难溶电解质Ksps/(molL-1)ABAgCl1.7710-101.3310-5AgBr5.3510-137.3310-7AgI8.5210-179.2510-9AB2MgF26.510-91.210-3A2BAg2C

50、rO41.1210-126.5410-5二、沉淀反响二、沉淀反响1、溶度积规那、溶度积规那么么 反响逆向反响逆向进展进展rGm=RT(lnJ lnKsp ) AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq) J=c(An+)mc(Bm+)n 反响逆向进展反响逆向进展离子积离子积溶度积规那么溶度积规那么2、沉淀的生成、沉淀的生成当当 J Ksp 时有沉淀生成时有沉淀生成 过饱和溶液，有沉淀析出过饱和溶液，有沉淀析出 NH3H2O NH4+ + OH-平衡浓度平衡浓度/(molL-1) 0.050-x x x例例 在在10mL0.10molL-1MgSO4溶液中参与溶液中参与10mL0.10

51、molL-1NH3H2O,问有无问有无Mg(OH)2沉淀生成？沉淀生成？解解: c(Mg2+)= 0.10molL-1=0.050molL-112c(NH3H2O)= 0.10molL-1=0.050molL-112 xx0.050-xKb =;0.050-x0.050; 1.810-5= xx0.050 x=9.510-4 c(OH-)=9.510-4 molL-1J=c(Mg2+)c(OH-)2/(c )3=0.050(9.510-4)2 =4.510-8Ksp=5.6110-12 J 有有Mg(OH)2沉淀生成沉淀生成例例 在在10mL0.10molL-1MgSO4溶液中参与溶液中参与1

52、0mL0.10molL-1NH3H2O, 假设使假设使Mg(OH)2沉淀溶解沉淀溶解, 最最少应参与多少摩尔少应参与多少摩尔NH4Cl？c(OH-) = =1.110-5molL-1 Ksp 5.6110-12 c(Mg2+) 5.010-2解解: 使沉淀溶解使沉淀溶解 c(Mg2+)c(OH-)2 (8.210-2-1.110-5)molL-10.082molL-1(0.0820.020)mol=0.0016mol如如 BaSO4(s) Ba2+ + SO42-3、影响沉淀反响的要素、影响沉淀反响的要素例例 计算计算BaSO4在在0.10molL-1Na2SO4溶液中溶液中的溶解度。的溶解度

53、。(s=1.0410-5 molL-1) 同离子效应同离子效应使难溶电解质溶解度使难溶电解质溶解度s降低降低Na2SO4 2Na+ + SO42-平衡挪动方向平衡挪动方向解：解： BaSO4(s) Ba2+ + SO42-平衡浓度平衡浓度/molL-1 s s +0.10s =1.110-9molL-1 sKsp(BaSO4)=s(s+0.10)s 0.10=1.0810-10为使离子沉淀完全，可参与过量沉淀剂为使离子沉淀完全，可参与过量沉淀剂 (普经过量普经过量20%50%);普通来说，当普通来说，当c(离子离子)10-5molL-1,根本根本 沉淀完全。沉淀完全。 溶液溶液pH值值 M(O

54、H)n(s) Mn+ + nOH-Ksp(M(OH)n)=c(Mn+)c(OH-)n如如M(OH)n型难溶氢氧化物型难溶氢氧化物nKsp(M(OH)n) c(Mn+)c(OH-)=当当c(Mn+)=1molL-1时，时，M(OH)n开场沉淀开场沉淀c(OH-) molL-1Ksp(M(OH)n) n当当Mn+沉淀完全沉淀完全c(Mn+)10-5molL-1c(OH-) molL-1Ksp(M(OH)n)/10-5 n例例 为除去为除去1.0molL-1ZnSO4溶液中的溶液中的Fe3+,溶液的溶液的pH值应控制在什么范围？值应控制在什么范围？32.7910-39 10-53Ksp(Fe(OH)

55、3) c(Fe3+)c(OH-)= =c(OH-)=6.5310-12molL-1 pH=2.81解：解：Fe(OH)3沉淀完全时沉淀完全时Zn(OH-)2开场沉淀时开场沉淀时310-17 1.02c(OH-)= =510-9molL-1 pH=5.74pH应控制为：应控制为： 2.81pH5.74M(OH)n开始沉淀开始沉淀pH沉淀完全沉淀完全pH分子式分子式Kspc(Mn+) =1molL-1c(Mn+)= 0.1molL-1c(Mn+)10-5molL-1Mg(OH)25.61 10-128.378.8710.87Co(OH)26.897.389.38Cd(OH)26.97.49.4Zn

56、(OH)25.76.28.24Fe(OH)25.86.348.34Pb(OH)26.587.089.08Be(OH)23.423.925.92Sn(OH)20.871.373.37Fe(OH)31.151.482.815.92 10-157. 2 10-153 10-174.87 10-171.43 10-156.92 10-225.45 10-282.79 10-39调理溶液调理溶液pH值值, 可进展离子的分别和提纯。可进展离子的分别和提纯。如为除去如为除去1molL-1ZnSO4溶液中的溶液中的Fe3+溶液溶液 2.81pH5.744、分步沉淀、分步沉淀分步沉淀：混合溶液中离子先后沉淀景象

57、。分步沉淀：混合溶液中离子先后沉淀景象。利用分步沉淀，可进展离子的分别。利用分步沉淀，可进展离子的分别。实验实验0.01mol.L-1I-0.01mol.L-1Cl-逐滴缓慢滴加逐滴缓慢滴加AgNO3溶液溶液先析出淡黄色先析出淡黄色AgI沉淀沉淀继续滴加继续滴加后析出白色后析出白色AgCl沉淀沉淀解解: Ksp(AgCl)=1.7710-10 Ksp(AgI)=8.5210-17第一步第一步:判别先后沉淀的顺序。判别先后沉淀的顺序。生成两种沉淀分别需求生成两种沉淀分别需求Ag+的最低浓度为：的最低浓度为：例例 在含浓度均为在含浓度均为0.010molL-1I-、Cl-溶液溶液中参与中参与AgN

58、O3溶液能否能到达分别目的。溶液能否能到达分别目的。 Ksp(AgCl) 1.7710-10 c(Cl-) 0.010c1(Ag+)= = molL-1=1.7710-8 molL-1AgCl开场沉淀时的开场沉淀时的c(Ag+) Ksp(AgI) 8.5210-17 c(I-) 0.010c2(Ag+)= = molL-1=8.5210-15 molL-1AgI开场沉淀时的开场沉淀时的c(Ag+) c2(Ag+) c1(Ag+) AgI先沉淀。先沉淀。为到达分别，即为到达分别，即AgI沉淀完全时沉淀完全时AgCl不沉淀。不沉淀。判别沉淀次序判别沉淀次序: Ksp(AgCl)=1.7710-10

59、 Ksp(AgI)=8.5210-17 AgI先沉淀先沉淀沉淀次序：同类型难溶电解质，沉淀次序：同类型难溶电解质，Ksp小的先小的先沉淀。沉淀。 同类型同类型 即即AgCl开场沉淀时开场沉淀时AgI已沉淀完全已沉淀完全! 在含浓度均为在含浓度均为0.010molL-1I-、Cl-溶液溶液中参与中参与AgNO3溶液能否能到达分别目的。溶液能否能到达分别目的。 例例第二步：计算当后一种沉淀刚析出时，前一种第二步：计算当后一种沉淀刚析出时，前一种 沉淀能否曾经沉淀完全。沉淀能否曾经沉淀完全。当当AgCl沉淀析出时，溶液中沉淀析出时，溶液中c(Ag+)=1.7710-8 molL-1此时溶液中此时溶液

60、中c(I-)为：为： Ksp (AgI) 8.5210-17 c(Ag+) 1.7710-8c(I-)= = molL-1 = 4.8110-9 molL-1同一类型的两种难溶电解质，他们的溶同一类型的两种难溶电解质，他们的溶度积差别越大，利用分步沉淀使离子分度积差别越大，利用分步沉淀使离子分别的越完全。别的越完全。 = molL-1 =5.2310-8 molL-1 Ksp(c )3 5.4810-16 c(Ni2+) 0.20 在含在含0.20molL-1Ni2+、0.30molL-1Fe3+溶液中参与溶液中参与NaOH溶液使其分别，计算溶溶液使其分别，计算溶液的液的pH控制范围。控制范围