2010年高中化学竞赛课件无机化学：10-电解质溶液(江苏).ppt

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1、2010年高中化学年高中化学竞赛课件无机化学：件无机化学：10-电解解质溶液溶液(江江苏)10.1 弱电解质的平衡弱电解质的平衡一、一元弱酸、弱碱一、一元弱酸、弱碱 1、弱酸如HAc(CH3COOH)、HNO2、HCOOH、HCN等以HAc为例：其水溶液中电离反应 HAc(aq)H+(aq)+Ac-(aq)Ka=1.810-5(298K)Ka的含义：2021/5/222 HAc(aq)H+(aq)+Ac-(aq)Ka=1.810-5二、多元酸电离平衡二、多元酸电离平衡以以H2S例，其水溶液中反应例，其水溶液中反应第一步：H2S H+HSK 1,H2S=cH+cHS-/cH2S第二步：HS H+

2、S2K 2,H2S=cH+cS2-/cHS-2021/5/22310.2 酸碱理论一、Arrhenius酸碱电离理论(Review)二、酸碱质子理论1定义2.酸碱反应：质子转移的反应3.拉平效应、区分效应2021/5/224HClO4HAcClO4+H2AcpKa=5.8H2SO4HAcHSO4+H2AcpKa=8.2HClHAcCl+H2AcpKa=8.8HNO3HAcNO3+H2AcpKa=9.4区分效应2021/5/225缓冲溶液缓冲溶液 v一、同离子效应一、同离子效应在弱酸或弱碱的电解质溶液中，加入与其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

3、效应。2021/5/226 例如例如 如在HAc溶液中加入一些NaAc，NaAc在溶液中完全电离，则Ac离子浓度增加很多，会使醋酸电离平衡左移，也降低HAc电离度。设在0.10moldm-3的HAc溶液中加入固体NaAc，使NaAc的浓度达0.20 moldm-3，求溶液中的H+和电离度。2021/5/227解解：HAc H+Ac-开始时相对浓度 0.1 0 0.2 平衡时相对浓度 0.1-x x 0.2+x x为H+平衡常数表达式K ax(0.2+x)/(0.1-x)2021/5/228由于由于C0/K a 400,且平衡左移，近似得且平衡左移，近似得0.2+x=0.2 0.1-x=0.1

4、所以平衡常数的表达式为：所以平衡常数的表达式为：K a0.2 x/0.1 x=0.1 K a/0.2 K a=1.8105代入得x=9.0106 即即H+=9.010-6 moldm-3电离度 =H+/C0=9.0106/0.1 =9.0103若不加入NaAc,得CH+=1.3103 =CH+/C=1.3所以说,加入NaAc固体，由于Ac的影响使HAc的缩小了144倍。2021/5/229二、缓冲溶液的组成和作用二、缓冲溶液的组成和作用1、能抵抗少量强酸、强碱和水的稀释而保持体系的PH值基本不变的溶液称缓冲溶液。2、一般是由弱酸和它的共轭碱 或由弱碱和它的共轭酸所组成，如 HAcNaAc；NH

5、3H2O+NH4Cl；Na2H2PO4+NaHPO4等可配置成不同PH值的缓冲溶液。2021/5/22103 3、缓缓冲冲溶溶液液为为什什么么能能控控制制溶溶液液PHPH值值基基本本不不变变？以以HAcHAcNaAcNaAc为例：为例：计算在0.050moll-1的 HAc和0.050 moll-1的NaAc溶液中加入0.010 moll-1的HCl前后PH值。（1）加入前：HAc HHAc H +Ac+Ac 初始 0.050 0 0.050 平衡时 0.050-x x 0.050+x 得 HH+x =x =K K a a C酸/C碱 由 于 C0/K a 400400且且 平 衡 左 移，近

6、 似 得0.050+x=0.050 0.050-x=0.050 即 HH+K K a a 所以所以 PH=4.76 PH=4.762021/5/2211PHPHPKPKa alg lg（C C酸酸/C/C碱碱）假假如如1升升中中加加入入HClHCl后后，反反应应生生成成0.010 0.010 mol mol HAcHAc，则反应关系变得：则反应关系变得：C C酸酸0.050+0.0100.050+0.0100.060 C0.060 C碱碱0.050-0.0100.050-0.0100.0400.040PHPHPKPKa alg lg（C C酸酸/C/C碱碱）4.76-0.174.76-0.17

7、 4.594.59如果是加强碱如果是加强碱0.010mol 0.010mol，PHPHPKPKa alg lg（C C酸酸/C/C碱碱）4.76-4.76-（-0.17-0.17）4.934.932021/5/22124、缓冲溶液的特点：（1）PH值或POH值的一般表达式：PHPK 酸（C酸/C碱）POHPK 碱（C碱/C酸）所以，PH值或POH值主要取决于PK 值，但与C酸/C碱有关，但PH的缓冲范围一般是：PH=PK1（2）酸度或碱度和盐的浓度越大，则缓冲能力强，但在C酸/C碱 的比值为1时，缓冲性能最好。2021/5/2213过量NH3+适量HCl过量NH4+适量NaOH过量NaAc+适

8、量HCl5、配制缓冲溶液酸 共 轭 碱，如：HAc NaAc；NH3H2O+NH4Cl；Na2H2PO4+NaHPO4；HCO3+CO32（3）用水稀释）用水稀释PHPK 酸（C酸/C碱）或POHPK 碱（C碱/C酸）PH不变过量NaAc+适量NaOH？2021/5/2214配制pH=7的缓冲溶液时,选择最合适的缓冲对是-()(KaHAc=1.810-5,KbNH3=1.810-5;H3PO4:Ka1=7.5210-3,Ka2=6.2310-8,Ka3=4.410-13;H2CO3:Ka1=4.3010-7,Ka2=5.6110-11)(A)HAc-NaAc(B)NH3-NH4Cl(C)NaH

9、2PO4-Na2HPO4(D)NaHCO3-Na2CO32021/5/2215下列各混合溶液中,具有缓冲作用的是-()(A)HCl(1moldm-3)+NaAc(2moldm-3)(B)NaOH(1moldm-3)+NH3(1moldm-3)(C)HCl(1moldm-3)+NaCl(1moldm-3)(D)NaOH(1moldm-3)+NaCl(1moldm-3)2021/5/2216v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:(1)决定体系pH值的主要因素是_;(2)影响上述体系pH值变

10、动0.10.2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_。2021/5/221720.0cm30.10moldm-3Na3PO4溶液与20.0cm30.10moldm-3H3PO4相混合,溶液的pH值是多少?(H3PO4的Ka1=7.510-3,Ka2=6.210-8,Ka3=2.210-13)v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K-HA值为多少?2021/5/221810.2 盐的水解盐的水解强电解质不管强酸强碱盐（

11、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能力不一样，水解程度不同。强酸强碱盐不发生水解。2021/5/2219一、强酸弱碱盐一、强酸弱碱盐以NH4Cl为例，其反应式为：（1）NH4Cl（s）NH4+Cl（2）NH4+(aq)H2ONH3(aq)H3O(aq)所以KNH4(CNH3)(CH3O+)/CNH4+=KW/KNH32021/5/2220二、强碱弱酸盐二、强碱弱酸盐以NaAc为例，其反应式：（1）NaAcNa Ac（2）Ac-H2O HAc+HO所以KAc CHAcCOH/CNH4+=CHAcCOH/CNH4+CH/CH=K W/KHAc2021/5/2221三、弱酸弱碱盐水解NH4+Ac+H2O NH3H2O+HAcK四、酸式盐水解H2PO4-+H2OH3PO4+OH-H2PO4-HPO42-+H+2021/5/2222谢谢！