2010年高中化學(xué)競賽課件無機化學(xué)：10-電解質(zhì)溶液(江蘇)

2010年高中化學(xué)競賽課件無機化學(xué)(wújīhuàxué)：10-電解質(zhì)溶液(江蘇)第一頁，共24頁。弱電解質(zhì)的平衡(pínghéng)一、一元弱酸、弱堿(ruòjiǎn)1、弱酸如HAc(CH3COOH)、HNO2、HCOOH、HCN等以HAc為例：其水溶液中電離反響HAc(aq)≒H+(aq)+Ac-(aq)K?a=1.8×10-5(298K)K?a的含義(hányì)：第二頁，共24頁。HAc(aq)≒H+(aq)+Ac-(aq)

K?a=1.8×10-5二、多元酸電離平衡(pínghéng)以H2S例，其水溶液中反響第一步：H2S≒H+＋HS－K?1,H2S=cH+·cHS-/cH2S第二步：HS－≒H+＋S2－K?2,H2S=cH+·cS2-/cHS-第三頁，共24頁?！?0.2酸堿理論(lǐlùn)一、Arrhenius酸堿電離(diànlí)理論(Review)二、酸堿質(zhì)子理論1

定義2.

酸堿反響：質(zhì)子轉(zhuǎn)移的反響3.

拉平效應(yīng)、區(qū)分效應(yīng)第四頁，共24頁。HClO4＋HAc≒ClO4－+H2Ac＋H2SO4＋HAc≒HSO4－+H2Ac＋HCl＋HAc≒Cl－+H2Ac＋HNO3＋HAc≒NO3－+H2Ac＋區(qū)分(qūfēn)效應(yīng)第五頁，共24頁。緩沖溶液(huǎnchōnɡrónɡyè)一、同離子效應(yīng)在弱酸或弱堿的電解質(zhì)溶液中，參加與其(yǔqí)具有共同離子的強電解質(zhì)使電離平衡向左移，從而降低了弱電解質(zhì)的電離度，這種影響叫同離子效應(yīng)。第六頁，共24頁。例如如在HAc溶液中參加一些NaAc，NaAc在溶液中完全電離，那么Ac－離子(lízǐ)濃度增加很多，會使醋酸電離平衡左移，也降低HAc電離度。設(shè)在0.10mol·dm-3的HAc溶液中參加固體NaAc，使NaAc的濃度達(dá)0.20mol·dm-3，求溶液中的[H+]和電離度。第七頁，共24頁。解：HAc←→H++Ac-

平衡時相對(xiāngduì)濃度0.1-xx0.2+x

x為[H+]平衡常數(shù)表達(dá)式

K?a＝x(0.2+x)/()第八頁，共24頁。由于C0/K?a>>400,且平衡左移，近似(jìnsì)得0.2+x=0.20.1-x=0.1

所以平衡常數(shù)的表達(dá)式為：

K?a＝0.2x/

x=0.1K?a/0.2K?a×10－5代入得x=9.0×10－6即[H+]=9.0×10-6mol·dm-3電離(diànlí)度=[H+]/C0=9.0×10－6=9.0×10－3﹪假設(shè)不參加NaAc,得CH+=1.3×10－3=CH+/C=1.3﹪所以(suǒyǐ)說,參加NaAc固體，由于Ac－的影響使HAc的縮小了144倍。第九頁，共24頁。二、緩沖溶液的組成(zǔchénɡ)和作用1、能抵抗少量強酸、強堿和水的稀釋而保持體系(tǐxì)的PH值根本不變的溶液稱緩沖溶液。2、一般(yībān)是由弱酸和它的共軛堿或由弱堿和它的共軛酸所組成，如HAc＋NaAc；NH3·H2O+NH4Cl；Na2H2PO4+NaHPO4等可配置成不同PH值的緩沖溶液。第十頁，共24頁。3、緩沖溶液(huǎnchōnɡrónɡyè)為什么能控制溶液PH值根本不變？以HAc＋NaAc為例：計算在0.050mol·l-1的HAc和0.050mol·l-1的NaAc溶液中參加0.010mol·l-1的HCl前后PH值。〔1〕參加前：HAc←→H＋+Ac－平衡時0.050-xx0.050+x得[H+]＝x=K?a×C酸/C堿由于C0/K?a>>400且即[H+]＝K?a第十一頁，共24頁。PH＝PKa－lg〔C酸/C堿〕假設(shè)(jiǎshè)1升中參加HCl后，反響生成0.010molHAc，那么反響關(guān)系變得：C酸＝0.050+0.010＝0.060C堿PH＝PKa－lg〔C酸/C堿〕如果(rúguǒ)是加強堿0.010mol，PH＝PKa－lg〔C酸/C堿〕＝4.76-〔-0.17〕第十二頁，共24頁。4、緩沖溶液(huǎnchōnɡrónɡyè)的特點：〔1〕PH值或POH值的一般表達(dá)式：PH＝PK?酸－㏒〔C酸/C堿〕POH＝PK?堿－㏒〔C堿/C酸〕所以(suǒyǐ)，PH值或POH值主要取決于PK?值，但與C酸/C堿有關(guān)，但PH的緩沖范圍一般是：PH=PK±1〔2〕酸度或堿度和鹽的濃度(nóngdù)越大，那么緩沖能力強，但在C酸/C堿的比值為1時，緩沖性能最好。第十三頁，共24頁。過量(guò〃liàng)NH3+適量HCl過量(guò〃liàng)NH4＋+適量NaOH過量(guò〃liàng)NaAc+適量HCl5、配制(pèizhì)緩沖溶液酸＋共軛堿，如：HAc＋NaAc；NH3·H2O+NH4Cl；Na2H2PO4+NaHPO4；HCO3－+CO32－

〔3〕用水稀釋(xīshì)PH＝PK?酸－㏒〔C酸/C堿〕或POH＝PK?堿－㏒〔C堿/C酸〕PH不變過量NaAc+適量NaOH？？第十四頁，共24頁。配制pH=7的緩沖溶液時,選擇最適宜(shìyí)的緩沖對是--------------()(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第十五頁，共24頁。以下(yǐxià)各混合溶液中,具有緩沖作用的是---------------------------()(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)第十六頁，共24頁。選擇以下正確答案,填入相應(yīng)的空格內(nèi):(A)弱酸及其鹽的濃度(B)弱酸鹽濃度(C)弱酸及其鹽的濃度比(D)弱酸的Ka值

對于HAc-NaAc緩沖體系(tǐxì):(1)決定體系(tǐxì)pH值的主要因素是______________________;

(2)影響上述體系(tǐxì)pH值變動0.1～0.2個單位的因素是_____;(3)影響緩沖容量的因素是__________________________;(4)影響對外加酸緩沖能力大小的因素是_______________。第十七頁，共24頁。20.0cm30.10mol·dm-3Na3PO4溶液(róngyè)與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)測得某一弱酸(HA)溶液的pH=2.52,該一元弱酸的鈉鹽(NaA)溶液的pH=9.15,當(dāng)上述HA與NaA溶液等體積混勻后測得pH=4.52,求該一元弱酸的電離常數(shù)(chángshù)K-HA值為多少?第十八頁，共24頁?！?0.2鹽的水解(shuǐjiě)強電解質(zhì)不管強酸強堿鹽〔如：NaCl，K2SO4〕，強酸弱堿鹽〔如：NH4Cl〕，弱酸強鹽堿〔如：NaAc，KCN〕溶在水中總是多數(shù)以離子存在，但是組成不同，其溶液酸堿性不同，由于不同離子結(jié)合質(zhì)子(zhìzǐ)能力不一樣，水解程度不同。強酸強堿鹽不發(fā)生水解。第十九頁，共24頁。一、強酸弱堿(ruòjiǎn)鹽以NH4Cl為例，其反響式為：〔1〕NH4Cl〔s〕→NH4++Cl－〔2〕NH4+(aq)＋H2O≒NH3(aq)＋H3O＋(aq)所以(suǒyǐ)K?NH4＋＝(CNH3)(CH3O+)/CNH4+=

=K?W/K?NH3第二十頁，共24頁。二、強堿弱酸(ruòsuān)鹽以NaAc為例，其反響式：〔1〕NaAc→Na＋＋Ac－〔2〕Ac-＋H2O≒HAc+HO－所以(suǒyǐ)K?Ac－＝CHAc·COH－/CNH4+=CHAc·COH－/CNH4+