《無機(jī)化學(xué)：第四章酸堿平衡》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《無機(jī)化學(xué)：第四章酸堿平衡（36頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第四章第四章 酸堿平衡酸堿平衡1、酸堿質(zhì)子理論、酸堿質(zhì)子理論2、酸、堿的解離常數(shù)、酸、堿的解離常數(shù)3、酸堿平衡的有關(guān)計(jì)算、酸堿平衡的有關(guān)計(jì)算5、 緩沖溶液緩沖溶液4、影響酸堿平衡的因素：同離子效應(yīng)、影響酸堿平衡的因素：同離子效應(yīng)1、酸堿質(zhì)子理論、酸堿質(zhì)子理論酸堿定義：凡是能給出質(zhì)子（酸堿定義：凡是能給出質(zhì)子（H）的分子）的分子或離子都是酸或離子都是酸, 稱為稱為凡是能與質(zhì)子凡是能與質(zhì)子（H）結(jié)合的分子或離子都結(jié)合的分子或離子都是堿，稱為是堿，稱為酸堿強(qiáng)弱不僅取決于酸堿本身釋放質(zhì)子和接酸堿強(qiáng)弱不僅取決于酸堿本身釋放質(zhì)子和接受質(zhì)子的能力，同時也取決于溶劑接受和釋受質(zhì)子的能力，同時也取決于溶劑接受和

2、釋放質(zhì)子的能力。放質(zhì)子的能力。 共軛酸堿對：共軛酸堿對：酸酸 堿堿 質(zhì)子質(zhì)子共軛共軛 3酸堿平衡的有關(guān)計(jì)算酸堿平衡的有關(guān)計(jì)算cKa a3KcOH（1） 稀釋定律稀釋定律（2）當(dāng)）當(dāng)c/K500時，弱酸（弱堿）溶液中時，弱酸（弱堿）溶液中 的的H3O+近似計(jì)算：近似計(jì)算：（3）計(jì)算多元弱酸總的）計(jì)算多元弱酸總的H3O+和多元弱堿總和多元弱堿總的的OH-時，通常只考慮第一步解離即可。時，通常只考慮第一步解離即可。 bKcOH4影響酸堿平衡的因素：同離子效應(yīng)影響酸堿平衡的因素：同離子效應(yīng) 在弱電解質(zhì)在弱電解質(zhì)(如弱酸或弱堿如弱酸或弱堿)溶液中加溶液中加入含有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)時，會入含有相同離子的強(qiáng)

3、電解質(zhì)時，會抑制抑制弱電解質(zhì)的離解作用，從而弱電解質(zhì)的離解作用，從而降低降低弱電解弱電解質(zhì)的電離度的現(xiàn)象，稱同離子效應(yīng)。質(zhì)的電離度的現(xiàn)象，稱同離子效應(yīng)。 AHA)HA(acclgpKpH BHB)B(bcclgpKpOH 1）定義：能夠抵抗外加少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或）定義：能夠抵抗外加少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稀釋，其自身稀釋，其自身pH值不發(fā)生顯著變化的溶液。值不發(fā)生顯著變化的溶液。AHAlgpKpHa BHBlgpKpOH)B(b 5. 緩沖溶液緩沖溶液4）緩沖溶液的選擇）緩沖溶液的選擇2）組成：弱酸和共軛堿）組成：弱酸和共軛堿 弱堿和共軛酸弱堿和共軛酸3）緩沖溶液）緩沖溶液pH值計(jì)算值計(jì)算選擇選擇緩沖對

4、緩沖對由由pH apKpH 使使計(jì)算緩沖計(jì)算緩沖對濃度比對濃度比2、寫出下列酸的共軛堿、寫出下列酸的共軛堿解：解： 它們的共軛堿為：它們的共軛堿為： 4242324POH NH OH COH HPOOH 243-2334HPO NH OH CO POO-解：解： 已知已知NH3.H2O= 0.1 mol.L-1, pH=11.2, 即即 H3O+ = 6.3110-12 mol.L-1 OH- = 1.5810-3 mol.L-1 開始開始/ mol.L-1 0.1 0 0 變化變化/ mol.L-1 -x +x +x 平衡平衡/ mol.L-1 0.1-x x x532334NH,b1310

5、50. 21058. 11 . 0)1058. 1 (NHOHNHKL.mol1058. 1OHx3 NH3.H2O + H2O =NH4+ + OH-8、已知某溫度下、已知某溫度下0.1 mol.L-1 NH3.H2O溶液的溶液的pH=11.2, 求氨水的堿常數(shù)求氨水的堿常數(shù) 。 3NH,bK解：解： (1) 開始開始 0.1 0 0 平衡平衡 0.1-x +x +x NH3.H2O + H2O =NH4+ + OH-112w31352NH,bL.mol1046. 7OHKOHL.mol1034. 1OHx1080. 1x10. 0 xK3 11、今有、今有1.0L氨水，問（氨水，問（1）氨

6、水中的）氨水中的 ， （2）加入）加入5.35g NH4Cl后，溶液的后，溶液的 ， （3）加入）加入NH4Cl前后氨水的電離度為多少？前后氨水的電離度為多少？ OH3 OH3 110w3155NH,bLmol1056. 5OHKOHLmol1080. 1OHx1080. 1x10. 0 x10. 0 xK3 （2） 開始開始 0.1 5.35/53.49 =0.10 平衡平衡 0.1-x 0.10+x x NH3.H2O + H2O =NH4+ + OH-1.34%10010. 01034. 13 0.02%0.018%10010. 01080. 15 加入加入NH4Cl前氨水的電離度前氨水

7、的電離度:加入加入NH4Cl后氨水的電離度后氨水的電離度:（3） 25. 905. 005. 0g25. 9NHNHgpKpH1056. 5KKK;1080. 1K34NH, a10NH,bwNH, a5NH,b4343 查查表表：19、(2) 開始開始 200.2/40 200.1/40 0 0平衡平衡 Cl NH HCl NH4305. 0401 . 0202 . 020 0.05401 . 020 76.405.005.0g76.4 AcHAcgpKpHHAc,a 19、(4) HAc + NaOH = NaAc + H2O 開始開始 200.2/40 200.1/40 平衡平衡 0.1

8、-0.05 0 0.05 =0.05 089. 01047. 41098. 81047. 4OHHCOCOH1047. 4COHOHHCOK7873332732331a 1323Lmol28. 0089. 0025. 0089. 0COHHCO 解：解： （1） H2CO3 + H2O HCO3- + H3O+ 26、為使血液的酸度維持在、為使血液的酸度維持在pH=7.4，血漿中的一，血漿中的一個重要緩沖對是個重要緩沖對是H2CO3/HCO3-，其其，計(jì)算：（，計(jì)算：（1） H2CO3/HCO3-的比值，的比值，（2）血漿中）血漿中H2CO3濃度為濃度為0.025 mol.L-1, 則則HCO

9、3-71a1047. 4K 第五章第五章 酸堿滴定酸堿滴定滴定曲線滴定曲線指示終點(diǎn)方法指示終點(diǎn)方法滴定方式滴定方式規(guī)律、特征、計(jì)算、條件規(guī)律、特征、計(jì)算、條件指示劑指示劑選擇選擇原理原理直接法直接法間接法間接法一元酸堿滴一元酸堿滴定條件：定條件：CKa10-8一、滴定曲線一、滴定曲線滴定劑的濃度越大，滴定劑的濃度越大，pH突躍越明顯突躍越明顯酸（堿）的酸（堿）的 越大，越大，pH突躍越明顯突躍越明顯 )K(Kba 0 02 24 46 68 8101012120 0101020203030404050506060NaOH加入量加入量pH4.689.76AH3PO4 BH2C2O4 CH2SO4

10、多元酸滴定條件多元酸滴定條件:42a1a8a10KK10CK 二、酸堿指示劑二、酸堿指示劑1、酸堿指示劑的作用原理、酸堿指示劑的作用原理 酸堿指示劑是有機(jī)弱酸及弱堿，它們的酸堿指示劑是有機(jī)弱酸及弱堿，它們的酸式結(jié)構(gòu)和堿式結(jié)構(gòu)的顏色不同。酸式結(jié)構(gòu)和堿式結(jié)構(gòu)的顏色不同。2、指示劑的變色范圍、指示劑的變色范圍 HIn = H+ + In- 酸色酸色 堿色堿色 HIn3KOHInHIn堿式色酸式色HInOHInK3HIn 變色范圍變色范圍：1pKpHa 3、 指示劑的選擇指示劑的選擇一般原則：一般原則： 指示劑的變色范圍全部或部分處于指示劑的變色范圍全部或部分處于pH突躍范圍內(nèi)突躍范圍內(nèi)5、用、用0.

11、1000HCl滴定滴定20.00ml0.1氨水，氨水，pH突躍突躍范圍？計(jì)量點(diǎn)的范圍？計(jì)量點(diǎn)的pH？選用的指示劑？選用的指示劑？ 28. 5pHL.mol1027. 5 1056. 521 . 0CKOH500KC,K20CKOHNHOHNHpHClNHNHHCl1056. 5K,1080. 1K1619a3awa33244310NH,a5NH,b43 值：值：化學(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)解：解： 查表：查表： 26. 6pHL.mol1080. 1 1000. 51000. 51080. 1NHNHKOHNHOHNHKOHNHOHNHL.mol1000. 598.1900.201000. 098.1

12、9NHL.mol1000. 598.1900.201000. 098.1900.20NH1825543NH,b34NH,b42312415333 突躍范圍：當(dāng)加入滴定劑突躍范圍：當(dāng)加入滴定劑19.98 ml 時時: （由由蘭蘭變變黃黃）為為指指示示劑劑或或溴溴甲甲基基酚酚（由由黃黃變變紅紅）應(yīng)應(yīng)選選甲甲基基紅紅（的的值值為為化化學(xué)學(xué)計(jì)計(jì)量量點(diǎn)點(diǎn)范范圍圍為為突突躍躍的的時時加加入入)90. 4pK,)(00. 5pK28. 5pH 30. 426. 6pH30. 4pHL.mol1000. 500.2000.201000. 002. 0OH:mlHCl02.20InIn153 解解: 用用Na2

13、CO3標(biāo)定標(biāo)定HCl時的反應(yīng)為時的反應(yīng)為: Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl NaHCO3 + HCl = H2CO3 + NaCl 總反應(yīng)總反應(yīng): Na2CO3 + 2HCl = H2CO3 + 2NaCl 反應(yīng)中反應(yīng)中 2:1n:nHClCONa32 13HCl323232HClL.mol4854. 01050.2611299.1056817. 0CCOmolNa1molHCl2COmolNa/g99.105COgNa6817. 0CV 10、標(biāo)定、標(biāo)定HCl溶液時，以甲基橙為指示劑，用溶液時，以甲基橙為指示劑，用Na2CO3作基準(zhǔn)物。稱取作基準(zhǔn)物。稱取Na2CO3

14、0.6817g，用去，用去HCl溶液溶液26.50mL，求，求HCl溶液的濃度。溶液的濃度。16、稱取混合堿試樣、稱取混合堿試樣0.8719g，加酚酞為指示劑，用，加酚酞為指示劑，用0.3000molL-1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定至變色，消耗鹽的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定至變色，消耗鹽酸溶液酸溶液28.60mL，再加甲基橙為指示劑，滴定至變，再加甲基橙為指示劑，滴定至變色，消耗鹽酸溶液色，消耗鹽酸溶液24.10mL，求試樣中各組分的含，求試樣中各組分的含量。量。解：混合堿中可能存在解：混合堿中可能存在NaOH和和Na2CO3 或或Na2CO3 和和 NaHCO3。分析流程如下：分析流程如下： NaHCO CO

15、Na VV CONa NaOH VV COH NaHCO NaHCOCOH NaHCO CONaNaCl NaOH332213221323332332 黃黃色色到到紅紅色色紅紅色色到到無無色色試試樣樣甲甲基基橙橙酚酚酞酞HCl(V1)HCl(V2) %89.87g8719. 0%1002CONamolg99.105molHCl)1010.243000. 02(%CONa32332 %19. 68719. 0%1001gNaOH0 .40molHCl10)10.2460.28(3000. 0%NaOH3 第六章第六章 沉淀平衡沉淀平衡1掌握溶度積的含義及表達(dá)式掌握溶度積的含義及表達(dá)式AnBm(s

16、) nAm+ + mBn- = Am+n Bn-m spK2溶度積與溶解度的關(guān)系：溶度積與溶解度的關(guān)系：nmnm) s (BA,sps nm Kmn 結(jié)論：結(jié)論： 同類型，由同類型，由 比較溶解度大小。比較溶解度大小。 不同類型，不能由不同類型，不能由 比較溶解度大小，比較溶解度大小，計(jì)算計(jì)算s s后，由后，由s s大小判斷。大小判斷。 spK spK AnBm(s) nAm+ + mBnQ = Am+ n Bnm3. 溶度積規(guī)則溶度積規(guī)則反應(yīng)反應(yīng) 1、若若Q 生成沉淀生成沉淀 2、若若Q = 反應(yīng)達(dá)到平衡反應(yīng)達(dá)到平衡 3、若若Q 不出現(xiàn)沉淀或不出現(xiàn)沉淀或沉淀溶解沉淀溶解 spK spK sp

17、K4. 溶度積規(guī)則的應(yīng)用：溶度積規(guī)則的應(yīng)用： 判別沉淀的生成判別沉淀的生成 沉淀的溶解沉淀的溶解 沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化 沉淀的次序沉淀的次序解解: FeCO3 CaF21611spFeCO2spLmol1059. 5 1013. 3KssK 3 143113spCaF3splmol1005. 2 41045. 34Kss4K 2 7、 FeCO3 和和CaF2溶度積分別為溶度積分別為3.1310-11和和3.4510-11計(jì)算每種物質(zhì)的溶解度。計(jì)算每種物質(zhì)的溶解度。13)OH(spMn5bNH5HAc4aHCOOH1006. 2K,1080. 1K ,1075. 1K1077. 1K1123

18、，、已已知知（1）欲配制）欲配制pH=3的緩沖溶液，選用哪一緩沖對？的緩沖溶液，選用哪一緩沖對？（2）緩沖對的濃度比為多少？）緩沖對的濃度比為多少？（3）若有一含有）若有一含有Mn2+=0.10 mol. L-1的溶液的溶液10mL，在其中加入在其中加入10mL 上述溶液，計(jì)算有無上述溶液，計(jì)算有無Mn(OH)2沉沉淀。淀。解解: (1) 可選可選 HCOOHHCOO- 緩沖對緩沖對.HCOOHCOOHKOHHCOOHa3 65. 51077. 110KOHHCOOHCOOH 243HCOOHa3 ）（00. 3pH 111Lmol1000. 1OH 3 ）（12Lmol05. 0210. 0

19、Mn 2)OH(Mnsp2421122K100 . 5 )1000. 1(05. 0OHMn 故無沉淀產(chǎn)生。故無沉淀產(chǎn)生。13、某溫度下，在、某溫度下，在0.1 mol. L-1的的ZnCl2溶液溶液中通入中通入H2S氣體至飽和，問氣體至飽和，問:（1）是否有）是否有ZnS沉淀出現(xiàn)？沉淀出現(xiàn)？（2）若加入）若加入HCl，則溶液中，則溶液中H+應(yīng)控制在什應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)才不會產(chǎn)生沉淀？么范圍內(nèi)才不會產(chǎn)生沉淀？（3）沉淀完全時，溶液中的）沉淀完全時，溶液中的H+應(yīng)控制在應(yīng)控制在多少？多少？8SHa1090. 8K2 13HSa1020. 1K 25ZnSsp1093. 2K 解解: 113HSa

20、2Lmol1020. 1KS ZnSsp141322K1020. 1 1020. 11 . 0SZnW 有有ZnS沉淀產(chǎn)生沉淀產(chǎn)生.13、某溫度下，在、某溫度下，在0.1 mol. L-1的的ZnCl2溶液中通入溶液中通入H2S氣體至飽和，問氣體至飽和，問:（1）是否有）是否有ZnS沉淀出現(xiàn)？沉淀出現(xiàn)？（1）解：在）解：在H2S飽和溶液中，飽和溶液中， H2S=0.1mol. L-1 ZnSspKW124252ZnSsp2Lmol1093. 21 . 01093. 2ZnKS OH2SOH2SH3222SHOHSKKK2232HSaSHaa2 5 .3641093. 21 . 01020. 1

21、1090. 8 SSHKKOH2413822HSaSHa232 13Lmol09.19OH (2) 不產(chǎn)生沉淀不產(chǎn)生沉淀 即即（3）沉淀完全則要求溶液中）沉淀完全則要求溶液中152Lmol10Zn 1205252spZnS2Lmol1093. 2 101093. 2ZnKS 212013823)Lmol(0364. 0 1093. 21 . 01020. 11090. 8OH 13Lmol191. 0OH 15、要使、要使0.05molFeS溶于溶于0.5LHCl中，估算中，估算所需所需HCl的最低濃度。的最低濃度。132a81a19spFeS1020. 1K,1090. 8K,1059. 1K SHFeH2FeS22)S( 10.02x x10.010.012Lmol10. 05 . 0050. 0Fe 解解：89.141020. 11090. 81059. 1KKKSHSSHFeK138192a1aspFeS22222 89.141 . 02x(10. 01 . 02 ）所以需要的鹽酸最低濃度為所以需要的鹽酸最低濃度為 0.23 mol. L-1.x = 0.23 mol. L-1