三酸碱反应和沉淀反应演示文稿.ppt

三酸碱反应和沉淀反应演示文稿1页，共66页，星期三三酸碱反应和沉淀反应2页，共66页，星期三2022/5/13在化学平衡及其移动原理和阿仑尼乌斯电离理论的基础上，着重讨论水溶液中酸碱质子转移反应和沉淀反应 基基 本本 要要 求求3页，共66页，星期三2022/5/133-1 水的解离反应和 溶液的酸碱性3-2 弱电解质的解离反应3-3 盐类的水解反应3-4 沉淀反应4页，共66页，星期三2022/5/13第一节第一节水的解离反应水的解离反应和溶液的酸碱性和溶液的酸碱性第一节水的解离反应和溶液的酸碱性5页，共66页，星期三2022/5/133-1-1酸碱的电离理论酸碱的电离理论3-1-1 酸碱的电离理论酸碱的电离理论酸碱的电离理论酸碱的电离理论阿仑尼乌斯酸碱理论认为： 酸是在水溶液中产生的阳离子只是H+的化合物；碱是在水溶液中产生的阴离子只是OH-的化合物；酸碱中和反应实质是H+和OH-结合生成H2O的反应；酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离的H+和OH-程度来衡量6页，共66页，星期三2022/5/133-1-2 水的解离反应和溶液的水的解离反应和溶液的酸碱性酸碱性3-1-2 水的解离反应和溶液的酸碱性水的解离反应和溶液的酸碱性水的解离反应水的解离反应纯水或稀溶液中纯水或稀溶液中 H2O(l) H+(aq) + OH- -(aq)c(H+)/c c(OH-)/c =Kw Kw水的离子积水的离子积Kw(298.15K)=1.010-14-14Kw与温度有关。

7页，共66页，星期三溶液的酸碱性和溶液的酸碱性和pHc(H+)/cc(OH- -)/c=Kw pH=-lg c(H+)/c pOH=-lg c(OH- -)/cpH=pKw-pOH=14-pOH8页，共66页，星期三第二节第二节 弱电解质的解离平衡弱电解质的解离平衡 9页，共66页，星期三一. 一元弱酸、弱碱的电离 Ka CH+ CAC- CHAC Kb CNH4+ COH- CNH3H2O HAc H+ + Ac NH3H2O NH4+ + OH 弱电解质在水溶液中部分解离，存在解离平衡Ki 标准解离常数标准解离常数Ka 、Kb 分别表示弱酸、弱碱标准解分别表示弱酸、弱碱标准解 离常数1. 1. 电离常数电离常数10页，共66页，星期三2022/5/13 Ki 越小, 弱电解质解离越困难, 电解质越弱弱电解质：一般弱电解质：一般Ki 10-4 中强电解质：中强电解质：Ki = 10-210-3解离常数解离常数Ki 可表示弱电解质解离程度大小Ki 与浓度无关，与温度有关由于温度对 Ki 影响不大，一般可不考虑其影响 11页，共66页，星期三2. 一元弱酸、弱碱溶液中相关离子浓度的计算 例：某一元弱酸例：某一元弱酸 HA 的浓度为的浓度为 C，其电离常数为，其电离常数为 Ka ，求溶液中求溶液中H + 、 A 、OH 浓度和浓度和 pH值。

值 HA H + A 初始浓度初始浓度/molL-1 C 0 0 平衡浓度平衡浓度/molL-1 x x C x Ka CH CA- CHA x2 C x x2 C Ka CH+= CA - = COH- = CH+ K W pH= - lg CH+ x CaKa若 C Ka 500 则则 C x C 12页，共66页，星期三一元弱碱溶液具有相似的计算公式一元弱碱溶液具有相似的计算公式 C Kb 500 若若CH+ = COH- KW pOH= lg COH- COH- = CB+ =CbKbBOH B+ + OH 13页，共66页，星期三2022/5/13第二节第二节弱电解质的解离反应弱电解质的解离反应例：计算例：计算 0.10 molL-1 氨水溶液中的氨水溶液中的 OH 浓度和浓度和 pH值值. ( KNH3H2O = 1.8 10-5 ) CKNH3H2O=0.10 1.8 10-5 500 COH- = = 1.3 10-3 molL-1 pOH= lg COH = lg (1.3 10-3 ) = 2.9 pH = 14 pOH = 11.1 14页，共66页，星期三 =弱电解质溶液的初始浓度 达平衡时已电离的浓度 100%例：某一元弱酸例：某一元弱酸 HA 的浓度为的浓度为 C，其电离常数为，其电离常数为 K a ，计算，计算 电离度电离度 与电离常数与电离常数 K a 之间的定量关系。

之间的定量关系 初始浓度初始浓度/molL-1 平衡浓度平衡浓度/molL-1 C C C C - C (C)2 C C = Ka C2 1 = Ka 若若 C Ka 500 则则 1 1 C2= Ka CaKa=HA H+ + A Ka CH+ CA- CHA =3. 电离度电离度15页，共66页，星期三l 电离度的大小取决于弱电解质的电离常数和初始电离度的大小取决于弱电解质的电离常数和初始 浓度，在用电离度来比较弱电解质的相对强弱浓度，在用电离度来比较弱电解质的相对强弱 时，必须指明其浓度时，必须指明其浓度上式表明上式表明：l 在一定温度下（即在一定温度下（即 Ka一定），电离度随溶液的一定），电离度随溶液的 稀释而增大，因此上式所表示的关系称为稀释而增大，因此上式所表示的关系称为 “稀稀 释定律释定律”一元弱碱溶液具有相似的计算公式一元弱碱溶液具有相似的计算公式 C Kb 500 CbKb=BOH B+ + OH 16页，共66页，星期三 但是，必须明确，这并不意味着溶液浓度越小，但是，必须明确，这并不意味着溶液浓度越小，相应的离子浓度越大因为离子浓度不仅取决于电离相应的离子浓度越大。

因为离子浓度不仅取决于电离度，而且与溶液的浓度有关度，而且与溶液的浓度有关Ki 与与都能都能说说明弱明弱电电解解质质的解离程度；的解离程度；但但与与c 有关有关, Ki 与与c无关结结 论：论：HAc浓度浓度(molL-1 ) 电离度( % )CH(molL-1 ) 4.2 10-3 1.3 10-3 4.2 10-4 1.2 10-4 3.4 10-5 0.42 1.3 4.2 12 34 1.0 0.10 0.010 0.0010 0.00010 17页，共66页，星期三二二. . 多元弱酸的电离多元弱酸的电离 H2S H+ + HS Ka1 = 9.1 108 HS H+ + S 2 Ka2 = 1.1 1012 H3PO4 H+ + H2PO4 Ka1 = 7.1 103 H2PO4 H+ + HPO42 Ka2 = 6.3 108 HPO4 2 H+ + PO43 Ka3 = 4.2 1013 18页，共66页，星期三多元无机弱酸在溶液中的电离是分步进行的，且多元无机弱酸在溶液中的电离是分步进行的，且 各级各级电离常数相差非常大，电离常数相差非常大，即即1.溶液中 H+ 主要来自第一步电离，在计算 CH+时可以只考虑第一步电离，而忽略其它各步电离。

2.二价阴离子浓度近似等于第二步电离常数,即CA2-Ka23. 符合多重平衡规则,如： Ka1 Ka2 Ka3 ）Ka Ka1 K a2 C2H CS2 CH2S 注意！注意！CH 2CS2？CH 2CS2 且且 2CS2 思考思考 H2S H+ + HS HS H+ + S 2 H2S 2H+ + S 2 19页，共66页，星期三例：计算 0.10 molL-1 H2S 溶液中的 H, HS, S2 浓度和pH 值 （Ka1 = 9.1 108 ， Ka2 = 1.1 1012）C Ka10.10 9.1 108 500 CH+= CHS = 9.5 10 -5 molL-1 pH = 4.0 初始浓度初始浓度/molL-1 平衡浓度平衡浓度/molL-1 9.5 10 -5 9.5 10 -5 9.5 10 -5 - x 9.5 10 -5 + x x Ka2CH CS2 CHS (9.5 10 -5 + x ) x 9.5 10 -5 x =1.1 1012 令令 9.5 10 -5 x 9.5 10 5 则则 x = 1.1 1012 CS2 = 1.1 1012 molL-1 Ka2 H2S H+ + HS HS H+ + S 2 =20页，共66页，星期三。

l H2S溶液中的溶液中的c(H+)主要决定于第一步解离主要决定于第一步解离 的的 H+，即，即 c(H+) c(HS- -)l 多元弱酸的强弱主要取决于多元弱酸的强弱主要取决于Ki(1)21页，共66页，星期三第三节第三节 同离子效应和缓冲溶液同离子效应和缓冲溶液 一一. . 同离子效应同离子效应 Ac NH4+ 在弱电解质溶液中，加入含有相同离子的易溶强电解质,使弱电解质的电离度下降的现象 其本质在于，其本质在于，增大生成物的浓度平衡逆向移动增大生成物的浓度平衡逆向移动 HAc H+ + Ac NH3H2O NH4+ + OH 22页，共66页，星期三例：在例：在 0.10 molL-1 HAc 溶液中，加入固体溶液中，加入固体 NaAc 使其使其浓度为浓度为 0.20 molL-1 求该溶液中求该溶液中H + 浓度和浓度和 HAc 的电的电离度，并与未加入离度，并与未加入 NaAc 之前相比较之前相比较 ( KHAc = 1.8 105 ) (1) 未加入未加入 NaAc CH+= 1.3 10-3 molL-1CKa= = 1.3%23页，共66页，星期三2) 加入加入 NaAc 初始浓度初始浓度/molL-1 平衡浓度平衡浓度/molL-1 0.10 0.20 x 0.10 - x 0.20 + x x (0.20 + x ) 0.10 - x = 1.8 105 C Ka 500 且存在同离子效应且存在同离子效应 0.10 - x 0.10 , 0.20 + x 0.20 0.20 x 0.10 = 1.8 105 x = 9.0 106 CH+= 9.0 106 molL-1 =9.0 106 0.10 100 = 9.0 103 % 与未加入与未加入NaAcNaAc相比电相比电离度降低为其离度降低为其1/144.1/144.HAc H+ + Ac KHAc CH CAc CHAc =KHAc=利用同离子效应利用同离子效应: :可调节溶液的酸碱性可调节溶液的酸碱性; ;控制弱酸溶液中酸根离子浓度，控制弱酸溶液中酸根离子浓度，达到离子分离、提纯的目的。

达到离子分离、提纯的目的24页，共66页，星期三二二. . 缓冲溶液缓冲溶液 1.缓冲溶液缓冲溶液 向向 100 mL 下列溶液中加入下列溶液中加入 1.0 mL 1.0 molL-1 HCl 或或 NaOH 溶液溶液 100 mL 0.10 molL-1 Hac 0.10 molL-1 NaAc 1.8 105 molL-1 HCl 溶液溶液纯水 原 pH 后 pH 变化pH 4.75 4.75 74.66 4.83 2 12 2 12 - 0.09 +0.08 - 5 +5 - 2.75+7.2525页，共66页，星期三 能把溶液的 pH 值保持在一定范围内，而不因外加少量 酸、碱或适度稀释发生显著变化的混合溶液弱酸 相应的弱酸盐 弱碱 相应的弱碱盐 缓冲溶液26页，共66页，星期三2. 2. 缓冲作用的原理缓冲作用的原理 （1 1）缓冲公式）缓冲公式 初始浓度初始浓度/molL-1 平衡浓度平衡浓度/molL-1 Ca Cs x Ca- x Cs + x x (Cs + x ) Ca - x = Ka Ka 很小，很小，且存在同离子效应 Cs + x Cs Ca - x Ca x Cs Ca = Ka x =Cs Ca Ka CH+ =Cs Ca Ka HAc H+ + Ac KaCH CAc CHAc =27页，共66页，星期三。

2 2）缓冲作用原理）缓冲作用原理 HAc H+ + Ac 较大量较大量 较大量较大量 H+ HAc OH H2O 抗酸部。