第四章 溶液及溶液中的离子平衡2r

1、第二节第二节 溶液中的离子平衡溶液中的离子平衡(4) 同离子效应同离子效应同离子效应同离子效应 加入同名离子使弱电解质的解离度下降的现象加入同名离子使弱电解质的解离度下降的现象(5) 缓冲溶液缓冲溶液定性分析：定性分析： HAc (aq) H+ (aq) + Ac- (aq) 大量大量 少量少量 大量大量 加酸加酸 H+ 与与 Ac- 结合，平衡左移结合，平衡左移 c(H+) 基本不变基本不变 加碱加碱 OH- 与与 H+ 结合，平衡右移结合，平衡右移 c(H+) 基本不变基本不变 稀释稀释 稀释定律稀释定律 c c(H+) 基本不变基本不变 缓冲溶液：缓冲溶液：加入适量酸碱或适当稀释加入适量

2、酸碱或适当稀释pH无显著变化的溶液无显著变化的溶液 构成构成 弱酸及其盐，或弱碱及其盐弱酸及其盐，或弱碱及其盐定量分析定量分析 弱酸及其盐：弱酸及其盐：K a =( c(H+) / c )(c(Ac-) / c )c (HAc) / c Ka (c(HAc)/c )c (Ac-) / c c(H+) c =pH = - lg K a - lg c(酸酸) c(盐盐)= p K a - lg c(酸酸) c(盐盐)pOH = - lg K b - lg c(碱碱) c(盐盐)= p K b - lg c(碱碱) c(盐盐)弱碱及其盐弱碱及其盐pH = 14 - pOH 结论：结论： 缓冲溶液的缓

3、冲溶液的pH值取决于两个因素，即值取决于两个因素，即Ka ( Kb) 及及 ca /cs （cb/cs） 稀释缓冲溶液时，酸和盐同等程度地减少，所以稀释缓冲溶液时，酸和盐同等程度地减少，所以 pH 值保持基本不变。值保持基本不变。例：例：向向0.1L的的 0.1molL-1HAc -NaAc 溶液中分别滴加溶液中分别滴加 1mL 的的1molL-1 HCl 或或 NaOH 溶液，求溶液，求pH。解：解：(a) 0.1molL-1 HAc -NaAc溶液的溶液的pH值：值： HAc = H+ + Ac- 0.1 0.1 pH = pK a - lg c(酸酸) c(盐盐)=0.1 0.1- lg

4、 1.810-5 - lg= 4.74c (HCl) = 11/ (100+1) 0.01 molL-1 = c (NaOH)(b) 滴加滴加1mL 1molL-1 HCl pH = pK a - lg c(酸酸) c(盐盐)0.1+0.01 0.1-0.01= - lg 1.810-5 - lg0.09 4.65= 4.74 - lg0.11(c) 滴加滴加1mL 1molL-1 NaOH 0.1-0.01 0.1+0.01pH = pK a - lg c(酸酸) c(盐盐)= - lg 1.810-5 - lg 4.830.11= 4.74 - lg0.09 缓冲溶液的选配缓冲溶液的选配除

5、与除与H+、OH- 结合外，不参与系统其它反应结合外，不参与系统其它反应缓冲溶液需在所求缓冲溶液需在所求pH范围内范围内 c(酸酸) / c(盐盐) 1 pH = - lg Ka c(碱碱) / c(盐盐) 1 pOH = - lg Kb 弱酸及其盐，弱碱及其盐的浓度应接近弱酸及其盐，弱碱及其盐的浓度应接近 缓冲溶液的应用缓冲溶液的应用化学上的电镀液（电解质溶液，维持化学上的电镀液（电解质溶液，维持pH）用作）用作缓冲溶液。缓冲溶液。人体血液是缓冲溶液，靠人体血液是缓冲溶液，靠 H2CO3-NaHCO3形成形成的缓冲溶液维持的缓冲溶液维持 pH7.4。 pH7.8 或或 pH Ksp rGm

6、0 沉淀生成沉淀生成Jc KspJc = Ksp rGm 0 rGm = 0 沉淀溶解沉淀溶解饱和状态饱和状态(2) 沉淀生成沉淀生成 判断能否生成沉淀判断能否生成沉淀例：例：210-6 molL-1 AgNO3 和和 0.2 molL-1 Na2CrO4等体积混合，等体积混合，Ag2CrO4能否生成？能否生成？ = (110-6)2(0.2/2) = 1.010-13 3.2即可即可cOH-=1.5910-11mol.L-1,pOH=10.8pH=3.2要求使要求使Ni(OH)2恰好沉淀时的恰好沉淀时的pH值，则此时溶液处于饱和状态，值，则此时溶液处于饱和状态，Ni2+离子浓度为离子浓度为1

7、.0mol.L-1，求出此时，求出此时OH-浓度浓度( c(Ni2+) / c )(c(OH-) / c )2 K sp(Ni(OH)2) = K sp(Ni(OH)2) (c(Ni2+) / c )c(OH-) c =1/2210-151=1/2只要溶液中的只要溶液中的OH-浓度小于此时的浓度，则不会有氢氧化镍浓度小于此时的浓度，则不会有氢氧化镍沉淀生成。只要沉淀生成。只要pH6.7即可使之不生成氢氧化镍沉淀。即可使之不生成氢氧化镍沉淀。pOH =7.3, pH = 6.7cOH-= 4.47 10-8mol.L-13.2 pH 6.7 Fe3+ 沉淀完全沉淀完全 选择合适的沉淀剂除去杂质离

8、子选择合适的沉淀剂除去杂质离子去除去除 SO42-BaSO4PbSO4CaSO4K sp(BaSO4) = 1.110-10K sp(PbSO4) = 1.610-8 K sp(CaSO4) = 9.110-6BaCl2Pb(NO3)2CaCl2+ 利用同离子效应使沉淀更完全利用同离子效应使沉淀更完全例：例：求求0.01 molL-1 NaCl溶液中溶液中 AgCl的溶解度。的溶解度。 AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) cx 0.01 + cx K sp(AgCl) = 1.5610-10 cx(0.01+cx) = 1.5610-10 cx = 1.5610-8 在纯

9、水中，在纯水中， cx = 1.2510-5 分步沉淀和共同沉淀分步沉淀和共同沉淀 分步沉淀：在一定条件下，使一种离子先沉分步沉淀：在一定条件下，使一种离子先沉淀而其他离子在另一条件下沉淀的现象。淀而其他离子在另一条件下沉淀的现象。 同类型的沉淀，同类型的沉淀，Ksp 越小越先沉淀，且越小越先沉淀，且Ksp 相差越大分步沉淀越完全。相差越大分步沉淀越完全。不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。算才能确定。 不同物质同时沉淀析出，叫共同沉淀。不同物质同时沉淀析出，叫共同沉淀。(3) 沉淀溶解沉淀溶解 生成弱电解质生成弱电解质 弱电解质，可为酸、碱

10、、水。则加的都是能生成弱弱电解质，可为酸、碱、水。则加的都是能生成弱酸和弱碱的物质酸和弱碱的物质例例 Mg(OH)2 Mg2+(aq) + 2OH(aq) 2HCl 2Cl (aq) + 2H+ (aq) 2OH(aq) + 2H+(aq) 2H2O 生成更难溶的沉淀生成更难溶的沉淀锅垢转化锅垢转化CaSO4 (s) Ca2+ (aq) + SO42 (aq)NaCO3(s) CO32 (aq) + 2Na+ (aq) Ca2+ (aq) + CO32(aq) CaCO3 (s)CaCO3 + HCl 溶解溶解 生成配合物生成配合物AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl (aq) NH3H2O NH3 + H2O Ag+ (aq) + 2 NH3 Ag(NH3)2+ AgBr Ag+ (aq) + Br (aq) （不溶于氨水）（不溶于氨水）AgBr + NaS2O3 Ag(S2O3)23 + Br 氧化还原氧化还原CuS Ksp(CuS) = 6.3 10-37PbS Ksp(PbS) = 8.010-283CuS + 2NO3 + 8H+ 3Cu2+ + 3S+ 2NO + 4H2O3PbS + 2NO3 + 8H+ 3Pb2+ + 3S+ 2NO + 4H2O酸、碱均不可溶酸、碱均不可溶考试：考试： 锅炉中