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1、第八章 酸碱平衡和酸碱滴定 一、教学基本要求 1 熟悉弱酸、弱碱水溶液的质子转移平衡。2 熟悉水溶液中酸碱各种组分的分布系数及分布图。3 掌握各类酸、碱及缓冲溶液pH值的计算方法。4 了解各类离子与水的作用机理。5 了解酸碱指示剂的作用原理、变色点和变色范围。6 熟悉强酸(碱)和一元弱酸、弱碱的滴定曲线、滴定突跃大小及其影响因素、指示剂的选择原则。7 了解滴定方式及应用实例。二、要点 1.一元弱酸、弱碱溶液pH的计算:精确式 c(H3O+)/mol dm-3=w3adm/molHAKcK 近似式 c(H3O+)/mol dm-3=3adm/molHAcK 最简式 c(H3O+)/mol dm-
2、3=30adm/molHAcK 2.缓冲溶液 在外加的少量酸、碱引入时,能够阻止溶液pH值发生较大变化的溶液称为pH缓冲溶液。一般缓冲溶液是由弱酸/弱酸盐或弱碱/弱碱盐组成。缓冲溶液pH的计算:c(HA)/mol dm-3 pH=lg c(H3O+)/mol dm-3=apKlg c(A-)/mol dm-3 3.缓冲范围 缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效的pH范围。能够起缓冲作用的pH区间称为缓冲溶液的有效缓冲范围。一般缓冲溶液的缓冲范围为:pH=apK1。4.缓冲容量 一般缓冲溶液的缓冲作用都是有限度的。缓冲容量作为衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度,其数学表达式为:=db/dpH=-da/dp
3、H.它的物理意义为1L溶液中的pH增加dpH单位时所需强碱的量为db(mol);或使1L溶液的pH减小dpH单位时所需强酸的量为da。5.化学计量点 滴定剂与被测物质按照化学反应方程式完全反应时达到的平衡点称为化学计量点。用SP表示。6.滴定终点 在滴定过程中,指示剂的变色点称为滴定终点,用EP表示。7.酸碱指示剂 一般是某种有机弱酸或弱碱,它们在酸碱滴定过程中也能参与质子转移反应,因分子结构的改变而引起自身颜色的变化,并且这种颜色伴随结构的转变是可逆的。指示剂的变色范围:pH=apK1 理论变色点的pH为:pH=apK 8.滴定曲线 滴定过程中溶液pH 随滴定剂加入量变化的曲线称为酸碱滴定的
4、滴定曲线。9.滴定突跃范围 化学计量点前后0.1%误差时pH的变化范围,称为滴定曲线的滴定突跃范围。10.影响滴定曲线突跃范围的因素 对于强酸强碱的滴定:被测定物质的分析浓度c0。分析浓度愈大,滴定突跃范围越大。对于强酸或强碱滴定一元的弱碱或弱酸:被测定物质的分析浓度c0 和弱酸、弱碱的强弱即aK或bK的大小。aK或bK越大,滴定突跃越大,分析浓度c0越大,滴定突跃越大。三、学生自测练习题 1.是非题(判断下列叙述是否正确,对的在括号中填“”,错的填“”同浓度溶液 pH 值从大到小的顺序为:H2SO4、HCl、HAc、NH3 H2O、NaOH。()0.1 mol dm-3 HCl 和 0.1
5、mol dm-3 H2SO4溶液中的 H3O+相等。()将 0.1 mol dm-3 HAc 稀释一倍,则 H3O+浓度减半。()将 0.1 mol dm-3 HCl 和 0.1 mol dm-3 NH3 H2O 溶液混合,混合溶液呈中性。()H3O+浓度和 OH-浓度的乘积均相等。()2.选择题 2.1 下列溶液中,哪一种溶液 H+浓度最大?()a.0.02 mol dm-3 H2SO4 b.1.0 mol dm-3 HAc c.0.04 mol dm-3 HCl d.1.0 mol dm-3 NH4NO3 2.2下列溶液中,哪一种溶液pH最大?()a.0.1 mol dm-3 HAc.加入
6、等体积的 0.1 mol dm-3 HCl。b.0.1 mol dm-3 HAc 加入等体积的 0.1 mol dm-3 NaOH。c.0.1 mol dm-3 HAc 加入等体积的蒸馏水。d.0.1 mol dm-3 HAc 加入等体积的 0.1 mol dm-3 NaAc。2.3 下列溶液哪些为缓冲溶液?()a 六次甲基四胺加适量 HCl 的混合溶液。布系数及分布图掌握各类酸碱及缓冲溶液值的计算方法了解各类离子与水的作用机理了解酸碱指示剂的作用原理变色点和变色范围熟悉强酸碱和一元弱酸弱碱的滴定曲线滴定突跃大小及其影响因素指示剂的选择原则了解滴定方式及发生较大变化的溶液称为缓冲溶液一般缓冲溶
7、液是由弱酸弱酸盐或弱碱弱碱盐组成缓冲溶液的计算缓冲范围缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效的范围能够起缓冲作用的区称为缓冲溶液的有效缓冲范围一般缓冲溶液的缓冲范围为缓冲物理意义为溶液中的增加单位时所需强碱的量为或使溶液的减小单位时所需强酸的量为化学计量点滴定剂与被测物质按照化学反应方程式完全反应时达到的平衡点称为化学计量点用表示滴定终点在滴定过程中指示剂的变色点称为滴b.NaCl 加入适量 HCl 的混合溶液。c.NaH2PO4与 Na2HPO4的混合溶液。d.0.1 mol dm-3 HAc 与 0.1 mol dm-3 NaOH。2.4 比较下列滴定,哪种类型滴定突跃最大?()a.0.10 mo
8、l dm-3 NaOH 滴定 0.10 mol dm-3HCl。b.1.0 mol dm-3 NaOH 滴定 1.0 mol dm-3 HCl。c.0.10 mol dm-3 NaOH 滴定 0.10 mol dm-3 HAc。d.0.10 mol dm-3 NaOH 滴定 0.10 mol dm-3 HCOOH。2.5 下列酸碱水溶液能够准确滴定的是 ()a.0.1 mol dm-3 H3BO3 b.0.1 mol dm-3 NaAc c.0.1 mol dm-3 NH4+d.0.1 mol dm-3 Na2B4O7 2.6 下列关于指示剂的说法哪一个是正确的 ()a.指示剂为有色物质。b.
9、指示剂为弱酸或弱碱。c.指示剂为弱酸或弱碱,且其酸式或碱式结构具有不同颜色。d.指示剂在酸、碱溶液中可呈现不同的颜色。2.7 用已知浓度的 NaOH 滴定相同浓度的不同弱酸时,弱酸的 pKa愈大,则 ()a.消耗 NaOH 的量愈多。b.滴定突跃愈大。c.滴定突跃越小。d.滴定终点时指示剂颜色变化愈不明显。2.8 在酸碱滴定中选择指示剂时,可不考虑哪个因素?()a.滴定突跃的范围。b.指示剂的变色范围。c.指示剂的颜色变化。d.指示剂分子量的大小。2.9 H3PO4 的a1pK a3pK分别是 2.12,7.20,12.4,当 H3PO4溶液的 pH=6.20 时 c(HPO42-)/c(H2
10、PO4-)是 ()a.10:1 b.1:5 c.1:2 d.1:10 2.10 用标准 NaOH 溶液滴定同浓度的 HAc,若两者的浓度均增大 10 倍,以下叙述滴定曲线突跃大小,正确的是:()a.化学计量点前后 0.1%的 pH 均增大。b.化学计量点前 0.1%的 pH 不变,后 0.1%的 pH 增大。c.化学计量点前 0.1%的 pH 减小,后 0.1%的 pH 增大。d.化学计量点前后 0.1%的 pH 均减小。3.填空题 3.1 用吸收了 CO2的标准 NaOH 溶液测定工业 HAc 的含量时,分析结果会 ;如以甲基橙为指示剂,用此溶液测定工业 HCl 的含量时,分析结果会 (偏高
11、,偏低,无影响)。3.2 Na2B4O7 10H2O 作为基准物质用来标定 HCl 溶液的浓度,有人将其置于干燥器中保存。这样,对标定 HCl 溶液的浓度会 (偏高,偏低,无影响)。布系数及分布图掌握各类酸碱及缓冲溶液值的计算方法了解各类离子与水的作用机理了解酸碱指示剂的作用原理变色点和变色范围熟悉强酸碱和一元弱酸弱碱的滴定曲线滴定突跃大小及其影响因素指示剂的选择原则了解滴定方式及发生较大变化的溶液称为缓冲溶液一般缓冲溶液是由弱酸弱酸盐或弱碱弱碱盐组成缓冲溶液的计算缓冲范围缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效的范围能够起缓冲作用的区称为缓冲溶液的有效缓冲范围一般缓冲溶液的缓冲范围为缓冲物理意义为溶液
12、中的增加单位时所需强碱的量为或使溶液的减小单位时所需强酸的量为化学计量点滴定剂与被测物质按照化学反应方程式完全反应时达到的平衡点称为化学计量点用表示滴定终点在滴定过程中指示剂的变色点称为滴3.3 根据酸碱质子理论,OH-的共轭酸是 。3.4 六亚甲基四胺的bpK=8.85,用它配制缓冲溶液时的 pH 缓冲范围是 ,NH3的bpK=4.74,其 pH 缓冲范围是 。3.5 H2C2O4的a1pK=1.2,a2pK=4.2 当 pH=1.2 时,草酸溶液中的主要存在形式是 ,当 c(HC2O4-)达到最大值时的 pH=。3.6 对于缓冲溶液中影响缓冲容量()的主要因素是 与 。3.7 滴定反应平衡
13、常数 Kt值的大小说明了该反应的完全程度。在浓度一定时,反应的完全程度越高,滴定突跃 。3.8 若需要配制 pH=4.0 的缓冲溶液,可选择 缓冲溶液。3.9 H3PO4的a1pK a3pK 分别为 2.12,7.20,12.4,今将 50cm3 0.20 mol dm-3 H3PO4和 60cm3 0.25mol dm-3 Na3PO4混合并稀释至 200cm3。该溶液的 pH=,是否为缓冲溶液?3.10 用0.100mol dm-3 NaOH 滴定含有0.100mol dm-3 NH4Cl 和0.100mol dm-3 HCl 混合溶液中的 HCl。选择 为指示剂。4、计算题 4.10.2
14、0 mol dm-3 HCN 与 0.20 mol dm-3 NaOH 等体积混合,计算混合溶液 pH 值。4.2计算甘氨酸 NH3+CH2COO-等电点的 pH 值。已知 NH3CH2COOH 的a1pK=2.35,a2pK=9.6.4.3已知 25时下列弱酸的电离常数:HOCl 的aK=3.5 10-8,H3BO3的aK=5.8 10-10,CH3COOH 的aK=1.8 10-5(1)配置 pH=4 的缓冲溶液,用那种酸最好?(2)需要多少 g 这种酸和多少 g 氢氧化钠配置 1.0L 的缓冲溶液,其中这种酸和它的共轭碱的总浓度等于 1.0 mol dm-3。(50.8,6.12)4.4
15、下列滴定中各选用何种指示剂?(1)0.01 mol dm-3 HCl 滴定 0.01 mol dm-3 NaOH (2)0.1 mol dm-3 HCl 滴定 0.1 mol dm-3 NH3.(3)0.1 mol dm-3 HCl 滴定 0.1 mol dm-3 Na2B4O7 (4)0.1 mol dm-3 HCl 滴定 0.1 mol dm-3 Na2CO3.4.5 某样品中仅含 NaOH 和 Na2CO3。.称取 0.3720g 样品,以酚酞为指示剂,消耗 0.1500 mol dm-3 HCl 标准溶液 40.00ml(V1),那么还需多少 ml HCl(V2)达甲基橙变色点?计算样
16、品中 NaOH 和 Na2CO3各自含量。自测练习题答案 1是非题 1.1 ()1.2 ()1.3 ()1.4 ()1.5 ()2 选择题 布系数及分布图掌握各类酸碱及缓冲溶液值的计算方法了解各类离子与水的作用机理了解酸碱指示剂的作用原理变色点和变色范围熟悉强酸碱和一元弱酸弱碱的滴定曲线滴定突跃大小及其影响因素指示剂的选择原则了解滴定方式及发生较大变化的溶液称为缓冲溶液一般缓冲溶液是由弱酸弱酸盐或弱碱弱碱盐组成缓冲溶液的计算缓冲范围缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效的范围能够起缓冲作用的区称为缓冲溶液的有效缓冲范围一般缓冲溶液的缓冲范围为缓冲物理意义为溶液中的增加单位时所需强碱的量为或使溶液的减小
17、单位时所需强酸的量为化学计量点滴定剂与被测物质按照化学反应方程式完全反应时达到的平衡点称为化学计量点用表示滴定终点在滴定过程中指示剂的变色点称为滴2.1(c)2.2(b)2.3(a,c)2.4(b)2.5(d)2.6(c)2.7(c)2.8(d)2.9(d)2.10(b)3.填空题 3.1 偏高,无影响 3.2 偏低 3.3 H2O 3.4 4.1 6.1,8 10 3.5 H2C2O4和 HC2O4-,pH=2.7 3.6 酸及其共轭碱的总浓度,共轭酸碱组分的浓度比值。3.7 愈大 3.8 甲酸 3.9 7.8,是缓冲溶液 3.10 甲基红 4.计算题 4.1 pH=11.1 4.2 pH=
18、9.6 4.3 (1)配置 pH=4 的缓冲溶液,用 CH3COOH(2)需要 50.8g 这种酸和 6.12g 氢氧化钠配置 1.0L 的缓冲溶液 4.4 (1)应选用变色范围在 5.38.7 突跃范围的指示剂,如甲基红、酚红、酚酞;而甲基橙不能选用。(2)应选用变色范围在 4.306.25 以内的指示剂,如溴甲酚绿、甲基红或溴百里酚蓝等指示剂。(3)甲基红为指示剂较合适。(4)选用甲基橙、溴酚蓝或甲基黄指示剂。4.5 还需 13.33 ml HCl;样品中 NaOH 和 Na2CO3各自含量分别为 43.02%和 56.70%。四、课后习题及答案 8.1 已知aK(HF)=6.810-4,
19、aK(NH3)=1.810-5,计算:(a)F-的aK;(b)NH4+的aK。解答:根据aKbK=wK(a)bK(F-)=wK/aK(HF)=10-14/6.810-4=1.510-11(b)aK(NH4+)=wK/bK(NH3)=10-14/1.810-5=5.610-10 8.2 已知aK(HPO42-)=4.210-13,aK(H2PO4-)=6.210-8,试判断 Na2HPO4水溶液的酸碱性。解答:根据aKbK=wK bK(HPO42-)=wK/aK(H2PO4-)=10-14/6.210-8=1.610-7 4.210-13 即bK(HPO42-)aK(HPO42-),也就是说,H
20、PO42-的水解作用远大于其自身的离解作用,所以 Na2HPO4水溶液呈碱性。8.3 区分下列概念:(a)水合与水解;(b)缓冲范围与缓冲容量;(c)滴定终点与化学计量点。解答:(a)水合是 H2O 分子以其偶极的一端在离子周围取向,H2O 分子作为整体参与反应;而水解是 H2O 分子被撕裂产生 OH或 H+,再与离子结合。布系数及分布图掌握各类酸碱及缓冲溶液值的计算方法了解各类离子与水的作用机理了解酸碱指示剂的作用原理变色点和变色范围熟悉强酸碱和一元弱酸弱碱的滴定曲线滴定突跃大小及其影响因素指示剂的选择原则了解滴定方式及发生较大变化的溶液称为缓冲溶液一般缓冲溶液是由弱酸弱酸盐或弱碱弱碱盐组成
21、缓冲溶液的计算缓冲范围缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效的范围能够起缓冲作用的区称为缓冲溶液的有效缓冲范围一般缓冲溶液的缓冲范围为缓冲物理意义为溶液中的增加单位时所需强碱的量为或使溶液的减小单位时所需强酸的量为化学计量点滴定剂与被测物质按照化学反应方程式完全反应时达到的平衡点称为化学计量点用表示滴定终点在滴定过程中指示剂的变色点称为滴(b)缓冲容量是指维持系统 pH 大体恒定的条件下,缓冲溶液能够中和外来酸或外来碱的量;缓冲范围是指能够起缓冲作用的 pH 区间。(c)滴定终点是指示剂的实际变色点;而化学计量点指滴定剂与被滴定物之间按照化学计量关系完全反应时所达到的点。8.4 将 25.2g NaC
22、2H3O2加入到 0.550 mol dm-3的 HC2H3O2溶液中,得到 500ml 的缓冲溶液,计算此缓冲溶液的 pH。解答:此缓冲溶液 NaC2H3O2的浓度为:c(NaC2H3O2)/mol dm-3=5.00.822.25=0.622 根据公式:pH=apKlg33dmmol/dmmol/共轭碱酸cc得 pH=lg(1.810-5)lg32323232/OHNaC/OHHCdmmolcdmmolc=lg(1.810-5)lg622.0550.0=4.80 8.5 欲配制 pH=5.09 的醋酸盐溶液,需向 0.300 dm3 0.25 mol dm-3的 HC2H3O2溶液中加入多
23、少克 NaC2H3O2?解答:根据公式:pH=apKlg33dmmol/dmmol/共轭碱酸cc得 pH=5.09=lg(1.810-5)lg32323232dmmol/OHNaCdmmol/OHHCcc 得:c(NaC2H3O2)/mol dm-3=0.550 m(NaC2H3O2)/g=c(NaC2H3O2)/mol dm-3V/dm3M(NaC2H3O2)/g mol-=0.5500.30082.0=14.0 8.6 向 0.300 dm3含 0.250 mol dm-3的 HC2H3O2和 0.560 mol dm-3 NaC2H3O2的混合溶液中加入(a)0.0060mol HCl;
24、(b)0.0060mol NaOH,计算这两种情况下缓冲溶液的 pH。解答:(a)当加入 0.0060mol HCl 时,溶液中 HC2H3O2 和 NaC2H3O2的浓度分别为:c(HC2H3O2)/mol dm-3=3-330.300dmmol006.0dmmol 0.250dm 300.0=0.270 c(C2H3O2-)/mol dm-3=3-330.300dmmol006.0dmmol 0.560dm 300.0=0.540 则 pH=lg(1.810-5)lg540.0270.0=5.05(b)当加入 0.0060mol NaOH 时,溶液中 HC2H3O2 和 NaC2H3O2的
25、浓度分别为:布系数及分布图掌握各类酸碱及缓冲溶液值的计算方法了解各类离子与水的作用机理了解酸碱指示剂的作用原理变色点和变色范围熟悉强酸碱和一元弱酸弱碱的滴定曲线滴定突跃大小及其影响因素指示剂的选择原则了解滴定方式及发生较大变化的溶液称为缓冲溶液一般缓冲溶液是由弱酸弱酸盐或弱碱弱碱盐组成缓冲溶液的计算缓冲范围缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效的范围能够起缓冲作用的区称为缓冲溶液的有效缓冲范围一般缓冲溶液的缓冲范围为缓冲物理意义为溶液中的增加单位时所需强碱的量为或使溶液的减小单位时所需强酸的量为化学计量点滴定剂与被测物质按照化学反应方程式完全反应时达到的平衡点称为化学计量点用表示滴定终点在滴定过程中指
26、示剂的变色点称为滴c(HC2H3O2)/mol dm-3=3-330.300dmmol006.0dmmol 0.250dm 300.0=0.230 c(C2H3O2-)/mol dm-3=3-330.300dmmol006.0dmmol 0.560dm 300.0=0.580 则 pH=lg(1.810-5)lg580.0230.0=5.14 8.7 在滴定过程中,为什么酸碱指示剂的用量要尽可能少?解答:指示剂的量过多,不仅颜色变化不明显,而且指示剂本身亦消耗一些滴定剂,带来误差。对单色指示剂例如酚酞,甚至会影响其变色范围。8.8 用 0.100 mol dm-3 NaOH 溶液滴定 25.0
27、0cm3 0.100 mol dm-3 HA 溶液,无论 HA 是强酸还是弱酸,在化学计量点时,所消耗 NaOH 溶液的体积相同,而该点时的 pH 不同,为什么?答:无论 HA 是强酸还是弱酸,因为体积和浓度是固定的,所以所用 NaOH 的体积相同。但对于弱酸来说,其形成的盐要发生水解,而强酸形成的盐不发生水解,所以化学计量点时 pH 不同。8.9 向 50.00cm3 0.100 mol dm-3的 HC2H3O2溶液中加入 30.00cm3 0.100 mol dm-3NaOH 溶液,计算溶液的 pH 为多少?解答:HC2H3O2+OH-C2H3O2-+H2O 溶液中 HC2H3O2和 C
28、2H3O2-的浓度分别为:c(HC2H3O2)/mol dm-3=00.3000.50100.000.30100.000.50=0.25 c(C2H3O2-)/mol dm-3=00.3000.50100.000.30=0.375 则得:pH=apKlg33dmmol/dmmol/共轭碱酸cc=lg(1.810-5)lg375.025.0=4.92 8.10 用 0.200 mol dm-3 HCl 滴定 0.200 mol dm-3的下列各溶液(a)NaOH;(b)NH2OH 溶液,计算化学计量点时的 pH。解答:(a)H3O+OH 2H2O pH=lgc(H3O+)/mol dm-3=lg
29、10-7=7.0(b)NH2OH+H3O+NH3OH+H2O Ka=1.110-6 在化学计量点时,c(NH3OH+)/mol dm-3=0.200/2=0.100 则 c(NH3OH+)aK=1.110-60.1=1.110-7 20wK,又因为:布系数及分布图掌握各类酸碱及缓冲溶液值的计算方法了解各类离子与水的作用机理了解酸碱指示剂的作用原理变色点和变色范围熟悉强酸碱和一元弱酸弱碱的滴定曲线滴定突跃大小及其影响因素指示剂的选择原则了解滴定方式及发生较大变化的溶液称为缓冲溶液一般缓冲溶液是由弱酸弱酸盐或弱碱弱碱盐组成缓冲溶液的计算缓冲范围缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效的范围能够起缓冲作用的区
30、称为缓冲溶液的有效缓冲范围一般缓冲溶液的缓冲范围为缓冲物理意义为溶液中的增加单位时所需强碱的量为或使溶液的减小单位时所需强酸的量为化学计量点滴定剂与被测物质按照化学反应方程式完全反应时达到的平衡点称为化学计量点用表示滴定终点在滴定过程中指示剂的变色点称为滴c(NH3OH+)/aK=0.1/1.110-6 500 故,c(H3O+)/mol dm-3=-33adm/mol)OHNH(cK=1.0101.16 则 pH=lg c(H3O+)/mol dm-3=lg1.0101.16=3.52 五、中文参考文献 1 杨 睿,关于缓冲液酸度计算公式推导原理的商榷,大学化学,2003,18(5):51-
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34、的区称为缓冲溶液的有效缓冲范围一般缓冲溶液的缓冲范围为缓冲物理意义为溶液中的增加单位时所需强碱的量为或使溶液的减小单位时所需强酸的量为化学计量点滴定剂与被测物质按照化学反应方程式完全反应时达到的平衡点称为化学计量点用表示滴定终点在滴定过程中指示剂的变色点称为滴第九章 沉淀-溶解平衡和沉淀滴定 一、教学基本要求 1、了解沉淀的溶解度和溶度积常数。2、掌握微溶化合物溶解度的计算。3、熟悉影响条件溶度积和沉淀溶解度的因素。4、熟悉几种重要的银量法的原理、特点和应用 二、要点 1溶度积常数:微溶化合物的溶解平衡常数,它属于热力学常数。2溶解度:指在一定温度下的饱和溶液中溶解的该物质的浓度。3离子积:难
35、溶电解质溶液中构晶离子浓度的乘积。4饱和状态:离子积等于spK的状态即饱和状态。5过饱和状态:离子积大于spK的状态为过饱和状态。6未饱和状态:离子积小于spK的 状态为未饱和状态。7沉淀溶解平衡的移动 1)外加共同离子:当沉淀反应达到平衡后,如果向溶液中加入适当过量的含有某一构晶离子的试剂或溶液,则沉淀的溶解度减小。但沉淀剂加入太多,有时可能引起盐效应、酸效应及络合效应等副反应,反而使沉淀的溶解度增大。2)盐效应:在强电解质存在下,沉淀溶解度较在纯水中的溶解度增大的现象称为盐效应。3)溶液 pH 影响:当构成微溶化合物的阴离子为弱碱时,溶液 pH 的降低会使微溶化合物的溶解度增大。当微溶化合
36、物本身为一弱酸时,溶液酸度的增大,会使微溶化合物的溶解度减小。4)络合物形成对溶解度的影响:在进行沉淀反应时,若溶液中存在能与构晶离子生成可溶性络合物的络合剂,则反应向沉淀溶解的方向进行,影响沉淀的完全程度。8 莫尔法:以 K2CrO4为指示剂的银量法称为莫尔法,主要用于 AgNO3标准溶液直接滴定 Cl-或 Br-的反应,其依据为 AgCl 与 Ag2CrO4的溶解度和颜色的显著差异。滴定条件:中性或弱碱性溶液。9佛尔哈德法:以铁铵矾 NH4Fe(SO4)2为指示剂的银量法称为佛尔哈德法。本法分为直接滴定法和返滴定法。直接滴定法:在酸性条件下,以铁铵矾NH4Fe(SO4)2为指示剂,用KSC
37、N 或NH4SCN标准溶液直接滴定溶液中的 Ag+,至溶液中出现 FeSCN2+红色时表示终点到达。返滴定法:在含有卤素离子的 HNO3介质中,首先加入一定量过量的 AgNO3标准溶液,然后以铁铵矾为指示剂,用 NH4SCN 标准溶液返滴定过量的 AgNO3。10.法扬司法:用吸附指示剂指示滴定终点的银量法,称为法扬司法。吸附指示剂是一类有机染料,当它被吸附在胶粒表面后,可能是由于形成某些化合物而导致指示剂布系数及分布图掌握各类酸碱及缓冲溶液值的计算方法了解各类离子与水的作用机理了解酸碱指示剂的作用原理变色点和变色范围熟悉强酸碱和一元弱酸弱碱的滴定曲线滴定突跃大小及其影响因素指示剂的选择原则了
38、解滴定方式及发生较大变化的溶液称为缓冲溶液一般缓冲溶液是由弱酸弱酸盐或弱碱弱碱盐组成缓冲溶液的计算缓冲范围缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效的范围能够起缓冲作用的区称为缓冲溶液的有效缓冲范围一般缓冲溶液的缓冲范围为缓冲物理意义为溶液中的增加单位时所需强碱的量为或使溶液的减小单位时所需强酸的量为化学计量点滴定剂与被测物质按照化学反应方程式完全反应时达到的平衡点称为化学计量点用表示滴定终点在滴定过程中指示剂的变色点称为滴分子结构的变化,而引起颜色的变化。采用吸附指示剂时,应注意以下几个方面:a.由于颜色变化发生在沉淀的表面,因此应尽量使沉淀的比表面大一些。b.溶液的浓度不能太稀,因为浓度太稀时,沉淀很
39、少,观察终点比较困难。c.避免在强阳光下操作,因为卤化银沉淀对光敏感,很快转化为灰黑色,影响终点的观察。d.各种吸附指示剂的特性差异很大,对滴定条件,特别是酸度的要求有所不同,适用范围也不相同。三、学生自测练习题 1填空题 1.1 沉淀滴定法中摩尔法的指示剂是 。1.2 沉淀滴定法中摩尔法滴定的酸度是 。1.3 沉淀滴定法中佛尔哈德法的指示剂是 。1.4 沉淀滴定法中佛尔哈德法的滴定剂是 。1.5 一般同离子效应将使沉淀溶解度 。1.6 络合效应将使沉淀溶解度 。1.7 用沉淀滴定法测定银,适宜的方法是 。1.8 溶液过饱和度愈大,沉淀颗粒 。1.9 沉淀滴定法中一般加过量沉淀剂,利用 效应,
40、可使沉淀溶解度 ;但若沉淀剂过多,反而由于 或其他副反应而 沉淀溶解度。一般沉淀剂以过量 为宜,对非挥发性沉淀剂,一般则以过量 为宜。1.10 求难溶化合物 MA 在水中溶解度,若 A 为强酸根,存在可与金属离子形成络合物的试剂 L,则其溶解度的计算式为 。2选择题(选择正确答案的题号填入)2.1 CaF2沉淀在 pH=3 的溶液中的溶解度较 pH=5 溶液中的溶解度 ()a小 b大 c相等 d可能大也可能小 2.2 Ag2CrO4在0.0010 mol dm-3 AgNO3溶液中的溶解度较在0.0010 mol dm-3 K2CrO4中的溶解度 ()a小 b相等 c可能大也可能小 d大 2.
41、3 Ag2S 的spK=2.0 10-48,其在纯水中溶解度的计算式为 ()as=3spK bs=3sp4/K cs=3sp2/SK ds=3sp24/SK 2.4 Mg(OH)2沉淀在水中的溶解度为 8.5 10-4 g/100g,则 Mg(OH)2(Mr=58.32)的溶度积为 ()a1.2 10-12 b1.2 10-11 c2.4 10-12 d2.4 10-11 2.5 某吸附指示剂apK=5.0,以银量法测卤素离子时,pH 应控制在 ()apH5.0 bpH5.0 c5.0pH10.0 dpH10.0 2.6 用佛尔哈德法测定 Cl-时,未加硝基苯保护沉淀,分析结果会 ()布系数及
42、分布图掌握各类酸碱及缓冲溶液值的计算方法了解各类离子与水的作用机理了解酸碱指示剂的作用原理变色点和变色范围熟悉强酸碱和一元弱酸弱碱的滴定曲线滴定突跃大小及其影响因素指示剂的选择原则了解滴定方式及发生较大变化的溶液称为缓冲溶液一般缓冲溶液是由弱酸弱酸盐或弱碱弱碱盐组成缓冲溶液的计算缓冲范围缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效的范围能够起缓冲作用的区称为缓冲溶液的有效缓冲范围一般缓冲溶液的缓冲范围为缓冲物理意义为溶液中的增加单位时所需强碱的量为或使溶液的减小单位时所需强酸的量为化学计量点滴定剂与被测物质按照化学反应方程式完全反应时达到的平衡点称为化学计量点用表示滴定终点在滴定过程中指示剂的变色点称为滴a
43、偏高 b偏低 c无影响 d.不确定 2.7 指出下列条件适于佛尔哈德法的是 ()apH 6.5 10 b以 K2CrO4为指示剂 c滴定酸度为 0.1 1 mol dm-3 d以荧光黄为指示剂 2.8 重量法测 SO42-选用下列哪个沉淀剂为宜 ()aBa(NO3)2 bPb(NO3)2 cBaCl2 dPb(CH3COO)2 2.9 在一定酸度和一定 C2O42-浓度的溶液中,CaC2O4的溶解度为 ()as=spK/c(C2O42-)bs=spK cs=spK/c(C2O42-)(C2O42-)ds=242sp/OCK 2.10 已知 Mg(OH)2的spK=1.8 10-11,则 Mg(
44、OH)2饱和溶液中的 pH 是 ()a3.59 b10.43 c4.5;d9.41 3计算题 3.1 计算并比较 BaSO4在水中及 c(SO42+)=0.10 mol dm-3溶液中的溶解度。3.2 计算 CaC2O4在 pH=1.0 时的溶解度。3.3 将 2.0 10-3 mol dm-3 的 AgNO3溶液分别与等体积同浓度的 K2CrO4和 KI 溶液相混合,是否均有沉淀析出?Ag+沉淀是否完全?已知spK(Ag2CrO4)=1.1 10-12,spK(AgI)=8.310-17 3.4 Ag2CrO4沉淀在 0.001 mol dm-3 AgNO3中的溶解度与在 0.001mol
45、dm-3 K2CrO4溶液中的溶解度分别是多少?(2.2410-5 mol dm-3,2 10-6 mol dm-33)自测题答案 1填空题 1.1 K2CrO4;1.2 6.5 10;1.3 铁铵钒;1.4 NH4SCN;1.5 减小;1.6 增大;1.7 小;1.8 愈小 1.9 同离子效应;降低;盐效应;增大;50 100%;20 30%;1.10 )(LMKsp 2选择题 2.1 (b)2.2 (a)2.3 (d)2.4 (b)2.5(c)2.6 (b)2.7 (c)2.8 (c)2.9 (c)2.10 (b)3.计算题 3.1 BaSO4在水中的溶解度为 1.0510-5 mol d
46、m-3 在 c(SO42+)=0.10 mol dm-3溶液中的溶解度为 1.1 10-9 mol dm-3 3.2 CaC2O4在 pH=1.0 时的溶解度为 10-2.2 mol dm-3。3.3 两者均可析出沉淀,但对 Ag2CrO4来说,Ag+沉淀不完全,而对于 AgI,Ag+则完全沉淀 3.4 Ag2CrO4沉淀在 0.001 mol dm-3AgNO3中的溶解度为 2.2410-5 mol dm-3,0.001 mol dm-3 K2CrO4溶液中的溶解度为 2 10-6 mol dm-3 四、课后习题及答案 布系数及分布图掌握各类酸碱及缓冲溶液值的计算方法了解各类离子与水的作用机
47、理了解酸碱指示剂的作用原理变色点和变色范围熟悉强酸碱和一元弱酸弱碱的滴定曲线滴定突跃大小及其影响因素指示剂的选择原则了解滴定方式及发生较大变化的溶液称为缓冲溶液一般缓冲溶液是由弱酸弱酸盐或弱碱弱碱盐组成缓冲溶液的计算缓冲范围缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效的范围能够起缓冲作用的区称为缓冲溶液的有效缓冲范围一般缓冲溶液的缓冲范围为缓冲物理意义为溶液中的增加单位时所需强碱的量为或使溶液的减小单位时所需强酸的量为化学计量点滴定剂与被测物质按照化学反应方程式完全反应时达到的平衡点称为化学计量点用表示滴定终点在滴定过程中指示剂的变色点称为滴9.1 (a)区分溶解度和溶度积的概念;(b)写出下列离子化合物的
48、溶度积表达式:CuS,NiC2O4,Ag2SO4,Co(OH)3和 Fe3(AsO4)2。解答:(a)溶解度是在一定温度下饱和溶液中溶解的固体质量除以溶剂质量所得的商,是个量纲为一的量。溶度积指平衡状态下难溶电解质溶液中离子浓度的乘积。(b)spK(CuS)=c(Cu2+)/mol dm-3 c(S2-)/mol dm-3;spK(NiC2O4)=c(Ni2+)/mol dm-3c(C2O42-)/mol dm-3;spK(Ag2SO4)=c(Ag+)/mol dm-32c(SO42-)/mol dm-3;spK(Co(OH)3)=c(Co3+)/mol dm-3 c(OH-)/mol dm-
49、33;spK(Fe3(AsO4)2)=c(Fe 2+)/mol dm-33c(AsO43-)/mol dm-32。9.2 已知,25 时 CaSO4的溶解度为 0.20g/100cm3,求 25 时 CaSO4的spK。解答:c(Ca2+)/mol dm-3=c(SO42-)/mol dm-3=1.01362.0=0.015 spK=c(Ca2+)/mol dm-3c(SO42-)/mol dm-3=0.0150.015=2.310-4 9.3 计算 25时,PbI2在水中的溶解度(mol dm-3),已知 PbI2的spK=7.110-9。解答:设饱和溶液中 Pb2+离子的浓度 x mol
50、dm-3,I-离子浓度则为 2x mol dm-3。代入溶度积常数表达式得:spK(PbI2)=c(Pb2+)/mol dm-3 c(I-)/mol dm-32=x(2x)2=4x3 (x/mol dm-3)3=spK(PbI2)/4=7.110-9 x/mol dm-3=1.210-3 溶液中 Pb2+离子的浓度为 1.210-3 mol dm-3,也是 PbI2以 mol dm-3为单位的溶解度。9.4 计算 PbI2在 0.1 mol dm-3 KI(aq)溶液中的溶解度。解答:设 PbI2在 0.1 mol dm-3KI(aq)溶液中的溶解度是 x mol dm-3,则溶液中 Pb2+