資源簡介

(共35張PPT)
水溶液的多重平衡圖像
鄭州外國語學校萬新萍
數學計算基礎
1、lg(M N)=lgM＋lgN pAg=－lgc(Ag+)
lg(M/N)=lgM－gN
lg(Mn)=nlgM
2、自變量、因變量及兩者之間的關系(正相關、負相關等)
3、斜率的絕對值可衡量線的陡緩程度y=kx＋b
溫故知新：標出下列曲線對應的微粒并計算曲線交點處的pH值
①H2A H+＋HA- Ka1
HA- H+＋A2- Ka2
②N2H4＋H2O N2H5+＋OH- Kb1
N2H5+＋H2O N2H62+＋OH- Kb2
H2A HA- A2-
pKa1
pKa2
(pKa1＋pKa2)/2
pH
pH
N2H62+ N2H5+ N2H4
14－pKb1
14－pKb2
14－(pKb1＋pKb2)/2
溫故知新：標出下列曲線對應的微粒并計算曲線交點處的pOH值
①H2A H+＋HA- Ka1
HA- H+＋A2- Ka2
②N2H4＋H2O N2H5+＋OH- Kb1
N2H5+＋H2O N2H62+＋OH- Kb2
A2- HA- H2A
14－pKa2
14－pKa1
14－(pKa1＋pKa2)/2
pOH
pOH
N2H4 N2H5+ N2H62+
pKb1
pKb2
(pKb1＋pKb2)/2
配位平衡 Ag++NH3 [Ag(NH3)]+ K1
[Ag(NH3)]+ +NH3 [Ag(NH3)2]+ K2
Ag+、[Ag(NH3)]+、[Ag(NH3)2]+的分布系數δ與lg[c(NH3)]關系如圖所示
Ag+
[Ag(NH3)2]+
[Ag(NH3)]+
pK1
pK2
(pKa1＋pKa2)/2
向一定濃度的CuSO4溶液中通入NH3，存在化學平衡：
M代表Cu2+、[Cu(NH3)]2+、[Cu(NH3)2]2+、[Cu(NH3)3]2+、[Cu(NH3)4]2+
Cu2++NH3 [Cu(NH3)]2+ K1
[Cu(NH3)]2++NH3 [Cu(NH3)2]2+ K2
[Cu(NH3)2]2++NH3 [Cu(NH3)3]2+ K3
[Cu(NH3)3]2++NH3 [Cu(NH3)4]2+ K4
K1=
K2=
K3=
K4=
104.2
δ(M)
103.6
102.9
102.2
向一定濃度的CuSO4溶液中通入NH3，存在化學平衡：
M代表Cu2+、[Cu(NH3)]2+、[Cu(NH3)2]2+、[Cu(NH3)3]2+、[Cu(NH3)4]2+
δ(M)
lgc(NH3)=－2.9時，
錯誤
溫故知新 : 對數型圖像——以二元弱酸為例
x
y
y=－x＋pKa1
y=－x＋pKa2
x
y
y=x－pKa1
y=x－pKa2
y=x－pKa1
y=x－pKa2
pH
0
y=－x＋pKa1
y=－x＋pKa2
M(a,b)
pH
0
N(c,d)
因為Ka1>Ka2 ，所以pKa1>
<
pKa1
pKa2
pKa1
pKa2
Ka1＝______，Ka2＝_____
10－4.4
10－5.4
溫故知新 : 對數型圖像——沉淀溶液平衡
AgCl(s) Ag+(aq)＋Cl-(aq)
Ksp(AgCl)=c(Ag+) c(Cl-) pKsp(AgCl)=pc(Ag+)＋pc(Cl-)
AgBr(s) Ag+(aq)＋Br-(aq)
Ksp(AgBr)=c(Ag+) c(Br-) pKsp(AgBr)=pc(Ag+)＋pc(Br-)
Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)＋CrO42-(aq)
Ksp(Ag2CrO4)=c(Ag+)2 c(CrO42-)
pKsp(Ag2CrO4)=2pc(Ag+)+ pc(CrO42-)
x
y
溫故知新 : 對數型圖像——沉淀溶液平衡
pc(Ag+)
pc(Cl-)或pc(I-)或pc(CrO42-)
Ag2CrO4
0 2 4 6 8 10 12 14
AgCl
AgI
14
12
10
8
6
4
2
14
12
10
8
6
4
2
0 2 4 6 8 10 12 14
pc(Cl-)或pc(I-)或pc(CrO42-)
pc(Ag+)
Ag2CrO4
AgI
AgCl
平行關系
平行關系
常溫下，向Co(NO3)2、Pb(NO3)2和HR的混合液中滴加NaOH溶液，pM與pH的關系如圖所示，已知pM= lgc(M)，c(M)代表c(Co2+)、c(Pb2+)或 Ksp[Co(OH)2]>Ksp[Pb(OH)2]
Pb2+
Co2+
快速判斷曲線含義
一
沉淀溶解平衡與電離、水解平衡
例1 常溫下，在含有足量H3A(s)的溶液中，一定pH范圍內，存在以下平衡：lgc(x)表示lgc(H2A-)、lgc(HA2-)、lgc(A3-)
H3A(s) H3A(aq) K0
H3A(aq) H2A-(aq)＋H+(aq) K1
H2A-(aq) HA2-(aq)＋H+(aq) K2
HA2-(aq) A3-(aq)＋H+(aq) K3
(1)三條直線分別對應什么離子？
H2A-
HA2-
A3-
H3A(s) H3A(aq) K0
H3A(aq) H2A-(aq)＋H+(aq) K1
H2A-(aq) HA2-(aq)＋H+(aq) K2
HA2-(aq) A3-(aq)＋H+(aq) K3
H3A(aq) HA2-(aq)＋2H+(aq) K1K2
H3A(aq) A3-(aq)＋3H+(aq) K1K2K3
(2)a=_____________
(用K0、K1、K2、K3表示)
例1 常溫下，在含有足量H3A(s)的溶液中，一定pH范圍內，存在以下平衡：lgc(x)表示lgc(H2A-)、lgc(HA2-)、lgc(A3-)
H3A(s) H3A(aq) K0
H3A(aq) H2A-(aq)＋H+(aq) K1
H2A-(aq) HA2-(aq)＋H+(aq) K2
HA2-(aq) A3-(aq)＋H+(aq) K3
H2A-
HA2-
A3-
(2)a=______________
(3)pH=a時
錯誤
例1 常溫下，在含有足量H3A(s)的溶液中，一定pH范圍內，存在以下平衡：lgc(x)表示lgc(H2A-)、lgc(HA2-)、lgc(A3-)
例2 HA是一元弱酸，難溶鹽MA的飽和溶液中c2(M+)隨c(H+)而變化，M+不發生水解。實驗發現，298K時c2(M+)－(H+)為線性關系，如下圖中實線所示。
(1)采取哪些方法可使c(H+)增大？
c(H+) c(A-) c(M+)
加HA
加HCl
(2)該體系中下列等式是否成立？
c(M+)=c(A-)+c(HA)
c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
成立
不成立
增大 增大 減小
增大 減小 增大
例2 HA是一元弱酸，難溶鹽MA的飽和溶液中c2(M+)隨c(H+)而變化，M+不發生水解。實驗發現，298K時c2(M+)－(H+)為線性關系，如下圖中實線所示。
(3)Ksp(MA) =
Ka(HA) =
5×10-8
2×10-4
例2 HA是一元弱酸，難溶鹽MA的飽和溶液中c2(M+)隨c(H+)而變化，M+不發生水解。實驗發現，298K時c2(M+)－(H+)為線性關系，如下圖中實線所示。
(4)c2(M+)與c(H+)之間的關系式 。
例2 HA是一元弱酸，難溶鹽MA的飽和溶液中c2(M+)隨c(H+)而變化，M+不發生水解。實驗發現，298K時c2(M+)－(H+)為線性關系，如下圖中實線所示。
(5)若難溶鹽為MA2，M2+不發生水解，HA是一元弱酸。是否還存在類似的線性關系？
例2 HA是一元弱酸，難溶鹽MA的飽和溶液中c2(M+)隨c(H+)而變化，M+不發生水解。實驗發現，298K時c2(M+)－(H+)為線性關系，如下圖中實線所示。
(6)若難溶鹽為MB，M2+不發生水解，H2B是二元弱酸。是否還存在類似的線性關系？
(6) MB是一種難溶鹽，H2B是一種二元弱酸，Ka1=1.3×10-7，Ka2=2.6×10-15，難揮發，M2+不發生水解。室溫下，將MB溶于一定濃度的一元強酸HA溶液中，直到不再溶解，所得溶液中c(H+)2和c(M2+)2有如圖所示的線性關系，忽略溶液體積的變化，在圖示實線對應的pH范圍內，溶液中c(M2+)≈c(H2B)
求Ksp(MB)≈
2×10-24
練習：常溫下，含BaCO3的濁液中c(Ba2+)隨c(H+)的變化關系如圖所示(整個過程無氣體溢出；忽略CO32-第二步水解)，已知：
下列敘述正確的是
A．x=7.5
B．水的電離程度：MC．N點：
D．N點溶液中加Na2SO4固體，將移向P
AC
例3 天然水體中的H2CO3與空氣中的CO2保持平衡。室溫下，某溶洞水體中－lg[ c(X)]與pH的關系如圖(X為H2CO3、HCO3-、CO32-、Ca2+ )。
HCO3-
CO32-
Ca2+
計算下列平衡常數
Ksp(CaCO3)=
Ka1(H2CO3)=
Ka2(H2CO3)=
10-6.2
10-10.2
10-9
練1 某混合液中始終保持c(H2S)=0.1mol·L-1，調節pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分離，體系中pH與－lgc關系如下圖所示，c為HS-、S2- 、H2S、Ni2+和Cd2+的濃度，單位為mol·L-1。已知Ksp(NiS)＞Ksp(CdS)
曲線分別表示哪些離子？
①代表
②代表
③代表
④代表
⑤代表
①
Cd2+
②
Ni2+
③
S2-
④
⑤
HS-
H2S
練1 某混合液中始終保持c(H2S)=0.1mol·L-1，調節pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分離，體系中pH與－lgc關系如下圖所示，c為HS-、S2- 、Ni2+和Cd2+的濃度，單位為mol·L-1。已知Ksp(NiS)＞Ksp(CdS)
計算下列平衡常數
Ksp(CdS)=
Ksp(NiS)=
Ka1(H2S)=
Ka2(H2S)=
Cd2+
Ni2+
S2-
HS-
H2S
10－26
10－18.4
10-7.1
10-14.7
計算下列平衡常數
Ksp(ZnS)=
Ksp[Al(OH)3]=
練2 某混合液中Al3+和Zn2+濃度均為0.1mol·L-1，通入H2S始終保持c(H2S)=0.1mol·L-1，調節pH使Al3+和Zn2+形成硫化物而分離，體系中pH與－lgc關系如下圖所示，c為OH-、S2- 、Al3+和Zn2+的濃度，單位為mol·L-1。已知Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17
S2-
OH-
Zn2+
Al3+
10-21.6
10-32.8
練3 常溫下Ka(CH3COOH)=1.0×10-5，向某含有ZnSO4酸性廢液加入一定量的CH3COONa后，再通入H2S生成ZnS沉淀，始終保持c(H2S)=0.1mol·L-1，pX[pX=－lgX，X為c(Zn2+)、c(HS-)/c(H2S)、c(S2-)/c(HS-)]與 關系如圖。
5－pH
c(HS-)/c(H2S)
c(Zn2+)
c(S2-)/c(HS-)
A點溶液的pH值：
Ka1=
Ka2=
Ksp(ZnS)=
4
10-7.04
10-12
10-21.7
二
沉淀溶解平衡與配位平衡
曲線分別表示哪些離子？
Ⅰ代表
Ⅱ代表
Ⅲ代表
Ⅳ代表
c(NH3)=0.1mol/L時，該飽和AgCl溶液的濃度（溶解度）為_____mol/L。
10-2.35
例1 向AgCl飽和溶液(有足量AgCl固體)中滴加氨水，發生反應Ag++NH3 [Ag(NH3)]+ K1
[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+ K2
其中M代表Ag+、Cl﹣、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+
[Ag(NH3)2]+
[Ag(NH3)]+
Ag+
Cl-
計算下列平衡常數
Ksp(AgCl)=
K1=
K2=
例1 向AgCl飽和溶液(有足量AgCl固體)中滴加氨水，發生反應Ag++NH3 [Ag(NH3)]+ K1 [Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+K2
其中M代表Ag+、Cl﹣、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+
10-9.75
[Ag(NH3)2]+
[Ag(NH3)]+
Ag+
Cl-
103.24
103.81
練1 在含足量HgI2(s)的溶液中，一定c(I﹣)范圍內，存在平衡關系：已知lgc(Hg2+)、lgc(HgI+)，lgc(HgI3-)，lgc(HgI42-)隨lgc(I﹣)的變化關系如圖所示
Hg2+
HgI42-
HgI2(s) HgI2(aq) K0
HgI2(aq) Hg2+(aq)+2I-(aq) K1
HgI2(aq) HgI+(aq)+I-(aq) K2
HgI2(aq)+I-(aq) HgI3-(aq) K3
HgI2(aq)+2I-(aq) HgI42-(aq) K4
HgI+
HgI3-
lgc(Hg2+)=lgK0+lgK1－2lgc(I-)
lgc(HgI+)=lgK0+lgK2－lgc(I-)
lgc(HgI3-)=lgK0+lgK3+lgc(I-)
lgc(HgI42-)=lgK0+lgK4+2lgc(I-)
練1 在含足量HgI2(s)的溶液中，一定c(I﹣)范圍內，存在平衡關系：已知lgc(Hg2+)、lgc(HgI+)，lgc(HgI3-)，lgc(HgI42-)隨lgc(I﹣)的變化關系如圖所示
(1)a=
c=
(2)溶液中I元素和Hg元素的物質的量之比始終為2:1
lgc(Hg2+)=lgK0+lgK1－2lgc(I-)
lgc(HgI+)=lgK0+lgK2－lgc(I-)
lgc(HgI3-)=lgK0+lgK3+lgc(I-)
lgc(HgI42-)=lgK0+lgK4+2lgc(I-)
N(c,d)
lg(K1/K2)
lg(K3/K4)
錯誤

展開更多......

收起↑