酸碱反应和沉淀反应.
初中化学知识点归纳酸碱中和反应的沉淀反应
初中化学知识点归纳酸碱中和反应的沉淀反应初中化学知识点归纳:酸碱中和反应的沉淀反应酸碱中和反应是化学中的一种重要反应类型。
在此类反应中,酸和碱反应生成盐和水。
而在某些特定条件下,酸碱中和反应还会伴随着沉淀的生成。
本文将重点对酸碱中和反应中的沉淀反应进行归纳和探讨。
一、酸碱中和反应基础知识酸碱中和反应是指酸和碱在一定比例下发生反应,生成盐和水。
在化学方程式中,通常写作:酸 + 碱→ 盐 + 水。
酸是指能够释放出H+离子(即氢离子)的化合物,具有酸性的物质。
碱是能够释放出OH-离子(即氢氧根离子)的化合物,具有碱性的物质。
反应过程中,H+离子和OH-离子结合生成水,而原本存在于酸和碱中的离子则结合形成盐。
二、酸碱中和反应的沉淀反应沉淀反应是指在溶液中生成不溶于溶液的固体产物。
在酸碱中和反应中,沉淀反应常常发生,形成具有沉淀性质的盐。
1. 氢氧化物与酸反应当酸与含有氢氧化物(碱)的溶液发生反应时,产生的产物往往是沉淀。
这是由于酸中的H+离子与氢氧化物中的OH-离子结合形成水的同时,其他阴离子和阳离子结合生成不溶于溶液的盐,沉淀下来。
例如:HCl + NaOH → NaCl + H2O(氯化钠是可溶于溶液中的盐,不产生沉淀)2. 碳酸氢盐与酸反应碳酸氢盐(如重碳酸氢钠、碳酸氢铵等)与酸反应时,产生的产物也常常是沉淀。
这是因为碳酸氢盐中的HCO3-离子与酸中的H+离子结合生成水的同时,其他阴离子和阳离子结合形成不溶于溶液的盐,沉淀下来。
例如:HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2↑ + H2O(氯化钠是可溶于溶液中的盐,不产生沉淀;而二氧化碳则以气体形式释放)3. 硫酸盐与银盐的反应硫酸盐与银盐发生反应时,常常会生成不溶于溶液的硫酸盐沉淀。
这是由于硫酸盐与银盐中的阳离子结合形成不溶于溶液的盐,沉淀下来。
例如:Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2NaCl(硫酸钡是典型的沉淀)三、酸碱中和反应沉淀反应的应用酸碱中和反应和沉淀反应在实际应用中具有广泛的用途。
无机化学酸碱反应与沉淀反应
Ka1 (H2S) 远远大于Ka2(H2S), 以一元弱酸来处理
c(S2) = 1.3×10-13 mol·L-1
HAc (aq)
NH4+ (aq)
NH3 (aq) + H + (aq)
H2O (l)
OH - (aq) + H + (aq)
H3O+ (aq)
H2O (l) + H + (aq)
共轭酸碱对表示一个酸碱半反应 。若酸越易给出质子,则其共轭碱就越难接受质子,即酸越强,其共轭碱就越弱;反之,酸越弱,其共轭碱就越强。但是酸不能自动放出质子,必须有碱来接受质子;反之碱也如此。因此两对共轭酸碱对之间的质子传递反应,即质子的受授过程就是常见的酸碱反应。该理论不仅适应于水体系,而且适应于非水体系。
Ka ,Kb称为HA, B-的标准解离常数, Ka ,Kb称为HA, B-的实验解离常数,它们都具有平衡常数的特性,其值越小,表示电解质越弱。电离常数可以通过实验测得,也可以利用热力学方法根据化学热力学数据计算求得。
Kb =
{ ceq(HB)/c } . { ceq(OH- ) /c }
3.2.4 解离平衡的移动
同离子效应 (common ion effect) 在弱电解质溶液中加入具有相同离子的易溶强电解质时,使弱电解质解离度降低的现象。
HAc + H2O
H3O+ + Ac-
+ H+
三章酸碱反应和沉淀反应
2、溶解度和溶度积间相互换算
换算时浓度单位必须采用mol/L
例: 298 .15K, 25C
同理:c(OH-)=(c/c ×Kb)1/2 pOH=-lg(c/c ×Kb)1/2=1/2[pKb+p(c/c)
例1 计算25℃时,0.1mol·L-1HAc溶液中 c(H+),pH值和HAc的解离度. Ka= 1.76 10-5
解c:K/ca考=察1.80K.11a05=5K.5w610所3=以55可60忽>略500水的,解可离作近似计算
)
/
c]
Kw 1.310-13
=
7.710-
2
Kh(2)=(KKθa(逐1)K(Hw渐2S减)=小11..01)1100--174 =9.1×10-8
多一元般弱K h碱(1) >盐>溶K液h(2)的,p因H值此,计只算考多虑元一弱级酸水盐解或
(三)盐溶液pH值的近似计算
方法与解离平衡计算同,先要计算Kh 例:计算0.10mol·lNH4Cl溶液的pH
+
)
/
c][
c(OH
-
)
/
c]=K
W
KW=1.0×10-14
c(H+
)=
Kw c(OH -
)
(c)2
pH=H lg[c(H+ ) / c]
pH=H
lg[
Kw c(OH
-
)
c ]
pKw=pH+pOH=lg1.0010-14=14
中性溶液 [H+]=[OH-]=1.00 10-7 mol/L pH = pOH = 7
(3)适当稀释溶液
初中化学八大反应类型
初中化学八大反应类型
化学反应是化学学科的核心内容之一,可以通过观察物质的性质和变化来了解化学反应的本质。
在初中化学中,化学反应可以分为八大类型,分别为合成反应、分解反应、置换反应、氧化还原反应、酸碱反应、沉淀反应、气体反应和有机反应。
1. 合成反应:两个或多个物质结合成一个新的物质。
如:2Na + Cl2 → 2NaCl。
2. 分解反应:一种物质分解为两种或更多的物质。
如:2H2O →2H2 + O2。
3. 置换反应:一种元素被另一种元素取代,形成新的化合物。
如:Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu。
4. 氧化还原反应:涉及到电子转移的化学反应,包括氧化和还原两个反应。
如:2Mg + O2 → 2MgO。
5. 酸碱反应:酸和碱相互反应,产生盐和水。
如:HCl + NaOH →NaCl + H2O。
6. 沉淀反应:两种溶液混合在一起时,形成一种不溶于水的固体沉淀。
如:AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3。
7. 气体反应:涉及到气体的化学反应,包括氧化和还原两个反应。
如:2H2 + O2 → 2H2O。
8. 有机反应:涉及到有机物的化学反应,包括加成反应、消除反应、置换反应等。
如:C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2。
以上八大反应类型是初中化学中最基础的反应类型,了解这些反
应类型可以帮助我们理解化学反应的本质和规律。
酸碱反应和沉淀反应
在0.100mol· L-1NH3· H2O溶液中,加 入固体NH4Cl, 使其浓度为0.100mol· L-1, 计算溶液中c(H+)、NH3· H2O的解离度。 解: NH3· H2O NH4+ + OH平衡浓度/(mol· 利用同离子效应 L-1) 0.100-x 0.100+ : x x -)=1.8×10-5 mol· -1 c(OH L 可调节溶液的酸碱性; -5 1.8 × 10 控制弱酸溶液中酸根离子浓度, α = ×100%=0.018% 0.100 达到离子分离、提纯的目的。 -14 1.0 × 10 + -10 mol· -1 c(H ) = =5.6 × 10 L 1.8×10-5 未加NH4Cl的0.100mol· L-1NH3· H2O溶液 α=1.34%,
2015-1-3
3-2-5 解离平衡的移动
同离子效应
在弱电解质溶液中,加入含有相同离子 的易溶强电解质,使弱电解质解离度降 3-2-5 解离平衡的移动 同离子效应 低的现象。 平衡向左移动
如 HOAc H+ + OAcNaOAc → Na+ + OAc2015-1-3
例 在0.100mol· L-1NH3· H2O溶液中,加入 固体NH4Cl,使其浓度为0.100mol· L-1,计算 溶液中c(H+)、NH3· H2O的解离度。 解: NH3· H2O NH4+ + OH平衡浓度/(mol· L-1) 0.100-x 0.100+x x x(0.100+x) Kb= 0.100-x =1.8×10-5 因为 (c/c )/Kb=0.100/(1.8×10-5)>500 所以 0.100-x≈0.100, 0.100+x≈0.100 -5 0.100x x =1.8 × 10 -5 =1.8 × 10 0.100 c(OH-)=1.8×10-5 mol· L-1
化学 四大基本反应
化学四大基本反应
化学中的四大基本反应包括酸碱中和反应、氧化还原反应、沉淀反应和分解反应。
首先,酸碱中和反应是指酸和碱在适当的条件下相互中和的化学反应。
这种反应通常会产生盐和水,是化学实验中常见的一种反应,也是生活中许多重要化学过程的基础。
其次,氧化还原反应是指物质失去电子的氧化反应和物质获得电子的还原反应的统称。
这种反应是化学反应中最常见和重要的一种类型,涉及到电子的转移和能量的释放或吸收。
第三,沉淀反应是指在两种溶液混合时,生成一种不溶于溶液的固体沉淀的化学反应。
这种反应常常涉及离子的交换和生成新的化合物,是化学实验中常用的一种反应类型。
最后,分解反应是指一种化合物在适当条件下分解成两种或更多种物质的反应。
这种反应在化学工业生产和实验室研究中都有重要应用,也是化学课程中的重点内容之一。
这四种基本反应在化学中起着非常重要的作用,对于理解化学物质的性质、化学反应的规律以及实际应用都具有重要意义。
通过深入理解和掌握这些基本反应,我们可以更好地理解和应用化学知识。
酸碱反应的类型
酸碱反应的类型酸碱反应是化学中常见的一种化学反应类型,它基于酸和碱之间的相互作用。
在酸碱反应中,酸和碱会互相转化为盐和水,这是由于酸和碱之间的氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)的结合释放出了水(H2O)。
酸碱反应的类型主要包括中和反应、酸碱中的氧化还原反应、产生气体的反应和沉淀反应。
下面将依次进行详细说明。
1. 中和反应中和反应是指酸和碱完全反应生成盐和水的反应。
在中和反应中,酸的氢离子和碱的氢氧根离子结合生成水,并伴随形成盐。
这种类型的反应是最常见和最简单的酸碱反应。
例如,硫酸(H2SO4)和氢氧化钠(NaOH)发生中和反应,生成盐(硫酸钠Na2SO4)和水(H2O)的化学方程式如下:H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O2. 酸碱中的氧化还原反应酸碱中的氧化还原反应是指酸和碱反应中伴随氧化还原反应的类型。
在这种反应中,酸或碱中的某些物质会发生氧化或还原。
例如,次氯酸(HClO)和氢氧化银(AgOH)反应,生成盐(氯化银AgCl)和水(H2O),同时氯酸还被还原为氯离子(Cl-)。
化学方程式如下:HClO + AgOH -> AgCl + H2O3. 产生气体的反应产生气体的反应是指在酸碱反应中,酸和碱之间的化学反应会产生气体释放出来。
这种类型的反应通常涉及到酸碱溶液中的氢离子和氢氧根离子结合产生水,并伴随产生气体。
例如,硫酸(H2SO4)和碳酸钠(Na2CO3)反应,产生盐(硫酸钠Na2SO4)、水(H2O)和二氧化碳(CO2):H2SO4 + Na2CO3 -> Na2SO4 + H2O + CO24. 沉淀反应沉淀反应是指酸碱反应中,在一定条件下产生的沉淀物。
在这种类型的反应中,酸和碱中的某些物质会结合形成沉淀。
例如,硫酸(H2SO4)和氯化钡(BaCl2)反应,生成盐(硫酸钡BaSO4)和水(H2O),同时硫酸钡沉淀出来:H2SO4 + BaCl2 -> BaSO4 + 2HCl总结:酸碱反应的类型包括中和反应、酸碱中的氧化还原反应、产生气体的反应和沉淀反应。
化学反应中的酸碱中和和沉淀反应知识点总结
化学反应中的酸碱中和和沉淀反应知识点总结化学反应是研究物质变化的一门科学,其中酸碱中和反应和沉淀反应是化学反应中的重要内容。
本文将对这两个知识点进行总结。
一、酸碱中和反应酸碱中和是指酸和碱反应生成盐和水的化学反应。
以下是酸碱中和反应的几个重要知识点:1. 酸的特性:酸是指能够释放出H+离子的物质,常见的酸包括硫酸、盐酸等。
2. 碱的特性:碱是指能够释放出OH-离子的物质,常见的碱包括氢氧化钠、氢氧化钙等。
3. 盐的特性:盐是酸碱中和反应生成的产物,由阴离子和阳离子组成,如氯化钠、硫酸铜等。
4. 水的生成:酸和碱反应时,产生的H+离子和OH-离子结合生成水,这是酸碱中和反应的基本特点。
5. 中和反应的化学方程式:酸碱中和反应的化学方程式一般形式为:酸 + 碱→ 盐 + 水。
6. pH值的变化:在酸碱中和反应过程中,溶液的pH值会向中性的7靠近。
二、沉淀反应沉淀反应是指溶液中两种溶解度有限的物质反应生成难溶于溶液中的沉淀。
以下是沉淀反应的几个重要知识点:1. 溶解度积:溶解度积是指溶液中产生沉淀所需要的离子浓度乘积,如果离子浓度乘积大于溶解度积,沉淀反应将会发生。
2. 沉淀的性质:沉淀是指在溶液中形成的难溶于溶液的固体物质,常见的沉淀包括氧化物、氢氧化物等。
3. 沉淀反应的化学方程式:沉淀反应的化学方程式一般形式为:离子1 + 离子2 → 沉淀。
4. 沉淀反应的条件:沉淀反应需要满足溶解度积的条件,即离子浓度乘积大于溶解度积。
5. 用沉淀反应分离离子:由于沉淀反应的特性,可以利用沉淀反应将溶液中的离子进行分离和识别。
总结:化学反应中的酸碱中和反应和沉淀反应是化学研究中的重要内容。
酸碱中和反应产生盐和水,通过酸和碱之间的中和作用使溶液的pH值靠近中性。
沉淀反应则是由溶解度积的条件所决定,通过沉淀的形成实现将溶液中的离子分离和识别。
以上是对酸碱中和和沉淀反应的知识点的简要总结,希望对您的学习有所帮助。
酸碱反应和沉淀反应:分步沉淀
4.81109 mol L-1
第四C(节Ag沉) 淀反应
计 算 结 果 表 明,当AgCl开 始 沉 淀 时, c(I _ ) 4.81109 mol L-1
(已 105 mol L-1),可 以 说 溶 液 中I早 已 沉 淀 完 全 , 所 以 控制
Ag 的 浓 度 , 即 可 达 到 分 离I和Cl的 目 的 。
K难=溶Ccc((a电CSSOO解O4342质2(--s)))溶=+cc度C((SCO积OO34相232-2-)-差)··cc(越(CCCa大aa2C2+,+)O)转=3(化sKK)ss越+pp((CCS完Oaa全CS42OO-。43))
2021/4/29
例 在含0.20mol·L-1Ni2+、0.30mol·L-1Fe3+
溶液中加入NaOH溶液使其分离,计算溶 液的pH控制范围。
解: (2) 计算Fe(OH)3沉淀完全时的pH
c(OH-)
>
3 Ksp×(c c(Fe3+)
)4 3 =
2.79×10-39 10-5
mol·L-1
=1.41×10-11 mol·L-1
生低成c(水S2-)而F使e(O之H溶)3解(s)。+ 3H+ Fe3+ + 3H2O
生成弱碱
Mg(OH)2(s) + 2NH4+ Mg2+ + 2NH3·H2O
2021/4/29
方法: 2. 氧化还原法
3CuS(s) + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 3S + 2NO + 4H2O
3. 生成难解离的配离子
pH=2.81
第3章酸碱反应和沉淀反应-文档资料
在温度、浓度相同条件下, 越小,电解质越弱。
A+(aq) + B−(aq) 初始浓度 0 0 平衡浓度 c c 2 2 ( c α ) c α Θ K i cc α 1α 当很小时,(c/cΘ) / KiΘ ≥500,1 1 AB(aq) c c c
c 2 Θ Ki ( Θ)α c
酸碱反应不再是质子转移而是电子转移。
水的解离反应和溶液的酸碱性
3.1.2 水的解离反应和溶液的酸碱性 1. 水的解离反应 298.15 K时,纯水中c(H+) = c(OH) = 1.0×107 mol· L1 H2O(l) H+(aq) + OH-(aq) {c(H+)/cΘ}{c(OH)/cΘ} = KΘ w
碱:在水中电离出的阴离子全部为OH NaOH = Na+ + OH
中和反应的实质: H+ + OH = H2O 水溶液中电解质部分电离
S. A. Arrhenius 瑞典物理化学家
解离度 = 原有溶质的粒子数 100%
已电离的溶质粒子数
水的解离反应和溶液的酸碱性
布朗斯特 (Brö nsted) 酸碱质子理论
水的离子积常数
3J· 1 G - 79.89 × 10 mol Θ r m = lgKw =98.15 K
14 K w = 1.0 10 2. 溶液的酸碱性和pH
Kw~T,随着T Kw
c(H+) > 1.0×107 mol· L1 > c(OH) 酸性 c(H+) < 1.0×107 mol· L1 < c(OH) 碱性 c(H+) = 1.0×107 mol· L1 = c(OH) 中性
酸碱反应和沉淀反应
第二章酸碱反应和沉淀反应§2-1水的解离反应和溶液的酸碱性一、酸碱电离理论最早在无机化学领域获得诺贝尔化学奖的是瑞典化学家S.Arrhenius。
他应用物理学的方法研究稀溶液中化学电解分离问题,提出一个新学说——电离理论。
他认为酸是在水溶液中电离产生的阳离子全部是H+的物质;碱是在水溶液中电离产生的阴离子全部是OH-的物质,酸碱反应的实质是H+和OH-结合生成水的过程。
二、水的解离反应纯水有极微弱的导电能力,其原因是水有微弱的电离,使纯水中存在极微量的H3O+和OH-。
水的电离平衡(在纯水或稀溶液中)H2O + H2O ⇌ H3O+ + OH-;或H2O ⇌H+ + OH-;在25ºC时,纯水中[H+]和[ OH-]各等于1.0×10-7 mol·L-1,Kθ=[ H+] [OH-] /[H2O];由于水的电离度很小,则纯水的浓度可视为常数,[H2O]=1000g·L-1/(18 g·moL-1)=55.6 mol·L-1;所以[ H+] [OH-]= Kθ·[H2O]= K wθ,K wθ称为水的离子积。
这是一个非常重要的关系式,它明确地表达了在纯水中H+和OH-浓度的乘积为一常数(K wθ)。
在25ºC时,K wθ= [H+] [OH-]=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14。
一般,在室温下可按此值处理。
同样,K wθ=f(T)。
表1 不同温度下水的离子积t/ºC 5 10 20 25 50 100 K wθ/10-140.185 0.292 0.681 1.007 5.47 55.1三、溶液的酸碱性和pH值不仅在纯水中,而且在以水为溶剂的稀溶液中均存在着水的电离平衡,[H+] [OH-]=1.0×10-14。
1、酸性溶液:[ H+] >1.0×10-7 mol·L-1>[OH-];2、中性溶液:[ H+] =1.0×10-7 mol·L-1=[OH-];3、碱性溶液:[ H+] <1.0 ×10-7 mol·L-1<[OH-];当溶液中[H+]或[OH-]较小(一般指小于1 mol·L-1)时,用[H+]的负对数(简称pH值)来表示溶液的酸碱性更方便。
酸碱盐沉淀反应方程式大全
酸碱盐沉淀反应方程式大全1. 硫化物的沉淀反应方程式- 银离子与硫化物离子反应生成银硫化物沉淀:Ag⁺ + S²⁻ → Ag₂S↓- 铜离子与硫化物离子反应生成铜硫化物沉淀:Cu²⁺ + S²⁻ → CuS↓- 镉离子与硫化物离子反应生成镉硫化物沉淀:Cd²⁺ + S²⁻ → CdS↓2. 碳酸盐的沉淀反应方程式- 钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀:Ca²⁺ + CO₃²⁻ → CaCO₃↓- 镁离子与碳酸根离子反应生成碳酸镁沉淀:Mg²⁺ + CO₃²⁻ → MgCO₃↓- 铅离子与碳酸根离子反应生成碳酸铅沉淀:Pb²⁺ + CO₃²⁻ → PbCO₃↓3. 磷酸盐的沉淀反应方程式- 钙离子与磷酸根离子反应生成磷酸钙沉淀:Ca²⁺ + PO₄³⁻ → Ca₃(PO₄)₂↓- 铝离子与磷酸根离子反应生成磷酸铝沉淀:Al³⁺ + PO₄³⁻ → AlPO₄↓- 铁离子与磷酸根离子反应生成磷酸铁沉淀:Fe³⁺ + PO₄³⁻ → FePO₄↓4. 氢氧化物的沉淀反应方程式- 铁离子与氢氧化物离子反应生成氢氧化铁沉淀:Fe³⁺ + 3OH⁻ → Fe(OH)₃↓- 镁离子与氢氧化物离子反应生成氢氧化镁沉淀:Mg²⁺ + 2OH⁻ → Mg(OH)₂↓- 铝离子与氢氧化物离子反应生成氢氧化铝沉淀:Al³⁺ + 3OH⁻ → Al(OH)₃↓以上是一些常见的酸碱盐沉淀反应方程式,当特定的离子在溶液中相遇时,会发生沉淀反应产生固体沉淀物。
这些方程式可以帮助我们理解和预测溶液中可能发生的化学反应。
先中和后沉淀口诀
先中和后沉淀口诀
酸碱反应的口诀中有“先中和,后沉淀”的说法,意思是酸碱优先发生中和反应,然后再考虑其他反应,如生成沉淀等。
这个口诀主要强调了酸碱反应的优先顺序。
在化学反应中,如果同时存在多种可能的反应,通常会根据一定的优先级来确定反应的顺序。
对于酸碱反应来说,中和反应通常具有更高的优先级,因为酸碱中和是自然界中非常普遍且重要的反应之一。
除了“先中和,后沉淀”之外,还有“优先生成水、气体或沉淀”的口诀,也是强调了在多种可能的反应中,生成水、气体或沉淀的反应通常具有更高的优先级。
这些口诀都是化学学习中常用的记忆工具,可以帮助我们更好地理解和记忆化学反应的规律和特点。
需要注意的是,虽然这些口诀提供了一般的指导原则,但在具体的化学反应中,还需要根据具体的反应条件和物质性质来判断反应的顺序和结果。
因此,在学习化学时,我们不仅要记住这些口诀,更要理解其背后的化学原理和规律。
化学的四大基本反应类型
化学的四大基本反应类型
化学是一门研究物质的组成、性质、结构及变化的科学,它涉及到无数个反应类型。
其中,有四大基本反应类型,分别是酸碱反应、氧化还原反应、沉淀反应和置换反应。
酸碱反应:酸碱反应是一种重要的化学反应类型,指的是酸和碱在一定条件下的相互作用。
在这种反应中,酸会与碱产生中和作用,生成盐和水。
例如,氢氧化钠溶液和盐酸溶液混合,会产生氯化钠和水的化学反应。
酸碱反应在生活中有着广泛的应用,比如调节饮食酸碱平衡、降低土壤酸度等。
氧化还原反应:氧化还原反应是指氧化剂和还原剂之间的相互作用。
在这种反应中,氧化剂会占据电子,而还原剂则会失去电子,从而引起电荷变化。
例如,铁与氧气发生反应生成铁氧化物。
氧化还原反应在生活中有着广泛的应用,比如防锈、电池储能等。
沉淀反应:沉淀反应是指不溶于溶液中的物质在溶液中的相互作用。
如两种溶液混合,溶液中的离子会相互反应,产生沉淀。
例如,氯化钡溶液和硫酸钠溶液混合,会产生硫酸钡沉淀。
沉淀反应在生活中有着广泛的应用,比如金属离子检测、水处理等。
置换反应:置换反应是指在两种化学物质相互作用下,一种离子取代另一种离子的过程。
例如,铁片和铜盐水溶液相互作用,铜离子将铁原子取代,从而生成铁离子和铜原子。
置换反应在生活中也有着广泛的应用,比如金属加工、化工反应等。
在日常生活中,这四种化学反应类型都非常常见。
学习这些基本反应类型,有助于我们理解世界的化学性质,更好地应用化学知识。
同时,在应对考试和工作中也可以有所帮助。
酸碱反应和沉淀反应
二、经典的酸碱电离理论
酸碱理论概述
1884年,阿伦利乌斯(Arrhenius) 在前人研究的基础上,建立了比较系统 的、立足于水溶液体系的酸碱电离理论。 其要点如下:
1、酸
Svante August Arrhenius 瑞典化学家
在水中电离出的阳离子全部为 H+ 的化合物;
人类很早就发现并使用了酸碱这两种物质,三大强酸 (硫酸、硝酸和盐酸)早在1100—1600就已被相继发现。 但当时的人们还不可能真正认清它们的组成、结构等本质 问题。
一、酸碱理论的发展历史
酸碱理论概述
人们对酸碱的认识经历了一个由浅入深、由感性到理 性、由低级到高级的漫长过程。起初,人们只能从酸、碱 在宏观上所表现出来的物理、化学性质来认识、区分它们。
1、波伊尔(Boyle)对酸碱识别
1680 年,波伊尔第一次对酸碱做了重要识别:
(1)、溶解性: CaCO3、金属氧化物、某些矿石可溶于酸; (2)、使天然染料变色:如石蕊:蓝→红 ; (3)、中和性。
2、拉瓦锡(Lavoisier)对酸定义
由于当时人们对酸认识有限,且大多数为含氧酸,1787 年,拉瓦锡根据实验事实认为:“氧,是酸这一类化合物中 不可或缺的元素”。
酸碱理论概述
3、戴维(Davy)对酸定义
19世纪,随着 HI 酸等无氧酸的相继发现,戴维分 析这一类酸中都含有氢元素,而不含氧元素。1811年,他 指出:“是氢,而不是氧才是酸中必不可少的组元”。
4、盖吕萨克(Gaylussac)对酸、碱定义
盖吕萨克根据酸碱反应的实验现象,建议:“酸, 是一类可以中和碱的物质;而碱,是一类可以中和酸的物 质”。他终于将酸、碱这一对既对立统一,又可以相互转 化的物质联系起来ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
酸碱反应沉淀反应
01
温度对沉淀溶解度的影响:温度越高,沉淀溶解度越低
02
温度对沉淀溶解度的影响:温度越高,沉淀溶解度越低
03
温度对沉淀溶解度的影响:温度越高,沉淀溶解度越低
04
温度对沉淀溶解度的影响:温度越高,沉淀溶解度越低
05
温度对沉淀溶解度的影响:温度越高,沉淀溶解度越低
06
反应时间
反应时间越长,沉淀越完全
01
演讲人
酸碱反应沉淀反应
沉淀反应的影响因素
沉淀反应的种类
沉淀反应的应用
沉淀反应的影响因素
酸碱浓度
01
酸碱浓度越高,沉淀反应速度越快
02
酸碱浓度对沉淀反应的平衡常数有影响
03
酸碱浓度影响沉淀反应的产物和产率
04
酸碱浓度影响沉淀反应的速率和选择性
温度
温度对沉淀反应的影响:温度越高,沉淀反应速度越快
03
沉淀反应可以制备具有特定功能的材料,如光催化剂、吸附材料等。
பைடு நூலகம்
02
沉淀反应可以制备具有特定结构和性能的材料,如纳米材料、薄膜材料等。
04
沉淀反应可以制备具有特定组成的材料,如合金、复合材料等。
谢谢
沉淀反应在生物制药中的应用:分离和纯化生物活性物质
4
3
废水处理
沉淀反应在废水处理中用于去除悬浮物和重金属离子
沉淀反应可以应用于各种工业废水的处理,如电镀废水、印染废水等
04
沉淀反应可以减少废水对环境的污染,提高废水的循环利用率
沉淀反应可以降低废水的COD和BOD
材料制备
01
沉淀反应在材料制备中广泛应用,如制备催化剂、半导体材料等。
反应时间过长,可能导致沉淀溶解
3.第三章酸碱反应和沉淀反应讲解
第三章 酸碱反应和沉淀反应板书: 第3章酸碱反应和沉淀反应板书: 3.1 水的解离反应和溶液的酸碱性板书: 3.1.1酸碱的定义:板书: 1. 电离理论:板书: (1)酸:在水溶液中解离产生的阳离子全部是氢离子(H +)的化合物; (2)碱:在水溶液中解离产生的阴离子全部是氢氧根离子(OH -)的化合物 板书: (3)酸碱反应的实质:2H OH H O +-+→板书: 酸或碱相对强度的判定:(1) 解离出氢离子(H +)程度越大,酸性越强;(2) 解离出氢氧根离子(OH -)的程度越大,碱性越强板书: 2. 酸、碱的溶剂理论:板书: (1)酸:能解离出溶剂正离子的物质例:44 NH Cl NH Cl +-→+酸 溶剂正离子(2)碱:能解离出溶剂负离子的物质。
例:氨基钠 22 NaNH Na NH +-→+碱 溶剂负离子板书: (3)酸碱反应的实质:溶剂正离子 + 溶剂负离子――溶剂 例: NH + + NH 2- ―― 2NH 3 溶剂正离子 溶剂负离子 溶剂板书: 3. 酸碱的质子理论:板书: (1)酸:凡能给出质子(H +)的物质就是酸,例如: HCl ,NH 4+,H 2PO 4-等(2)碱:凡能接受质子(H +)物质就是碱,例如:Cl -,NH 3,NaOH 等。
板书: 例如: HCl H Cl +-→+酸――质子 + 碱板书: (3)酸碱反应的实质:两个共轭酸碱对之间质子传递的反应。
例如: 34 HCl NH NH Cl +-+→+酸 碱 共轭酸 共轭碱 板书: 4. 酸碱的电子理论:板书: (1)酸:凡是可以接受电子对的物质称为酸; (2)碱:凡是可以给出电子对的物质称为碱。
板书: (3)酸碱反应的实质:配位键的形成并生成酸碱配合物。
酸 + 碱 ――― 酸碱配合物 (电子对接受体)(电子对给予体)H + + OH - ―――- H 2OHCl + NH 3 ―――― NH 4+板书: 3.1.2 水的解离反应和溶液的酸碱性 板书: 1. 水的解离反应:板书: (1)2H O H OH +-→+ 跟据平衡原理,我们可以写出水的解离平衡常数 浓度平衡常数: H OH Kc C C +-= 标准平衡常数: OH H C C K C Cθθθ-+=⋅ 板书: (2)水的离子积OH H W C C K C Cθθθ-+=⋅ 标准平衡常数的一种当T =298.15K 时,71.010 /H OH C C mol L +--==⨯;所以:141.010W K θ-=⨯板书: 2. 溶液的酸碱性和PH 值板书: (1)溶液酸碱性的判断:酸性溶液:71.010 /H OH C mol L C +-->⨯>碱性溶液:71.010 /O H HC m o l LC -+->⨯> 中性溶液:71.010 /H O H C C m o l L +--==⨯ 板书: (2)PH 的计算:lg H C pH C θ+=-板书: 3.2 弱电解质的解离反应板书: 3.2.1 解离平衡和解离常数 板书: 对于一元弱酸:HA H A +-→+板书:弱酸的电离常数:H A H A a HA HA C C C C C C K C C C θθθθ+-+-⋅⋅=−−−−→数值上等于对于一元弱碱,例NH 3H 2O 324N H H ON H OH +-→+板书:弱酸的电离常数:443232NH OH NH OH b NH H O NH H OC C C C C C K C C Cθθθθ+-+-⋅⋅=−−−−→数值上等于板书: 弱电解质: 解离常数510K θ-<中强电解质:解离常数 321010K θ--<<板书: 注:a K θ、b K θ为标准平衡常数的一种,仅仅是温度的函数,与电解质的浓度无关。
酸碱的沉淀反应实验探究
数据分析:根据实验数据,分析沉 淀反应的影响因素,如酸碱浓度、 温度等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
数据处理:对实验数据进行整理、 分析和解释,如计算平均值、标准 差等
结论:根据数据分析结果,得出实 验结论,如沉淀反应的最佳条件等
结果与预期的差异分析
实验前,确保所 有仪器和试剂都 经过校准和检查, 确保实验结果的
准确性。
实验过程中,注 意控制反应条件, 如温度、压力、 时间等,以避免 影响实验结果。
实验结束后, 及时清洗仪器 和试剂,避免 污染和腐蚀。
在实验过程中, 注意观察和记 录实验现象和 数据,以便进 行分析和总结。
实验应用与拓展
酸碱沉淀反应在实际中的应用
污水处理:酸碱沉 淀反应用于去除废 水中的重金属离子 和悬浮物
化学分析:酸碱沉 淀反应用于分离和 纯化化学物质
药物合成:酸碱沉 淀反应用于药物合 成过程中的反应控 制
环境监测:酸碱沉 淀反应用于环境监 测中的重金属离子 检测
酸碱沉淀反应的拓展研究
酸碱沉淀反应在环境科学中 的应用
酸碱沉淀反应在化学实验中 的应用
实验结果:盐酸和氢氧化钠反应 生成氯化钠和水;硫酸铜和氯化 钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠
实验结论:酸碱的沉淀反应 原理是酸碱中和反应,生成 盐和水,有时还会产生沉淀
掌握实验操作流程
熟悉实验器材和药品
观察实验现象并记录
掌握实验操作步骤 分析实验结果并得出结论
探究酸碱反应的条件和影响因素
实验目的: 探究酸碱 反应的条 件和影响 因素
酸碱的沉淀反应实验探 究
汇报人:XX
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第三章酸碱反应和沉淀反应【教学基本要求】(1)掌握解离常数和解离度、水解度和水解常数、溶解度和溶度积、水的离子积和溶液的pH值、质子酸碱和共轭酸碱等基本概念。
(2)掌握同离子效应、盐效应对解离平衡和沉淀溶解平衡的影响。
(3)会用溶度积规则判断沉淀的产生与溶解。
(4)熟练掌握弱酸、弱碱、盐溶液及缓冲溶液pH值的计算和难溶电解质溶液中有关离子浓度的计算。
(5)掌握缓冲溶液的作用原理、选择及配制方法。
(6)会分析多重平衡体系中的成分及其相互影响。
【重点和难点】重点(1)弱酸、弱碱的解离平衡,同离子效应,缓冲溶液,水解反应等基本知识。
(2)酸碱平衡中溶液pH值的计算方法。
(3)缓冲溶液的作用原理、配制方法及其应用。
(4)盐类水解的抑制和利用(5)溶度积和溶解度之间的相互换算(6)溶度积规则及其应用(7)分步沉淀和沉淀的转化难点(1)多元弱酸的解离平衡及计算(2)单、多相离子平衡的综合应用与计算(3)沉淀的不同溶解方法【引言】本章主要是应用化学平衡及平衡移动的原理讨论弱电解质(弱酸、弱碱)在水溶液中的解离平衡、盐的水解平衡、难溶电解质的沉淀溶解平衡;分析影响平衡移动的因素和溶液pH值及有关离子浓度的计算,并简单介绍了强电解质的解离和酸碱质子理论。
对这部分内容,学习时应以化学平衡原理和多重平衡规则为基础,抓住每种平衡各自的特点及其相互影响的关系,把握住重点,突破难点。
【教学内容】3.1 酸碱理论和水的解离反应3.1.1 酸碱理论酸和碱是两类重要的电解质,大量的化学反应都属于酸碱反应的范畴。
在研究酸、碱物质的性质、组成及结构的关系方面,人们提出了各种不同的观点,从而形成了不同的酸碱理论(theory of acid and base)。
比较重要的酸碱理论是酸碱电离理论、质子理论、酸碱电子理论以及软硬酸碱规则等。
在此简述酸碱电离理论和质子理论。
1.酸碱电离理论1887年瑞典化学家阿仑尼乌斯(S.A.Arrhenius)提出了酸碱电离理论(ionization theory of acid and base)。
该理论立论于水溶液中电解质的解离,把在水溶液中解离出的阳离子全部是H+离子的物质称为酸;解离出的阴离子全部是OH-离子的物质称为碱;H+离子是酸的特征,OH-离子是碱的特征;酸碱反应的实质H+离子和OH-离子相互作用结合成H2O的反应。
酸碱的相对强弱可以根据它们在水溶液中解离出H+离子或OH-离子程度的大小来衡量。
电离理论在一定程度上提高了人们对酸碱本质的认识,对化学科学的发展起了很大作用。
但它把酸和碱限制在以水为溶剂的体系中,对于非水体系和无溶剂体系都不适用,具有明显的局限性。
2 酸碱质子理论1923年,丹麦化学家布朗斯台徳(J. N. Bronsted)和英国化学家洛里(T. M. Lonry)提出了酸碱质子理论,它不仅适用于水溶液,而且适用于非水体系和无溶剂体系,扩展了酸碱范围。
从而克服了电离理论的局限性。
(1)酸碱定义酸碱质子理论(proton theory of acid and base)认为:凡能给出质子(H+)的物质(分子或离子)都是酸(acid),凡能接受质子的物质(分子或离子)都是碱(base)。
酸是质子给体(proton donor),碱是质子受体(proton acceptor)。
按照酸碱质子理论,酸和碱不是孤立存在的,酸给出质子后余下的部分就是碱,碱接受质子后就成为酸。
酸和碱的这种相互依存关系称为共轭关系。
以反应式表示,可以写成酸H++碱HCl H++Cl-HAc H++Ac-H3PO4 H++H2PO4-H2PO4-H++HPO42-NH4+H++NH3H3O+H++H2OH2O H++OH-上述关系式称为酸碱半反应(half reaction of acid-base)式,可以看出,酸和碱可以是分子,也可以是离子。
一种酸给出一个质子后就成为其共轭碱(conjugate base),一种碱接受一个质子后就成为其共轭酸(conjugate acid),我们把仅相差一个质子的一对酸碱称为共轭酸碱对(conjugate pair of acid-base)。
例如HAc的共轭碱是Ac-,Ac-的共轭酸是HAc,HAc和Ac-为共轭酸碱对。
在酸碱质子理论中,没有盐的概念,如Na2CO3,质子理论认为:CO32-是碱,而Na+既不给出质子,又不接受质子,是非酸非碱物质。
对于既可以给出质子,又可接受质子的物质称为两性物质(amphoteric substance),例如,H2PO4-、HCO3-、H2O等。
(2).酸碱反应酸碱半反应式仅仅是酸碱共轭关系的表达形式,并不能单独存在。
因为酸不能自动给出质子,质子也不能独立存在,碱也不能自动接受质子,酸和碱必须同时存在。
例如HAc在水溶液中的解离:+HAc+H2O H3O++Ac-(4-1)酸1碱2酸2碱 1式(4-1)中,HAc作为酸给出H+,转变成其共轭碱Ac-,溶剂H2O作为碱接受H+,转变成其共轭酸H3O+。
又如H2O+H2O H3O++OH-酸1碱2酸2碱1+H2O +Ac-HAc+OH-酸1碱2酸2碱1从以上反应可以看出,一种酸和一种碱反应,总是导致一种新酸和一种新碱的生成,并且酸1和碱1,碱2和酸2分别组成共轭酸碱对,这说明酸碱反应的实质是两对共轭酸碱对之间的质子传递,一切酸碱反应都是质子传递反应(protolysis reaction)。
阿仑尼乌斯电离理论中的弱酸、弱碱的电离反应、中和反应和水解反应,实质上就是质子理论中的酸碱质子传递反应。
在酸碱反应中,存在着争夺质子的过程。
其结果必然是强碱夺取强酸的质子,转变成它的共轭酸——弱酸;强酸给出质子转变成它的共轭碱——弱碱。
也就是说,酸碱反应总是由较强的酸与较强的碱作用,向着生成较弱的酸和较弱的碱的方向进行,相互作用的酸、碱越强,反应进行的越完全。
(3)酸碱强度酸碱强度不仅取决于自身给出质子和接受质子的能力,同时与反应对象(溶剂)接受和给出质子的能力有关。
若酸给出质子的能力愈强,则其共轭碱接受质子的能力愈弱;反之,碱接受质子的能力愈强,则其酸给出质子的能力愈弱。
例如,HCl在水中是强酸,其共轭碱Cl-就是弱碱;HAc在水中是弱酸,其共轭碱Ac-就是较强的碱。
同一种酸在不同溶剂中,酸碱强弱也不同,如HAc在水中是弱酸,在液氨中表现是强酸。
又如HNO3在水中为强酸,在冰醋酸中其酸的强度大大降低,而在纯H2SO4中却表现为碱。
3.1.1 水的解离反应和溶液的酸碱性1. 水的离子积实验证明,水是一种很弱的电解质,其有微弱的解离。
在纯水或稀的水溶液中存在着下列平衡:H2O H++OH-实验测得,298K时纯水中[H+]=[OH-]=1.0×10-7mol•L-1根据化学平衡原理K Q=[H+] [OH-]=1.0×10-14(4-2)w称水的离子积(ion product of water),其数值与温度有关,随温度升高而增大,为了方便,K Q=1.0×10-14。
在室温下,可采用w2. 溶液的酸碱性和pH值水的离子积不仅适用于纯水,也适用于稀水溶液。
不论是在酸性还是碱性溶液中,H+和OH-都是同时存在的,只不过浓度不等而已,它们的浓度的乘积是一个常数。
为了使用方便,通常用[H+]的负对数(pH)来表示溶液的酸碱性pH=-lg[H+]同理pOH=-lg [OH-] pK w=-lgK w式(4-2)两边各取负对数,则pH+pOH=pK w(4-3)室温下pH+pOH=14溶液酸碱性与其pH值的关系如下:(1)酸性溶液c(H+)>10–7 mol·L–1,pH<7;(2)中性溶液c(H+)=10–7 mol·L–1,pH=7;(3)碱性溶液c(H+)<10–7 mol·L–1,pH>7。
pH的应用范围一般在1~14,pH越小,溶液的酸性越强,中性溶液中pH等于7,酸性溶液中pH小于7,碱性溶液中pH大于7。
当溶液中H+离子浓度或OH-离子浓度大于1 mol•L-1时,可以直接用H+或OH-离子浓度表示溶液的酸碱性。
3.2弱电解质的解离反应3.2.1一元弱酸(弱碱)解离平衡和解离常数1. 一元弱酸的解离常数弱电解质在水溶液中是部分解离,在水溶液中存在着未解离的分子与已解离的弱电解质组分离子之间的平衡,称为解离平衡。
解离平衡时已解离的各离子浓度幂的乘积与未解离的分子浓度的比值是一个常数,称为解离常数,以K iӨ表示。
如一元弱酸:HAc H++Ac–K a Ө=[(H )/][(Ac )/][(HAc)/]c c c c c c +-⋅ΘΘΘ简写为 K a Ө=(H )(Ac )(HAc)c c c +-⋅同理 对于一元弱碱(NH 3·H 2ONH 4++OH –)其平衡常数可用K b Ө表示。
如:K b Ө=432(NH )(OH )(NH H O)c c c +-⋅⋅ 2. 解离常数的意义(1)K i Ө值是表示弱电解质解离程度的特征常数,K i Ө值越小,则解离程度越小。
(2)温度一定时,K i Ө为定值,不随溶液浓度的变化而变化。
3.2.2解离度和稀释定律 1. 稀释定律解离常数K i 和解离度α都能反映弱电解质的解离程度,但它们之间既有联系又有区别。
解离度与解离常数之间的定量关系,可通过下述方法导出。
设一元弱酸HA 的解离常数为K a ,解离度为α,HA 的浓度为c ,则HAH++ A -平衡浓度/ mol •L-1c -c α c α c α根据平衡关系可得α≈解离度(α)是化学平衡中转化率的一种形式,其值的大小随溶液浓度不同而改变,它与溶液浓度的平方根成反比,浓度越稀,解离度越大。
因此,用α比较电解质的相对强弱时,要求在相同浓度的条件才能比较。
而K i Ө是化学平衡常数的一种形式,温度一定时,只与物质性质有关,不受溶液浓度的影响。
所以,K i Ө比α能更好地表示电解质的相对强弱。
2.共性与联系α和K i Ө都是弱电解质在一定温度时解离程度大小的标度。
二者之间的定量关系为:一定温度时,对一定浓度的溶液,其α与K i Ө的平方根成正比,即稀释定律。
3.2.3一元弱酸、弱碱溶液中pH 值的计算一元弱酸溶液中,若其K a Ө >> K w Ө,且其浓度不很小,可以不考虑水的解离。
溶液中的H +离子浓度计算公式为c (H +若a500c K ≥Θ, 则c (H +。
一元弱碱溶液中:c (OH -若b500c K ≥Θ, 则c (OH -。
例4-2 计算0.10 mol •L-1HAc 溶液的pH 值及解离度α。
解:已知K a ,HAc =1.8×10-5,c =0.10 mol •L-1因c •K a =0.10×1.8×10-5>20K w ,500108.110.0K c 5a >⨯=- 故按最简式计算 35a 1034.1108.110.0cK ]H [--+⨯=⨯⨯==(mol •L -1)pH =-lg (1.34×10-3)=2.87%34.1%10010.01034.1%100c ]H [3=⨯⨯=⨯=α-+ 3.2.4多元弱酸(或弱碱)分步解离1. 分步解离的特征多元弱酸(或弱碱)的解离是分步进行的,而且解离常数是逐级显著减小的。