第九章 电解质溶液
电解质溶液-精品
Bz+ + z+e- →B
Bz- → B + z-e-
设通过电量为Q，则： Q e L | n e| F | n e|
nBQzF
nBQzF
Q nB zF
nB
WB MB
WB
MB|
Q z| F
氧化/还原反应。 物理现象：电流、电阻； 化学现象：氧化/还原反应
电池 电 原解 电池 池： ：电 化 化 能 学 电 学 能 能 能
二、原电池和电解池的组成
1. 电解池
例：电解HCl(aq)水溶液
正(阳)极反应： 2C-1l- → C0l2 (g) +2e
电源 -+
阴极 -
H2
e- i
3. 共价化合物中，元素的氧化数等于其电子 偏移个数，电负性大的元素的氧化数为负， 电负性小要氧化数为正。
4. 结构未知的化合物中，某元素的氧化数可 按如下规则求得：中性分子中各元素氧化 数的代数和等于零；复杂离子中各元素氧 化数的代数和等于该离子的电荷数。
例：K2MnO4、KMnO4、Cr2O72-、HClO中各原 子的氧化数各为多少？
§3 原电池和电解池
一、原电池和电解池
导体：能导电的物质。 ▲ 电子导体：靠自由电子的定向运动而导电，导
电过程中自身不发生化学变化。 温度升高，导电能力降低。
金属、石墨、金属化合物，etc.
▲ 离子导体：依靠离子的定向移动（迁移）而导 电。温度升高，导电能力升高。
电解质溶液、熔融电解质，etc.
两个化学电极(金属类导体 / 电解质溶液) → 电池 电流通过：正、负离子定向移动，到界面处发生
物理化学电解质溶液
温度、浓度、同离子效应等。
02
电解质溶液的离子平衡
离子平衡的概念
离子平衡是指电解质溶液中正负离子浓度之间达 到相对稳定的状态。
在离子平衡状态下，正负离子的迁移速率相等， 溶液中不存在宏观电流。
离子平衡是动态平衡，当外界条件改变时，平衡 状态会发生改变。
离子平衡的建立
电解质溶解在水中后，正负离 子会受到水分子偶极的吸引，
02
电导率的计算公式为：K=σS/L ，其中K为电导率，σ为电导， S为横截面积，L为长度。
03
电导率的大小反映了电解质溶 液中离子迁移的速率和数量， 是电解质溶液的重要物理常数 之一。
电导率与浓度的关系
随着电解质浓度的增加，离子浓度也相应增加，导致电导 率增大。
在一定浓度范围内，电导率与浓度的关系呈线性关系，可 以用Arrhenius公式表示：K=K0exp(-Ea/RT)，其中K0为 常数，Ea为活化能，R为气体常数，T为绝对温度。
202X-12-30
物理化学电解质溶液
汇报人：
目 录
• 电解质溶液的基本概念 • 电解质溶液的离子平衡 • 电解质溶液的导电性 • 电解质溶液的酸碱反应 • 电解质溶液的电化学性质
01
电解质溶液的基本概念
电解质的定义
电解质
在水溶液或熔融状态下能够导电 的化合物。
导电原理
电解质在水溶液中能够电离出自 由移动的离子，这些离子在电场 作用下定向移动，形成电流，使 电解质溶液具有导电性。
02
酸碱反应速率常数的大小反映了反应的快慢程度， 可以通过实验测定或计算得出。
03
酸碱反应的速率与浓度、温度等因素有关，可以通 过改变这些因素来调控反应速率。
《电解质溶液》PPT课件_OK
氧化数：整数、分数，可能超过化合价的值。
决定电子得失数，如：Fe3O4→ FeO
Fe：+(8/3) → +2 ， (8/3) -2 = 2/3 ， 3×(2/3) = 2
Fe3O4 + 2e- + 2H+ === 3FeO +H2O 氧化数高的状态：氧化态
氧化数低的状态：还原态
6
二、氧化还原反应的概念
解质的溶液的电导，用Λm表示。
Λm
c
在SI制中摩尔电导率的单位是S·m2·mol-1，c的单
位为mol·m-3，而物质的量浓度习惯上常用
mol·dΛmm-3，故：c103
注意：摩尔电导率是指摩尔电荷的电导率；
摩尔浓度是指摩尔物质量；
两者可能不相等。
23
如：浓度为1mol·dm-3的MgCl2水溶液，其正、负 离子（Mg2+，Cl-）所带的电荷均为2mol·dm-3，故
3. 共价化合物中，元素的氧化数等于其电子 偏移个数，电负性大的元素的氧化数为负， 电负性小要氧化数为正。
4. 结构未知的化合物中，某元素的氧化数可 按如下规则求得：中性分子中各元素氧化 数的代数和等于零；复杂离子中各元素氧 化数的代数和等于该离子的电荷数。
5
例：K2MnO4、KMnO4、Cr2O72-、HClO中各原 子的氧化数各为多少？
21
κ/(Sm-1)
80 H2SO4
60 KOH
KCl 40
20
MgSO4
CH3COOH
0
5
10
15
c/(moldm-3)
298K 电导率与浓度的关系
强酸、强碱的电 导率较大，其次 是盐类，它们是 强电解质；而弱 电解质， CH3COOH 等为最低。
物理化学__华东理工大学(16)--单元测试卷
第九章 电解质溶液单元测试卷一、选择题（每小题1分，共30分） 1. 电解质HCl 在溶剂中电离HCl H ++Cl -并达到平衡，则未电离电解质HCl 的化学势HClµ与正负离子的化学势H µ+和-Cl µ之间的关系式为 。
A: HCl µ>H µ++-Cl µ；B ：HCl µ=H µ++-Cl µ；C ：HCl µ<H µ++-Cl µ2. 24H SO 在溶剂中电离24H SO 242H +SO +−并达到平衡，则未电离电解质24H SO 的化学势24H SO µ与正负离子的化学势+H µ、24SO µ−之间的关系式为 。
A: 24H SO µ=+H µ+24SO µ−；B ：24H SO µ=+2H µ+24SO µ−；C ：24H SO µ=2+H µ+24SO µ− 3. 在1-1型、1-2型、2-2型、3-1型第一类电解质溶液中，b ±=b 的是 。
A. 1-1型和2-2型；B. 1-2型和3-1型；C. 1-1型和1-2型4. 在1-1型、1-2型、2-2型、3-1型第一类电解质溶液中，b ±>b 是 。
A. 1-1型和2-2型；B. 1-2型和3-1型；C. 1-1型和1-2型5. 电解质溶液中含+4NH 、OH −和+H 三种离子，它们的质量摩尔浓度分别记为a 、b 和 c (-1mol kg ⋅)，则电中性条件是 。
A. 0a b c ++=；B. a c b +=；C. a c b −= 6. 对于第一类电解质溶液，电解质作为整体的活度B a 与±a 间的关系为 。
A. ν±=a a B ； B . ±=a a B ； C. ν/1B ±=a a7. 要使K 2SO 4水溶液的离子强度I 与-11.20mol kg b ⋅的KCl 水溶液的离子强度相等，则K 2SO 4水溶液的浓度b = -1mol kg ⋅。
医用化学 电解质溶液课件
感谢观看
THANKS
电导的应用
在医学、生物、环保等领域，电导可 以用于检测水质、生物体液的离子浓 度等。
电导滴定法
电导滴定法原理
利用电导变化与滴定剂加入量的关系来确定 滴定终点的方法。
电导滴定法的应用
在化学分析中，电导滴定法可用于测定物质 的含量，如酸碱滴定、氧化还原滴定等。
06
电解质溶液与生命活动
人体内的电解质平衡
医用化学 电解质溶液 课件
• 电解质溶液基本概念 • 电解质溶液的渗透压 • 酸碱平衡 • 沉淀溶解平衡 • 电解质的导电性 • 电解质溶液与生命活动
目录
01
电解质溶液基本概念
电解质
总结词
电解质是指在溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。
详细描述
电解质是化合物的一种，其在水溶液中或熔融状态下能够电离出自由移动的离 子，从而具有导电性。电解质在水中的电离程度决定了其导电能力的强弱。
详细描述
酸碱质子理论认为，任何能释放质子（H+）的物质是酸，任 何能接受质子的物质是碱。酸和碱之间的反应是质子的转移 ，反应的实质是质子的转移。
水的离子自解离平衡
总结词
水是一种极弱的电解质，它会发生自 解离，产生氢离子和氢氧根离子。
详细描述
水是一种极弱的电解质，它可以在水 溶液中发生自解离，产生氢离子和氢 氧根离子。在常温常压下，水的自解 离平衡常数约为10^-7。
透压平衡具有重要作用。
电解质平衡紊乱与疾病
要点一
电解质平衡紊乱的原因
饮食不均衡、消化系统疾病、肾脏疾病、内分泌疾病等都 可能导致电解质平衡紊乱。
要点二
电解质平衡紊乱的症状
低钠血症、高钠血症、低钾血症、高钾血症等都是常见的 电解质平衡紊乱症状。这些症状可能表现为恶心、呕吐、 乏力、心律失常等，严重时可能导致昏迷甚至死亡。
电解质溶液课件 PPT
Kb AC-=Kw/Ka =1、0 ×10-14 /1、76×10-5 =5、68 ×10-10
pOH=-lg[OH-]=-lg7、54×10-6=5、12
pH=14-pOH=14-5、12=8、88
例 计算0、100mol、L-1NH4Cl溶液的 pH值。
Cb
=
—40—0×—0—、—10—－—10—0×—0、—10= 400 +100
0、06
(molБайду номын сангаасL-1)
pKa = pKa(NH4+ ) = 9、25
pH = pKa + lg—C—b = 9、25 + lg0—、—06 =9、73
Ca
0、02
三、缓冲容量与缓冲范围
(一)缓冲容量(buffer capacity)
Kb =
—Kw— = Ka
1、0×10-14 1—、—8×—1—0-5 =
5、6×10-10
酸与碱的离解常数具体反映了酸碱的强度,酸的 Ka越大,酸就越强;若碱Kb的越大,碱就越强, 在共轭酸碱对中,酸Ka的越大,则碱的Kb越小
第三节 溶液的酸碱性及PH值计算
一、水的质子自递平衡
➢水的离子积常数
Kw
例: 1L缓冲溶液中含有0、10molHAc与0、20molNaAc, 求该缓冲溶液的pH值。
解:该缓冲溶液中含有HAc-NaAc缓冲对 又 Ka(HAc) =1、76×10-5 Ca =0、10mol·L-1 Cb = 0、20 mol·L-1
pH = pKa + lg —CCa—b = 4、75 + lg00—、 、—2100
NaOH Na OH
《专题九电解质溶液》PPT课件
行溶液 pH 的简单计算。
5.了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素以及
盐类水解的应用。
6.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。了解溶度积的含义。能
运用平衡移动原理分析沉淀的溶解、生成和转化过程。
考点串讲
专题九
电解质溶液部分是高中化学的重要基础理论之一，具
开本 关专
有难度大、灵活性强、知识琐碎等特点，是历年高考考查
开本
关专
数不变。应用这一原则时需要注意两个条件：水溶液
题
必须是稀溶液；温度必须相同。
栏
目 2．两种测量方法
溶液的pH值可以用pH试纸测定(精确到整数，且只能
在1～14的范围内)，也可以用pH计(精确到0.1)测定。
考点串讲
专题九
开本 关专
题 栏 目
3．三个重要比较
水溶液可分为酸性溶液、中性溶液和碱性溶液，下表是
栏
盐，从而促进了水的电离。
目
(2)室温下，溶液中的 c(H＋)>1×10－7 mol·L－1，说明该溶
液是酸性溶液或水解呈酸性的盐溶液；溶液中的 c(H＋)<
1×10－7 mol·L－1，说明该溶液是碱性溶液或水解呈碱性
的盐溶液。
考点串讲
专题九
6．pH 和等于 14 的酸碱混合问题的判断与计算
pH 和等于 14 的意义：酸溶液中的氢离子浓度等于碱
考点串讲
专题九
5．溶液中的 c(H＋)和水电离出来的 c(H＋)的区别
(1)室温下水电离出的 c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，若某溶液
中水电离出的 c(H＋)<1×10－7 mol·L－1，则可判断该溶液
开本
呈酸性或碱性；若某溶液中水电离出的 c(H＋)
9第九章电解质溶液练习题物理化学
第九章 电解质溶液练习题一、判断题：1．溶液是电中性的，正、负离子所带总电量相等，则正、负离子离子的迁移数也相等。
2．离子迁移数与离子速率成正比，某正离子的运动速率一定时，其迁移数也一定。
3．离子的摩尔电导率与其价态有关系。
离子的摩尔电导率与其价态有关系。
4．电解质溶液中各离子迁移数之和为1。
5．电解池通过l F 电量时，可以使1mol 物质电解。
物质电解。
6．因离子在电场作用下可以定向移动，因离子在电场作用下可以定向移动，所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥。
所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥。
7．无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和，这 一规律只适用于强电解质。
一规律只适用于强电解质。
8．电解质的无限稀摩尔电导率Λ¥m 可以由Λm 作图外推到c 1/2 = 0得到。
得到。
9．不同浓度的醋酸溶液的电导率、摩尔电导率和极限摩尔电导率的数值如下： 浓度（mol/dm 3）电导率电导率 摩尔电导率摩尔电导率 极限摩尔电导率极限摩尔电导率 1.0 k 1 L m,1 L ∞,1 0.5 k 2 L m,2 L ∞,2 0.1 k 3 L m,3 L ∞,3 0.01 k 4 L m,4 L ∞,4 下列关系式是否正确：下列关系式是否正确：(1) L ∞,1＜L ∞,2＜L ∞,3＜L ∞,4 （2）κ1＝κ2＝κ3＝κ4(3) L ∞,1＝L ∞,2＝L ∞,3＝L ∞,4 (4) L m,1＝L m,2＝L m,3＝L m,4 10．德拜—休克尔公式适用于强电解质。
德拜—休克尔公式适用于强电解质。
11．对于BaCl 2溶液，以下等式成立：溶液，以下等式成立：(1) a = γb/b 0； (2) a = a +·a - ； (3) γ± = γ+·γ - 2；(4) b = b +·b - ； (5) b ±3 = b +·b -2 ； (6) b ± = 4b 3 。
初中化学知识点讲解：电解质溶液
初中化学知识点讲解：电解质溶液初中化学知识点讲解：电解质溶液在我们平凡无奇的学生时代，大家最不陌生的就是知识点吧！知识点就是学习的重点。
为了帮助大家更高效的学习，下面是店铺精心整理的初中化学知识点讲解：电解质溶液，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
电解质溶液的作用1、形成回路；2、提供反应环境（酸性、碱性）；3、有的提供反应物。
电解质溶液导电的原因当电解质溶液通入直流电时，溶液中的阴阳离子分别向阳极和阴极移动，参加有电子得失的电解反应，在阳极上失去电子，在阴极上得到电子，形成了电子的定向移动，因此电解质溶液能够导电。
电解质溶液电导的测定实验目的和要求1、理解溶液的电导、电导率和摩尔电导的概念2、掌握电电解质溶液的作用1、形成回路；2、提供反应环境（酸性、碱性）；3、有的提供反应物。
电解质溶液导电的原因当电解质溶液通入直流电时，溶液中的阴阳离子分别向阳极和阴极移动，参加有电子得失的电解反应，在阳极上失去电子，在阴极上得到电子，形成了电子的定向移动，因此电解质溶液能够导电。
3.电解质溶液电导的测定实验目的和要求1、理解溶液的电导、电导率和摩尔电导的概念2、掌握电导率仪的使用方法3、掌握交流电桥测量溶液电导的实验方法及其应用二、实验内容和原理1、电导率的概念电导是描述导体导电能力大小的物理量，以G来表示其中l/A为电导池常数，以Kcell来表示，к为电导率。
通常由于电极的l和A不易精确测量，因此在实验中用一种已知电导率的溶液先求出电导池的常数Kcell，然后再把欲测的的溶液放入该电导池中测出其电导值，在根据上式求出其电导率。
溶液的摩尔电导率是指把含有1mol电解质的溶液置于相距为1m 的两平行板电极之间的电导，以m表示。
摩尔电导率与电导率的关系为在很稀的溶液中，强电介质的摩尔电导率与其了、浓度的平方根成直线函数。
用公式表示为：若通过浓度的平方根与摩尔电导率作图，外推即可求得无限稀释时的摩尔电导率。
电解质溶液课件
电导的定义与测量
总结词
电导是衡量电解质溶液导电能力的物理量，其测量方法包括 电导率仪直接测量和电导池法。
详细描述
电导是电解质溶液导电能力的量度，定义为单位时间内通过 电导池的两个电极之间的电流与电位差的比值。电导率则是 指电解质溶液的电导值与其截面积和长度之比。
电导率与电导的关联
详细描述
在工业上，电导可用于监测和控制电解、电镀等工业过程，保证产品质量和节约能源。在环保领域， 电导可用于水质监测，评估水体的污染程度。在医疗领域，电导可用于研究生物体的生理和病理状态 ，如监测病人电解质平衡和肾功能等。
PART 05
电极过程动力学
REPORTING
电极过程动力学基础
定义
电极过程动力学是研究电极反应 速度以及影响电极反应速度因素
电解质溶液的性质
总结词
电解质溶液的性质主要包括导电性、离子反应和渗透压等。
详细描述
导电性是电解质溶液最基本的性质，其导电能力与电解质的种类、浓度和温度等因素有关。离子反应是电解质溶 液中的离子之间相互作用的过程，涉及到离子之间的结合、交换和分离等。渗透压是指电解质溶液对于半透膜的 压强，与电解质的种类和浓度有关，对于维持细胞内外平衡具有重要意义。
解离平衡常数（Ka或Kb）是描述解离平衡的重要参数，其值越大，解离程度越大。
解离常数
解离常数是平衡常数的一种，表 示电解质在水中解离成离子的平
衡状态。
解离常数的大小取决于电解质的 性质和温度，是判断电解质强弱
的重要依据。
解离常数的应用广泛，可以用于 计算电解质的浓度、比较不同浓
度电解质溶液的解离程度等。
温度对电极反应速率的影响比较复杂。一 般来说，温度越高，电极反应速率越快， 但也有例外情况。
第九章 电化学(电解质溶液)
当通电结束，阴、阳两极部溶液浓度相同，但比原溶 液各少了2mol，而中部溶液浓度不变。
26
（2）正负离子运动速率不相同(+= 3-)
设正离子迁移速率是负离子的三倍， υ+=3υ-，则正 离子导3F电量，负离子导1F电量。在假想的AA、 BB平面上有3mol正离子和1mol负离子逆向通过。
决于离子迁移的速度。
24
(1) 正、负离子运动速率相同(+= -)
在电解质溶液中与电流方向垂直的任一截面上通过 的电量必然相等； AA（或BB）面所能过的电量也应是4 F，那有2 mol 的正离子和2 mol的负离子通过AA（或BB）截面； 在正、负离子迁移速率相等的情况下，电解质溶液 25 中的导电任务由正、负离子均匀分担。
• 两个电极反应之和是总的化学反应
15
三、法拉第定律 3.1 法拉第定律的文字表述： 1. 在电极界面上发生化学变化的物质的物质的 量与 通入的电量成正比。
2. 若将几个电解池串联,通入一定的电量后,在
各个电解池的电极上发生反应的物质其物质
的量相等，析出物质的质量与其摩尔质量成
正比。
16
3.2 法拉第定律的数学表达式
Pt电极 Pt电极
H e 1
1 H2 2
HCl水溶液
9
在（+）极液面接界处则 发生反应
Cl Cl2 e1
不断放出电子，可以看作 电子不断由溶液流出，进 入金属导体，电流从此流 过。 整个效果：电子仍然从负 极有电子流入溶液而又在 正极流出，这就构成了整 个回路中连续的电流 ， 电极反应使得电流在导体 /液体接界面得以流通。
2、 离子的电迁移现象
设想在两个惰性电极之间有想象的平面AA和BB， 将溶液分为阳极部、中部及阴极部三个部分； 假定离子都是一价的，未通电前，各部均含有正、 负离子各5 mol，分别用+、-号代替。
电解质溶液课件
欢迎来到本节课程，今天我们将会深入学习有关电解质溶液的基础知识，从 而更好地理解这一科学领域。
什么是电解质溶液
1
定义
电解质溶液是指在水中能够导电的溶液，其中电解质通过在水中能够完全离解分为强电解质、弱电解质和不完全电离电解质。
3
性质
电解质溶液具有比非电解质溶液更加复杂的物理化学性质，如比热、密度和折射率等。
电解质在应用于医疗保健、 能源和化工领域时，表现出 不同的化学和物理性质。
电解质溶液的实验 方法
通过电导率测量、浓度计算 和化学反应等实验方法，可 以更好地观察和学习电解质 溶液的性质。
通过多种不同的布局方式， 可以使演示课程内容更具吸 引力和趣味性。
许多日常消费品，如清洁剂、口腔漱口液 和浴室用品等，也都含有电解质溶液成分。
总结和要点
电解质溶液的基础 知识
电解质溶液是指能导电的溶 液，其中的电解质以离子的 形式存在。
电解质溶液具有一些独特的 物理化学性质，如电导率、 密度和比热等。
电解质溶液的多重 分类
电解质可以按照离子浓度、 电荷、半径和完全离解部分 等因素进行分类。
电解质溶液的浓度计算
摩尔浓度
摩尔浓度是指溶液中溶质摩尔数与溶液体积 的比值，通常用mol/L来表示。
体积浓度
体积浓度是指溶液中溶质体积与溶液总体积 的比值，通常用mL/L或mL/mL来表示。
质量浓度
质量浓度是指溶液中溶质质量与溶液体积的 比值，通常用g/L或mg/mL来表示。
百分浓度
百分浓度是指溶液中溶质质量与溶液总质量 的比值，通常用%来表示。
电解质溶液的应用
1 医疗保健
2 能源领域
许多医用溶液都是电解质溶液，如盐水和 葡萄糖溶液等，可以帮助人体保持水分和 电解质的平衡。
高中化学知识点总结：电解质溶液
高中化学知识点总结：电解质溶液（一）电解质和非电解质、强电解质和弱电解质1．电解质凡是水溶液里或熔融状态时能电离进而能导电的化合物叫做电解质。
电解质溶于水或熔融时能电离出自由移动的阴、阳离子，在外电场作用下，自由移动的阴、阳离子分别向两极运动，并在两极发生氧化还原反应。
所以说，电解质溶液或熔融状态时导电是化学变化。
2．分类（1）强电解质：是指在水溶液里几乎能完全电离的电解质。
（2）弱电解质：是指在水溶液中只能部分电离的电解质。
3．强电解质和弱电解质的比较强电解质弱电解质定义水溶液里完全电离的电解质水溶液里部分电离的电解质化学键种类离子键、强极性键极性键电离过程完全电离部分电离表示方法用等号“=”用可逆号“”代表物强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HI强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2绝大多数盐：NaCl、BaSO4弱酸：H2S、H2CO3、H3PO4、HF、CH3COOH弱碱：NH3·Ｈ2O个别盐：HgCl2、Pb(CH3COO)24．非电解质凡是在水溶液里或熔融状态都不能电离也不能导电的化合物。
常见的非电解质非金属氧化物：CO2、SO2、SO3、NO2、P2O5某些非金属氢化物：CH4、NH3（二）弱电解质的电离平衡1．弱电解质的电离特点（1）微弱：弱电解质在水溶液中的电离是部分电离、电离程度都比较小，分子、离子共同存在。
（2）可逆：弱电解质在水分子作用下电离出离子、离子又可重新结合成分子。
因此，弱电解质的电离是可逆的。
（3）能量变化：弱电解质的电离过程是吸热的。
（4）平衡：在一定条件下最终达到电离平衡。
2．电离平衡：当弱电解质分子离解成离子的速率等于结合成分子的速率时，弱电解质的电离就处于电离平衡状态。
电离平衡是化学平衡的一种，同样具有化学平衡的特征。
条件改变时平衡移动的规律符合勒沙特列原理。
（三）水的电离和溶液的pH值1．水的电离和水的离子积常数H2O是一种极弱电解质，能够发生微弱电离H2O H+ + OH–25℃时 c(H+)=c(OH–)=10–7mol·Ｌ–1水的离子积K w=c(H+)·c(OH–)=10–14（25℃）①Ｋw只与温度有关，温度升高，K w增大。
中国药科大学 大学化学 第九章 溶液中的质子酸碱平衡
水的离子积和pH
水的离子积常数与温度的关系 T/K 273 291 Kw 1.5×10-15 7.4×10-15
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
298
323 373
1.00×10-14
5.6×10-14 7.4×10-13
水的电离是吸热反应，当温度升高时Kw增大。
水的离子积和pH
二、溶液的酸度 水溶液中氢离子的浓度称为溶液的酸度。 水溶液中H+离子的浓度变化幅度往往很大，浓的 可大于10mol· -1，在[H+]<1mol· -1的情况下，用 L L
③质子论中没有盐的概念。
酸碱质子理论
3.酸碱反应 根据酸碱质子理论，酸碱反应的实质，就是两个 共轭酸碱对之间质子传递的反应。例如： HCl + NH3 === NH4+ +Cl酸1 碱2 酸2 碱1 NH3和HCl的反应，无论在水溶液中或气相中， 其实质都是一样的。 即HCl是酸，放出质子给NH3，然后转变为它的 共轭碱Cl-； NH3是碱，接受质子后转变为它的共轭酸NH4+。 强酸放出了质子，转化为较弱的共轭碱。
c mol· -1 的HAc溶液 L
物料平衡 电荷平衡 [HAc] + [Ac-] = c [H+] = [Ac-] + [OH-]
c mol· -1的Na2HPO4 L
物料平衡
[ H 3 P O 4] [ H 2 P O 4 ] [ H P O 4 ] [ P O 4 ] C
2 3
一般来说：共轭酸越强，它的共轭碱就越弱；共 轭碱越强，它的共轭酸就越弱。
H2O H+ + OH水为最弱的酸，它的共轭碱是最强的碱。
酸碱质子理论
第九章电解质溶液-PPT文档资料236页
（2）法拉第定律
定律的文字表示 法拉第常数 定律的数学式 粒子的基本单元
例题
志 存 高 远， 责 任 为 先
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电化学研究对象
电化学主要是研究电能和化学能之间的 相互转化及转化过程中有关规律的科学。
电解
电能
电池
化学能
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电化学的用途
2.电催化与电合成 3.光电化学 4.生物电化学：生物膜的界面结构和界面电位、
生物分子电化学、生物电催化、生物技术中的 电化学技术。
5.新型化学电源
志 存 高 远， 责 任 为 先
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两类导体
1. 第一类导体
又称电子导体，如金属、石墨等。
A.自由电子作定向移动而导电 B.导电过程中导体本身不发生变化 C.温度升高，电阻也升高 D.导电总量全部由电子承担
志 存 高 远， 责 任 为 先
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离子的电迁移现象
1．设正、负离子迁移的速率相等，r r，则导电任
务各分担2mol，在假想的AA、BB平面上各有2mol正、 负离子逆向通过。
当通电结束，阴、阳两极部溶液浓度相同，但比 原溶液各少了2mol，而中部溶液浓度不变。
志 存 高 远， 责 任 为 先
上发生反应的物质的量 n 为：
n
Q zF
或 QnzF
电极上发生反应的物质的质量 m 为：
mnMzQFM
志 存 高 远， 责 任 为 先
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Hale Waihona Puke 法拉第常数法拉第常数在数值上等于1 mol元电荷的电量。
已知元电荷电量为 1.60221019C
电解质溶液
电导率与浓度的关系
某些电解质的水溶液的摩尔电导率 与其浓度的平方根关系 (298.15K)
离子运动性质对导电性质的影响 (10.3,10.4) 1. 离子的电迁移率
电场力的作用 溶液中的离子 溶剂分子的碰撞阻力，同种离子 的排斥力，异种离子的吸引力 两力均衡时，离子便以恒定的速率运动，此时的 速率称为离子的漂移速率，用符号 υ B 表示。
表 11-2 标准 KCl 溶液的电导率κ -1 电导率κ/Sm 物质的量浓度 c/moldm-3 273.15K 291.15K 298.15K 1 6.643 9.820 11.173 0.1 0.7154 1.1192 1.2886 0.01 0.07751 0.1227 0.14114
思考： 浓度相差10倍的KCl溶液，其电导率相差 却不是10倍，分析原因？
Λm α= ∞ Λm
对1-1价型(或2-2价型)弱电解质： 以HOAc
解离前 解离平衡时
H+ + OAc-为例，设电离度为α。 0 cα
2
c c(1-α)
0 cα
α = Λm ∞ Λm
则
cα c 2 α c = c Kc = c(1 α ) 1 α c
——Ostwald 稀释定律（α越小越精确）
科尔劳施根据大量实验事实总结出：
一些强电解质的无限稀薄摩尔电导率Λm∞(298.15K) 电解质 KCl LiCl KClO4 LiClO4 KNO3 LiNO3 HCl HNO3 KCl KNO3 LiCl LiNO3 Sm mol-1 0.014986 0.011503 0.014004 0.010598 0.01450 0.01101 0.042616 0.04213 0.014986 0.014496 0.011503 0.01101
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电解质溶液练习一、选择题：1. 6683在0.1 mol ·dm -3 NaH 2PO 4溶液中，离子浓度由大至小的顺序是………………（ ）（ 1K ≈ 10-3， 2K ≈ 10-8， 3K ≈ 10-13）(A)Na +，H PO 24-，HPO 42-，H 3PO 4，PO 43- (B)Na +，H PO 24-，HPO 42-，PO 43-，H 3PO 4(C)Na +，HPO 42-，H PO 24-，H 3PO 4，PO 43- (D)Na +，HPO 42-，H PO 24-，PO 43-， H 3PO 42. 7457下列物质质子碱碱性最强的是………………………………………………… （ ）(A)NH 2- (B)PH 2- (C) CN - (D) HS -3. 7397在H 3PO 4溶液中加一定量的NaOH 后，溶液pH = 10.00，其中浓度最大的物种是…（ ）(A) H 3PO 4 (B)H PO 24- (C)HPO 42- (D)PO 43-4. 1304 下列物质中不是一元酸的是……………………………………………… （ ）(A) CH 3COOH (B) H 3PO 2 (C) HNO 2 (D) H 3PO 35. 6685 有0.050 dm 3含0.10mol ·dm -3 [Fe(H 2O)6]3+的溶液，当向其中加入0.050 dm 3含0.02 mol ·dm -3 NaOH 溶液时，有棕色沉淀生成，此时溶液为……………………………（ ）(A) 碱性 (B) 酸性 (C) 中性 (D) 无法知道6. 65060.20 mol ·dm -3甲酸溶液中3.2 %的甲酸已电离，它的电离常数是………………（ ）(A) 9.6 ⨯ 10-3 (B) 2.1 ⨯ 10-4 (C) 1.25 ⨯ 10-6 (D) 4.8 ⨯ 10-57. 6681 恒温下，某种溶液的一级电离常数约为1.7 ⨯ 10-5，并有1.3 %电离成离子，该溶液的浓度是………………………………………………………………………………… （ ）(A) 0.10 mol ·dm -3 (B) 0.13 mol ·dm -3 (C) 1.3 mol ·dm -3 (D) 2.0 mol ·dm -38. 6673将0.01 mol NaOH 加到下列溶液中，NaOH 溶解后，溶液的pH 值变化最小的是…（ ）(A) 0.10 dm 3 0.01 mol ·dm -3 H 3PO 4 (B)0.10 dm 3 0.01 mol ·dm -3 HNO 3(C)0.10 dm 3 0.2 mol ·dm -3 Hac (D)0.10 dm 3 0.2 mol ·dm -3 HNO 39.6666 0.045 mol ·dm -3 KNO 2溶液的pH = 8.0，则HNO 2的K a 是……………………（ ）(A) 4.5 ⨯ 10-2 (B) 4.5 ⨯ 10-10 (C) 4.5 ⨯ 10-8 (D) 4.5 ⨯ 10-410. 6664 0.5 dm 3的0.6 mol ·dm -3 HF 溶液，欲使电离度增加到原先的4倍，应将原溶液稀释到……………………………………………………………………………… （ ）(A) 4 dm 3 (B) 5 dm 3 (C) 6 dm 3 (D) 8 dm 311.6643 欲使 0.10 mol ·dm -3醋酸溶液的pH 值增加，应加入的物质是………………（ ）(A) NaHSO 4 (B) HClO 4 (C) NH 4NO 3 (D) K 2CO 312. 6629 pH = 3和pH = 5的两种HCl 溶液，以等体积混合后，溶液的pH 是：………（ ）(A) 3.0 (B) 3.3 (C) 4.0 (D) 8.013. 6609 为测定某一元弱酸的电离常数，将待测弱酸溶于水得50 cm 3溶液，把此溶液分成两等份。
一份用NaOH 中和，然后与另一份未被中和的弱酸混合，测得此溶液pH 为4.00，则此弱酸的K a 为…………………………………………………………………………（ ）(A) 5.0 ⨯ 10-5 (B) 2.0 ⨯ 10-4 (C) 1.0 ⨯ 10-4 (D) A, B, C 均不对14.3696 将0.10 mol ·dm -3 HAc 与0.10 mol ·dm -3 NaOH 等体积混合，其pH 值为 (K a (HAc) = 1.76 ⨯ 10-5)……………………………………………………………………（ ）(A) 5.27 (B) 8.73 (C) 6.73 (D) 10.4915. 3678 把100 cm 3 0.1 mol ·dm -3 HCN (K a = 4.9 ⨯ 10-10)溶液稀释到 400 cm -3，氢离子浓度约为原来的…………………………………………………………………………… （ ）(A)12倍 (B)14倍 (C) 2倍 (D) 4倍16. 3671 0.10 mol ·dm -3 Na 2HPO 4水溶液的pH 值约为………………………………（ ） (H 3PO 4：p K a1 = 2.1，p K a2 = 7.2 ，p K a3 = 12.7)(A) 4.65 (B) 9.95 (C) 7.40 (D) 7.3317.3664 20 cm 3 0.10 mol ·dm -3的HCl 溶液和20 cm 3 0.10 mol ·dm -3的NaAc 溶液混合，其pH 为 (K a (HAc) = 1.76 ⨯ 10-5)……………………………………………………… （ ）(A) 3.97 (B) 3.03 (C) 3.42 (D) 3.3818. 3659 制备2.00 dm 3 pH = 9.4的NaAc 溶液，需NaAc 的物质的量为……………（ ） (K a (HAc) = 1.76 ⨯ 10-5)(A) 2.2 mol (B) 1.1 mol(C) 5.7 ⨯ 10-10 mol (D) 1.9 ⨯ 10-10 mol19. 0629 把100 cm 3 0.1 mol ·dm -3 HCN (K a = 4.9 ⨯ 10-1 )溶液稀释到400 cm 3，[H +]约为原来的…………………………………………………………………………………… （ ）(A)12 (B)14 (C) 2倍 (D) 4倍20. 0625 Fe (NO 3)3 水溶液的pH 值比较低，解释这个现象的最恰当理由是…………（ ）(A) 水总是要电离出H 3O + (B) Fe 3+与OH -生成沉淀，多出H 3O +(C) Fe 3+ 本身是路易斯酸 (D)Fe (H O)263+要离解放出H 3O +21. 0624 0.1 mol ·dm -3 碳酸氢钠溶液的pH 值为……………………………………（ ）(A) 5.6 (B) 7.0 (C) 8.4 (D) 13.022. 0623 0.1 mol ·dm -3 H 3PO 4溶液中，下述关系错误的是………………………… （ ）(A) [H +] > 0.1 mol ·dm -3(B) [OH -] > [PO 43-] (C) [H PO 24-] > [HPO 42-] (D) [H 3PO 4] < 0.1 mol ·dm -323. 6601 向0.10 mol ·dm -3 HCl 溶液中通H 2S 气体至饱和(0.10 mol ·dm -3)，溶液中S 2- 浓度为(H 2S ：K a1 = 9.1 ⨯ 10-8，K a2 = 1.1 ⨯ 10-12)…………………………………………………（ ）(A) 1.0 ⨯ 10-18 mol ·dm -3 (B) 1.1 ⨯ 10-12 mol ·dm -3(C) 1.0 ⨯ 10-19 mol ·dm -3 (D) 9.5 ⨯ 10-5 mol ·dm -324. 3695 HX 的电离常数K a = 6 ⨯ 10-7，在0.6 mol ·dm -3 HX 和0.9 mol ·dm -3的盐NaX 溶液中，其 [H +] 近似为…………………………………………………………………… （ ）(A) 2 ⨯ 10-4 mol ·dm -3 (B) 4 ⨯ 10-8 mol ·dm -3 (C) 4 ⨯ 10-7 mol ·dm -3 (D) 9 ⨯ 10-7 mol ·dm -325. 3660 在Mg(OH)2饱和溶液中加MgCl 2，使Mg 2+ 浓度为0.010 mol ·dm -3，则该溶液的pH 为 (K sp (Mg(OH)2) = 1.8 ⨯ 10-11)……………………………………………………（ ）(A) 5.26 (B) 8.75 (C) 9.63 (D) 4.3726. 3675 20 cm 3 0.10 mol ·dm -3 HCl 和20 cm 3 0.20 mol ·dm -3 NH 3·H 2O 混合，其pH 为(NH 3·H 2O ：K b = 1.76 ⨯ 10-5)………………………………………………………… （ ）(A) 11.25 (B) 4.75 (C) 9.25 (D) 4.2527. 3656 已知K sp(Mg(OH)2) = 1.2 ⨯ 10-11、K b(NH3) = 1.76 ⨯ 10-5，要使0.40 mol·dm-3 MgCl2与0.20 mol·dm-3氨水等体积混合后不产生沉淀，其混合液中需NH4Cl最小的浓度为……………………………………………………………………………………………（）(A) 4.4 mol·dm-3(B) 0.44 mol·dm-3(C) 2.3 mol·dm-3(D) 0.23 mol·dm-328. 6682如果醋酸的K= 1.75 ⨯ 10-5，若配制pH = 6.2的缓冲溶液，需醋酸和醋酸钠的浓度比为………………………………………………………………………………………（）(A) 6.3/17.5 (B) 6.3/1.75 (C) 63/1.75 (D) 6.3/17529. 6674已知HAc的K a = 1.76⨯10-5，NH3的K b = 1.77⨯10-5，H3PO4的K a1 = 7.6⨯10-3，K a2 =6.3⨯10-8，K a3 = 4.4⨯10-13，为了配制pH =7.5 的缓冲溶液，最好选用下列试剂中的……（）(A) KH2PO4与K2HPO4(B) HAc 与NaAc(C) NH4Cl 与NH3(D) NaAc 与HCl30.3658 用0.20 mol·dm-3HAc和0.20 mol·dm-3NaAc溶液直接混合(不加水)，配制1.0 dm3 pH = 5.00的缓冲溶液，需取0.20 mol·dm-3 HAc溶液为…………………（）(p K a(HAc) = 4.75)(A) 6.4 ⨯ 102 cm3(B) 6.5 ⨯ 102 cm3(C) 3.5 ⨯ 102 cm3(D) 3.6 ⨯ 102 cm331. 6677 设AgCl在水中，在0.01 mol·dm-3的CaCl2中，在0.01 mol·dm-3 NaCl 中，在0.01 mol·dm-3KNO3中以及在0.05 mol·dm-3 AgNO3中的溶解度分别为s0、s1、s2、s3和s4，这些量之间的正确关系是…………………………………………………………（）(A) s0 > s3 > s2 > s1 >s4 (B) s3 > s0 > s1 = s2 >s4 (C) s3 > s0 > s2 > s4 >s1 (D)s3 > s0 > s2 > s1 >s432.6675 在一定温度下，Zn(OH)2饱和溶液的pH为8.3，则该温度时Zn(OH)2的K SP为…（）(A) 8.0⨯10-18(B) 4.0⨯10-18(C) 3.2⨯10-17(D) 4.0⨯10-1233.6672 难溶强电解质A2B在水溶液中达到溶解平衡，设平衡时[A+] = x mol·dm-3，[B2-] = y mol·dm-3，则其K SP可表达为……………………………………………………（）(A) K SP = x2·y(B) K SP = x·y (C) K SP = (2x)2·y(D) K SP = x2·1 2 y34.6669 在100 cm3含有0.010 mol Cu2+溶液中通H2S气体使CuS沉淀，在沉淀过程中，保持c(H+) = 1.0 mol·dm-3，则沉淀完全后生成CuS的量是……………………………（）(已知H2S：K1 = 5.7 ⨯ 10-8，K2 = 1.2 ⨯ 10-15，K sp(CuS) = 8.5 ⨯10-45；原子量：Cu 63.6，S32)(A) 0.096 g (B) 0.96 g (C) 7.0 ⨯ 10-22 g (D) 以上数值都不对35. 6651 已知：K sp(AgCl) = 1.8 ⨯ 10-10，K sp(Ag2CrO4) = 2.0 ⨯ 10-12。