測驗4一、選擇題1.下列各對物質中為Br?nsted

共軛酸堿對的是（

）。A.NH4

和NH2

B.Cu2

和Cu(NH3)42

C.Fe(H2O)63

和Fe(H2O)5(OH)2

D.H3PO4/HPO42

2.配制pH=9的緩沖溶液，應選下列哪種弱酸或弱堿及其鹽的水溶液（）。A.甲酸Ka=1.8×10-4B.醋酸Ka=1.8×10-5

C.羥胺Kb=1.0×10-9D.氨水Kb=1.8×10-5

二、填空題1.HSO4-的共軛酸————，CO32-的共軛酸是————。2.用HCl

溶液滴定某一弱堿水溶液，若突躍范圍為pH7.6-4.3，該滴定過程應選用————作為指示劑，滴定終點的顏色變化情況為————。

三、計算題用0.1000molL-1的NaOH

溶液滴定20.00mL

濃度為0.1000molL-1的甲酸水溶液。已知甲酸的Ka=1.80×10-4。計算：（1）滴定開始前溶液的pH；（2）加入5.00mL

NaOH

后溶液的pH;（3）加入20.00mL

NaOH

后溶液的pH;

c.溫度效應

難溶離子固體在水溶液中的溶解-沉淀平衡也服從范特霍夫方程式：但溫度影響較小，一般不考慮。大部分難溶性離子固體，溫度升高，溶解度增加。（吸熱過程，即

Hsol>0）少部分難溶性離子固體，溫度升高，溶解度減小。（放熱過程，即

Hsol<0）

d.酸效應

溶液的pH改變導致難溶氫氧化物和難溶弱酸鹽的溶解度發生變化的效應叫酸效應。

此時存在沉淀反應與酸堿反應之間的競爭平衡：例6：25.0

C，Zn(OH)2的

Ksp=4.5

10-17,

在pH=7.00的緩沖溶液中的溶解度為多少？解：Zn(OH)2(s)Zn2+(aq)+2OH-(aq)

s[H3O+]=10-7mol/L[OH-]=Kw/[H3O+]=1

10-7mol/LKsp=[Zn2+][OH-]2=s(110-7)2s=4.5

10-17/(1

10-7)2=4.5

10-3mol/L純水中：s’=(4.5

10-17/4)1/3=2.2

10-6mol/L

CaF2(s)Ca2+(aq)+2F-(aq)Ksp

F-(aq)+H3O+(aq)HF(aq)+H2O(l)1/KaKsp=[Ca2+][F-]2,[Ca2+]=s,[F-]+[HF]=2s即例7：CaF2在pH=4.00的緩沖溶液中的溶解度為多少？已知：Ksp=3.9

10-11,HF的Ka=6.6

10-4[H3O+]=10-4mol/L左右各加[F-],代入[F-]+[HF]=2s酸效應系數不同酸度下的溶解度計算P.364溶液pH接近pKa時，酸效應開始顯現例8：當SrCO3固體在pH=8.60的緩沖溶液中達溶解平衡后，溶液中的[Sr2+]=2.2

10-4mol/L,計算SrCO3的Ksp?已知H2CO3Ka1=4.3

10-7Ka2=4.8

10-11解：SrCO3(s)Sr2+(aq)+CO32-(aq)CO32-

HCO3-H2CO3物料平衡：[Sr2+]=[CO32-]+[HCO3-]+[H2CO3](1)H2CO3(aq)+H2O(l)HCO3-(aq)+H3O+(aq)Ka1=[H3O+][HCO3-]/[H2CO3]于是，[H2CO3]=[H3O+][HCO3-]/Ka1(2)HCO3-(aq)+H2O(l)CO32-(aq)+H3O+(aq)Ka2=[H3O+][CO32-]/[HCO3-]于是，[HCO3-]=[H3O+][CO32-]/Ka2(3)(3)帶入(2):[H2CO3]

=[H3O+]2[CO32-]/(Ka1Ka2)(4)[H3O+]=10-8.6mol/L將(3),(4)代入物料平衡式(1)，得：[CO32-]=[Sr2+]/53.64Ksp=[Sr2+][CO32-]=[Sr2+]2/53.64=(2.210-4)2/53.64=9.010-10酸效應系數P365/表13-3中列舉了一元、二元弱酸鹽在酸性水溶液中溶解度的計算式（P364三元弱酸鹽）CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)

+2H3O+H2CO3

（CO32-生成弱酸分子，沉淀溶解平衡與酸堿平衡耦合）

AgBr(s)

Ag+(aq)+Br-(aq)

+2NH3(aq)Ag

(NH3)2+(aq)（Ag+生成配離子，沉淀溶解平衡與配位平衡耦合）

CuS(s)S2-(aq)+Cu2+(aq)

+2HNO3S+NO2+H2O

（S2-被氧化析出，沉淀溶解平衡與氧化還原平衡耦合）5.

沉淀的溶解采用合適的方法使離子濃度積小于Ksp，平衡即向沉淀溶解的方向移動a.難溶弱酸鹽在強酸（HCl、HNO3）中的溶解CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)Ksp=8.7

10-9

CO32-(aq)+H3O+(aq)

HCO3-(aq)+H2O(l)

1

/Ka2=1/(4.8

10-11)HCO3-(aq)

+H3O+(aq)

H2CO3(aq)

+

H2O(l)

1

/Ka1=1/(4.3

10-7)

總反應：CaCO3(s)+2H3O+(aq)

H2CO3(aq)

+Ca2+(aq)

+2H2O(l)K=Ksp/(Ka1

Ka2)

=4.2

108

很大的酸溶解平衡常數CaF2

在強酸（HCl、HNO3）中的溶解例9P370/例13-8CaCO3在0.0100mol/LHCl水溶液中的溶解弱酸、強酸共存時，[HCO3-]和[CO32-]近似為0

CaF2(s)Ca2+(aq)+2F-(aq)Ksp

F-(aq)+H3O+(aq)HF(aq)+H2O(l)1/Ka

Ksp=3.910-11,Ka=6.610-4

溶解反應：CaF2(s)+2H3O+(aq)Ca2+(aq)+2HF(aq)+2H2O(l)K=Ksp/Ka2=3.910-11/(6.610-4)2=8.9510-5例10.CaF2在1.0mol/LHCl中的溶解度？取1.0-2s=1.0，計算s1；代入1.0-2s1，求s2;…采用迭代法：s=0.027mol/L([F-]=3.8×10-5mol/L?[HF])比較：CaF2在pH=4.00的緩沖溶液中的溶解度為2.3×10-4mol/L，此時的溶解反應仍為：

CaF2(s)Ca2+(aq)+2F-(aq)

溶解反應：CaF2(s)+2H3O+(aq)Ca2+(aq)+2HF(aq)+2H2O(l)1.02ss2s

b.難溶弱酸鹽在另一種弱酸中的溶解

例如:CaCO3(s)在HAc

中的溶解

CaCO3(s)

Ca2+(aq)+CO32-(aq)Ksp=8.7

10-9

HAc(aq)+H2O(l)

H3O+(aq)+Ac-(aq)

Ka=1.8

10-5CO32-(aq)

+2H3O+(aq)

H2CO3(aq)

+2H2O(l)1/(Ka1

Ka2)

=1/(2.41

10-17)總反應：

CaCO3(s)+2HAc(aq)H2CO3(aq)

+Ca2+(aq)

+2Ac-(aq)K=KspKa2

/(Ka1

Ka2)K=8.7

10-9(1.8

10-5)2/(2.41

10-17)=0.117

平衡常數與溶度積及兩種弱酸的相對強弱有關比較：純水中CaCO3的溶解反應（P374）為：CaCO3(s)+H2O(l)HCO3-(aq)+Ca2+(aq)+OH-(aq)

（溶解方程：比較相對濃度大小）例11P373/例13-9計算Mg(OH)2在1.00mol/LNH4Cl水溶液中的溶解度？已知:Mg(OH)2Ksp=1.2

10-11NH4+Ka=5.6

10-10以s1=0為起點代入等式右邊，得：s2=0.5，代入等式右邊，得：s3=0.108，代入等式右邊，得：s4=0.186，代入等式右邊，得：s5=0.155，代入等式右邊，得：s6=0.165，代入等式右邊，得：

逐級逼近法：s7=0.162，代入等式右邊，得：s8=0.163(mol/L)

例12P376/例13-1250.0ml濃度為0.2mol/L的氨水與50ml濃度為0.2mol/L的氯化鎂溶液混合。混合溶液中是否有氫氧化鎂沉淀形成？若有沉淀形成，為防止沉淀的形成，至少應在上述溶液中加入如干克固體氯化銨？已知:Mg(OH)2的

Ksp=1.2

10-11NH4+

的Ka=5.6

10-10MNH4Cl=53.5g/molCNH3=0.250/(50+50)=0.10(mol/L)CMg2+=0.250/(50+50)=0.10(mol/L)Kb=Kw/Ka=110-14/(5.610-10)=1.7910-5CNH3400Kb

[OH-]=(KbCb)1/2=(1.7910-50.10)1/2=1.3410-3mol/L

Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)Qc=CMg2+COH-2=0.10(1.3410-3)2=1.7910-7>Ksp有Mg(OH)2沉淀生成！欲防止沉淀的形成，則需滿足Qc

Ksp

CMg2+COH-2

Ksp,COH-(Ksp/CMg2+)1/2加入NH4Cl后，NH4Cl與NH3形成緩沖溶液，CH3O+=KaCa/CbCOH-=Kw/CH3O+=KwCb/(KaCa)KwCb/(KaCa)(Ksp/CMg2+)1/2CaKwCb(CMg2+/Ksp)1/2/Ka=110-140.10(0.10/(1.210-11))1/2/(5.610-10)=0.16mol/Lm=CaVM0.160.1053.5=0.86(g)為防止沉淀的形成，至少應在上述溶液中加入0.86克固體氯化銨沉淀的抑制具有實用意義：治療尿結石病人，需要根據結石的成分適當調節飲食和服用合適藥物，如草酸鹽結石病人，宜少吃富含草酸的食物，如土豆、菠菜等，口服維生素B6，可減少尿中草酸鹽的排出，口服氧化鎂，可增加尿中草酸鹽的溶解度；磷酸鹽結石病人宜低磷低鈣飲食，口服氯化銨酸化尿液，有利于磷酸鹽的溶解；尿酸鹽結石的病人，宜少吃含嘌呤豐富的食物，如肝、腎及豆類，口服枸椽酸合劑或碳酸氫鈉，堿化尿液，使尿液pH保持在6.5以上。如利用偏酒石酸抑制瓶裝葡萄酒中酒石酸鹽晶體形成(阻止晶核長大)；實驗室配制SnCl2溶液時，既要加鹽酸又要加錫粒，加Sn是利用其還原性保證2價Sn不被氧化，加鹽酸則是防止Sn的氧化物或氫氧化物生成（水解和Sn粒被氧化），而Sn粒和鹽酸的反應不會很快進行完，所以能保存很長時間

。

根據難溶離子化合物的溶解度不同，用沉淀反應從含有多種金屬離子的混合溶液中分離某金屬離子的技術稱為選擇性沉淀或分級沉淀。（分離、提純、礦物處理等）6.

離子的選擇性沉淀Sr2+0.1mol/LBa2+0.1mol/L沉淀劑：CrO42-(K2CrO4)SrCrO4：KSP=3.5

10-5BaCrO4：KSP=1.2

10-10

哪種離子先沉淀？CrO42-濃度控制在什么范圍內，兩者能完全分開?相同類型難溶離子固體，Ksp越小，則先沉淀！因此，Ba2+先沉淀。當Sr2+沉淀時，Qc>Ksp(SrCrO4),Qc=CCrO42-CSr2+CCrO42->3.510-5/0.1=3.510-4mol/LBa2+要沉淀，Qc>Ksp(BaCrO4),Qc=CCrO42-CBa2+CCrO42->1.210-10/0.1=1.210-9mol/L因此，Ba2+先沉淀。完全分開：Ba2+沉淀完全（沉淀完全的標準：殘留在溶液中的濃度

110-6mol/L），Sr2+不沉淀Ba2+完全沉淀時，Ksp(BaCrO4)=[CrO42-][Ba2+][CrO42-]=Ksp(BaCrO4)/[Ba2+]

1.210-10/(110-6)=1.210-4mol/L時，Sr2+不沉淀，Qc

Ksp(SrCrO4),Qc=CCrO42-CSr2+CCrO42-

3.510-5/0.1=3.510-4mol/L1.210-4mol/L[CrO42-]3.510-4mol/L,Ba2+和Sr2+能完全分開！例13某酸性溶液中，Fe3+和Zn2+的濃度均為0.01mol/L，如果要將兩者有效分離，溶液的pH應如何控制？已知：Ksp

Fe(OH)3=2.64

10-39Ksp

Zn(OH)2=6.68

10-17Fe3+沉淀時，Qc>Ksp(Fe(OH)3),Qc=CFe3+COH-3COH->(2.6410-39/0.01)1/3=6.4210-13mol/LZn2+沉淀時，Qc>Ksp(Zn(OH)2),Qc=CZn2+COH-2COH->(6.6810-17/0.01)1/2=8.1710-8mol/L因此，Fe3+先沉淀。有效分離要求Fe3+沉淀完全（殘留在溶液中的濃度

110-6mol/L）時Zn2+不沉淀Ksp(Fe(OH)3)=[Fe3+][OH-]3[OH-]=(Ksp(Fe(OH)3)/[Fe3+])1/3

(2.6410-39/(110-6))1/3=1.3810-11mol/LZn2+不沉淀，Qc

Ksp(Zn(OH)2),Qc=CZn2+COH-2COH-

(6.6810-17/0.01)1/2=8.1710-8mol/L1.3810-11mol/L[OH-]8.1710-8mol/LpH=-lg[H3O+]=-lg(Kw/[OH-])3.14pH6.91,Fe3+和Zn2+能有效分離。例14Ba(IO3)2溶于1.00升0.002mol/LKIO3溶液中的量恰好與它溶于1.00升0.04mol/LBa(NO3)2溶液中的量相同。（1）計算Ba(IO3)2在上述溶液中的溶解度？（2）計算Ba(IO3)2的Ksp?

解：Ba(IO3)2(s)在0.002mol/LKIO3溶液中的溶解度與在0.04mol/LBa(NO3)2溶液中的溶解度相同Ba(IO3)2(s)Ba2+(aq)+2IO3-(aq)s2s+0.002KIO3溶液中

s+0.042sBa(NO3)2溶液中Ksp=[Ba2+][IO3-]2=s(2s+0.002)2=(s+0.04)(2s)2

0.152s2-410-6s=0,s=2.6310-5(mol/L)Ksp=s(2s+0.002)2=1.1110-10近似：Ksp=[Ba2+][IO3-]2=s(2s+0.002)2=(s+0.04)(2s)2

s0.0022=0.04(2s)2s=2.510-5mol/LKsp=s0.0022=1.010-10

例150.1升廢水中含有1

10-3molNaI，2

10-3molNaBr和3

10-3molNaCl。若在此廢水中加入4

10-3mol的固體AgNO3（忽略體積變化），平衡時溶液中Ag+，I-，Br-，Cl-的濃度各為多少？Ksp(AgCl)=1.810-10Ksp(AgBr)=5.3510-13,Ksp(AgI)=8.5110-17解題思路：首先按照計量關系完全生成沉淀，再考慮沉淀的溶解！相同類型難溶離子固體，Ksp越小，則先沉淀！所以，I-離子最先沉淀，其次是Br-離子，最后是Cl-離子或者，I-要沉淀，Qc>Ksp(AgI),Qc=CAg+CI-CAg+>8.5110-17/(110-2)=8.5110-15mol/LBr-要沉淀，Qc>Ksp(AgBr),Qc=CAg+CBr-CAg+>5.3510-13/(210-2)=2.67510-11mol/LCl-要沉淀，Qc>Ksp(AgCl),Qc=CAg+CCl-CAg+>1.810-10/(310-2)=610-9mol/LI-離子最先沉淀，其次是Br-離子，最后是Cl-離子

AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)初始00平衡x+y+zz

AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq)初始00平衡x+y+zy

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)初始0210-2mol/L平衡x+y+zx+210-2Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=[Ag+](x+210-3)=[Ag+]210-3[Ag+]=910-8mol/L(x+210-3=210-3)[Br-]=Ksp(AgBr)/[Ag+]=5.3510-13/(910-8)=5.9410-6mol/L[I-]=Ksp(AgI)/[Ag+]=8.5110-17/(910-8)=9.4610-10mol/L思考：如果加入6

10-3mol的固體AgNO3，如何計算？應用實例2012年1月15日廣西龍江河鎘污染（約20噸）沉淀法：NaOH、Ca(OH)2

作為沉淀劑聚合羥式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n]m

作為絮凝劑（AlCl3酸度高，影響沉淀）自來水取水標準：Cd2+<4.45×10-8mol/LCd(OH)2

Ksp=2.49×10-17pH>9.37避免急性中毒，長期污染難免（沉淀溶解）Cd2+（95pm）/Ca2+（100pm），骨痛病第七章

配位化合物及其配位平衡7.1配位化合物的基本概念

3NaF+AlF3 Na3[AlF6]

PtCl4+2KCl K2[PtCl6]AgCl+2NH3[Ag(NH3)2]ClCuSO4+4NH3[Cu(NH3)4]SO4

從簡單化合物到復雜(Complex)的分子間化合物這些分子間化合物都含有復雜離子（用方括號標出）。這些復雜離子既可存在于晶體中，也可存在于溶液中簡單化合物：CuSO4，AgCl，PtCl4，NaF

配位化合物由簡單化合物之間進一步反應形成的含有復雜離子的分子間化合物。

(不同于“復鹽”，后者僅含簡單離子。但并無絕對的界限，在它們之間存在大量的處于中間狀態的復雜化合物)復鹽：光鹵石KClMgCl26H2O，鉀鎂礬K2SO4MgSO46H2O，在水溶液中不存在KClMgCl2，K2SO4MgSO4結構或相應的離子準確定義：由配位鍵連接而成的分子化合物，叫配位化合物

配離子配位化合物的復雜離子稱為配離子。是一種較為穩定的結構單元，既可存在于晶體中，也可存在于溶液中。可以是陽離子、陰離子或中性分子。通常用[]

標出。現代配位化學理論的建立

1893年，26歲瑞士化學家維爾納(AlfredWerner)根據大量的實驗事實，發表了一系列的論文，提出了現代的配位鍵、配位數和配位化合物結構的基本概念，并用立體化學觀點成功地闡明了配合物的空間構型和異構現象。奠定了配位化學的基礎。

配位理論要點:

1、大多數元素表現有兩種形式的價——主價和副價。主價為中心原子的氧化數，副價為中心原子的配位數。

2、內界和外界

3、空間構型：在內界中的分子或離子圍繞著金屬離子按一定的方式排布，使得配合物具有一定的空間構型。AlfredWerner(1866-1919)瑞士化學家

內界和外界

內界由中心離子和配體構成，如[Cu(NH3)4]SO4由Cu2