第十章 电解质溶液电解质：
1,强电解质
2,弱电解质溶液中只有部分电离的状态；弱酸、弱碱
Review PH值,PH＝－ lg cH+
POH,-lg cOH-
H2O(l) ≒ H+(aq)+OH-(aq) K?w= 10-14
cH+· cOH- = 10-14 PH+ POH=14
§ 10.1 弱电解质的平衡一,一元弱酸,弱碱
1,弱酸 如 HAc(CH3COOH),HNO2,HCOOH、
HCN等以 HAc为例：其水溶液中电离反应
HAc(aq) ≒ H+(aq)+Ac-(aq) K?a=1.8× 10-5 (298K)
K?a的含义：
HAc(aq) ≒ H+(aq)+Ac-(aq) K?a=1.8× 10-5
二,多元酸电离平衡以 H2S例，其水溶液中反应第一步,H2S ≒ H+＋ HS－ K?1,H2S=cH+·cHS-/cH2S
第二步,H S－ ≒ H+＋ S2－ K?2,H2S=cH+·cS2-/cHS-
§ 10.2 酸碱理论一,Arrhenius酸碱电离理论 (Review)
二,酸碱质子理论
1 定义
2,酸碱反应：质子转移的反应
3,拉平效应,区分效应
HClO4＋ HAc≒ ClO4－ + H2Ac＋ pKa=5.8
H2SO4＋ HAc≒ HSO4－ + H2Ac＋ pKa=8.2
HCl＋ HAc≒ Cl－ + H2Ac＋ pKa=8.8
HNO3＋ HAc≒ NO3－ + H2Ac＋ pKa=9.4
区分效应缓冲溶液
一、同离子效应在弱酸或弱碱的电解质溶液中，加入与其具有共同离子的强电解质使电离平衡向左移，从而降低了弱电解质的电离度，
这种影响叫同离子效应。
例如如在 HAc溶液中加入一些 NaAc,NaAc在溶液中完全电离，则 Ac－ 离子浓度增加很多，会使醋酸电离平衡左移，也降低 HAc电离度。设在 0.10mol·dm-3的 HAc溶液中加入固体 NaAc，
使 NaAc的浓度达 0.20 mol·dm-3，求溶液中的
[H+]和电离度?。
解,HAc ←→ H+ + Ac-
开始时相对浓度 0.1 0 0.2
平衡时相对浓度 0.1-x x 0.2+x
x为 [H+]
平衡常数表达式
K?a＝ x(0.2+x)/(0.1-x)
由于 C0/ K?a >> 400,且平衡左移，近似得
0.2+x=0.2 0.1-x=0.1
所以平衡常数的表达式为：
K?a＝ 0.2 x / 0.1
x=0.1 K?a/0.2
K?a=1.8× 10－ 5代入得 x=9.0× 10－ 6
即 [H+]=9.0× 10-6 mol·dm-3
电离度?=[H+]/ C0
=9.0× 10－ 6/0.1
=9.0× 10－ 3﹪
若不加入 NaAc,得
CH+= 1.3× 10－ 3
= CH+/ C = 1.3﹪
所以说,加入 NaAc固体，
由于 Ac－ 的影响使 HAc的
缩小了 144倍。
二、缓冲溶液的组成和作用
1、能抵抗少量强酸、强碱和水的稀释而保持体系的 PH值基本不变的溶液称缓冲溶液。
2,一般是由弱酸和它的共轭碱或由弱碱和它的共轭酸所组成,
如 HAc ＋ NaAc ； NH3·H2O+NH4Cl ； Na2H2PO4+
NaHPO4等可配置成不同 PH值的缓冲溶液 。
3,缓冲溶液为什么能控制溶液 PH值基本不变？ 以 HAc
＋ NaAc为例：
计算在 0.050mol·l-1的 HAc和 0.050 mol·l-1的 NaAc溶液中加入
0.010 mol·l-1的 HCl前后 PH值 。
（ 1） 加入前,HAc ←→ H＋ + Ac－
初始 0.050 0 0.050
平衡时 0.050-x x 0.050+x
得 [H+]＝ x = K?a×C酸 /C碱由于 C0/ K?a >> 400 且 平衡左移,近似得
0.050+x=0.050 0.050-x=0.050
即 [H+]＝ K?a 所以 PH=4.76
PH＝ PKa－ lg（ C酸 /C碱 ）
假如 1升中加入 HCl后,反应生成 0.010 mol HAc，
则反应关系变得：
C酸 ＝ 0.050+0.010＝ 0.060 C碱 ＝ 0.050-0.010＝ 0.040
PH＝ PKa－ lg（ C酸 /C碱 ）
＝ 4.76-0.17
＝ 4.59
如果是加强碱 0.010mol,
PH＝ PKa－ lg（ C酸 /C碱 ）
＝ 4.76- （ - 0.17 ）
＝ 4.93
4、缓冲溶液的特点：
（ 1） PH值或 POH值的一般表达式：
PH＝ PK?酸 －㏒ （ C酸 /C碱 ）
POH＝ PK?碱 －㏒ （ C碱 /C酸 ）
所以,PH值或 POH值主要取决于 PK?值,但与
C酸 /C碱 有关,
但 PH的缓冲范围一般是,PH = PK±1
（ 2） 酸度或碱度和盐的浓度越大,则缓冲能力强,但在 C酸 /C碱的比值为 1时，缓冲性能最好。
过量 NH3+适量 HCl
过量 NH4＋ +适量 NaOH
过量 NaAc+适量 HCl
5,配制缓冲溶液酸＋共轭碱,如,HAc＋ NaAc； NH3·H2O+NH4Cl；
Na2H2PO4+ NaHPO4； HCO3－ +CO32－
（ 3） 用水稀释
PH＝ PK?酸 －㏒ （ C酸 /C碱 ）
或 POH＝ PK?碱 －㏒ （ C碱 /C酸 ）
PH不变过量 NaAc+适量 NaOH？？
配制 pH = 7 的缓冲溶液时,选择最合适的缓冲对是 -
-------------( )
( Ka HAc= 1.8× 10-5,Kb NH3= 1.8× 10-5 ;
H3PO4,Ka1 = 7.52× 10-3,Ka2= 6.23× 10-8,
Ka3= 4.4× 10-13 ;
H2CO3,Ka1 = 4.30× 10-7,Ka2= 5.61× 10-11)
(A) HAc-NaAc (B) NH3-NH4Cl
(C) NaH2PO4-Na2HPO4 (D) NaHCO3-Na2CO3
下列各混合溶液中,具有缓冲作用的是 -------------------
--------( )
(A) HCl(1mol·dm-3) + NaAc(2mol·dm-3)
(B) NaOH(1mol·dm-3) + NH3(1mol·dm-3)
(C) HCl(1mol·dm-3) + NaCl(1mol·dm-3)
(D) NaOH(1mol·dm-3) + NaCl(1mol·dm-3)
选择以下正确答案,填入相应的空格内,
(A) 弱酸及其盐的浓度 (B) 弱酸盐浓度
(C) 弱酸及其盐的浓度比 (D) 弱酸的 Ka值对于 HAc-NaAc 缓冲体系,
(1)决定体系 pH 值的主要因素是 ______________________;
(2)影响上述体系 pH 值变动 0.1～ 0.2 个单位的因素是 _____;
(3)影响缓冲容量的因素是 __________________________;
(4)影响对外加酸缓冲能力大小的因素是 _______________。
20.0 cm3 0.10 mol·dm-3 Na3PO4 溶液与 20.0 cm3
0.10 mol·dm-3H3PO4相混合,溶液的 pH值是多少?
(H3PO4的 Ka1=7.5× 10-3,Ka2=6.2× 10-8,
Ka3=2.2× 10-13)
测得某一弱酸 ( HA )溶液的 pH=2.52,该一元弱酸的钠盐 ( NaA ) 溶液的 pH=9.15,当上述 HA
与 NaA 溶液等体积混匀后测得 pH=4.52,求该一元弱酸的电离常数 K-HA 值为多少?
§ 10.2 盐的水解强电解质不管强酸强碱盐（如,NaCl,K2SO4），
强酸弱碱盐（如,NH4Cl），弱酸强盐碱（如：
NaAc,KCN）溶在水中总是多数以离子存在，
但是组成不同，其溶液酸碱性不同，由于不同离子结合质子能力不一样，水解程度不同。强酸强碱盐不发生水解。
一,强酸弱碱盐以 NH4Cl为例,其反应式为：
（ 1） NH4Cl（ s） → NH4++ Cl－
（ 2） NH4+(aq)＋ H2O ≒ NH3(aq)＋ H3O＋ (aq)
所以 K?NH4＋ ＝ (C NH3 ) (CH3O + ) /CNH4+
=
= K?W/ K?NH3
OH
OH
NH
OHNH
c
c
c
cc
4
33
二,强碱弱酸盐以 NaAc为例,其反应式：
（ 1） NaAc→ Na＋ ＋ Ac－
（ 2） Ac-＋ H2O ≒ HAc+ HO－
所以 K?Ac－ ＝ C HAc ·C OH－ /CNH4+
= C HAc ·C OH－ /CNH4+× C H＋ / C H＋
= K?W/ K?HAc
三、弱酸弱碱盐水解
NH4＋ + Ac－ +H2O ≒ NH3·H2O + HAc
K＝
四、酸式盐水解
H2PO4- +H2O ≒ H 3PO4 + OH-
H2PO4- ≒ HPO42- + H+
ba
W
OHH
OHH
AcNH
H A cNH
AcNH
H A cNH
KK
K
cc
cc
cc
cc
cc
cc
4
3
4
3
1,强电解质
2,弱电解质溶液中只有部分电离的状态；弱酸、弱碱
Review PH值,PH＝－ lg cH+
POH,-lg cOH-
H2O(l) ≒ H+(aq)+OH-(aq) K?w= 10-14
cH+· cOH- = 10-14 PH+ POH=14
§ 10.1 弱电解质的平衡一,一元弱酸,弱碱
1,弱酸 如 HAc(CH3COOH),HNO2,HCOOH、
HCN等以 HAc为例：其水溶液中电离反应
HAc(aq) ≒ H+(aq)+Ac-(aq) K?a=1.8× 10-5 (298K)
K?a的含义：
HAc(aq) ≒ H+(aq)+Ac-(aq) K?a=1.8× 10-5
二,多元酸电离平衡以 H2S例，其水溶液中反应第一步,H2S ≒ H+＋ HS－ K?1,H2S=cH+·cHS-/cH2S
第二步,H S－ ≒ H+＋ S2－ K?2,H2S=cH+·cS2-/cHS-
§ 10.2 酸碱理论一,Arrhenius酸碱电离理论 (Review)
二,酸碱质子理论
1 定义
2,酸碱反应：质子转移的反应
3,拉平效应,区分效应
HClO4＋ HAc≒ ClO4－ + H2Ac＋ pKa=5.8
H2SO4＋ HAc≒ HSO4－ + H2Ac＋ pKa=8.2
HCl＋ HAc≒ Cl－ + H2Ac＋ pKa=8.8
HNO3＋ HAc≒ NO3－ + H2Ac＋ pKa=9.4
区分效应缓冲溶液
一、同离子效应在弱酸或弱碱的电解质溶液中，加入与其具有共同离子的强电解质使电离平衡向左移，从而降低了弱电解质的电离度，
这种影响叫同离子效应。
例如如在 HAc溶液中加入一些 NaAc,NaAc在溶液中完全电离，则 Ac－ 离子浓度增加很多，会使醋酸电离平衡左移，也降低 HAc电离度。设在 0.10mol·dm-3的 HAc溶液中加入固体 NaAc，
使 NaAc的浓度达 0.20 mol·dm-3，求溶液中的
[H+]和电离度?。
解,HAc ←→ H+ + Ac-
开始时相对浓度 0.1 0 0.2
平衡时相对浓度 0.1-x x 0.2+x
x为 [H+]
平衡常数表达式
K?a＝ x(0.2+x)/(0.1-x)
由于 C0/ K?a >> 400,且平衡左移，近似得
0.2+x=0.2 0.1-x=0.1
所以平衡常数的表达式为：
K?a＝ 0.2 x / 0.1
x=0.1 K?a/0.2
K?a=1.8× 10－ 5代入得 x=9.0× 10－ 6
即 [H+]=9.0× 10-6 mol·dm-3
电离度?=[H+]/ C0
=9.0× 10－ 6/0.1
=9.0× 10－ 3﹪
若不加入 NaAc,得
CH+= 1.3× 10－ 3
= CH+/ C = 1.3﹪
所以说,加入 NaAc固体，
由于 Ac－ 的影响使 HAc的
缩小了 144倍。
二、缓冲溶液的组成和作用
1、能抵抗少量强酸、强碱和水的稀释而保持体系的 PH值基本不变的溶液称缓冲溶液。
2,一般是由弱酸和它的共轭碱或由弱碱和它的共轭酸所组成,
如 HAc ＋ NaAc ； NH3·H2O+NH4Cl ； Na2H2PO4+
NaHPO4等可配置成不同 PH值的缓冲溶液 。
3,缓冲溶液为什么能控制溶液 PH值基本不变？ 以 HAc
＋ NaAc为例：
计算在 0.050mol·l-1的 HAc和 0.050 mol·l-1的 NaAc溶液中加入
0.010 mol·l-1的 HCl前后 PH值 。
（ 1） 加入前,HAc ←→ H＋ + Ac－
初始 0.050 0 0.050
平衡时 0.050-x x 0.050+x
得 [H+]＝ x = K?a×C酸 /C碱由于 C0/ K?a >> 400 且 平衡左移,近似得
0.050+x=0.050 0.050-x=0.050
即 [H+]＝ K?a 所以 PH=4.76
PH＝ PKa－ lg（ C酸 /C碱 ）
假如 1升中加入 HCl后,反应生成 0.010 mol HAc，
则反应关系变得：
C酸 ＝ 0.050+0.010＝ 0.060 C碱 ＝ 0.050-0.010＝ 0.040
PH＝ PKa－ lg（ C酸 /C碱 ）
＝ 4.76-0.17
＝ 4.59
如果是加强碱 0.010mol,
PH＝ PKa－ lg（ C酸 /C碱 ）
＝ 4.76- （ - 0.17 ）
＝ 4.93
4、缓冲溶液的特点：
（ 1） PH值或 POH值的一般表达式：
PH＝ PK?酸 －㏒ （ C酸 /C碱 ）
POH＝ PK?碱 －㏒ （ C碱 /C酸 ）
所以,PH值或 POH值主要取决于 PK?值,但与
C酸 /C碱 有关,
但 PH的缓冲范围一般是,PH = PK±1
（ 2） 酸度或碱度和盐的浓度越大,则缓冲能力强,但在 C酸 /C碱的比值为 1时，缓冲性能最好。
过量 NH3+适量 HCl
过量 NH4＋ +适量 NaOH
过量 NaAc+适量 HCl
5,配制缓冲溶液酸＋共轭碱,如,HAc＋ NaAc； NH3·H2O+NH4Cl；
Na2H2PO4+ NaHPO4； HCO3－ +CO32－
（ 3） 用水稀释
PH＝ PK?酸 －㏒ （ C酸 /C碱 ）
或 POH＝ PK?碱 －㏒ （ C碱 /C酸 ）
PH不变过量 NaAc+适量 NaOH？？
配制 pH = 7 的缓冲溶液时,选择最合适的缓冲对是 -
-------------( )
( Ka HAc= 1.8× 10-5,Kb NH3= 1.8× 10-5 ;
H3PO4,Ka1 = 7.52× 10-3,Ka2= 6.23× 10-8,
Ka3= 4.4× 10-13 ;
H2CO3,Ka1 = 4.30× 10-7,Ka2= 5.61× 10-11)
(A) HAc-NaAc (B) NH3-NH4Cl
(C) NaH2PO4-Na2HPO4 (D) NaHCO3-Na2CO3
下列各混合溶液中,具有缓冲作用的是 -------------------
--------( )
(A) HCl(1mol·dm-3) + NaAc(2mol·dm-3)
(B) NaOH(1mol·dm-3) + NH3(1mol·dm-3)
(C) HCl(1mol·dm-3) + NaCl(1mol·dm-3)
(D) NaOH(1mol·dm-3) + NaCl(1mol·dm-3)
选择以下正确答案,填入相应的空格内,
(A) 弱酸及其盐的浓度 (B) 弱酸盐浓度
(C) 弱酸及其盐的浓度比 (D) 弱酸的 Ka值对于 HAc-NaAc 缓冲体系,
(1)决定体系 pH 值的主要因素是 ______________________;
(2)影响上述体系 pH 值变动 0.1～ 0.2 个单位的因素是 _____;
(3)影响缓冲容量的因素是 __________________________;
(4)影响对外加酸缓冲能力大小的因素是 _______________。
20.0 cm3 0.10 mol·dm-3 Na3PO4 溶液与 20.0 cm3
0.10 mol·dm-3H3PO4相混合,溶液的 pH值是多少?
(H3PO4的 Ka1=7.5× 10-3,Ka2=6.2× 10-8,
Ka3=2.2× 10-13)
测得某一弱酸 ( HA )溶液的 pH=2.52,该一元弱酸的钠盐 ( NaA ) 溶液的 pH=9.15,当上述 HA
与 NaA 溶液等体积混匀后测得 pH=4.52,求该一元弱酸的电离常数 K-HA 值为多少?
§ 10.2 盐的水解强电解质不管强酸强碱盐（如,NaCl,K2SO4），
强酸弱碱盐（如,NH4Cl），弱酸强盐碱（如：
NaAc,KCN）溶在水中总是多数以离子存在，
但是组成不同，其溶液酸碱性不同，由于不同离子结合质子能力不一样，水解程度不同。强酸强碱盐不发生水解。
一,强酸弱碱盐以 NH4Cl为例,其反应式为：
（ 1） NH4Cl（ s） → NH4++ Cl－
（ 2） NH4+(aq)＋ H2O ≒ NH3(aq)＋ H3O＋ (aq)
所以 K?NH4＋ ＝ (C NH3 ) (CH3O + ) /CNH4+
=
= K?W/ K?NH3
OH
OH
NH
OHNH
c
c
c
cc
4
33
二,强碱弱酸盐以 NaAc为例,其反应式：
（ 1） NaAc→ Na＋ ＋ Ac－
（ 2） Ac-＋ H2O ≒ HAc+ HO－
所以 K?Ac－ ＝ C HAc ·C OH－ /CNH4+
= C HAc ·C OH－ /CNH4+× C H＋ / C H＋
= K?W/ K?HAc
三、弱酸弱碱盐水解
NH4＋ + Ac－ +H2O ≒ NH3·H2O + HAc
K＝
四、酸式盐水解
H2PO4- +H2O ≒ H 3PO4 + OH-
H2PO4- ≒ HPO42- + H+
ba
W
OHH
OHH
AcNH
H A cNH
AcNH
H A cNH
KK
K
cc
cc
cc
cc
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