注册设备工程师10年培训课件普化培训2

第二节溶液一.溶液浓度的表示1.质量百分比(%):2.物质的量浓度(C)%100)(AA×gg溶液的质量）的质量（溶质％＝33A.,AC−dmmoldmmol单位：）溶液的体积（）的物质的量（溶质＝3.质量摩尔浓度(m)4.物质量分数(x)）溶剂的质量（）的物质的量（溶质＝kgmolAmA)(n)nnAXBAAAmolmolmol溶剂的物质的量（溶质的物质量）（的物质的量溶质＝+二.稀溶液的通性稀溶液的通性是指溶液的蒸汽压下降、沸点升高、凝固点下降以及渗透压等，这些性质与溶质的粒子数有关，与溶质的本性无关，所以叫依数性。1.溶液的蒸汽压下降（1）蒸汽压：在一定温度下，液体和它的蒸汽处于平衡时，蒸汽所具有的压力。试验证明::::溶液的蒸汽压总是低于纯溶剂的蒸汽压（ppppoooo），其差值称为溶液的蒸汽压下降（ΔPPPP）ΔPPPP＝ppppoooo－pppp溶液（2）拉乌尔定律：在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸汽压下降和溶质（A）的摩尔分数成正比。0BAAnnnpp＋＝∆例题::::108.108.108.108.一封闭钟罩中放一杯纯水AAAA和一杯糖水BBBB，静止足够长时间发现：AAAA、AAAA杯水减少，BBBB杯中水满后不再变化BBBB、AAAA杯变成空杯，BBBB杯中水满后溢出CCCC、BBBB杯水减少，AAAA杯水满后不再变化DDDD、BBBB杯水减少至空杯，AAAA杯水满后溢出2.溶液的的沸点上升和凝固点下降（1）沸点：液相的蒸汽压等于外界压力时的温度。（2）凝固点：液相蒸汽压和固相蒸汽压相等的温度。溶液的的沸点上升:溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点；溶液的凝固点下降溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点。利用凝固点下降的原理,,,,冬天可在水箱中加入乙二醇作为防冻剂。（3）拉乌尔定律：难挥发非电解质稀溶液的沸点上升和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度（m）成正比。ΔΔΔΔTb=kb.mΔΔΔΔTf=kf.mKb：溶剂的沸点上升常数；kf：溶剂的凝固点下降常数3.渗透压π：为维持被半透膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的额外压力。半透膜:等只允许溶剂分子透过,而不允许溶质分子(或离子)透过的膜称半透膜.渗透:溶剂分子透过半透膜进入溶液的现象。πv=nRTπ=CRT反渗透：当施加于溶液面上的外压大于渗透压时，溶剂通过半透膜进入纯溶剂中。说明：（1）溶液粒子数越多，依数性越大；（2）对于电解质溶质的稀溶液，蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压的数值都比同浓度的非电解质稀溶液的相应数值要大。对同浓度的溶液来说，溶液沸点高低或渗透压大小顺序为：A2B或AB2型强电解质溶液＞AB型强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液溶液蒸汽压或凝固点的顺序：A2B或AB2型强电解质溶液＜AB型强电解质溶液＜弱电解质溶液＜非电解质溶液例1,1,1,1,将质量摩尔浓度均为0.10mol0.10mol0.10mol0.10mol····kgkgkgkg-1-1-1-1的BaClBaClBaClBaCl2222,,,,HClHClHClHCl,,,,HAcHAcHAcHAc,,,,蔗糖水溶液的粒子数、蒸气压、沸点、凝固点和渗透压按从大到小次序排序::::解：按从大到小次序排序如下：粒子数::::BaClBaClBaClBaCl2222→HClHClHClHCl→HAcHAcHAcHAc→蔗糖蒸气压::::蔗糖→HAcHAcHAcHAc→HClHClHClHCl→BaClBaClBaClBaCl2222沸点::::BaClBaClBaClBaCl2222→HClHClHClHCl→HAcHAcHAcHAc→蔗糖凝固点::::蔗糖→HAcHAcHAcHAc→HClHClHClHCl→BaClBaClBaClBaCl2222渗透压::::BaClBaClBaClBaCl2222→HClHClHClHCl→HAcHAcHAcHAc→蔗糖43.43.43.43.分别在四杯100cm3100cm3100cm3100cm3水中加入5555克乙二酸、甘油、季戊四醇、蔗糖形成四种溶液，则这四种溶液的凝固点（）AAAA、都相同；BBBB、加蔗糖的低；CCCC、加乙二酸的低；DDDD、无法判断。答：CCCC分析：根据稀溶液的依数性，水中加入这四种物质，溶液的凝固点降低，但凝固点下降值，电解质乙二酸溶液要大于非电解质蔗糖溶液，因此乙二酸溶液的凝固点最低。131.131.131.131.下类水溶液渗透压最高的是::::(A)(B)(A)(B)(A)(B)(A)(B)(C)(C)(C)(C)(D)(D)(D)(D)36．下列水溶液中凝固点最高的是————————。A.1molkg-1HAcB.0.1molkg-1CaCl2C.1molkg-1H2SO4D.0.1molkg-1HAc39.水箱中加入防冻剂乙二醇，其理由是___。A.π渗B.凝固点下降C.沸点上升D.蒸汽压下降;1.0523OHHCdmmol−•;1.03NaCldmmol−•;1.03HAcdmmol−•.1.0423SONadmmol−•40.下列哪一种物质的水溶液的蒸气压最大__________。A.0.1molkg-1NaClB.0.1molkg-1蔗糖C.0.1molkg-1CaCl2D.0.1molkg-1HAc43．下列水溶液中凝固点最低的是______________.A.0.01molkg-1Na2SO4B.0.01molkg-1HACC.0.1molkg-1C3H5(OH)3D.0.1molkg-1HCl45.定性比较下列四种溶液(浓度都是0.1molkg-1)的沸点，沸点高的是__________。A.Al3(SO4)3B.MgSO4C.CaCl2D.CH3CH3OH三.弱电解质溶液的解离平衡１．水的电离：H2O（ι）==H+(aq)+OH-(aq)(1)水的离子积：KW=C(H+)····C(OH－)250CKW=1.0×10-14在任何酸碱性的溶液中,皆有C(H+)····C(OH－)=1.0×10-14(2)pH值:pH=－lg{C(H+)},pOH=－lg{C(OH－)},pH+pOH=1４39393939、将pH=2pH=2pH=2pH=2的HClHClHClHCl溶液和pH=13pH=13pH=13pH=13的NaOHNaOHNaOHNaOH溶液等体积混合后，溶液的pHpHpHpH值为（）AAAA、7.007.007.007.00；BBBB、12.6512.6512.6512.65；CCCC、3.003.003.003.00；DDDD、11.0011.0011.0011.00。答：BBBB分析:pH=2:pH=2:pH=2:pH=2的HClHClHClHCl溶液，CCCC（HHHH++++）=0.0100moldm=0.0100moldm=0.0100moldm=0.0100moldm-3-3-3-3；pH=13pH=13pH=13pH=13的NaOHNaOHNaOHNaOH溶液，CCCC（HHHH++++）=1.0=1.0=1.0=1.0×10101010-13-13-13-13moldmmoldmmoldmmoldm-3-3-3-3，CCCC（OHOHOHOH----）=0.1000moldm=0.1000moldm=0.1000moldm=0.1000moldm-3-3-3-3,,,,等体积混合后CCCC（OHOHOHOH----）=0.045moldm=0.045moldm=0.045moldm=0.045moldm-3-3-3-3,,,,pOHpOHpOHpOH=1.35,pH=12.65=1.35,pH=12.65=1.35,pH=12.65=1.35,pH=12.652.2.2.2.酸碱质子理论(1)(1)(1)(1)酸：凡能给出HHHH++++的物质称为酸。(2)(2)(2)(2)碱：凡能接受HHHH++++的物质称为碱。一个酸给出质子变为其共轭碱,,,,一个碱得到质子变为其共轭酸....HAHAHAHA　====HHHH++++＋　AAAA－共轭酸共轭碱例：HAcHAcHAcHAc　====HHHH++++＋　AcAcAcAc－AcAcAcAc－＋H2O====HAcHAcHAcHAc＋OH-　例如,,,,共轭酸碱对::::HAcHAcHAcHAc————NaAcNaAcNaAcNaAc、HFHFHFHF————NH4FNH4FNH4FNH4F、NHNHNHNH4444ClClClCl————NHNHNHNH3333、HHHH2222COCOCOCO3333————HCOHCOHCOHCO3333－、HCOHCOHCOHCO3333－————COCOCOCO33332222－、HHHH2222POPOPOPO4444－————HPOHPOHPOHPO44442222－等。有的物质既可作为酸给出质子，又可作为碱得到质子，因此具有两性。如，HCOHCOHCOHCO3333－、HHHH2222POPOPOPO4444－、HPOHPOHPOHPO44442222－等。3．一元弱酸的解离：HA(aq)=H+(aq)+A－(aq)弱酸的解离常数：Ka大则酸性强;Ka只是温度的函数,而与浓度无关,在一定温度下,为一常数.对于同类型同浓度的弱酸，Ka大则酸性强)()().(HACACHCKaeqeqeq−+=若弱酸比较弱,C/Ki≥500500500500时：在一定的温度下,溶液浓度下降,解离度αααα升高,但解离常数不变.aaCKHC.)(≈+aaCK=α%100×=解离前溶质的总量已解离的溶质量解离度α132.132.132.132.25`C25`C25`C25`C度时,,,,HCNHCNHCNHCN水溶液中的(A)(A)(A)(A)2.22.22.22.2×10101010-6-6-6-6mol.dmmol.dmmol.dmmol.dm-3-3-3-3(B)(B)(B)(B)(C)(D)(C)(D)(C)(D)(C)(D)310010.0,109.4)(−−•×=dmmolHCNKa则:)(为+Hc;109.4312−−•×dmmol;100.134−−•×dmmol.102.235−−•×dmmol47.当温度不变，对公式α=(Ka/C)1/2的叙述正确的是：______。A.C不变，则α∝(Ka)1/2B.Ka不变，则α∝(1/C)1/2C.C变小，则Ka变小D.C增大，则Ka亦增大49.在0.05moldm-3的HCN中，若有0.010/0的HCN电离了，则HCN的解离常数为____________。Ａ.5×10-10Ｂ.5×10-8Ｃ.5×10-6Ｄ.2.5×10-74．一元弱碱的解离：NH3(aq)＋H2O(ι）=NH4＋(aq)＋OH－(aq)弱碱的解离常数若弱碱比较弱：)()().(34bNHCOHCNHCKeqeqeq−+＝碱CKb≈)C(OH-)()(−+=OHCKHCW共轭酸碱对的解离常数的关系为：KKKKaaaaKKKKbbbb＝KKKK=Ac－+H+，Ka；Ac－＋H2O=HAc＋OH－,KbNH3＋H2O=NH4＋＋OH－NH4＋＋H2O=NH3H2O+H+。;KKKaWb＝;KKKbWa＝11111111、已知KKKKθbbbb(NH(NH(NH(NH3333)=1.77)=1.77)=1.77)=1.77×10101010-5-5-5-5,,,,用广泛pHpHpHpH试纸测定0000．1moldm1moldm1moldm1moldm-3-3-3-3氨水溶液的pHpHpHpH值约是：（AAAA）13131313（BBBB）12121212（CCCC）14141414（DDDD）11111111答:D:D:D:D分析：0000．1moldm1moldm1moldm1moldm-3-3-3-3氨水溶液，pOHpOHpOHpOH=2.9=2.9=2.9=2.9，pH=14-pOH=11.1pH=14-p