水溶液中的化学反应与水体保护
《溶液的酸碱性》课件PPT课件
酸碱反应的速率
酸碱反应的速率受多种因素的影 响，如浓度、温度、催化剂等。
酸碱平衡的建立
酸碱平衡的概念
酸碱平衡是指在一定条件下，溶液中的酸和碱达到动态平衡状态， 此时溶液中的氢离子和氢氧根离子的浓度保持相对稳定。
酸碱平衡的建立过程
在酸碱反应过程中，随着反应的进行，溶液中的氢离子和氢氧根离 子的浓度发生变化，当它们的浓度相等时，即达到酸碱平衡状态。
医学研究
在医学研究中，酸碱实验可以 帮助研究人体内环境的酸碱平 衡，了解疾病发生机制。
农业应用
在农业生产中，通过酸碱实验 可以了解土壤的酸碱度，指导
合理施肥和改良土壤。
06
溶液的酸碱性总结与展 望来自溶液的酸碱性研究的意义与价值
溶液的酸碱性研究对于理解物质的性 质和变化规律具有重要意义，有助于 深入探究化学反应机制和物质结构。
生物体系的维持
人体内的酸碱平衡对于维持正常的生 理功能非常重要。如果体液的pH值偏 离正常范围，将会导致各种疾病。
酸碱指示剂的发明与应用
酸碱指示剂的发明
酸碱指示剂是用来检测溶液酸碱 性的一种物质。最早的酸碱指示 剂是由英国化学家约翰·约瑟夫·洛 斯密图斯在18世纪发明的。
酸碱指示剂的应用
酸碱指示剂广泛应用于化学实验 中，可以快速地检测出溶液的酸 碱性。常见的酸碱指示剂有酚酞 、石蕊等。
压力的影响
压力对酸碱平衡的影响较小，一般可以忽略不计。
04
酸碱性与生活实际应用
生活中的酸碱性物质
酸碱指示剂
生活中常见的酸碱指示剂有紫甘蓝、紫萝卜、牵 牛花花瓣等，它们可以用来检测溶液的酸碱性。
清洁剂
许多清洁剂是碱性的，如洗衣粉、肥皂等，可以 用于清洁油污和酸性物质。
水溶液中氯气和二氧化硫反应的离子方程式
水溶液中氯气和二氧化硫反应的离子方程式
【引言】
氯气（Cl2）和二氧化硫（SO2）是两种常见的气体，它们在水溶液中发生的反应具有重要意义。
氯气是一种具有强烈氧化性的卤素元素，常用于消毒、漂白和水的净化等方面；二氧化硫是一种无色气体，具有刺激性气味，主要来源于化石燃料的燃烧和工业生产过程，对环境和人类健康产生一定影响。
研究氯气和二氧化硫在水溶液中的反应有助于我们更好地理解它们在环境中的行为和作用。
【II.氯气和二氧化硫在水溶液中的反应】
氯气和二氧化硫在水溶液中发生的反应可以用以下离子方程式表示：
Cl2 + SO2 + 2H2O → 4H+ + 2C l- + SO42-
在这个反应过程中，氯气和二氧化硫与水分子发生反应，生成盐酸（HCl）、硫酸（H2SO4）和氢氧根离子（OH-）。
盐酸和硫酸在水溶液中具有酸性，会影响水体的酸碱平衡和生态环境。
【III.反应产物的性质】
硫酸和盐酸都是强酸，在水溶液中具有高度的酸性。
硫酸的酸性比盐酸更强，因此对环境的危害可能更大。
这两种酸在水中会与金属离子结合，形成金属硫酸盐和金属氯化物，影响水体的离子平衡和水质。
【IV.氯气和二氧化硫反应的应用】
氯气和二氧化硫在水溶液中的反应在多个领域具有应用。
例如，氯气在水处理中被广泛应用于消毒和净化，以消除水中的病原体和有害物质。
此外，氯
气和二氧化硫在环保领域也有应用，如用于废气处理和脱硫技术。
【V.结论】
氯气和二氧化硫在水溶液中的反应是一个复杂的过程，涉及到化学反应、酸碱平衡和环境效应等多个方面。
酸碱中和反应的应用
酸碱中和反应的应用酸碱中和反应是化学中常见的一种反应类型，通过中和反应可以实现物质的中和平衡，起到调节pH值的作用。
在日常生活和工业生产中，酸碱中和反应被广泛应用于各个领域，发挥着重要的作用。
一、酸碱中和反应在环境保护中的应用1. 酸雨防治酸雨是大气中的气体和颗粒物质与水蒸气反应形成的酸性降水。
酸雨会对土壤、水体和植被造成严重的损害。
为了减轻酸雨对环境的影响，可以利用酸碱中和反应，将酸雨中的酸性物质与碱性物质反应中和，减少其对环境的伤害。
2. 污水处理许多工业生产过程中产生的废水具有酸性或碱性，如果直接排放到水体中会导致水质污染。
通过酸碱中和反应，可以将废水中的酸性或碱性物质与适量的碱性或酸性物质反应中和，使其pH值接近中性，减少对水体环境的危害。
二、酸碱中和反应在医药领域的应用1. 药物中和在某些药物的配制过程中，需要将药物的酸性或碱性物质与适量的碱性或酸性物质进行中和反应，以调节药物的pH值和酸碱度，使其更适合人体吸收和使用。
药物的中和反应也可以改变药物的性质，提高疗效或改善药物的稳定性。
2. 肥胖治疗肥胖症是现代社会面临的一个严重问题，中和反应在肥胖治疗中有一定的应用。
通过使用碱性物质中和人体内酸性物质的过多积累，可以减少脂肪的沉积，有助于减肥。
但是需要注意的是，在使用中和方法进行减肥时，应合理控制用量以及与人体其他物质的相容性。
三、酸碱中和反应在工业生产中的应用1. 酸碱中和滴定工业生产中会使用酸碱中和滴定法来对化学品、原料、药品等进行质量检测和确定浓度。
滴定涉及到酸碱的中和反应，通过向待测物中加入已知浓度的酸碱溶液，记录滴定过程中所消耗的酸碱溶液体积，从而计算出待测物的浓度。
2. 金属抛光金属制品在加工过程中会产生氧化斑点或者脏污，影响外观和质量。
酸碱中和反应可用于金属抛光的处理，利用酸性溶液对金属表面进行抛光，去除氧化物和污垢，使其恢复光亮的表面。
总结：酸碱中和反应在环境保护、医药领域和工业生产中都具有重要的应用价值。
fes除去废水中的hg2+离子方程式
fes除去废水中的hg2+离子方程式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：fes是一种常见的废水处理药剂，主要用于去除废水中的汞离子。
汞是一种有毒金属污染物，对人类健康和环境产生严重危害。
对废水中的汞离子进行有效去除是非常重要的。
在废水中，汞通常以Hg2+的形式存在。
为了去除废水中的Hg2+离子，常采取的方法是采用fes作为沉淀剂。
下面我们来看一下fes与Hg2+之间的反应方程式。
我们知道fes是硫化铁的化学式，其化学方程式为FeS。
而Hg2+是汞的带正电离子，其化学式为Hg2+。
当fes和Hg2+在水溶液中发生反应时，会产生沉淀物，将Hg2+从废水中去除。
反应方程式如下：FeS + Hg2+ -> Fe2+ + HgS（沉淀）在这个反应中，硫化铁和汞离子发生置换反应，生成了硫化汞沉淀。
这种硫化汞沉淀是一种不溶于水的固体物质，可以通过过滤等方法进行分离和去除，从而有效地净化废水。
硫化汞沉淀的生成是基于化学反应的原理，通过调节反应条件和药剂的投加量，可以控制反应的效率和沉淀的产量。
在实际应用中，可能会用到其他辅助药剂或工艺步骤来进一步提高汞离子的去除率。
除了fes以外，还有其他一些常用的废水处理药剂可以用于去除汞离子，如氢化钠、氢硫化钠等。
不同的废水处理方法适用于不同的情况，需要根据实际情况选择合适的处理方案。
fes是一种有效的废水处理药剂，可以用于去除废水中的Hg2+离子。
通过化学反应生成硫化汞沉淀，实现对汞离子的有效去除。
在环境保护和人类健康方面具有重要意义，希望相关部门和企业能够重视废水处理工作，采取有效措施保护环境。
第二篇示例：污染物排放是一个全球性的问题，汞离子（Hg2+）在水体中的存在一直是环境保护的重要课题。
汞离子的排放会给水质带来极大的威胁，不仅对水生生物造成危害，还可能对人类健康产生严重影响。
研究如何有效去除废水中的汞离子，已经成为环境科学领域的一个热门研究方向。
在各种汞离子去除方法中，Fes的作用备受关注。
5.1 弱酸弱碱溶液
3.2 强碱弱酸盐 ： NaAc：
Ac - +H 2 O HAc+OH Kh = Kw K a，HA
Ac-：阴离子碱
3.3 弱酸弱碱盐水解
+ NH + +H O NH +H 4 2 3 3O Ac +H 2O HAc+OH NH4Ac： H O + +OH - H O+H O 2 2 3
2.1 解离平衡常数 大多数酸碱物质在水溶液中只能部分解离，属于弱电解 质。当某弱电解质解离和重新结合的速率相等时，就达到了动 态平衡，这种平衡称为酸碱解离平衡，它的平衡常数称为酸或 碱的标准解离常数。 （1）HAc 解离平衡式：
HAc H 2O H 3O Ac
c ( H O ) c c ( Ac ) c 3 解离常数表达式： Ka c ( HAc ) c
第五章
水溶液中的化学反应和水体保护
• §1 弱酸弱碱溶液及其应用 • §2 水溶液中的沉淀溶解反应和配位反应
§5.1 弱酸弱碱溶液及其应用
1 酸碱质子理论
1.1 酸碱定义和酸碱共轭关系 1.1.1 酸碱理论的发展历史 300 多年前，英国物理学家 R·Boyle 指出：酸有酸味，能 使蓝色石蕊变红；碱有涩味和滑腻感，能使红色石蕊变蓝。 1771 年 voisier 根据硫和磷分别在氧气中燃烧产物 溶于水后显酸性，指出O是所有酸类物质的共同组成元素。 1881 年英国化学家 H.Davy 以不含氧的盐酸否定上述观 点，提出H才是一切酸所不可缺少的元素。
含氢元素的物质几乎都是酸碱两性物质。
+ 2如， HSO 4 H +SO 4 + HSO +H H 2SO 4 4
研究水体中不同污染物的化学反应
研究水体中不同污染物的化学反应水是地球上最重要的资源之一，对于人类和其他生物的生存至关重要。
然而，随着工业化和城市化的快速发展，水体污染问题日益严重。
水体中存在着各种各样的污染物，包括有机物、无机物、重金属等。
这些污染物对水体的生态系统和人类健康造成了巨大的威胁。
因此，研究水体中不同污染物的化学反应变得至关重要。
首先，让我们来看看水体中的有机物污染物。
有机物污染物主要包括农药、工业废水、生活污水等。
这些有机物在水体中会发生各种化学反应。
例如，有机物与氧气发生氧化反应，产生二氧化碳和水。
此外，有机物还可以与水中的其他物质发生酸碱中和反应，生成盐和水。
这些化学反应对于净化水体中的有机物污染物具有重要意义。
其次，让我们来探讨一下水体中的无机物污染物。
无机物污染物主要包括氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等。
这些无机物在水体中也会发生各种化学反应。
例如，氨氮可以与水中的氯发生反应，生成氯胺类化合物，对人体健康有害。
此外，亚硝酸盐和硝酸盐可以与水中的有机物发生反应，生成亚硝酸和硝酸，对水体的生态系统造成危害。
因此，研究水体中无机物的化学反应对于保护水体生态系统和人类健康具有重要意义。
最后，让我们来关注一下水体中的重金属污染物。
重金属污染物主要包括铅、汞、镉等。
这些重金属在水体中会发生各种化学反应。
例如，重金属可以与水中的硫化物发生反应，生成难溶性的金属硫化物沉淀，从而减少水体中重金属的浓度。
此外，重金属还可以与水中的有机物发生络合反应，形成难溶性的金属有机络合物，进一步降低重金属的毒性。
因此，研究水体中重金属的化学反应对于净化水体和保护生态环境具有重要意义。
综上所述，研究水体中不同污染物的化学反应对于保护水体生态系统和人类健康具有重要意义。
通过深入研究水体中污染物的化学反应机制，我们可以开发出更有效的水处理技术，净化水体中的污染物，保护水资源，维护生态平衡。
同时，这也为解决水污染问题提供了新的思路和方法。
因此，我们应该加强对水体中不同污染物的化学反应的研究，为保护水资源和人类健康做出更大的贡献。
浙大《工程化学》教学大纲
教学大纲第一章 绪论了解化学学科的地位和作用，明确《工程化学基础》（第二版）的编写特色、教学目的和教学要求。
掌握系统和环境、聚集状态和相、物质的量、化学计量数、反应进度等概念；明确化学反应中的质量守恒和能量变化。
第二章 物质的化学组成和聚集状态物质世界在组成、结构、性质以及聚集状态上是一个连续变化的整体，任何形式的分类只是便于说明问题和进行研究。
无机物与有机物、整比化合物与非整比化合物、简单化合物与高分子化合物、固体与液体、晶体与非晶体等等，他们之间没有明显的界限。
通过相关知识的学习，既要学会相对地看问题，又要学会系统地看问题。
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧场（能量）橡胶、纤维）（合成塑料、合成高分子蛋白质等）、（糖类、天然高分子有机高分子复杂化合物（超分子）醇、醛、羧酸、酯等）（烃及其衍生物简单化合物有机物金属有机物（无机固体材料）无机高分子子）（配合物、团簇、超分复杂化合物）（氧化物、酸、碱、盐单质及简单化合物无机物实物物质 DNA知识点教学：1．物质的化学组成掌握一些复杂化合物的定义、组成及基本概念。
如：不符合正常化合价的化合物、原子簇、分子簇、高分子化合物、配位化合物、生物大分子和自由基。
2．物质的聚集状态掌握气体、液体、固体、等离子体这四种典型的物质聚集状态的宏观性质，在此基础上进一步学习稀溶液的依数性、非晶体、液晶、表面活性剂的性质和应用，理解表面能的重要作用。
通过对书中所列无机物和有机高分子化合物三态等知识的学习，明确物质聚集状态的多样性和物质结构的复杂性。
通过对液体燃料、固体废弃物、气溶胶、大气污染等知识点的学习，确立保护环境、珍惜资源的生活理念和生活方式。
第三章物质的结构和材料的性质原子和原子结合态单元是稳定存在的介观层次单元粒子，它们决定了物质和材料的性质和功能。
常见的沉淀化学式
常见的沉淀化学式
沉淀是指溶液中无机物质由溶液分离出来形成固态物质，沉淀反应是一种化学变化，是一种沉淀物质从溶液分离并固化到气体或固体中的过程。
其中常见的沉淀化学式有氯化铁、碳酸铝、双氧水和氧化铁等。
氯化铁沉淀反应是氯化铁离子通过替代反应新生成后发生的一种化学变化，沉淀反应的化学式为FeCl2+2NaOH→Fe(OH)2+2NaCl。
这个反应显示一个绿色的硫酸铁沉淀，因此也被称为绿色反应。
碳酸铝沉淀反应是一种常用沉淀反应，其化学式为Al2(SO4)3+2NaOH
→2Na2SO4+Al(OH)3。
碳酸铝的沉淀反应可以消除水中的酸，减少总溶解h+。
碳酸铝是一种白而粉状的沉淀物，常用来净化水源，如造纸业洗碱水等。
双氧水沉淀反应是指无机酸、基在水溶液中发生双氧水沉淀反应而形成水溶性沉淀物的过程。
双氧水沉淀反应的化学式为5H2SO4+5Ba(NO3)2→5BaSO4+10HNO3。
双氧水沉淀反应可以在pH不低于5的条件下发生，常用于去除水溶液中的游离酸离子和碱离子。
氧化铁沉淀反应中的氧化铁通常是指反应的氧化铁铁与硫酸在pH小于4或大于10时形成硫酸铁沉淀的反应。
氧化铁沉淀反应的化学式为Fe2+ +H2SO4
→FeSO4 +H2。
氧化铁沉淀反应可以减少水体中的pH，对人类有一定的安全作用，被广泛应用于矿泉水净化、水域处理和水源保护等方面。
以上就是常见的沉淀化学式，它们的发现与发展为冶金、给水、环境保护等领域提供了新的技术，并带来了广泛的应用，为人类的社会发展做出了持久的贡献。
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碱 盐
) )
例题：向100g浓度为0.1mol.kg-1的HAc和0.1mol.Kg1NaAc混合溶液中加入1.0g1.0mol.kg-1的HCl,求此溶液 的pH值。已知：Kay=1.76×10-5。
HAc
H+ + Ac-
+ H+
HAc
H+ + Ac+ OH-
H2O
可见,Ac-是抗酸因素，HAc是抗碱因素。
缓冲作用是有限的，当外加强酸、碱 过量时,会失去缓冲作用。
水溶液中的化学反应与水体保护
(3)定量计算： ①弱酸-弱酸盐
pHpKaΘlgcc((盐 酸))
②弱碱-弱碱盐
p
H1
4p
KbΘl
gcc((
4. 缓冲溶液
溶液的pH值在一定范围内不受外来少量强酸、碱 的影响，这种溶液称缓冲溶液
(1) 组成：弱酸+弱酸盐 或 弱碱+弱碱盐 HAc+NaAc NH3·H2O+NH4Cl HAc+NH4Ac
NaH2PO4+Na2HPO4 NaHCO3+Na2CO3
水溶液中的化学反应与水体保护
(2)机理：以HAc—NaAc缓冲对为例(定性):
单相离子平衡可分为酸、碱的解离平衡及配离 子的解离平衡两类。
一 酸和碱在水溶液中的解离平衡 1. 酸碱理论 A 电离理论 由Arrhenius提出
（1）要点： ● 解离出的正离子全部是H+的 物质叫酸； ● 离解出的负离子全部是OH的物质叫碱。
阿仑尼乌斯
水溶液中的化学反应与水体保护
● 酸碱反应的实质是 H+ + OH- = H2O
注意：溶液中并无此平衡: H2S 2H++S2-
所以 c(H+)≠2c(S2-)
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2 讨论:
①H2S饱和溶液中,c(H2S)=0.1mol·kg-1;
②(单纯H2S溶液中)H+主要来自一级解离,可 用稀释定律处理;
S2-主要来自二级解离,
y
b(S2-)/by≈K2
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水溶液中的化学反应与水体保护
主要内容
（一）水溶液中的单相离子平衡 酸和碱在水溶液中的离子平衡 配离子的解离平衡 （二）难溶电解质的多相离子平衡 多相离子平衡和溶度积 溶度积规则及其应用 （三）相平衡和非水溶液中的化学反应 （四）水质与水体保护
水溶液中的化学反应与水体保护
§5.1 水溶液中的单相离子平衡
HB = H+ + B- 酸＝质子+共轭碱
水溶液中的化学反应与水体保护
水溶液中的化学反应与水体保护
酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之间的质 子传递反应。
● 酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱 ● 反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的 酸和碱的方向进行。 C. 电子理论（Lewis G.N.）:具有可供利用的孤对电 子的物质称为碱；能与孤对电子结合的物质称为酸。
（2）优缺点： Arrhenius电离理论简单，是第一个电解质溶
液理论，对溶液理论的发展具有重要作用； 缺点是把酸碱的概念局限于水溶液系统内，难
于解释非水系统进行的反应。例如， NH3 与 HCl 在 气 相 或 者 在 苯 中 反 应 也 生 成
NH4Cl，电离理论就不能解释。
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3.同离子效应
多组分溶质系统中，易溶强电解质对弱电解质解离 平衡的影响，实质是解离平衡的移动。
HAc
H++Ac-
NaAc
Na++Ac-
可见：在弱电解质溶液中，加入具有同名离子的强
电解质，则弱电解质的解离度降低——同离子效应。
同离子效应可进行定量计算。前例即同离子效应问 题。
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第5章 水化学与水体保护
水溶液中的化学反应与水体保护
教学基本要求
1．溶液的通性。 2．能进行溶液pH值的基本计算，能进行同离子 效
应等离子平衡的计算，了解配离子的解离平衡 及平衡移动。 3．初步掌握溶度积和溶解度的基本计算。了解溶 度积规则及其应用。 4．了解环境化学中水的主要污染物及其某些处理 方法的原理。
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2.多元弱电解质的解离平衡
(1) 分级解离 解离常数亦分级，如：
H2S
H++HS- K1y=9.1×10-8
HS-
H++S2- K2y=1.1×10-12
H2S
2H++S2- Kay=?
根据多重平衡规则： Kay=K1y.K2y=1.0×10-19
其表达式：Kay c2(cH()H2cS()S2)(cΘ)2
B 质子理论(J.N.Brönsted等人提出)
（1）要点 ● 反应中任何能给出质子的分 子或离子，即质子给予体叫做酸. ● 反应中任何能接受质子的分 子或离子，即质子接受体叫做碱. ● 酸碱反应是质子由质子给予 体向质子接受体的转移过程.
布朗斯特
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水为两性物质
（2）质子理论的特点 ▲ 该定义不涉及发生质子转移的环境，故而在气 相和任何溶剂中均通用. ▲ 质子理论中无盐的概念，电离理论中的盐，在 质子理论中都是离子酸或离子碱，如NH4Cl 中的 NH4+是离子酸， Cl－是离子碱. ▲ 得失质子的物质组成共轭酸碱对
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关于解离常数 意义：值Ki越y大，表明弱电解质解离程度越大。
性质：不受离子或分子浓度的影响,受温度的影响。 (2) 稀释定律 对AB型弱电解质有如下关系：
Kay =(cB/cΘ)α2 稀释定律的使用条件：
即:
αΘ
⑴ 溶质为一元弱电解质；
⑵ c/Kiy≥500（1-α≈1）；
⑶ 无同离子效应体系（单组分溶质）。
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(3) 水也是一元弱电解质，其平衡常数：
Kwy ={c(H+)/cy}·{c(OH-)/cy} 定义： pH=-lg{c(H+)/cy}
表示溶液的酸度。也可以用pOH：
pOH=-lg{c(OH-)/cy}
由于中性溶液中c(H+)=10-7mol.Kg-1， 即pH=7。所以pH+pOH=14。 pH<7为酸性。
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二 弱酸弱碱的水溶液中的离子平衡及pH值的计算
1.稀释定律
一元弱电解质单组分溶质的解离，如：
HAc H++Ac-
NH3·H2O
(1)解离常数
表达式：
NH4++OH-
Ka Θ {c(H)cc(/Θ } H{cA (cΘ c A)) cc/Θ /}
Kb Θ{b(
N4 )Hb/Θ }{b( O)Hb/Θ } b( N3HH2O )bΘ /