第四章 酸碱平衡
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第四章酸碱平衡和沉淀溶解平衡根据酸碱质子理论,酸碱反应的实质是质子的传递。
根据酸碱质子理论,在水溶液中,弱酸及其共轭碱的关系:KΘa·KΘb=KΘw解离常数KΘa或KΘb:温度不变,解离常数不变。
已知弱酸的浓度和解离度,求弱酸的PH和解离常数?解:因为α=√KΘa·CΘ/C。
C(H+)=√Ka·C。
/CΘ 得出C(H+)=α·C。
/CΘ就可以求出PH,也可以求出解离常数。
酸碱平衡:已知酸的解离常数,求已知浓度C的含酸根的盐的PH?解:由酸的解离常数,根据Ka·Kb=Kw可得其共轭碱的解离常数Kb,代入得C(OH-)=√Kb·C/CΘ,所以C(H+)=Kw/C(OH-),PH=-lg(H+)缓冲溶液:配制缓冲溶液如何选择电解质及其对应的盐?解:解离常数K所对应的p H或POH尽可能地接近缓冲溶液的p H或POH缓冲方程PH=PKΘa(弱酸)-lgC弱酸/C共轭碱当缓冲比C弱酸/C共轭碱=1时,缓冲溶液的缓冲能力最大。
此时PH=PKΘa(弱酸)求缓冲溶液的PH值?解:由弱酸(碱)及其共轭碱(酸)组成。
以弱酸及其共轭碱构成的缓冲溶液(强酸与过量弱碱反应)为例:弱酸的(解离程度很小)浓度近似为强酸的浓度,共轭碱(没有考虑弱酸中所含有的碱根)的浓度=(弱碱的物质的量-强酸的物质的量)/混合后的总体积,则根据缓冲方程PH=PKΘa(弱酸)-lgC弱酸/C共轭碱即得。
如果再向混合液中加入酸或碱,再求弱酸和其共轭碱的浓度,代入缓冲方程即可。
溶度积与溶解度的关系:知溶解度求溶度积Ksp(生成的离子的乘积)?解:在不考虑离子水解的情况下,AB型Ksp=s²AB2或A2B型Ksp=4s³AB3型Ksp=27s4A2B3型Ksp=108s5 s是溶解度知溶度积kΘsp求溶解度s?⚠️AB型或AB2型方程不同。
例如:AgCl在0.1mol·L-1的NaCl溶液中溶解度为1.77×10-9mol·L-1。
病理生理学重点——酸碱平衡和酸碱平衡紊乱第四章酸碱平衡和酸碱平衡紊乱第一节酸碱物质的来源及稳态★基本知识1.酸碱平衡的定义:人体的酸碱度稳定在很窄的弱碱性范围内,用动脉pH表示是7.35~7.45,平均值为7.40。
这种维持体液相对稳定的过程就称为酸碱平衡。
※顾名思义,就是体液的酸碱度平衡在一定范围内。
2.酸碱平衡紊乱的定义:病理情况下出现的酸碱超负荷、严重不足或调节机制障碍,导致体液内环境酸碱稳态被破坏,因此形成的状况称为酸碱平衡紊乱。
3.挥发酸的定义:体内的碳酸可释放出H+,也可变成气体CO2从肺排出体外,所以称挥发酸。
4.固定酸的定义:指不能变成气体由肺呼出,而只能通过肾由尿排出的酸性物质,又称非挥发酸。
5.血液缓冲系统:包括碳酸氢盐缓冲系统、磷酸盐缓冲系统、血浆蛋白缓冲系统、血红蛋白和氧合血红蛋白缓冲系统,共五种。
其中,碳酸氢盐缓冲系统最重要。
★基本理论酸碱平衡的机制(1)血液的缓冲作用。
(2)肺的调节作用:主要通过改变肺泡通气量、控制挥发酸的排出起调节作用。
(3)肾的调节作用:肾小管泌氢,重吸收HCO3-,酸化碱性磷酸盐及排NH4+。
(4)组织细胞的调节作用:细胞内外的离子交换。
★基本技能1.挥发酸的来源:机体中的糖、脂肪和蛋白质在分解代谢中的终产物是CO2,CO2与水结合成碳酸。
2.固定酸的来源:蛋白质分解代谢产生的硫酸、磷酸和尿酸;糖酵解生成的甘油酸、丙酮酸和乳酸,糖氧化过程生成的三羧酸;脂肪代谢产生乙酰乙酸等。
3.碱的来源:体内的代谢过程产生,如氨基酸脱氨基;食物。
★综合评判1.CO2可通过呼吸来调节,从而影响体液酸碱度,因而挥发酸称为酸碱的呼吸性调节。
2.固定酸通过肾调节,因而称为酸碱的肾性调节。
★实际应用肾脏调节酸碱平衡的主要任务就是保酸排碱,当机体发生碱性物质超负荷时,若肾功能正常,则可通过抑制排酸保碱来保持酸碱平衡。
第二节单纯性酸碱平衡紊乱★基本知识※根本是HCO3-与H2CO3的比值为20:1,因为CO2进入血液后迅速转变成H2CO3,然后分解成HCO3- 和H+,所以HCO3-会大于H2CO3的浓度。
第四章酸碱平衡
1.填空题(每空1分,共45分)
(1)根据酸碱质子理论,CO32-是(),其共轭()是();H2PO4-是(),它的共轭酸是(),它的共轭碱是();Fe(H20)63+的共轭酸是()。
在水溶液中能够存在的最强碱是(),最强酸是();如果以液氨为溶剂,液氨溶液中的最强碱是(),最强酸是()。
(2)已知298K时浓度为0.010mol·L-1的某一元弱酸溶液的PH为4.00,则该酸的解离常数等于();将该酸溶液稀释后,其PH将变(),解离度α将变(),其将()。
(3)在0.10 mol· L-1 HAc溶液中,浓度最大的物种是(),浓度最小的物种是(),加入少量的NH4Ac (s)后,HAc的解离度将(),这种现象叫做()。
(4)在相同体积相同浓度的HAc溶液中和HCl溶液中,所含c(H+)();若用同一浓度的NaOH溶液分别中和这两种酸溶液并达到化学计量点时,所消耗的NaOH溶液的体积(),此时两溶液的PH(),其中PH较大的溶液是()。
(5)25℃时,=1.010-14,100℃时=5.410-13, 25℃时,(HAc)=1.810-5,并且(HAc)随温度变
化基本保持不变;则25℃时,(Ac-)=(),100℃时,(Ac-)=();后者是前者的()倍。
(6)0.10 mol·L-1 Na3PO4溶液中的全部物种有(),该溶液的PH()7,c(Na+)()3c (PO43-);(PO43-)=( )。
(7)向0.10 mol·L-1 NaAc溶液中加入1滴酚酞试液,溶液呈()色;当将溶液加热至沸腾时,溶液的颜色将(),这是因为()。
(8)将50.0g的弱酸HA溶解在水中制得100.0ml溶液。
将该溶液分成两份,用NaOH溶液滴定其中的一份至恰好中和,然后与另一份混合,测得溶液的PH=5.30,则该弱酸的K aθ=();混合溶液中c(HAc)/c(A-)≈(),当将混合溶液稀释1倍后,其PH()。
如果在50.0ml稀释前的混合溶液和50.00ml稀释后的混合溶液中均加入1.0ml 0.10 mol·L-1 HCl溶液,前者的PH变化比后者的PH变化()。
2.选择题(每小题1分,共10分)
(1)以水作溶剂,对下列各组物质有区分效应的是()。
(A)HCl,HAc,NH3,CH3OH
(B)HI,HClO4,NH4+,Ac-
(C)HNO3,NaOH,Ba(OH)2,H3PO4
(D)NH3,N2H4,CH3NH2,NH2OH
(2)下列溶液中,PH最小的是()。
(A)0.010mol·L-1 HCl (B)0.010mol·L-1 H2SO4
(C)0.010mol·L-1 HAc (D)0.010mol·L-1 H2C2O4
(3)将PH=4.00的强酸溶液与PH=12.00的强碱溶液等体积混合,则混合溶液的PH为()。
(A)9.00 (B)8.00 (C)11.69 (D)12.00
(4)下列溶液的浓度均为0.100mol·L-1 ,其PH最大的是()。
(A)Na2HPO4(B)Na2CO3(C)NaHCO3(D)Na3PO4
(5)下列各种盐在水解不生成沉淀的是()。
(A)SnCl2(B)NaNO2(C)SbCl3(D)Bi(NO3)3
(6)根据酸碱电子理论,下列物质中不可作为Lewis碱的是()。
(A)H2O (B)NH3(C)Ni2+ (D)CN -
(7)欲配制PH=9.00的缓冲溶液最好选用()。
(A)NaHCO3 - Na2CO3(B)NH3·H2O – NH4Cl
(C)NaH2PO4– Na2HPO4(D)HCOONa – HCOOH
3.计算题
(1)将PH为2.53的HAc溶液与PH为13.00的NaOH溶液等体积混合后,溶液的PH为多少?
(2)将0.300 mol·L-1的HCl,0.250mol·L-1的Na2HPO4和0.250mol·L-1的NaH2PO4溶液等体积混合,求溶液中各种离子浓度。
(3)今有2.00L 0.100mol·L-1的Na3PO4和2.00L 0.100mol·L-1的NaH2PO4溶液,仅用这两种溶液(不可再加水)来配制PH为12.500的缓冲溶液,最多能配制这种缓冲溶液的体积是多少?需要Na3PO4和NaH2PO4溶液的体积各是多少?。