当前课程知识点:大学化学 > 第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡 > 9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则(二) > Video
同学们好
这一节啊我们继续讨论
沉淀溶解平衡的话题
在上一节当中
我们通过
BaCO3的饱和溶液
在强酸和相应的盐
加入的过程当中
它的浓度与Ksp⊖之间的
变化关系
跟大家讨论了相应的
难溶电解质的
溶度积规则的
实验模型
那么这一节当中啊
我们将跟大家讨论
溶度积规则的数学模型
那么在以AmBn形成的
这样一个
典型的难溶电解质的
解离过程当中
我们通过前述的讨论发现
如果我们实际的
解离平衡当中
所产生的这样一个标准的
平衡的溶度积
与在解离过程当中
时时的浓度
与标准摩尔浓度的
它的幂次方的乘积
之间的数学关系出现了
这样一个变化规律的时候
也就是
我们时时的溶度的乘积呢
小于在同一温度下的
标准溶度积
那么这时候会发生什么现象呢
如果我们从
实验过程当中来观察的话
我们就会发现
这时候溶液往往是
没有达到饱和的
一般不会有沉淀的析出
如果在溶液体系当中
已经有相应的沉淀的话
那么这个沉淀
也会随着
实验过程的不断的进展呢
而产生相应沉淀的溶解
最后只有当
我们的溶液体系当中
达到了单位时间内
由液相
沉淀到固相表面的离子数
和单位时间内由固相
转移到液相当中的离子数
完全相等的情况下
也就是达到我们的
溶解平衡的时候
这个过程才会停下来
所以
溶液未饱和的状态会保持
但是溶液当中如果有
沉淀的话
那么沉淀会持续的溶解
直到达到饱和平衡为止
这是溶度积规则的
第一种情况
那么第二种情况
就是当难溶电解质达到平衡时
那么毫无疑问
这时候溶液达到溶解的平衡
单位时间内从溶质
固体表面转移到
溶液体系当中的离子数
和从溶液当中返回到
溶质的沉淀和固体表面的
离子数完全相等
那么这时候
我们的Ksp⊖呢
恰恰就等于溶液当中
难溶电解质解离以后的
相应的离子的浓度
与标准摩尔浓度的比值的
幂次方的乘积
溶液呢呈现一种
动态的平衡状态
那么相应的
如果溶液体系当中
存在着大量的
难溶电解质的离子
这时候
它们相应的离子的浓度
与标准摩尔浓度的比值的
幂次方的乘积呢
会大于在同一温度下的
难溶电解质的溶度积常数
那么这时候就会出现什么呢
出现一种过饱和的状态
这种过饱和的状态
是一种非稳定的状态
这时候就会不断的有
相应的难溶电解质的析出
直到我们溶液当中的
离子的相对的浓度
与标准摩尔浓度的
比值的幂次方的乘积
等于我们的Ksp⊖的时候
才会使溶液达到一种
新的动态平衡
也就是刚才我们所探讨的
一种溶解沉淀的平衡
所以
不同的浓度的变化
对应着我们溶液的沉淀
和溶解的过程
这种变化的终点
就是我们溶液的溶解平衡
也就是达到我们平衡时的
Ksp⊖的数值
同时要提醒大家注意的是
在我们介绍溶液的
溶解和沉淀平衡过程当中
经常会用到一个术语
也就是溶液当中的离子
产生了完全的沉淀
这个沉淀并不意味着
百分之百的离子
都变成了相应的固体
而是化学上我们对于一种
沉淀条件的约定
这种约定呢是指
离子的浓度小于等于
10-5mol·L-1的时候
我们就可以定性的认为
这时候是沉淀完全了
所以同学们在相应的解析
化学问题的时候
特别是在沉淀
与溶解平衡的问题的时候
如果遇到了我们的习题当中
有关于某种离子完全沉淀的
这样一个已知条件
那么我们就可以把相应的
1.0×10-5
mol·L-1
这样一个离子的浓度呢
代入到我们的相应的
问题解析过程当中
这样能够帮助我们更快的找到
解决问题的答案
那么接下来我们来看
由于不同的难溶电解质
它们在相同温度下的
溶度积会有较大的变化
那么当我们在溶液体系当中
加入不同的
这样的一个离子
形成不同的
难溶电解质的时候
它们的实验过程
又会有什么样的
特殊的变化规律呢
我们以钙离子为例
来了解这样一个
不同溶度积条件下的
溶液体系的变化规律
我们发现
钙离子最常见的
具有较大溶度积的
这样的一个微溶电解质呢
是CaSO4
在室温下
它的溶度积呢
会到达2.5×10-5
所以CaSO4
在我们中学里介绍
它是一个微溶的电解质
而与之相比
CaCO3的
同样条件下的Ksp⊖呢
就会达到
8.7×10-9
显然它的溶度积
是远远小于CaSO4的
那么与CaSO4相比
CaCO3就是一种典型的
难溶电解质
所以
我们如果在CaSO4的溶液当中
加入相应的Na2CO3
这时候Na2CO3解离出来的
CO32-离子
就会与Ca2+离子相互作用
形成Ksp⊖更小的
也就是
更难解离的CaCO3沉淀
从而使CaSO4不断的溶解
同时又使CaCO3
不断的生成
那么只要我们保证
有足够的
CO32-离子的加入
就可以使相应的
微溶的电解质
转换成难溶的电解质
实现Ca2+离子的沉淀的转化
有关这一点
同学们在中学里
已经做过相应的实验
和理论的练习
这样一个反应过程
它的离子反应方程呢
就是微溶的电解质
转换成难溶的电解质
这样一个过程
那么进一步的
如果我们考虑Ca3(PO4)2
这样一种
溶度积更小的含钙离子的
难溶电解质的话
我们从Ca3(PO4)2
形成的这样一个
总体的离子反应方程
我们可以发现
CaCO3由于它的溶度积呢
会大于相应的Ca3(PO4)2
所以加入PO43-以后呢
难溶的CaCO3会转换成
更加难溶的Ca3(PO4)2
这也就是我们通过
溶度积的变化
怎么样把一个
微溶的电解质
变成难溶的电解质
再变成更难溶的电解质的
一个过程
了解了这样的过程啊
同学们就会掌握了
我们的溶度积来判断
和进行沉淀变换的
这样一个有效的途径
掌握了这种途径
我们不仅可以通过
Ksp⊖的大小
来变换相应的沉淀
和溶解的过程
我们还可以通过
对于离子在配合物状态
和沉淀状态的
不同表现形式
来改变我们溶液当中的
离子的聚集状态
和沉淀的形式
比如说
我们在含有银离子的
这样一个体系当中
如果加入NaHCO3
会产生相应的Ag2CO3的沉淀
加入NaOH以后呢
会变成相应的Ag2O
而再加入NH3·H2O呢
又会变成
相应的[Ag(NH3)2]+
加入KBr以后呢
会变成相应的AgBr
加入Na2S2O3呢
会变成相应的
[Ag(S2O3)2]3+配离子
那么接下来
当我们加入Ksp⊖更小的组元
也就是KI的时候
会形成AgI的沉淀
终极的我们在加入
S2-离子的时候
又会形成类似于CuS的
这样一个难溶电解质
也就是Ag2S的沉淀
在整个的过程当中
到底是什么样的规律
在引导着或者决定着
银离子由沉淀到配合物
再到沉淀的过程呢
我们通过下面的实验
来把这个过程
详细的展示给大家
同学们请看
在银离子的转化实验当中
首先我们在硝酸盐溶液当中
加入NaHCO3
会产生白色的沉淀
原因是
我们的Ag2CO3是一个
难溶的电解质
接下来
加入NaOH的时候呢
这种难溶的电解质呢
会相应的转化成我们的
AgOH的沉淀
颜色的变化
也是由于两者之间的
Ksp的大小的不同
而产生的转化
加入NH3·H2O以后呢
我们AgOH的沉淀
产生了溶解
但注意
溶解也是表面的
实际上是形成了
[Ag(NH3)2]+的配离子
它的K不稳会比我们的
AgOH更低
加入KBr以后呢
又形成了淡黄色的沉淀
那么这时候预示着
AgBr就有更低的Ksp
加入Na2S2O3以后
AgBr沉淀产生了溶解
那么这时候呢是形成的
新的S2O32-和
我们的Ag+离子形成的
新的配离子
那么接下来
加入KI以后呢
又形成了新的淡黄色的沉淀
而淡黄色的沉淀
是由于AgI的Ksp会小于
S2O32-所形成的
配离子的K不稳
最终我们在这样的
淡黄色沉淀当中
加入S2-离子
形成了黑色的Ag2S沉淀
原因是
Ag2S沉淀的Ksp呢
会小于以上的
所有的K不稳和Ksp
这就是我们的难溶电解质
它的沉淀和配合物
相互转化过程的
一个典型的实例
了解了这样的实例呢
就为同学们准确的把握
Ksp和K不稳
它们在溶液体系当中的
沉淀和配合物形成过程当中的
物理机制
奠定了良好的基础
也通过这个实验呢
希望同学们能够更加灵活的
去掌握Ksp和K不稳之间的
变换规律
从而准确的把握
酸碱平衡
配位平衡
和溶解沉淀平衡之间的
内在联系
这一节呢
我们就跟大家介绍到这里
-1.1 不一样的大学化学
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-1.2 化学体系的建立
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-1.3 应该了解的化学
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-1.4 课程学习的必要准备
--Video
-第一章 绪论--第一章 习题
-2.1 物质的聚集状态—物质的相与相变
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—单晶多晶与非晶结构;晶体的宏观性质
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液晶
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子、液晶与平板显示技术
--Video
-2.2 溶液的性质—溶液的特点与分类
--Video
-2.2 溶液的性质—气体、液体和固体的溶解
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—饱和蒸气压降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—稀溶液的沸点升高
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—溶液的凝固点降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性— 溶液的渗透压
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—反渗透现象
--Video
-第二章 物质的聚集状态与溶液的性质--第二章习题
-3.1原子核外电子运动的描述-原子结构理论的发展
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-核外单电子运动的量子化模型
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道- 电子运动的波函数与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-量子数的取值与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-自旋量子数的取值原则
--Video
-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
--Video
-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
--Video
-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
--Video
-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
--Video
-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
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-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 小论文
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 习题
-4.1 离子键理论—离子键理论
--Video
-4.1 离子键理论—离子键价键构型
--Video
-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
--Video
-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
--Video
-4.2 共价键理论—现代价键理论
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-4.2 共价键理论—共价键的性质
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型(一)
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型(二)
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-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
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-4.4 价层电子对互斥理论(VSEPR)I
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-4.4 价层电子对互斥理论(VSEPR)II
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
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-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
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-4.6 分子间作用力-分子的极性
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-4.6 分子间作用力-分子间作用力
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-4.7 氢键
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-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 小论文
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 习题
-5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
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-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
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-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
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-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
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-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
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-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用(一)
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用(二)
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-第五章 配位化学概论--第五章 习题
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(二)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(二)
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-6.2 化学平衡-可逆反应与平衡常数
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-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
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-第六章 化学反应中的能量变化与化学平衡--第六章 习题
-7.1 自发过程与自发反应(一)
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-7.1 自发过程与自发反应(二)
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
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-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—热力学第三定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—孤立系统熵判据
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能(一)
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能(二)
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-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
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-7.4 吉布斯自由能的判据—反应方向的标准吉布斯自由能判据
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-7.4 吉布斯自由能的判据—非标准状态下自发反应方向性的判据
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-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向(一)
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向(二)
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例(一)
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例(二)
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-第七章 化学反应的方向--第七章 小论文
-第七章 化学反应的方向--第七章 习题
-8.1 化学反应速率-化学反应的方向与反应速率
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-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立(一)
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立(二)
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-一级反应速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-二级反应速率方程
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-温度对化学反应速率的影响
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论(一)
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论(二)
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论(一)
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论(二)
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-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
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-第八章 化学动力学基础--第八章 习题
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义(一)
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-9.1 酸碱平衡—酸碱定义(二)
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-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡(一)
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡(二)
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡(三)
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-9.1 酸碱平衡—同离子效应
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液(一)
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液(二)
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液(三)
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-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
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-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则(一)
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则(二)
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-第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡--第九章 习题
-10.1 氧化还原反应方程式配平
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-10.2 原电池与电极电势—原电池
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势(一)
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势(二)
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响(一)
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响(二)
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电极电势的影响
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
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-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用(一)
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用(二)
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-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
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-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 小论文
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 习题
-无机元素化学-s区元素
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-无机元素化学-p区元素
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-无机元素化学-过渡元素
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-生命化学概论-生命有机化合物官能团
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-生命化学概论-生命元素-碳
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-生命化学概论-生命元素-氧
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-生命化学概论-蛋白质
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-生命化学概论-核酸
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-生命化学概论-糖
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-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
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-生命化学概论-药物
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-第十一章 元素与生命化学概论--第十一章 习题
-纳米科学与化学-自然界中的纳米现象
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-纳米科学与化学-微观结构与仿生
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-纳米科学与化学-纳米结构的观察
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-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
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-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
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-化学与材料-正渗透与水处理技术
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-化学与材料-相变材料(一)
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-化学与材料-相变材料(二)
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-化学与材料-范德华力与二维材料
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-第十二章 化学与现代科学--第十二章 习题
-大学化学期末考试