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1、溶液中的离子平衡李爽溶液中的离子平衡李爽第1页，本讲稿共17页问题问题1：一份一份NaHCO3晶体和溶液共存的体系，存在哪些晶体和溶液共存的体系，存在哪些平衡？平衡？环节一：知识梳理环节一：知识梳理第2页，本讲稿共17页一、知识体系：一、知识体系：溶溶液液体体系系溶剂：溶剂：溶质：溶质：弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡盐类水解平衡盐类水解平衡沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡（溶解结晶平衡）（溶解结晶平衡）水的电离平衡水的电离平衡环节一环节一 知识梳理知识梳理第3页，本讲稿共17页【问题问题2】如何证明，如何证明，一份一份NaHCO3晶体和溶液共晶体和溶液共存的体系中存在上述平衡？存的体系中存在上述
2、平衡？实验目的实验目的实验目的实验目的实验操作实验操作实验操作实验操作预测现象预测现象预测现象预测现象实验结论实验结论实验结论实验结论第4页，本讲稿共17页第一步：第一步：明确目的：明确目的：实验目的：证明实验目的：证明NaHCO3晶体和溶液共存的体系中存在晶体和溶液共存的体系中存在 1、电离平衡、电离平衡 2、水解平衡、水解平衡 3、沉淀溶解平衡、沉淀溶解平衡 （溶解结晶平衡）（溶解结晶平衡）实验设计思路实验设计思路第5页，本讲稿共17页【问题问题3】设计实验，证明设计实验，证明NaHCO3晶体和溶液共存的体系晶体和溶液共存的体系中存在上述平衡？中存在上述平衡？实验目的实验目的实验目的实验目
3、的实验操作实验操作实验操作实验操作预测现象预测现象预测现象预测现象实验结论实验结论实验结论实验结论电离平衡电离平衡水解平衡水解平衡沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡第6页，本讲稿共17页第二步：第二步：找到平衡找到平衡1、电离平衡、电离平衡NaHCO3(s)Na+（aq）+HCO3-（aq）2、水解平衡、水解平衡3、沉淀溶解平衡（溶解结晶平衡）、沉淀溶解平衡（溶解结晶平衡）HCO3-H+CO32-HCO3-+H2O H2 CO3+OH-第三步：第三步：应用平衡原理应用平衡原理得出方案得出方案 改变某一外界条件（如：温度、浓度、加入另一种电改变某一外界条件（如：温度、浓度、加入另一种电解质）对平衡的影响解
4、质）对平衡的影响第7页，本讲稿共17页0 0101020203030404050506060100100NaHCONaHCO3 36.96.98.18.19.69.611.111.112.712.714.514.516.416.4附：附：NaHCO3在不同温度下的溶解度（在不同温度下的溶解度（g/100 g水）表水）表温度温度溶解度溶解度盐盐资料资料实验药品：实验药品：NaHCO3晶体和溶液共存的体系（四支试管）晶体和溶液共存的体系（四支试管）、热水、饱和、热水、饱和CaCl2溶液、酚酞试液、蒸馏水、温度计、大试溶液、酚酞试液、蒸馏水、温度计、大试管（管（4个）、大烧杯（个）、大烧杯（2个）个
5、）实验仪器：每组大试管（实验仪器：每组大试管（4个）、大烧杯（个）、大烧杯（2个）、个）、第四步：第四步：预测现象预测现象第8页，本讲稿共17页探究实验探究实验实验目的实验目的实验目的实验目的实验操作实验操作实验操作实验操作预测现象预测现象预测现象预测现象实验结论实验结论实验结论实验结论电离平衡电离平衡水解平衡水解平衡沉淀溶解沉淀溶解平衡平衡升高温度（升高温度（升高温度（升高温度（2020到到到到5050，此时不考虑，此时不考虑，此时不考虑，此时不考虑NaHCONaHCO3 3分解）分解）分解）分解）加足量加足量加足量加足量CaClCaCl2 2溶液溶液溶液溶液加入酚酞溶液加入酚酞溶液加入酚酞
6、溶液加入酚酞溶液存在溶解平衡存在溶解平衡存在电存在电离平衡离平衡存在水存在水解平衡解平衡上层清液变浑浊上层清液变浑浊上层清液变浑浊上层清液变浑浊上层溶液变红上层溶液变红上层溶液变红上层溶液变红 晶体量减少晶体量减少晶体量减少晶体量减少？有气泡产生有气泡产生有气泡产生有气泡产生 第五步：第五步：实施方案，记录现象，得出结论实施方案，记录现象，得出结论第9页，本讲稿共17页【继续探究继续探究】将加热后的试管中的上层饱和将加热后的试管中的上层饱和NaHCO3溶液转移至另溶液转移至另一支试管中，加入几滴酚酞，溶液呈一支试管中，加入几滴酚酞，溶液呈 色，原因是色，原因是 （用离子方程式表示）。比常温时加
7、入酚酞颜色变（用离子方程式表示）。比常温时加入酚酞颜色变 ，原因，原因是是 。向该溶液中滴加适量的向该溶液中滴加适量的CaCl2溶液，所观察到的现象是溶液，所观察到的现象是 ，其原因是（用离子方程式和简要的文字说明），其原因是（用离子方程式和简要的文字说明）。浅红浅红 HCO3-+H2O H2 CO3+OH-深深 水解吸热，升温促进水解，水解吸热，升温促进水解，c(OH-)增大增大溶液变浑浊，红色褪去溶液变浑浊，红色褪去 NaHCO3溶液中存在电离平衡溶液中存在电离平衡 HCO3-H+CO32-，加入加入CaCl2后，后，Ca2+CO32-=CaCO3（白色），由于（白色），由于c(CO32-
8、)减小，减小，HCO3-电离平衡右移，电离平衡右移，c(HCO3-)减小，减小，HCO3-水解平水解平衡左移，衡左移，c(OH-)减小，酚酞褪色。减小，酚酞褪色。第10页，本讲稿共17页【讨论讨论】提炼：应用平衡观解决问题的思维过程？（学生讨提炼：应用平衡观解决问题的思维过程？（学生讨论，教师小结）论，教师小结）二、应用平衡原理解决问题的思维过程（思维方法）：二、应用平衡原理解决问题的思维过程（思维方法）：（1）找出平衡）找出平衡（2）条件改变，平衡移动（温度、浓度、外加新电解质）条件改变，平衡移动（温度、浓度、外加新电解质等）等）（3）平衡移动的结果）平衡移动的结果第11页，本讲稿共17页I
9、II中，生成中，生成FeCO3的离子方程式是的离子方程式是。环节二：知识应用环节二：知识应用2009-北京北京-26以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）；（部分操作和条件略）；I从废液中提纯并结晶处从废液中提纯并结晶处FeSO47H2OII将将FeSO47H2O配制成溶液配制成溶液将将FeSO4溶液与稍过量的溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含溶液混合，得到含FeCO3的浊液的浊液IV将浊液过滤，用将浊液过滤，用90C热水洗涤沉淀，干燥后得到热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体固体V煅烧煅烧FeCO3
10、，得到，得到Fe2O3固体固体已知：已知：NH4HCO3在热水中分解在热水中分解Fe22HCO3FeCO3CO2H2O化学式化学式化学式化学式溶度积（溶度积（溶度积（溶度积（KspKsp）FeCOFeCO3 32.0102.010-11-11第12页，本讲稿共17页（2010-江苏江苏-15）高纯）高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下：的操作步骤如下：（1）制备）制备MnSO4溶液：溶液：（2）制备高纯）制备高纯MnCO3固体：固体：已知已知:MnCO3难溶于水、乙醇，
11、潮湿时易被空气氧化，难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100开始分解；开始分解；Mn(OH)2开始沉淀时开始沉淀时pH=7.7。请补充由（请补充由（1）制得的）制得的MnSO4溶液制备高纯溶液制备高纯MnCO3的的操作步骤操作步骤实验中可选用的试剂：实验中可选用的试剂：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH。已知已知MnCO3的溶解性小于的溶解性小于Mn(OH)2 ；低于低于100干燥。干燥。环节三：方案设计环节三：方案设计 目的目的原料原料反应物反应物分离提纯分离提纯第13页，本讲稿共17页（2010-江苏江苏-15）高纯）高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实
12、验室是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以以MnO2为原料制备少量高纯为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下：的操作步骤如下：（1）制备）制备MnSO4溶液：溶液：（2）制备高纯）制备高纯MnCO3固体：固体：已知已知:MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100开始分解；开始分解；Mn(OH)2开始沉淀时开始沉淀时pH=7.7。请补充由（请补充由（1）制得的）制得的MnSO4溶液制备高纯溶液制备高纯MnCO3的的操作步骤操作步骤实验中可选用的试剂：实验中可选用的试剂：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH。已知已知MnCO3
13、的溶解性小于的溶解性小于Mn(OH)2 ；低于低于100干燥。干燥。提示：参照以富提示：参照以富含硫酸亚铁的工业废含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁液为原料生产氧化铁的工艺的工艺环节三：方案设计环节三：方案设计 第14页，本讲稿共17页（2010-江苏江苏-15）高纯）高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯为原料制备少量高纯MnCO3的的操作步骤操作步骤如下：如下：请补充由（请补充由（1）制得的）制得的MnSO4溶液制备高纯溶液制备高纯MnCO3的操作步骤的操作步骤 ；低于低于100干燥。干燥。边搅拌边加入边搅
14、拌边加入NaHCO3（或（或）Na2CO3，并控制溶液，并控制溶液pH7.7过滤，用少量水洗涤过滤，用少量水洗涤23次次检验检验SO42-是否被洗涤除去是否被洗涤除去用少量用少量C2H5OH洗涤洗涤第15页，本讲稿共17页第一步：第一步：明确目的：明确目的：实验设计思路实验设计思路第二步：第二步：找到平衡找到平衡第三步：第三步：应用平衡原理应用平衡原理得出方案得出方案第四步：第四步：预测现象预测现象第五步：第五步：实施方案，得出结论实施方案，得出结论物物质质变变化化是是有有条条件件的的：控控制制变变量量已已有有知知识识 试试题题提提供供的的新新信信息息 pH调控调控性质信息性质信息氧化还原氧化还原物理性质物理性质化学性质化学性质第16页，本讲稿共17页第17页，本讲稿共17页