溶液中的離子平衡李爽

溶液中的離子平衡李爽第1頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六問題1：一份NaHCO3晶體和溶液共存的體系，存在哪些平衡？環(huán)節(jié)一：知識梳理第2頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六一、知識體系：溶液體系溶劑：溶質(zhì)：弱電解質(zhì)的電離平衡鹽類水解平衡沉淀溶解平衡（溶解結(jié)晶平衡）水的電離平衡環(huán)節(jié)一知識梳理第3頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六【問題2】如何證明，一份NaHCO3晶體和溶液共存的體系中存在上述平衡？實驗?zāi)康膶嶒灢僮黝A(yù)測現(xiàn)象實驗結(jié)論第4頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六第一步：明確目的：實驗?zāi)康模鹤C明NaHCO3晶體和溶液共存的體系中存在

1、電離平衡

2、水解平衡

3、沉淀溶解平衡（溶解結(jié)晶平衡）實驗設(shè)計思路第5頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六【問題3】設(shè)計實驗，證明NaHCO3晶體和溶液共存的體系中存在上述平衡？實驗?zāi)康膶嶒灢僮黝A(yù)測現(xiàn)象實驗結(jié)論電離平衡水解平衡沉淀溶解平衡

第6頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六第二步：找到平衡1、電離平衡NaHCO3(s)

Na+（aq）+HCO3-（aq）

2、水解平衡3、沉淀溶解平衡（溶解結(jié)晶平衡）HCO3-

H++CO32-HCO3-+H2OH2CO3

+OH-第三步：應(yīng)用平衡原理—得出方案改變某一外界條件（如：溫度、濃度、加入另一種電解質(zhì)）對平衡的影響第7頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4－附：NaHCO3在不同溫度下的溶解度（g/100g水）表溫度溶解度鹽資料實驗藥品：NaHCO3晶體和溶液共存的體系（四支試管）、熱水、飽和CaCl2溶液、酚酞試液、蒸餾水、溫度計、大試管（4個）、大燒杯（2個）實驗儀器：每組大試管（4個）、大燒杯（2個）、第四步：預(yù)測現(xiàn)象第8頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六探究實驗實驗?zāi)康膶嶒灢僮黝A(yù)測現(xiàn)象實驗結(jié)論電離平衡水解平衡沉淀溶解平衡升高溫度（20℃到50℃，此時不考慮NaHCO3分解）加足量CaCl2溶液加入酚酞溶液存在溶解平衡存在電離平衡存在水解平衡上層清液變渾濁上層溶液變紅晶體量減少？有氣泡產(chǎn)生第五步：實施方案，記錄現(xiàn)象，得出結(jié)論第9頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六【繼續(xù)探究】將加熱后的試管中的上層飽和NaHCO3溶液轉(zhuǎn)移至另一支試管中，加入幾滴酚酞，溶液呈

色，原因是

（用離子方程式表示）。比常溫時加入酚酞顏色變

，原因是

。向該溶液中滴加適量的CaCl2溶液，所觀察到的現(xiàn)象是

，其原因是（用離子方程式和簡要的文字說明）

。淺紅HCO3-+H2OH2CO3

+OH-深水解吸熱，升溫促進水解，c(OH-)增大溶液變渾濁，紅色褪去NaHCO3溶液中存在電離平衡HCO3-

H++CO32-，加入CaCl2后，Ca2++CO32-=CaCO3↓（白色），由于c(CO32-)減小，HCO3-電離平衡右移，c(HCO3-)減小，HCO3-水解平衡左移，c(OH-)減小，酚酞褪色。

第10頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六【討論】提煉：應(yīng)用平衡觀解決問題的思維過程？（學生討論，教師小結(jié)）二、應(yīng)用平衡原理解決問題的思維過程（思維方法）：

（1）找出平衡

（2）條件改變，平衡移動（溫度、濃度、外加新電解質(zhì)等）

（3）平衡移動的結(jié)果第11頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六III中，生成FeCO3的離子方程式是

。環(huán)節(jié)二：知識應(yīng)用2009--北京--26以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下（部分操作和條件略）；

I從廢液中提純并結(jié)晶處FeSO4·7H2OII將FeSO4·7H2O配制成溶液

Ⅲ將FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合，得到含F(xiàn)eCO3的濁液

IV將濁液過濾，用90°C熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO3固體

V煅燒FeCO3，得到Fe2O3固體已知：NH4HCO3在熱水中分解Fe2＋＋2HCO3－＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O化學式溶度積（Ksp）FeCO32.0×10-11第12頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六（2010-江蘇-15）高純MnCO3是制備高性能磁性材料的主要原料。實驗室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下：（1）制備MnSO4溶液：（2）制備高純MnCO3固體：已知:MnCO3難溶于水、乙醇，潮濕時易被空氣氧化，100℃開始分解；Mn(OH)2開始沉淀時pH=7.7。請補充由（1）制得的MnSO4溶液制備高純MnCO3的操作步驟[實驗中可選用的試劑：

Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]。[已知MnCO3的溶解性小于Mn(OH)2]①

；②

；③

；④

；⑤低于100℃干燥。環(huán)節(jié)三：方案設(shè)計目的原料—反應(yīng)物分離提純第13頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六（2010-江蘇-15）高純MnCO3是制備高性能磁性材料的主要原料。實驗室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下：（1）制備MnSO4溶液：（2）制備高純MnCO3固體：已知:MnCO3難溶于水、乙醇，潮濕時易被空氣氧化，100℃開始分解；Mn(OH)2開始沉淀時pH=7.7。請補充由（1）制得的MnSO4溶液制備高純MnCO3的操作步驟[實驗中可選用的試劑：

Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]。[已知MnCO3的溶解性小于Mn(OH)2]①

；②

；③

；④

；⑤低于100℃干燥。提示：參照以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝環(huán)節(jié)三：方案設(shè)計第14頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六（2010-江蘇-15）高純MnCO3是制備高性能磁性材料的主要原料。實驗室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下：請補充由（1）制得的MnSO4溶液制備高純MnCO3的操作步驟①

；②

；③

；④

；⑤低于100℃干燥。邊攪拌邊加入NaHCO3（或）Na2CO3，并控制溶液pH＜7.7過濾，用少量水洗滌2～3次檢驗SO42-是否被洗滌除去用少量C2H5OH洗滌第1