3.2.5 水溶液中的离子平衡专题课件（15张PPT）
文档属性
| 名称 | 3.2.5 水溶液中的离子平衡专题课件（15张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 401.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-03 20:50:13 | ||
图片预览
文档简介
(共15张PPT)
水溶液中的离子平衡专题（五）
高中化学
学习目标
1． 运用比较 、 分类 、 归纳等方法对信息进行加工， 分清事物的主 次矛盾， 解决较为复杂的溶液问题。
2． 能综合运用离子反应 、 化学平衡原理， 分析和解决有关电解质 溶液的实际问题， 进 一 步发展微粒观 、 平衡观和守恒观。
3． 进 一 步提升 “ 宏观辨识与微观探析 ” 的化学学科核心素养， 发 展系统思维能力。
（ 1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 Al2O3+2 H- ═2AlO2-+H2O
（2） 向 “过滤 Ⅰ ”所得滤液中加入NaHCO3溶液 ， 溶液的pH减小 （填 “增大” 、
“不变”或 “减小” ） ， 该过程的离子方程式为 。
AlO2-
高中化学
例1． 以铝土矿（主要成分为Al2O3 ， 含SiO2和Fe2O3等杂质） 为原料制备铝的
一种工艺流程如下。
AlO2-+2H2O OH-+ Al(OH)3
已知： SiO2在 “碱
HCO3- +H2O OH- + H2CO3
HCO3- H+ + CO32-
Al(OH)3 Al2O3
（2） 向 “过滤 Ⅰ ”所得滤液中加入NaHCO3溶液 ， 溶液的pH减小 （填 “增大” 、
“不变”或 “减小” ） ， 该过程的离子方程式为 。
OH-+ HCO3- = H2O+ CO32- AlO2-+ HCO3-+H2O=Al(OH)3 ↓ + CO32-
高中化学
例1． 以铝土矿（主要成分为Al2O3 ， 含SiO2和Fe2O3等杂质） 为原料制备铝的
一种工艺流程如下。 已知： SiO2在 “碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
AlO2- +2H2O OH- + Al(OH)3
HCO3-
H+ + CO32-
OH-
AlO2-
AlO2-+ HCO3-+H2O ＝Al(OH)3 ↓
Na2CO3溶液
（3） 结合电极反应 ， 解释 “电解 Ⅱ”实现物质再生原理。
2H2O－4e-═ 4H＋＋O2 ↑
CO32－+H + ═ HCO3 -
2H2O＋2e-═ 2OH－ +H2 ↑
高中化学
循环利用
+ CO32-
本题的启示：
1．基本反应 { ) H2O
OH-+ HCO3- = H2O+ CO32-
解 4
3O
O3
Al
A
电
3
3
H
O
O
Al
Al
2
2
高考命题一向遵循 “知识源于教材 ， 立意高于教材； 原理基于教材 ， 试
题取材真实情境”的命题理念。 工艺流程中涉及的大部分化学反应均来源于 教材 ， 其反应原理也源于教材。
Al2O3+2OH- ═2AlO2-+H2O
高中化学
3 ． 彰显化学学科的核心素养——社会责任
对流程图中所出现的对环境无害的物质可以直接排放 ， 如本题中的O2；
而NOx、 SO2、 Cl2、 重金属离子等有毒物质一定要进行无害处理 ， 才能排放。
同时为了尽可能地降低生产成本 ， 提高经济效益 ， 同时也做到物尽其用。
在工艺流程图中能循环利用的物质要尽可能循环利用 ， 如本题中有两处返回 走的箭头 ， 表明NaOH溶液和NaHCO3溶液在循环利用。
高中化学
{
电离与水解的融合：AlO2-+ HCO3-+H2O=Al(OH)3 ↓ + CO32-
电解与物质制备的融合
2． 基本原理
（ 1） 为什么 I 中无明显现象？对比 Ⅰ、 Ⅲ , 解释说明 III 中的现象 。
① Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜： Al2O3+2OH- ═2AlO2-+H2O
② Na2CO3溶液显碱性： CO32－+ H2O HCO3 －+ OH-
③ 气泡的产生： 2Al+2H2O+2OH- ═2AlO2-+3H2 ↑
高中化学
例2 ． 探究铝片（未打磨） 与Na2CO3溶液的反应。
高中化学
推测出现白色浑浊的可能原因： AlO2 － + HCO3 － + H2O =Al(OH)3 ↓+ CO32 -
AlO2- +2H2O OH- + Al(OH)3
CO32－+ H2O 、 、HCO3 －+ OH- 2HCO3－ CO32－+ H2O + CO2 ↑
2Al+2H2O+2OH- ═ 2AlO2- +3H2 ↑
（2）加热时发生 了哪些变化？
② 促进了碳酸钠的水解
① 加快反应速率
高中化学
例3 ． 依据 “越热越水解”的规律 ， 对 Na2CO3溶液升高温度 ， 其水
解程度增大 ， 溶液pH是否一定升高呢？
溶质 Na2CO3 溶剂 H2O
① Na2CO3= 2Na++CO32 － 水解
③
HCO3 -
电离
② H2O OH－+H+
客观
事实
分析溶质和溶剂在水溶液中行为
理清主次 ， 得出结论
后期下降： ② 电离为主
前期上升： ③ 水解为主
高中化学
溶液
组成
高中化学
25 ℃时 ，碳酸钠的水解常数 Kh1 ＝1.78×10-4
55 ℃时 ，碳酸钠的水解常数 Kh2 ＝8. 10×10-4 80 ℃时 ，碳酸钠的水解常数 Kh3 ＝2.35×10-3
水解常数随温度的升高而增大，
所以 “越热越水解”的规律是正确的。
25 ℃时 ， 水的离子积 Kw1 ＝1.0×10- 14
55 ℃时 ， 水的离子积 Kw2 ＝7.3×10- 14 80 ℃时 ， 水的离子积 Kw3 ＝2.5×10- 13
水的离子积随温度的升高而增大，
所以 “越热越电离”的规律是正确的。
对于一定浓度的 Na2CO3 溶液来
说 ，Kw 和 Kh 都随着温度的升 高而增大 ，所以 c(H+) 的 大小 就由Kw/ Kh 的相对大小而决定 ， 若温度升高时 ， Kw/ Kh 变大，
则 c(H+)变大 ，pH 减小。
pH 的大小是由温度对水的电离
和盐类水解影响的相对大小共 同决定的。
你能分析出可能的原因吗？
甲认为： HCO3 －的水解程度随温度升高而增大 ， 溶液碱性增强。
乙认为： 温度升高造成NaHCO3受热生成Na2CO3 ， 溶液碱性增强。
温度(℃) 10 20 30
加热煮沸后 冷却到50 ℃
pH 8.3 8.4 8.5
8.8
高中化学
例4 ． 如果给碳酸氢钠溶液加热 ， 溶液pH将如何变化？
10 ℃时加热 1 mol/L NaHCO3溶液
1 mol/L 酒精灯
水浴
加热约5分钟 溶液沸腾，产生大量气泡。 溶液颜色加深。澄清石灰水 变浑浊。
溶液颜色加深，有细小气泡放
出，振荡后放出大量气泡。澄 清石灰水变浑浊。
冷却至原温度 溶液停止沸腾。溶液颜色比 对照溶液深。
气泡不再放出。溶液颜色比对
照溶液深。
甲认为： HCO3 －的水解程度随温度升高而增大 ， 溶液碱性增强。
乙认为： 温度升高造成NaHCO3受热生成Na2CO3 ， 溶液碱性增强。
高中化学
感谢同学们收看！
高中化学
水溶液中的离子平衡专题（五）
高中化学
学习目标
1． 运用比较 、 分类 、 归纳等方法对信息进行加工， 分清事物的主 次矛盾， 解决较为复杂的溶液问题。
2． 能综合运用离子反应 、 化学平衡原理， 分析和解决有关电解质 溶液的实际问题， 进 一 步发展微粒观 、 平衡观和守恒观。
3． 进 一 步提升 “ 宏观辨识与微观探析 ” 的化学学科核心素养， 发 展系统思维能力。
（ 1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 Al2O3+2 H- ═2AlO2-+H2O
（2） 向 “过滤 Ⅰ ”所得滤液中加入NaHCO3溶液 ， 溶液的pH减小 （填 “增大” 、
“不变”或 “减小” ） ， 该过程的离子方程式为 。
AlO2-
高中化学
例1． 以铝土矿（主要成分为Al2O3 ， 含SiO2和Fe2O3等杂质） 为原料制备铝的
一种工艺流程如下。
AlO2-+2H2O OH-+ Al(OH)3
已知： SiO2在 “碱
HCO3- +H2O OH- + H2CO3
HCO3- H+ + CO32-
Al(OH)3 Al2O3
（2） 向 “过滤 Ⅰ ”所得滤液中加入NaHCO3溶液 ， 溶液的pH减小 （填 “增大” 、
“不变”或 “减小” ） ， 该过程的离子方程式为 。
OH-+ HCO3- = H2O+ CO32- AlO2-+ HCO3-+H2O=Al(OH)3 ↓ + CO32-
高中化学
例1． 以铝土矿（主要成分为Al2O3 ， 含SiO2和Fe2O3等杂质） 为原料制备铝的
一种工艺流程如下。 已知： SiO2在 “碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
AlO2- +2H2O OH- + Al(OH)3
HCO3-
H+ + CO32-
OH-
AlO2-
AlO2-+ HCO3-+H2O ＝Al(OH)3 ↓
Na2CO3溶液
（3） 结合电极反应 ， 解释 “电解 Ⅱ”实现物质再生原理。
2H2O－4e-═ 4H＋＋O2 ↑
CO32－+H + ═ HCO3 -
2H2O＋2e-═ 2OH－ +H2 ↑
高中化学
循环利用
+ CO32-
本题的启示：
1．基本反应 { ) H2O
OH-+ HCO3- = H2O+ CO32-
解 4
3O
O3
Al
A
电
3
3
H
O
O
Al
Al
2
2
高考命题一向遵循 “知识源于教材 ， 立意高于教材； 原理基于教材 ， 试
题取材真实情境”的命题理念。 工艺流程中涉及的大部分化学反应均来源于 教材 ， 其反应原理也源于教材。
Al2O3+2OH- ═2AlO2-+H2O
高中化学
3 ． 彰显化学学科的核心素养——社会责任
对流程图中所出现的对环境无害的物质可以直接排放 ， 如本题中的O2；
而NOx、 SO2、 Cl2、 重金属离子等有毒物质一定要进行无害处理 ， 才能排放。
同时为了尽可能地降低生产成本 ， 提高经济效益 ， 同时也做到物尽其用。
在工艺流程图中能循环利用的物质要尽可能循环利用 ， 如本题中有两处返回 走的箭头 ， 表明NaOH溶液和NaHCO3溶液在循环利用。
高中化学
{
电离与水解的融合：AlO2-+ HCO3-+H2O=Al(OH)3 ↓ + CO32-
电解与物质制备的融合
2． 基本原理
（ 1） 为什么 I 中无明显现象？对比 Ⅰ、 Ⅲ , 解释说明 III 中的现象 。
① Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜： Al2O3+2OH- ═2AlO2-+H2O
② Na2CO3溶液显碱性： CO32－+ H2O HCO3 －+ OH-
③ 气泡的产生： 2Al+2H2O+2OH- ═2AlO2-+3H2 ↑
高中化学
例2 ． 探究铝片（未打磨） 与Na2CO3溶液的反应。
高中化学
推测出现白色浑浊的可能原因： AlO2 － + HCO3 － + H2O =Al(OH)3 ↓+ CO32 -
AlO2- +2H2O OH- + Al(OH)3
CO32－+ H2O 、 、HCO3 －+ OH- 2HCO3－ CO32－+ H2O + CO2 ↑
2Al+2H2O+2OH- ═ 2AlO2- +3H2 ↑
（2）加热时发生 了哪些变化？
② 促进了碳酸钠的水解
① 加快反应速率
高中化学
例3 ． 依据 “越热越水解”的规律 ， 对 Na2CO3溶液升高温度 ， 其水
解程度增大 ， 溶液pH是否一定升高呢？
溶质 Na2CO3 溶剂 H2O
① Na2CO3= 2Na++CO32 － 水解
③
HCO3 -
电离
② H2O OH－+H+
客观
事实
分析溶质和溶剂在水溶液中行为
理清主次 ， 得出结论
后期下降： ② 电离为主
前期上升： ③ 水解为主
高中化学
溶液
组成
高中化学
25 ℃时 ，碳酸钠的水解常数 Kh1 ＝1.78×10-4
55 ℃时 ，碳酸钠的水解常数 Kh2 ＝8. 10×10-4 80 ℃时 ，碳酸钠的水解常数 Kh3 ＝2.35×10-3
水解常数随温度的升高而增大，
所以 “越热越水解”的规律是正确的。
25 ℃时 ， 水的离子积 Kw1 ＝1.0×10- 14
55 ℃时 ， 水的离子积 Kw2 ＝7.3×10- 14 80 ℃时 ， 水的离子积 Kw3 ＝2.5×10- 13
水的离子积随温度的升高而增大，
所以 “越热越电离”的规律是正确的。
对于一定浓度的 Na2CO3 溶液来
说 ，Kw 和 Kh 都随着温度的升 高而增大 ，所以 c(H+) 的 大小 就由Kw/ Kh 的相对大小而决定 ， 若温度升高时 ， Kw/ Kh 变大，
则 c(H+)变大 ，pH 减小。
pH 的大小是由温度对水的电离
和盐类水解影响的相对大小共 同决定的。
你能分析出可能的原因吗？
甲认为： HCO3 －的水解程度随温度升高而增大 ， 溶液碱性增强。
乙认为： 温度升高造成NaHCO3受热生成Na2CO3 ， 溶液碱性增强。
温度(℃) 10 20 30
加热煮沸后 冷却到50 ℃
pH 8.3 8.4 8.5
8.8
高中化学
例4 ． 如果给碳酸氢钠溶液加热 ， 溶液pH将如何变化？
10 ℃时加热 1 mol/L NaHCO3溶液
1 mol/L 酒精灯
水浴
加热约5分钟 溶液沸腾，产生大量气泡。 溶液颜色加深。澄清石灰水 变浑浊。
溶液颜色加深，有细小气泡放
出，振荡后放出大量气泡。澄 清石灰水变浑浊。
冷却至原温度 溶液停止沸腾。溶液颜色比 对照溶液深。
气泡不再放出。溶液颜色比对
照溶液深。
甲认为： HCO3 －的水解程度随温度升高而增大 ， 溶液碱性增强。
乙认为： 温度升高造成NaHCO3受热生成Na2CO3 ， 溶液碱性增强。
高中化学
感谢同学们收看！
高中化学