(共27张PPT)
水溶液中的离子反应与平衡复习
（第一课时）
Na2SO3
漂白剂
食品抗氧化剂
亚硫酸钠
文献
利用工业废碱渣（主要成分Na2CO3）可吸收烟气中的SO2并制备无水Na2SO3。
已知：
H2SO3溶液中三种主要存在形式的物质的量分数随pH变化的分布图
学生问题
吸收塔环节
一、H2SO3可能是弱酸，为什么能制CO2，如何证明？
二、为什么生成的是NaHSO3，而不直接生成Na2SO3？
如何控制条件生成NaHSO3？
问题一
H2SO3可能是弱酸，为什么能制出CO2，
如何证明？
探究活动
如何证明H2SO3是弱酸？
如何证明H2SO3的酸性强于H2CO3
？
问题一
H2SO3可能是弱酸，为什么能制出CO2，
如何证明？
活动1
如何证明H2SO3是弱酸？
CH3COOH
CH3COO-
+
H+
H2O
H+
+
OH-
CH3COO-
+H2O
CH3COOH+OH-
本质：水溶液中的离子反应与平衡
回顾
如何阐释CH3COOH是弱酸的？
反应和平衡：
CH3COO-有与H+反应的性质
CH3COO-有与H+反应的性质
醋酸存在电离平衡
CH3COO-水解生成弱酸
盐酸和醋酸钠能反应
强酸制弱酸
水解平衡
部分电离
Ka
发散
证明CH3COOH是弱酸的方法
①查阅Ka
②测一定物质的量浓度CH3COOH的pH
③将醋酸加水稀释，分析pH的变化
④比较CH3COOH与盐酸
ⅰ等体积、等浓度
分别与少量Zn反应产生气泡的快慢
ⅱ等体积、等pH
分别与少量Zn反应产生气泡的快慢
ⅲ等体积、等pH
二者的耗碱量
……
存在电离平衡：
发散
证明CH3COOH是弱酸的方法
⑤测CH3COONa溶液的pH
⑥盐酸可以与CH3COONa反应
……
存在水解平衡：
强酸与弱酸盐反应
归纳：证明H2SO3是弱酸的思维模型
H2SO3
存在电离平衡：
H2SO3
HSO
+
H+
HSO
SO
+
H+
1.
Ka1
2.测pH
3.等c、等V
的H2SO3与H2SO4
对比
4.等pH、等V
的H2SO3与H2SO4
对比
酸的通性
存在水解平衡：
HSO
+
H2O
H2SO3
+OH-
2?
3
?
3
?
3
?
3
质疑
NaHSO3
Na+
+
HSO
电离：HSO
SO
+
H+
主要
水解：HSO
+
H2O
H2SO3
+
OH-
次要
NaHSO3
溶液显酸性，不能作为H2SO3是
弱酸的证据
从文献可知NaHSO3溶液显酸性，能否作为H2SO3是弱酸的证据？
?
3
?
3
?
3
2?
3
NaHCO3
水解为主显碱性，能作为H2CO3是
弱酸的证据
NaHCO3
显碱性
电离：HCO
CO
+
H+
次要
水解：HCO
+
H2O
H2CO3
+
OH-
主要
?
3
?
3
扩展
2?
3
活动1
如何证明H2SO3是弱酸？
1.
测定0.005
mol·L-1
H2SO3溶液的pH。
2.
测定0.01
mol·L-1
H2SO3溶液的导电性。
3.
测定Na2SO3溶液的酸碱性。
4.
配制等pH
、等V
的H2SO3与H2SO4稀溶液，分别
用NaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液多的为弱酸。
活动2
如何证明H2SO3的酸性强于H2CO3
？
问题一
H2SO3可能是弱酸，为什么能制出CO2，如何证明？
活动2
如何证明H2SO3的酸性强于H2CO3
？
方案1
原理：分别测量H2SO3
与H2CO3的pH
SO2
水
测pH
CO2
水
测pH
错误
SO2
NaHCO3溶液
气体
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
方案2
原理：较强酸制备较弱酸
气体
气体
正确
活动2
如何证明H2SO3的酸性强于H2CO3
？
浑浊
方案3
原理：比较电离常数Ka1
H2SO3
Ka1＝1.4×10-2
Ka2＝6.0×10-8
H2CO3
Ka1＝4.5×10-7
Ka2＝4.7×10-11
教科书（附录Ⅱ
25
℃）：
正确
活动2
如何证明H2SO3的酸性强于H2CO3
？
问题二
为什么生成的是NaHSO3，而不直接生成Na2SO3？
如何控制条件生成NaHSO3？
活动3
生成NaHSO3
比生成Na2SO3的优点是什么？
活动4
如何控制条件生成NaHSO3？
活动3
生成NaHSO3
比生成Na2SO3的优点是什么？
宏观分析：生成Na2SO3的缺点
文献：Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化
Na2CO3
NaHCO3
NaHSO3
Na2SO3
电离出H+能力：H2SO3
＞
H2CO3
＞
HSO
＞
HCO
盐：
HSO
HCO
SO
CO
微观分析：生成Na2SO3的缺点
SO2
+
H2O
H2SO3
HSO
+
H+
?
3
?
3
?
3
?
3
?
3
2?
3
2?
3
H2SO3
+
CO
HSO
+
HCO
2?
3
?
3
?
3
电离出H+能力：H2SO3
＞
H2CO3
＞
HSO
＞
HCO
盐：
HSO
HCO
SO
CO
微观分析：生成Na2SO3的缺点
HSO
SO
+
H+
?
3
?
3
?
3
?
3
?
3
2?
3
2?
3
2?
3
反应初期，
Na2CO3大量
H2SO3
+
2Na2CO3
Na2SO3
+
2NaHCO3
SO2
+
H2O
H2SO3
HSO
+
H+
?
3
宏观分析：生成NaHSO3的优点
文献：Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化
Na2CO3
NaHCO3
NaHSO3
Na2SO3
活动3
生成NaHSO3
比生成Na2SO3的优点是什么？
SO2
+
H2O
H2SO3
HSO
+
H+
?
3
电离出H+能力：H2SO3
＞
H2CO3
＞
HSO
＞
HCO
盐：
HSO
HCO
SO
CO
?
3
?
3
?
3
?
3
2?
3
2?
3
先
后
微观分析：生成NaHSO3的优点
活动4：如何控制条件生成NaHSO3？
可控制pH为4～5
总结
思路和方法
总结
思路和方法
宏观：物质、现象
微观：
粒子
符号：平衡
符号：变化
证据推理
模型认知（弱酸、强制弱）(共37张PPT)
水溶液中的离子反应与平衡复习
（第二课时）
Na2SO3
漂白剂
食品抗氧化剂
亚硫酸钠
学生问题
中和塔和固体制备环节
一、如何控制条件生成Na2SO3固体？
二、如何测定产品的纯度？
问题一
如何控制条件生成Na2SO3？
活动1
从平衡移动的角度，分析NaHSO3为什么能和
NaOH反应？
思考
活动1
从平衡移动的角度，分析NaHSO3为什么能和
NaOH反应？
NaHSO3溶液中存在：
电离平衡：HSO
SO
+
H+
?
3
2?
3
OH-与H+反应，
H+浓度降低，平衡正向移动。
活动2
依据H2SO3溶液中三种主要存在形式的物质的量分数随pH变化的分布图，如何控制NaOH的加入量？分析此过程中，钠元素和硫元素质量守恒的变化过程。
问题一
如何控制条件生成Na2SO3？
活动2
依据H2SO3溶液中三种主要存在形式的物质的量分数随pH变化的分布图，如何控制NaOH的加入量？
问题一
如何控制条件生成Na2SO3？
边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，监测溶液的pH，当pH大于9时，停止滴加NaOH溶液。
活动2
分析此过程中，钠元素和硫元素质量守恒的
变化。
问题一
如何控制条件生成Na2SO3？
电离平衡：HSO
SO
+
H+
水解平衡：HSO
+
H2O
H2SO3
+
OH-
活动2
（1）当溶质为NaHSO3
H2O
H+
+
OH-
?
3
?
3
2?
3
c(Na)
c(S)
＝
1
1
元素质量守恒：
本质
2?
3
水解平衡：SO
+
H2O
HSO
+
OH-
活动2
（2）当溶质为Na2SO3
电离平衡：
H2O
H+
+
OH-
元素质量守恒：
本质
HSO
+
H2O
H2SO3
+
OH-
?
3
?
3
c(Na)
c(S)
＝
2
1
活动2
随NaOH的加入，钠元素和硫元素质量守恒变化：
c(Na+)＝
c(HSO
)
+
c(SO
)
+
c(H2SO3
)
?
3
2?
3
（1）当溶质为NaHSO3时
（2）当溶质为NaHSO3和Na2SO3时（物质的量之比为1:1）
2c(Na+)＝
3
[c(HSO
)
+
c(SO
)
+
c(H2SO3
)]
?
3
2?
3
c(Na)
c(S)
＝
1
1
c(Na)
c(S)
＝
3
2
活动2
随NaOH的加入，钠元素和硫元素质量守恒变化：
c(Na+)＝
2
[c(HSO
)
+
c(SO
)
+
c(H2SO3
)]
?
3
2?
3
（3）当溶质为Na2SO3时
（4）当溶质为Na2SO3和NaOH时
c(Na+)＞2
[c(HSO
)
+
c(SO
)
+
c(H2SO3
)]
?
3
2?
3
c(Na)
c(S)
＝
2
1
c(Na)
c(S)
＞
2
1
依据H2SO3溶液中三种主要存在形式的物质的量分数随pH变化的分布图，可以获得：
总结
物质的量分数随pH变化分布图的功能
1.不同pH时三种主要存在形式的
相对多少
2.
HSO
的电离程度和水解程度相对大小
?
3
3.
H2SO3的电离常数Ka1和Ka2
a
c(H＋)·c(HSO3
)
c(H2SO3)
Ka1
＝
?
a点，
c(HSO3
)
＝
c(H2SO3)
则c(H＋)＝
Ka1
－lgc(H＋)＝
－lgKa1
pH＝pKa1
?
H2SO3
HSO
+
H+
?
3
b
c(H＋)·c(SO3
)
c(HSO3
)
Ka2
＝
2?
?
b点，
c(HSO3
)
＝
c(SO3
)
则c(H＋)＝Ka2
－lgc(H＋)＝
－lgKa2
pH＝pKa2
?
2?
3.
H2SO3的电离常数Ka1和Ka2
HSO
SO
+
H+
2?
3
?
3
活动3
已知，Na2SO3·7H2O
和Na2SO3的溶解度曲线如
图所示，从溶液中如何获得无水Na2SO3？
问题一
如何控制条件生成Na2SO3？
将中和塔中得到的Na2SO3溶液，加热浓缩至有大量固体析出，高于34℃过滤，过滤出的固体用无水乙醇洗涤、干燥，得无水Na2SO3固体。
问题一
如何控制条件生成Na2SO3？
活动3
活动4
实际生产时，中和塔中加入的NaOH是过量的，
分析过量的NaOH对Na2SO3晶体析出的作用。
问题一
如何控制条件生成Na2SO3？
Na2SO3
(s)
2Na+
(aq)
+
SO
(aq)
2?
3
NaOH过量使c(Na+)增大，上述平衡逆向移动
活动4
实际生产时，中和塔中加入的NaOH是过量的，
分析过量的NaOH对析出Na2SO3晶体的作用。
析晶时溶液中存在溶解结晶平衡：
活动5
文献指出，Na2SO3在溶液中加热浓缩析晶时，会对产品的纯度产生影响，探究实验：测定0.1
mol?L﹣1
Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下：
分析实验过程，解释pH为什么会逐渐变小？并设计实验证明纯度降低的原因。
问题一
如何控制条件生成Na2SO3？
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
SO
+
H2O
HSO
+
OH﹣
?H
＞0
升温，平衡正向移动
2?
3
?
3
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
OH-浓度增大，碱性增强
①到③的pH为什么会逐渐变小呢？
H2O
H＋
+
OH－
?H
＞0
升温，平衡正向移动
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
H+浓度增大，pH变小
pH＝－lgc(H＋)
H2O
H+
+
OH-
?H
＞0
升温，平衡正向移动
时刻
①
②
③
温度/℃
25
30
40
pH
9.66
9.52
9.37
Kw
1.01×10-14
1.48×10-14
2.87×10-14
c(OH－)
10-4.34
10-4.31
10-4.17
Kw
＝c(H＋)
·
c(OH－)
SO
浓度降低，会使其水解平衡逆向移动
2SO
+
O2
2SO
2?
3
2?
4
2?
3
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
SO
+
H2O
HSO
+
OH﹣
?
3
2?
3
设计实验：
分别取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化
的BaCl2溶液做对比实验，④产生白色沉淀多。
2SO
+
O2
2SO
2?
4
2?
3
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
SO
+
H2O
HSO
+
OH﹣
?H
＞0
升温，平衡正向移动
H2O
H+
+
OH-
?H
＞0
SO
浓度降低，水解平衡
逆向移动
2SO
+
O2
2SO
升温，平衡正向移动
2?
3
2?
3
2?
4
?
3
2?
3
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
问题二
如何测定产品的纯度？
1.目的
精确测定Na2SO3产品的纯度
回顾
滴定分析法是依据特定的化学反应及其计量关系对物质进行分析的方法。
用0.100
0
mol/L
HCl溶液滴定20.00
ｍL
0.100
0
mol/L
NaOH溶液过程中pH变化
问题二
如何测定产品的纯度？
2.步骤
室温下将0.126
0
g
产品溶于水并加入指示剂，再用已知浓度的酸性KIO3溶液（x
mol/L）进行滴定。至终点，消耗KIO3溶液的体积为y
mL。
讨论：实验原理、实验仪器、终点判定和纯度计算
3.原理
IO
+
3SO
3SO
+
I-
IO
+
5I-
+
6H+
3I2
+
3H2O
SO
IO
I-
IO
I2
问题二
如何测定产品的纯度
2?
3
?
3
?
3
?
3
?
3
2?
3
2?
4
“恰好”反应后，再加半滴KIO3溶液
4.仪器
已知浓度的酸性KIO3溶液
Na2SO3产品溶液
问题二
如何测定产品的纯度？
5.终点判定
（1）什么物质可以做指示剂？
问题二
如何测定产品的纯度？
SO
IO
I-
半滴IO
2?
3
?
3
?
3
I2
淀粉溶液
5.终点判定
（2）
如何判断滴定终点？
问题二
如何测定产品的纯度？
加入半滴酸性KIO3溶液后，溶液由无色变为蓝色，并且半分钟不变色。
6.计算纯度
产品中Na2SO3（M
=
126
g/mol）的质量分数
IO
+
3SO
3SO
+
I-
?
3
2?
4
2?
3
3
×
x
mol/L×y×10-3
L×126
g/mol
0.126
0
g
ω(Na2SO3)
＝
3xy×100%
问题二
如何测定产品的纯度？
＝
×100%
反思
如何认识复杂体系的离子反应和平衡？
反思
如何认识反应和平衡？
加入过量氢氧化钠
反思
如何认识反应和平衡？
定
性
条
件
反应、平衡
认识
视角
粒子
反应
平衡
形成
观念
粒子观
变化观
平衡观
定
量
测量
