课题3: 纯碱的生产
纯碱的生产课件
• 氨碱法有何优、缺点? • [师生互动] • 【提示】 优点:氨碱法生产纯碱具有原料(食盐和石灰石)便 宜易得、产品纯度高、氨和部分二氧化碳可循环使用、制造 步骤简单、生产过程连续且规模大等。 • 缺点:大量CaCl2用途不大,NaCl利用率只有70%,约30%的 NaCl留在母液中。
• • • • •
• 【解析】 本题属于实验评价题。工业制碱的原理涉及反应: NaCl + NH3 + CO2 + H2O===NaHCO3 + NH4Cl,2NaHCO3===Na2CO3 + CO2↑ + H2O↑ 。索尔维法用生 成的氯化铵制备氨气,将氯化铵进行了循环利用,所以从理 论上讲,是不需要补充氨的。但是在生产过程中 NaCl母液被 弃去,氯化铵制备氨气生成了无用的氯化钙,这两点是索尔 维法的缺陷。根据反应关系式及原子守恒,从理论上看每生 产 1 mol Na2CO3,2NaCl + 2NH3 + 2CO2 ~ 2NaHCO3 ~ Na2CO3 + CO2 ,再补充的物质及其物质的量分别是 2 mol NaCl和1 mol CO2。 • 【答案】 C
第三节 纯碱的生产
• 1.了解纯碱的生产及发展过程。 • 2 .了解天然碱的生产与化工生产之 间的联系及了解技术的发展过程。 • 3.掌握路布兰法——索尔维法——联合 制碱法(侯氏制碱)的基本原理。
• 一、纯碱及其用途 纯碱 • 碳 酸 钠 的 俗 名 叫 , 可 用 来 制 玻璃 、 制皂 、 造纸 、 纺织 和 漂染 ,碳酸钠 作为原料可用来生产钠的化合物,还大量应用于生活 中,我 口碱 国素有“ ”之称。 • 二、路布兰制碱法 食盐 木炭 硫酸 • 原料 • 石灰石 。 • 2.生产原理 • 路布兰制碱法的生产原理用化学反应方程式表示为:
△ 2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O↑
高中化学 人教版选修2 第1单元课题3 纯碱的生产 教学设计、教案、学案
课题3 纯碱的生产1.了解纯碱的生产及发展过程。
2.了解天然碱的生产与化工生产之间的联系及技术发展的过程。
3.掌握路布兰法—索尔维法—联合制碱法(侯氏制碱法)。
一、氨碱法生产纯碱氨碱法是由比利时人索尔维发明的,氨碱法是以碳酸钙和食盐为原料生产碳酸钠的过程。
1.制取碳酸氢钠和氯化铵将CO 2通入含氨的饱和食盐水中现象 有白色晶体析出反应方程式NH 3+CO 2+H 2O===NH 4HCO 3、NaCl +NH 4HCO 3===NaHCO 3↓+NH 4Cl2.制取碳酸钠的反应方程式是 2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O ↑。
3.氨碱法制纯碱的优点是原料食盐和石灰石易得,产品纯度高,氨和部分CO 2可循环使用,制造步骤简单。
缺点是生成的氯化钙不易处理,食盐利用率才70%。
氨碱法中加入氨的主要作用是什么?提示:主要作用是让氨与二氧化碳作用NH 3+CO 2+H 2O===NH 4HCO 3,然后再与饱和食盐水反应NaCl +NH 4HCO 3===NaHCO 3↓+NH 4Cl ,进而制纯碱2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O ↑。
二、联合制碱法根据上图,写出生产纯碱的化学方程式: (1)NaCl +NH 3+CO 2+H 2O===NaHCO 3+NH 4Cl 、 (2)2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O ↑。
1.我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球。
“侯氏制碱法”中的碱是指下列的( ) A .NaOH B .K 2CO 3 C .Na 2CO 3D .NaHCO 3解析:选C 。
“侯氏制碱法”中的碱是指Na 2CO 3 。
2.与氨碱法比较,下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是( ) A .提高了原料的原子利用率 B .降低了生产成本 C .减少了环境污染 D .减轻了对设备的腐蚀解析:选D 。
高中化学 走进化学工业 课题 纯碱的生产 联合制碱法原理及流程素材 2
学必求其心得,业必贵于专精联合制碱法原理及流程联合制碱法(简称联碱法)与氨碱法之主要不同处在于:把过滤碳酸氢钠后的母液中的氯化铵分离出来,因此,联碱法的特点是同时生产纯碱和氯化铵两种产品。
1、氯化铵的分离(1)热法(蒸发法)将过滤母液加热蒸馏脱出游离氨和二氧化碳,再加热蒸发析出氯化钠,分离氯化钠结晶后的母液经冷却降温析出氯化铵(此为先析盐后析氨;也可先析氨后析盐)。
氯化铵水溶液具有较大的腐蚀性,而热法制取氯化铵有是在高温、高浓度的条件下进行操作,腐蚀性更强,蒸发器材料不易解决。
采用钛和钛铝合金材料价格较高;不透性石墨材料强度较低;环氧酚醛加石墨灰填料烤漆和搪瓷防腐,也有被破坏现象.因此,如何采用有效的防腐蚀措施是热法生产的关键.(2)冷法将过滤母液降温、加入固体氯化钠的方法,即本报告所介绍的联合制碱法。
该法分两个过程:第一过程为生产纯碱的过程,简称制碱过程;第二过程为生产氯化铵的过程,简称制铵过程,两个过程构成一个循环系统,向循环系统中加入原料(氨、氯化钠、二氧化碳和水)不断地生产出纯碱和氯化铵两种产品。
制碱过程,与氨碱法相似。
将母液2吸氨、碳酸化, 使碳酸氢钠析出,过滤分离,再将碳酸氢钠结晶煅烧制得纯碱。
其主要化学反应为: NaCl+NH3+ CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2 NaHCO3→=Na2CO3+CO2↑+H2O↑制氨过程:将母液1吸氨、降温并加入氯化钠,使氯化铵单独析出成为产品。
(加入氯化钠的目的:由于母液1内的碳酸氢钠、碳酸氢铵和氯化铵三种盐是共同饱和的,为防止它们与氯化铵同时析出须加入氯化钠,以增大重碳酸盐的溶解度、降低氯化铵的溶解度,使之由母液中单独析出).2、工艺流程简介原料盐(氯化钠)在洗盐机内用饱和氯化钠溶液(卤水)洗涤,出去其中大部分钙、镁杂质,在经粉碎机粉碎,立洗桶分级、稠厚,滤盐机愤怒里,制成符合规定纯度、粒度的洗盐。
洗盐送至盐析结晶器;洗涤液(俗称脏卤水)循环使用,当其中含杂质较高时,则回收处理.初开工时在盐析结晶器内制备饱和盐水,饱和盐水经吸氨器吸收氨制成氨盐水。
课题3 纯碱的生产
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3① NH4HCO3+NaCl(饱和)===NaHCO3↓+NH4Cl② 2NaHCO3△(=====)Na2CO3+CO2↑+H2O↑③ 用上述方法制得的工业纯碱中常含有少量的氯化钠,试设计实验测定纯 碱样品中碳酸钠的质量分数。
Na2CO3+CO2↑
+H2O↑ 。
纯碱的生产
9
纯碱的生产
10
【自主思考2】 向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体,会有什 么现象产生?为什么? CO2将与Na2CO3、H2O反应生成NaHCO3:Na2CO3+H2O+CO2=== 2NaHCO3,由方程式知由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,CO2将与 Na2CO3、H2O充分反应,且生成的NaHCO3质量肯定大于原溶液中 的Na2CO3质量,而水的质量有所减少,故出现了白色沉淀。
(3)CO2是制碱工业的重要原料,“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有 何不同?
_____________________________________________________________________ ___。
(4)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法” 总反应,列出计算原子利用率的表达式:原子利用率(%)= _____________________________________。
纯碱的生产
12
解析:(4)小题,联合制碱法的反应式为: NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl, 2NaHCO3△(=====)Na2CO3+H2O↑+CO2↑, 总反应可看作是:2NH3+2NaCl+CO2+H2O===Na2CO3+2NH4Cl, 所以,原子利用率(%)=反应物总质量(目标产物总质量)×100% =m(NaCl)+m(NH3)+m(CO2)+m(H2O)(m(Na2CO3)+m(NH4Cl))×100%。 答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2△(=====)2NH3↑+CaCl2+2H2O (2)NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)===NaHCO3↓+NH4Cl
最新人教版高中化学必修2教学案 第一单元走进化学工业课题3纯碱的生产含答案
课题3纯碱的生产氨碱法生产纯碱 (1)氨碱法也称索尔维制碱法。
(2)原料:食盐、氨和二氧化碳。
(3)生产过程:①生成碳酸氢钠和氯化铵:将二氧化碳通入含氨的饱和食盐溶液中,反应的化学方程式为NH 3+CO 2+H 2O===NH 4HCO 3, NH 4HCO 3+NaCl===NaHCO 3↓+NH 4Cl 。
②制取碳酸钠:化学方程式为2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O ↑。
母液中的NH 4Cl 加石灰乳可回收氨,以便循环使用。
化学方程式为2NH 4Cl +Ca(OH)2=====△CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 。
(4)优缺点:①优点:原料便宜易得,产品纯度高,氨和部分二氧化碳可以循环使用,步骤简单。
②缺点:食盐利用率低,只有70%;产生了当时认为无用的氯化钙。
[跟随名师·解疑难](1)氨碱法制纯碱时,应先向饱和食盐水中通氨气,后通二氧化碳气体。
因为氨气在饱和食盐水中的溶解度很大,二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度较小。
(2)氨的作用:氨跟水发生反应使溶液显碱性:NH 3+H 2ONH 3·H 2O NH +4+OH -,OH -与H +反应生成H 2O 而减小了H +的浓度,从而使CO 2+H 2OH 2CO 3HCO -3+H +的平衡状态向右移动,增大了二氧化碳的溶解量和HCO -3的浓度,因此Na +可以与大量的HCO -3结合生成NaHCO 3沉淀。
[剖析典例·探技法][例1] 根据氨碱法的原理,首先配制氨化饱和食盐水,即向饱和食盐水中加入氨水(体积比1∶1)并充分搅拌;再将二氧化碳通入氨化饱和食盐水中,控制一定的温度,直至有碳酸氢钠析出。
请回答下列问题:(1)用化学方程式分别表示出氨和二氧化碳在水中产生NH +4、HCO -3的原理________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
课题3 纯碱的生产
课题3 纯碱的生产教学目标知识与技能:1.了解纯碱的生产及发展过程。
2.了解体验天然碱的生产与化工生产之间的联系及体验技术的发展过程。
3.了解路布兰法,掌握氨碱法(索尔维法)及联合制碱法(侯氏制碱法)。
过程与方法:学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对知识进行加工分析,逐步培养独立思考的能力和提高自主学习化学的能力。
情感态度与价值观:在讨论与交流中培养与别人合作的能力,培养团队精神,并且注意加强化学与生活的联系,激发学生学习化学的兴趣,从而提高学化学、爱化学的自觉性。
教学重点:氨碱法的生产原理教学难点:复杂盐溶液体系中固体物质的析出结晶即离子反应的实质教学工具:多媒体课件黑板教学方法:讲授法讨论法分析法总结法教学设计:【引课】这一节课,我们一起来讨论“纯碱的生产”的相关问题。
【板书】课题3 纯碱的生产纯碱的化学名称是?(碳酸钠)那碳酸钠有哪些用途呢?(图片)发酵粉、洗碗、制肥皂、制药、制松花蛋、纺织、玻璃、造纸、漂染,还可以用于其他含钠化合物的制备。
自然界中是否存在天然的碳酸钠?(图片)碱湖。
我们如何能够获得这些天然的纯碱呢?(1)一些生长在盐碱地和海岸附近的植物中含有碳酸钠,可以从植物的灰烬中提取。
(2)当冬季来临时,碱湖中所含的碳酸钠结晶析出,经过简单的加工就可以使用。
历史上,一般经过张家口和古北口转运到全国各地,因此,在我国素有“口碱”之说。
【思考与交流】1.从天然碱的形成推测碳酸钠在水中结晶析出主要受到哪些因素的影响?[改变温度、结晶水合物的组成以及溶剂水的质量等因素,可以改变碳酸钠在水中的溶解情况,提高结.晶析出的速率和质量(纯度)。
【过渡】18世界中期工业革命以后,天然碱和从植物的灰烬中提取的碱已经不能满足生产发展的需要,纯碱工业随之发展起来。
2.根据天然碱的存在及其主要化学成分,请你设想工业生产碳酸钠的主要原料是什么?为什么?碳酸钠中含有钠离子和碳酸根离子。
课题3 纯碱的生产 (5)
8月20日新华网消息 分管安全生产工作的天津市副市长何树山在19日 举行的天津港危险化学品仓库8·12瑞海公司爆炸 事故第十场新闻发布会上介绍说,经过几天的工 作,目前已经掌握了爆炸仓库里的危化品种类和 数量,大约有40种、2500吨。目前危化品的清理 方案也已经确定。
反应剧烈 有一定的危险性
Na 【实验探究】钠跟水与酸反应,谁更剧烈?
Na
Na
【实验探究】 Na可否置换硫酸铜溶液中的铜?
2Na+CuSO4+H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+2H2↑
【学生实验2】
取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用小刀 切去一端的外皮,观察切面颜色
钠的 真面 目
注意:1、用镊子取钠,不能用手 2、取用钠用滤纸吸干表面的煤油 3、所取用钠的大小,绿豆般大小 4、多余的钠要放回原试剂瓶中
ρ <ρ H2O
溶液变红
浮在水面 上
熔点低,放应放热
熔成小 球
有碱性物质生成
发出嘶嘶 的响声
反应剧烈
有气体生成
小球四处 游动
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 浮熔游响红
何树山说,这40种危化品主要是三大类,一 个是氧化物,也就是硝酸铵、硝酸钾,加起来 1300吨左右;第二大类是易燃物体,主要品种是 金属钠和金属镁,加起来大约500吨;第三类是剧 毒,以氰化钠为主,大约是700吨。
【学生实验1】 向加了水的烧杯中,滴加几滴酚酞溶液,然后把绿豆 大小的钠放入水中,并填写实验报告
人教版高中化学选修:化学与技术 课题 纯碱的生产(省一等奖)
《课题3 纯碱的生产》教学设计
1教学目标
(1)知识与技能
①了解纯碱的性质与用途;
②了解天然碱的生产与化工生产之间的联系;
③了解路布兰法,掌握氨碱法(索尔维法)及联合制碱法(侯氏制碱法),了解纯碱工业发展的过程。
(2)过程与方法
通过查阅资料、实验验证、网络搜索等多种途径获取信息,运用类比归纳、假设猜测、逻辑推理等方法对知识进行概括分析,培养学生独立思考、自主学习能力。
(3)情感态度与价值观
培养学生核心素养,包括:文化理解与传承、审辩思维、创新、沟通、合作,提高学生学习化学的兴趣,激发学生探究创新的热情,提升学生对社会的责任感。
2教学重点氨碱法、侯氏制碱法的生产原理
3教学难点复杂盐溶液体系中固体物质的析出结晶(即离子反应的实质)
4教学工具多媒体课件、黑板
5教学方法启发提问法、讲授法、讨论法、分析法、总结法
6课时安排 1课时(40分钟)
7学生学情分析
我是一位高三化学教师,上课的班级是高一(9)班。
通过该班班主任兼化学教师的介绍和我去听课的观察,可以得知:
(1)学生普遍学习基础较好,做题快而准,该班各科成绩在高一年级中排名前列;
(2)学生普遍课堂表现欲望不强,和教师的互动少,对老师的提问回应者寥寥无几;
(3)学生大部分有个性、有想法,但是缺乏探究激情,不愿意追本溯源;
(4)学生学习的目的性很强,一切为了高考,典型的应试教育学生。
根据以上情况,我将学生的自主学习侧重放到课前,在上课前3天下发学案,上课前1天回收学案了解学情,在引入环节力求激发学生的学习兴趣,在课堂中主要是启发、引导性
教学,逐渐渗入学习化学的思维方法。
8教学过程。
课题3 纯碱的生产
回答下列有关问题:
a.乙装置中的试剂是 饱和NaHCO3溶液
;
b.丁装置中稀硫酸的作用是 吸收未反应的NH3 ;
c.实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是
过滤
d.写出NaHCO3分解的方程式
Na2CO3+
(填分离操作的名称)。 。
04
实验小结及练习
Experimental summary & corresponding exercises
纯碱的生产——侯氏制碱法
龙川县田家炳中学 孙力
CONTENTS
1 碱的用途及制碱的时代背景 2 侯氏制碱法的工艺流程 3 设计实验 4 实验小结及练习
01
碱的用途及制碱的时代背景
The use of soda ash & the background of the preparation of sada ash
10
30
40
50 N6a02CO3 70
s(NH4Cl)/g 33.3 41.4 45.8 50 55.2 60.2 s(NaCl)/g 35.8 36.3 36.6 37.0 37.3 37.8
02
侯氏制碱法的工艺流程
Hou‘s process (for soda munufacture)
生产原理示意图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
01
碱的用途及制碱的时代背景
The use of soda ash & the background of the preparation of sada ash
1
碳酸钠,俗名纯碱,是一 种重要的化工产品。
4
碳酸钠在自然界存在相当广泛。
2
许多工业要用到碳酸钠,如 玻璃、制皂、造纸、纺织和
第一单元课题3纯碱的生产
第一单元课题3纯碱的生产目标要求:了解纯碱的生产及进展过程了解表达天然碱的生产与化工生产之间的联系及表达技术的进展过程把握路布兰法-索尔维法-联合制碱法〔候氏制碱〕学习过程:复习回忆碳酸钠的俗名叫,是重要的,可用来制、、、和,碳酸钠作为原料可用来生产的化合物,还大量应用于中。
我国素有〝〞之称摸索与交流1.碳酸钠在水中结晶析出要紧由哪些因素影岣?2.你认为工业生产碳酸钠的要紧原料是什么?一、氨碱法生产纯碱氨碱法是由比利时人发明的,氨碱法是以和为原料生产碳酸钠的过程。
1.生产碳酸氢钠和氯化铵的要紧反应方程式是、。
2.制取碳酸钠的反应方程式是。
3.摸索与交流〔1〕〔2〕用食盐水洗涤煤气〔废水中含氨和二氧化碳〕时,可能会有白色沉淀,请用化学方程式表示、。
〔3〕氨碱法中加入氨的要紧作用是什么?4.氨碱法制纯碱的优点是,缺点是。
二、联合制碱法1.依照上图,写出生产纯碱的化学方程式2. 摸索与交流:〔1〕依照联合制碱法生产原理示意图,分析比较它与氨碱法的要紧区不是什么?〔2〕联合制碱法有哪些优点?联合制碱法生产原理示意图参与答案纯碱、工业产品、玻璃、制碱、造纸、纺织、漂染、钠、生活。
口碱1. 纯碱易溶与水。
在35.4℃是溶解度最大,但在温度降低溶解度减小丙结晶析出。
2.碳酸钠的化学式为Na2CO3 ,应用碳酸钙和食盐制取。
一、氨碱法生产纯碱索尔维、碳酸钙、食盐。
1.NH3+CO2+H2O=.NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3= NaHCO3+NH4Cl2. 2NaHCO3∆ Na2 CO3+CO2+H2O3.〔1〕将2ml NH4HCO3和2ml饱和食盐利混合、振荡现象有白色晶体折出反应式NaCl+NH4HCO3= NaHCO3+NH4Cl〔2〕NH3+CO2+H2O=.NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3= NaHCO3+NH4Cl〔3〕要紧作用是让氨与二氧化碳作用NH3+CO2+H2O=.NH4HCO3 ,然后再与饱和食盐水反应NaCl+NH4HCO3= NaHCO3+NH4Cl,进而制纯碱2NaHCO3∆ Na2 CO3+CO2+H2O4.优点:原料食盐和石灰石易得,产品纯度高,氨和部分二氧化碳可循环使用,制造步骤简单。
课题3课件:纯碱的生产
第九页,共十六页。
氨碱法制纯碱(chún jiǎn)原理(索尔维法)
CaCO3
CO2 + CaO
炼焦副产品
•NaCl +NH3+CO2+H2O
NaHCO3+ NH4Cl
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+ H2O
CaO + H2O 2NH4Cl + Ca(OH)2
Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
吗?
鄂尔多斯 天然碱厂 (è ěr duō sī)
第六页,共十六页。
纯碱 的生产 (chún jiǎn)
纯 碱 生 产
(shēngchǎn)
第七页,共十六页。
车
两种著名 的制碱技术 (zhùmíng)
• (1)氨碱法制纯碱(chú n jiǎn)(索尔维制碱法)
• (2)联合制碱法(侯氏制碱法)
第十三页,共十六页。
在纯碱 的生产过 (chún jiǎn) 程中NaCl是否被充分利 用?
第十四页,共十六页。
作业
上网查阅(cháyuè)资料:
1、我国纯碱生产(shēngchǎn)现状。 2 、现阶段氯化钙的新用途。
第十五页,共十六页。
内容(nèiróng)总结
课题3 纯碱的生产(shēngchǎn)。课题3 纯碱的生产(shēngchǎn)。(1)氨碱法制纯碱(索尔维制碱法)。
课题 3 (kètí) 纯碱的生产
第一页,共十六页。
知道纯碱(chún jiǎn)的用途吗?
第二页,共十六页。
第三页,共十六iǎn)的方法有哪些?
第四页,共十六页。
内蒙古鄂尔多斯第合五页,共十同六页。 查汗淖碱湖
《纯碱的生产》教案4(选修2)
课题3 纯碱的生产教学目的:1.了解我国纯碱工业的现状,掌握相关的化学原理;2.结合侯氏制碱法,对学生进行爱国主义教育;3.了解我国根本化工的生产资源、根本化工产品的主要种类和开展概况。
教学重点、难点:掌握与纯碱工业相关的化学原理;探究建议:1、实验:用碳酸氢铵和氯化钠制取碳酸钠,对产品进行检验;课时划分:一课时教学过程:见PPT 文件[课堂练习]1、盛放NaOH 溶液的试剂瓶口部,时间长了会有白色固体附着,这固体的成分是BA.NaOHB.Na 2CO 3C.NaHCO 3D.Na 2CO 3·10H 2O2.以下实验中,没有白色沉淀或晶体析出的是CDA.饱和石灰水中参加少量NaOH 固体B.饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO 2C.氯化钙溶液中通入少量CO 2D.碳酸氢钠溶液中参加氯化钡溶液3.以下关于NaHCO 3的表达,不正确的选项是ADA .它是一种白色粉末,溶解度大于Na 2CO 3B .加热至200℃左右,可完全分解,利用这种性质,可由NaHCO 3制取纯碱C .与Na 2CO 3相似,当质量相同,分别跟足量盐酸反响后,NaHCO 3可得到较多的二氧化碳D .其分子为NaHCO 3·10H 2O 在空气中会风化4.以下物质中,可用于治疗胃酸过多的是AA.碳酸钠B.氢氧化钠C.氧化钠D.碳酸钡5.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,以下区分这两种物质的说法正确的选项是CA.分别用炒锅加热两种样品,全局部解挥发,没有残留物的是小苏打B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C.用两只小玻璃杯,分别参加少量的两种样品,再参加等量的食醋,产生气泡快的是小 苏打D.先将两样品配成溶液,分别参加石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打6.某学生拟用NaOH 溶液吸收2CO 气体,制备32CO Na 溶液,为了防止通入的2CO 气 体过量生成3NaHCO ,他设计了如下的实验步骤:用25mL NaOH 溶液吸收过量的2CO 气体,至2CO 气体不再溶解;小心煮沸溶液1~2分钟;●在 得到的溶液中参加25mL 相同的NaOH 溶液,使溶液充分混合。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
普通高中课程标准实验教科书—化学选修第二册[人教版]第1单元 走进化学工业课题3 纯碱的生产教学目的:1.了解我国纯碱工业的现状,掌握相关的化学原理;2.结合侯氏制碱法,对学生进行爱国主义教育;3.了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展概况。
教学重点、难点:掌握与纯碱工业相关的化学原理;探究建议:1、实验:用碳酸氢铵和氯化钠制取碳酸钠,对产品进行检验;2、查阅资料:侯德榜制碱法。
课时划分:一课时教学过程:[课堂练习]1、盛放NaOH 溶液的试剂瓶口部,时间长了会有白色固体附着,这固体的成分是 BA.NaOHB.Na 2CO 3C.NaHCO 3D.Na 2CO 3·10H 2O2.下列实验中,没有白色沉淀或晶体析出的是CDA.饱和石灰水中加入少量NaOH 固体B.饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO 2C.氯化钙溶液中通入少量CO 2D.碳酸氢钠溶液中加入氯化钡溶液3.下列关于NaHCO 3的叙述,不正确的是ADA .它是一种白色粉末,溶解度大于Na 2CO 3B .加热至200℃左右,可完全分解,利用这种性质,可由NaHCO 3制取纯碱C .与Na 2CO 3相似,当质量相同,分别跟足量盐酸反应后,NaHCO 3可得到较多的二氧化碳D .其分子为NaHCO 3·10H 2O 在空气中会风化4.下列物质中,可用于治疗胃酸过多的是AA.碳酸钠B.氢氧化钠C.氧化钠D.碳酸钡5.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,下列区分这两种物质的说法正确的是CA.分别用炒锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留物的是小苏打B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C.用两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的食醋,产生气泡快的是小 苏打D.先将两样品配成溶液,分别加入石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打6.某学生拟用NaOH 溶液吸收2CO 气体,制备32CO Na 溶液,为了防止通入的2CO 气 体过量生成3NaHCO ,他设计了如下的实验步骤:用25mL NaOH 溶液吸收过量的2CO 气体,至2CO 气体不再溶解;小心煮沸溶液1~2分钟;●在 得到的溶液中加入25mL 相同的 NaOH 溶液,使溶液充分混合。
按他的设计,第 步实验装置如下图:A B C(1)他能否制得较纯净的32CO Na ,理由是(2)装置A 使用的试剂是石灰石和稀盐酸,可否用纯碱代替石灰石 原因是(3)装置B 使用的试剂是 作用是(4)有人认为实验步骤②③的顺序对调,即先混合,再煮沸,更合理,你认为对吗?为什么?_________________________________________________。
答案:(1)能 理由是:实验①生成3NaHCO ,其中溶解的2CO 气体煮沸时除去,在实验③3NaHCO 恰好被NaOH 中和完全,转化生成32CO Na (2)不能 原因是:实验中使用的2CO 气体发生器,只适用于块状固体和液体反应,32CO Na 是粉末状固体,反应过于剧烈(3)3NaHCO 饱和溶液 除去2CO 中的HCl 气体(4)不合理若不先驱除溶液中溶解的2CO 气体,实验③加入NaOH 将有一部分消耗于与2CO 气体的反应,使3NaHCO 不能完全转化为32CONa 7.化学活动课上,三组学生分别用图示甲、乙两装置探究“NaHCO 3和Na 2CO 3与稀盐酸的反应”,按表中的试剂用量,在相同条件下,将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)。
请回答:⑴ 各组反应开始时,____装置中的气球体积先变大,该装置中反应的离子方程 式是________________________________________。
⑵ 当试管中不再有气体生成时,三组实验出现不同现象,填写下表的空格。
答案:⑴甲HCO3-+H+=CO2↑+H2O ⑵②甲、乙盐酸均过量n(NaHCO3) >n(Na2CO3) V甲(CO2)> V乙(CO2) ③甲、乙盐酸均不足量消耗的n(NaHCO3) >n(NaCO3) V甲(CO2) > V乙(CO2);CO2+ CO32-+H2O=2HCO3-解析:⑵根据化学方程式计算可知第①组中NaHCO3和Na2CO3都已完全反应。
对比第①组数据知第②组中盐酸一定过量,NaHCO3和Na2CO3一定完全反应,且NaHCO3产生的CO2比Na2CO3的多。
第③组中,n(Na2CO3)=0.0057mol,n(NaHCO3)=0.0071mol,n(HCI)=0.006mol。
把Na2CO3缓慢加入到盐酸中,在盐酸反应完以前,盐酸是过量的而Na2CO3是少量的。
因此开始发生的反应是:Na2CO3+2HCI =2NaCI+CO2↑+H2O,根据化学方程式,有:Na2CO3 + 2HCI == 2NaCI + CO2↑+H2O0.003mol 0.006mol 0.003molNaHCO3 + HCI == NaCI + CO2↑+H2O0.006mol 0.006mol 0.006mol说明Na2CO3、NaHCO3都过量,NaHCO3产生的CO2较Na2CO3的多。
因为气体收集于气球中,乙中CO2又与过量的Na2CO3溶液反应。
8、根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30℃~35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。
用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得Na2CO3固体。
43请回答:(1)反应温度控制在30℃~35℃,是因为若高于35℃,则,若低于30℃,则;为控制此温度范围,采取的加热方法为。
(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是。
静置后只析出NaHCO3晶体的原因是。
用蒸馏水洗涤NaHCO 3晶体的目的是除去 杂质(以化学式表示)。
(3)过滤所得的母液中含有 (以化学式表示),需加入 ,并作进一步处理,使NaCl 溶液循环使用,同时可回收NH 4Cl 。
(4)测试纯碱产品中NaHCO 3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g ,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1滴~2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c (mol / L)的HCl 溶液滴定至溶液由红色到无色(指示-23CO +H +=-3HCO 反应的终点),所用HCl 溶液体积为V 1 mL ,再加1滴~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl 溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl 溶液总体积为V 2 mL 。
写出纯碱样品中NaHCO 3质量分数的计算式:NaHCO 3(%)=答案:(1)NH 4HCO 3分解; 反应速率降低; 水浴加热(2)使反应充分进行; NaHCO 3的溶解度最小; NaCl 、NH 4Cl 、NH 4HCO 3(3)NaHCO 3、NaCl 、NH 4Cl 、NH 4HCO 3; HCl(4)%1001000)(12⨯⨯-WM v v c 侯氏制碱法碳酸钠用途非常广泛。
虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠,但仍不能满足工业生产的需要。
1862年,比利时人索尔维(Ernest Solvay 1838—1922)发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制碱法”(又称氨碱法)。
此后,英、法、德、美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂,并组织了索尔维公会,对会员以外的国家实行技术封锁。
第一次世界大战期间,欧亚交通梗塞。
由于我国所需纯碱都是从英国进口的,一时间,纯碱非常缺乏,一些以纯碱为原料的民族工业难以生存。
1917年,爱国实业家范旭东在天津塘沽创办了永利碱业公司,决心打破洋人的垄断,生产出中国的纯碱。
他聘请正在美国留学的侯德榜先生出任总工程师。
1920年,侯德榜先生毅然回国任职。
他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上,终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。
1924年8月,塘沽碱厂正式投产。
1926年,中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。
产品不但畅销国内,而且远销日本和东南亚。
针对索尔维法生产纯碱时食盐利用率低,制碱成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不足,侯德榜先生经过上千次试验,在1943年研究成功了联合制碱法。
这种方法把合成氨和纯碱两种产品联合生产,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本。
联合制碱法很快为世界所采用。
由于侯德榜对制碱技术做出了重大贡献,所以人们把他所发明的联合制碱法称做“侯氏制碱法”。
他本人也荣获“中国工程学会化工贡献最大者奖”,并被聘为英国化学工业学会名誉会员,以及英国皇家学会和美国化学工程学会荣誉会员。
侯德榜先生对英、法、德、美等国垄断技术十分愤慨,将自己多年来研究制碱技术的心得写成《纯碱制造》一书,于1933年在美国出版,将保密达70年之久的索尔维法公诸于世,为中外学者所钦佩。
该书被誉为首创的制碱名著,为祖国争得了荣誉附:“索尔维法”和“侯氏制碱法”十九世纪六十年代,比利时人苏尔维,发明用氨、二氧化碳和食盐饱和液共同作用,制得碳酸氢钠。
经分滤并煅烧分解,得到高纯度的碳酸钠,这就是有名的氨碱法,又称为苏尔维法。
氨碱法产出的碳酸钠的质量,比天然碱和路布兰法产的碱都好得多,因此,人们把它叫作“纯碱”。
苏尔维法比过去的路布兰法有明显的优点。
但是,它对原料氯化钠的利用率却比较低(仅28%左右),氯化钠中的氯完全没有被利用,全变为废物氯化钙无法处理,占用土地,污染环境。
我国著名的化学家侯德榜,1938年发明了“联合制碱法”,较好地解决了这个问题。
它是联合氨碱法与合成氨法,同时制造纯碱和氯化氨的方法。
它以食盐和二氧化碳(合成氨工业的副产品)为原料,将氨与二氧化碳先后通人饱和的食盐溶液中,生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、煅烧等工序而得产品纯碱。
在滤液中,再通入氨,并加食盐,将它所含的氯化氨析出,经过滤、干燥,就得到氯化铵。
采用这种方法,盐的饱和溶液可循环使用。
同氨碱法比较,它的优点是能充分利用食盐中的钠和氯,避免产生大量的氯化钙的废液和废渣,并可节省一些设备。