课题3： 纯碱的生产

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：

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 B

A.NaOH

B.Na 2CO 3

C.NaHCO 3

D.Na 2CO 3·10H 2O

2.下列实验中，没有白色沉淀或晶体析出的是CD

A.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 2

C.氯化钙溶液中通入少量CO 2

D.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AD

A ．它是一种白色粉末，溶解度大于Na 2CO 3

B ．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A

A.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C

A.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.某学生拟用溶液吸收气体，制备溶液，为了防止通入的

NaOH 2CO 32CO Na 2CO 气

体过量生成，他设计了如下的实验步骤：

3NaHCO 用25mL 溶液吸收过量的气体，至气体不再溶解；

NaOH 2CO 2CO

小心煮沸溶液1～2分钟；

●在 得到的溶液中加入25mL 相同的 溶液，使溶液充分混合。

NaOH 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 ，理由是

32CO Na （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3

2CO Na 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。组数试剂用量实验现象(气球体积变化)

分析原因

①0.42 g NaHCO3

0.53g Na2CO3

3mL 4 mol·L－1盐

酸

甲中气球与乙中

气球的体积相等

甲、乙盐酸均过量

n(NaHCO3)=n(Na2CO3)

ν甲(CO2)=ν乙(CO2)

②0.3 g NaHCO3

0.3 g Na2CO3

3mL4 mol·L－1盐

酸

甲中气球比乙中

气球的体积大

甲中气球比乙中

气球的体积大

③0.6 g NaHCO3

0.6 g Na2CO3

3mL2 mol·L－1盐

酸

片刻后，乙中气

球

又缩小，甲中气

球

的体积基本不变

(用离子方程式表示)

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↑+H2O

0.003mol 0.006mol 0.003mol

NaHCO3+ HCI == NaCI + CO2↑+H2O

0.006mol 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。

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请回答：