内容正文:
教材实验(侯氏制碱、氯碱工业、海水提溴 碘 镁、铝土矿)
1.侯氏制碱法
(1)原料
食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;其反应为C+H2O(g)====CO+H2,CO+H2O(g)=====CO2+H2。
(2)工艺流程
(3)反应原理
①产生NaHCO3的反应:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl。
②产生Na2CO3的反应:2NaHCO3====Na2CO3+CO2+H2O。
(4)循环使用的物质:CO2、饱和食盐水。
课堂检测01
1.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )
A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰
B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰
C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
2.工业上以粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法正确的是( )
甲
乙
A.饱和食盐水中先通入的气体为CO2
B.流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒
C.如图乙所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性
D.对粗盐溶液除杂可依次加入过量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液,过滤后再加入盐酸调节溶液的pH
2.氯碱工业
原理:
①制备次氯酸钠:2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
②制备氯化氢:H2+Cl22HCl
课堂检测02
1.Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。
已知:Cl2O的熔点为-116 ℃,沸点为3.8 ℃;Cl2的沸点为-34.6 ℃;HgO+2Cl2===HgCl2+Cl2O。下列说法中不正确的是( )
A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减小爆炸危险
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
2.海水是宝贵的资源宝库,目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。如图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:
(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO等离子,为除去这些离子,所加试剂及其先后顺序为(写化学式): ____________________________________。
(2)①电解饱和食盐水的化学方程式为________________________________________。
②制取MgCl2的过程中涉及反应:MgCl2·6H2O===MgCl2+6H2O,该反应要在HCl气氛中进行,原因是 _________________________________。
(3)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收,写出用SO2吸收发生反应的离子方程式:
______________________________,
由此判断Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为________________。
(4)也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收,生成溴化钠和溴酸钠,同时有CO2放出,该反应的离子方程式是______________________________________ ___;最后再用H2SO4处理得到Br2,之后加入CCl4进行Br2的萃取,最终用________方法得到单质Br2。
3.卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应,歧化的产物依反应温度的不同而不同。
Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O
下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置:
装置中盛装的药品如下:
①多用滴管中装有5 mL浓盐酸;
②微型支管试管中装有1.5 g KMnO4;
③微型支管试管中装有2~3 mL浓硫酸;
④U形反应管中装有30%KOH溶液;
⑤U形反应管中装有2 mol·L-1 NaOH溶液;
⑥、⑦双U形反应管中分别装有0.1 mol·L-1 KI淀粉溶液和KBr溶液;
⑧尾气出口用浸有0.5 mol·L-1 Na2S2O3溶液的棉花轻轻覆盖住。
(1)整套装置气密性检查的方法:_______________。
(2)为了使装置④、⑤中的反应顺利完成,应该控制的反应条件分别为_____________。
(3)装置⑥、⑦中能够观察到的实验现象分别是____________。
(4)如果把装置⑥、⑦