内容正文:
第三节 海水“制碱”
第八单元 海水中的化学
PART
01
PART
02
认识纯碱等盐类物质的重要性质
知道工业制取纯碱的化学反应原理
学习目标
PART
03
了解纯碱在日常生活或工农业生产中的应用
侯氏制碱法是由中国化学工程师侯德榜先生所发明的一种高效,低成本的制碱方法,打破了当时欧美对制碱业的垄断,在人类化学工业史上写下了光辉的一页。侯德榜是中国化学工业的奠基人,纯碱工业的创始人。
氨碱法(侯氏制碱法)制纯碱——Na2CO3
原理(步骤):
盐水
饱和食盐水
精制
吸氨
碳酸化
碳酸氢钠
纯碱
过滤
热解
饱和氨盐水
一、氨碱法制纯碱
通入氨气
通入二氧化碳
NaCl+H2O+NH3+CO2==NaHCO3↓+NH4Cl
氨水显碱性、二氧化碳溶于水生成碳酸,两者之间能发生中和反应。
问题1:为什么先向饱和食盐水中通入NH3,再通入足量CO2?
2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2↑
△
NaCl 、NaHCO3、NH4Cl 和NH4HCO3同时存在于水溶液中。这四种物质在室温条件下,NaHCO3的溶解度最小,因此先析出晶体。(20℃时,NaCl、NaHCO3 、NH4Cl的溶解度分别是36g、9.6g、37.2g)
问题2:氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钠和氯化铵,哪种物质首先结晶析出?为什么?
过滤出固体NaHCO3,加热分解得到碳酸钠
NaHCO3受热易分解
1.碳酸钠( 化学式):
俗称:
纯碱、苏打
白色粉末状固体,易溶于水,(水溶液呈碱性。纯碱不是碱,是盐)
Na2CO3
工业纯碱(Na2CO3)主要用于玻璃、化工、冶金、造纸、印染、合成洗涤剂等工业。
食用纯碱(Na2CO3)主要用于食品工业。
物理
性质:
用途:
2.碳酸氢钠 ( )
化学式:
物理
性质:
用途:
化学
性质:
NaHCO3
白色粉末状固体,易溶于水(其水溶液呈碱性)。
作发酵粉、治疗胃酸过多、制造饮料、灭火器中二氧化碳发生剂等。
2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑
小苏打的主要成分,又称酸式碳酸钠
实验:取少量碳酸钠固体放入试管中加少量蒸
馏水后振荡,观察溶解情况,再滴入酚酞试液。
现象: 。
可见,碳酸钠 (填“难”或“易”)溶于水,溶液呈 性。
固体溶解,试液变红
碱
1.与指示剂的作用
易
二、纯碱的性质
实验探究
2.与盐酸和稀硫酸的反应
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑
问题3:如何鉴别碳酸根离子
取样品于试管中,滴加稀盐酸,可
观察到有气泡产生,将产生的气体通入澄清的石灰水中,若石灰水变浑浊,则样品中有碳酸根离子。
右图如果改滴入硫酸,现象是否相同?
3.与氢氧化钙的反应
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3 ↓+2NaOH
(工业制取氢氧化钠)
4.与氯化钡的反应
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
现象:生成白色沉淀
现象:生成白色沉淀
复分解反应
1.实质:酸、碱、盐之间在水溶液中解离出的离子相互结合,生成沉淀、气体或水的过程
2.字母表达式:
3.酸、碱、盐之间发生的反应为复分解反应,这一类的反应有一个非常重要的特点:
反应前后各元素的化合价保持不变.
AD + CB
AB + CD
4.复分解反应发生的条件:
反应类型 反应物条件 生成物条件
1
2
3
4
5
须二者
都可溶
有沉淀、气体或水生成
碱 + 盐
盐 + 盐
盐 + 酸
酸 + 碱
酸+金属氧化物
对二者
无要求
典型例题
知识点一:Na2CO3的性质
【典例1】(2022巴中)取少量实验室制取CO2后的废液,向其中加入紫色石蕊溶液变成红色。现另取一定质量的废液于烧杯中,向其中逐渐加入碳酸钠粉末,如图:横坐标表示加入的碳酸钠粉末的质量,根据图像判断,纵坐标可能表示( )
A. 溶液中溶剂的质量 B. 烧杯中固体的质量
C. 溶液的pH D. 溶液中溶质的质量
B
知识点二:复分解反应
【典例2】(2022临沂改编)下列化学反应中,属于复分解反应的是( )
A. Ca(OH)2 + CO2 = CaCO₃↓ + 2H2O