内容正文:
第三节 海水“制碱”
一、氨碱法制纯碱
1. 原料: 石灰石 、 氨气 、 食盐 、 水 。
2. 工业流程:
3. 反应原理:
NaCl+NH3+H2O+CO2===NaHCO3+NH4Cl 、 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 。
4. 产物: 碳酸钠 、 氯化铵 。
二、碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质及用途
1. 碳酸钠是 纯碱 或 苏打 的主要成分,在通常情况下为 白 色粉末, 易 溶于水,水溶液显 碱 性。纯碱在工业生产中用途极广,如石油精炼、粗盐精制、硬水软化、人造纤维及 玻璃生产 等均需大量的纯碱。纯碱还广泛应用于冶金、造纸、纺织印染和 洗涤剂 生产等领域。
2. 碳酸氢钠是 小苏打 的主要成分,又称 酸式碳酸钠 ,通常是 白 色粉末状晶体, 能 溶于水,受热易 分解 。碳酸氢钠在生产和生活中有许多重要用途。在灭火器里,它是 二氧化碳 发生剂;在食品工业上,它是 发酵 粉的主要成分;在制造饮料时,它是一种常用原料;在医疗上,它是治疗 胃酸过多 的药剂之一。
三、纯碱的化学性质
1. 碳酸钠能与盐酸、硫酸反应,化学方程式为 Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ , Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑ 。
2. 碳酸钠能与氢氧化钙反应,化学方程式为 Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH 。
3. 碳酸钠能与氯化钡反应,化学方程式为 Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl 。
四、复分解反应的实质
离子间相互结合,生成 沉淀 或 气体 或 水 的过程。
【判一判】
1. 常温下,碳酸氢钠的溶解度比氯化铵的大,所以制碱时,碳酸氢钠大部分结晶析出,而氯化铵基本完全溶解。 ( × )
2. 氯化铵中没有金属元素,所以氯化铵不属于盐。 ( × )
3. 碳酸钠的溶液呈碱性,所以盐的溶液也可能使无色酚酞试液变红。 ( √ )
4. 碳酸钠和含有钙、钡的可溶盐能反应,因为会生成碳酸钙和碳酸钡沉淀。 ( √ )
5. 酸、碱、盐之间都能发生复分解反应。 ( × )
【选一选】
6. 下列一定不能发生复分解反应的物质是( C )
A. Na2SO4 B. NaOH
C. NaNO3 D. NaCl
7. 制作包子、蛋糕所用发酵粉的主要成分含有碳酸氢钠。碳酸氢钠的俗称是( A )
A. 小苏打 B. 苏打
C. 苛性钠 D. 火碱
8. 如图所示,往装有碳酸钠溶液的U形管两侧分别滴加氯化钡溶液和稀盐酸。反应一段时间后,再充分振荡U形管,发现管内仍有白色固体残留。下列判断不正确的是( D )
A. 实验时,U形管左侧有沉淀产生
B. 实验时,U形管右侧有气泡产生
C. 反应后的滤液中一定含有NaCl
D. 反应后的滤液中可能含有HCl
工业制碱
许多工业都需要大量用碱,尤其是纺织、肥皂、造纸、玻璃、火药等行业。古代那种从草木灰中提取碱液、从盐湖水中取得天然碱的方法是远远不能满足需求的。为此,1775年法国科学院用10万法郎的悬赏征求可工业化的制碱方法。
1862年,比利时化学家索尔维实现了氨碱法的工业化。这种方法能连续生产,产量大,质量高,省劳动力,成本低廉。掌握氨碱法的资本家为了独享此项技术成果,采取了严密的保密措施,使外人对此新技术一无所知。一些技术专家想探索此项技术的秘密,大都以失败告终。不料这一秘密竟被一个中国人运用智慧摸索出来了,这个中国人就是侯德榜。其发明的制碱流程简单表示如下:
探究 侯氏制碱法
阅读教材43~44页,思考并回答下列问题。
1. 侯氏制碱法制取的“碱”是哪种物质?其物质类别是否属于碱?
答:侯氏制碱法制取的“碱”是碳酸钠,由钠离子和碳酸根组成,属于盐,因其水溶液呈碱性,俗称纯碱或苏打。
2. 在氨碱法生产纯碱过程中,为什么要先通入NH3制成饱和氨盐水再通入CO2?
答:氨气极易溶于水,其溶液显碱性。氨盐水更易吸收二氧化碳,有利于提高产率。
1. 梳理和归纳是一种行之有效的学习方法。下列关于NaHCO3的描述错误的是( A )
A. 俗称:苏打
B. 用途:可作发酵粉和治疗胃酸过多的药物
C. 物理性质:白色固体
D. 化学性质:可与稀盐酸、稀硫酸反应
2. 侯式制碱法的生产过程涉及如下反应:
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。下列说法中,错误的是( B )
A. NaHCO3受热易分解
B. CO2中碳元素的化合价是+2价
C. 侯氏制碱法所制的“碱”是指Na2CO3
D. 用食盐制纯碱还需要含碳、氧元素的物质
3. “侯氏制碱法”的反应原理可简单表示为
①NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3+NH4Cl