内容正文:
微项目3 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法
——化学平衡思想的创造性应用
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知识必备 素养奠基
活动探究 素养形成
知识必备 素养奠基
知识 梳理
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自我 检测
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项目活动1 解读索尔维制碱法
1.关键反应:NaCl+CO2+H2O+NH3===NaHCO3↓+NH4Cl。
2.模拟实验
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[实验步骤]
用如图所示装置模拟索尔维法。锥形瓶中装有碳酸钙粉末,分液漏斗中装有稀硫酸,试管中装有氨盐水,并滴有酚酞溶液。用冰水浴降低试管内的温度。打开分液漏斗,观察二氧化碳通入氨盐水的现象。
[实验现象]
随着CO2的不断通入,溶液的红色逐渐褪去后,溶液中出现白色沉淀。
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1.NaHCO3可溶于水,为什么能得到NaHCO3沉淀?试用化学平衡的原理解释原因。
问
题
探
究
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2.为什么要先向饱和食盐水中通入氨气制得氨盐水,再通入二氧化碳?
3.为什么酚酞完全褪色后才有沉淀逐渐析出?
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项目活动2 体会侯氏制碱法的创新
1.侯氏制碱法出现的背景
(1)索尔维法的食盐利用率低,增加生产成本。
(2)我国的纯碱工业陷入困境。
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2.侯氏制碱法工艺流程
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[项目成果展示]
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[素养专练]
1.在制小苏打(NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl)的操作中,应在饱和食盐水中( )
A.先通入CO2,达到饱和后再通入NH3
B.先通入NH3,达到饱和后再通入CO2
C.CO2和NH3同时通入
D.以上三种方法都行
B
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2.联合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液中分离出来,为此根据NaCl和NH4Cl溶解度的差异,向混合溶液中通入某种气体,同时加入磨细的食盐,可析出不夹带NaHCO3的NH4Cl。NaCl和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如图所示,以下操作正确的是( )
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选项 通入气体 温度控制
A CO2 30~40 ℃
B CO2 0~10 ℃
C NH3 30~40 ℃
D NH3 0~10 ℃
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3.我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,探索出了一种生产纯碱的方法,其生产流程可简要表示如下:
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(1)上述生产纯碱的方法称为__________,副产品的一种用途为__________。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是_____________________。
(3)写出上述流程中X物质的分子式为__________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了______(填上述流程中的编号)的循环,从沉淀池中取出沉淀的操作是________。
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解析:将NH3和CO2两种气体通入NaCl溶液后,发生反应:NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl。NaHCO3的溶解度较小,结晶析出;NH4Cl的溶解度较大,留在母液中;溶液里还有未反应的NaCl和未结晶的NaHCO3。从母液中提取NH4Cl后,含有NaCl和NaHCO3的溶液循环到沉淀池中再次利用,这样就大大提高了氯化钠的利用率。
答案:(1)侯氏制碱法(或联合制碱法) 用作农作物的化肥(其他合理的答案亦可) (2)NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl
(3)CO2 (4)Ⅰ 过滤 (5)硝酸酸化的硝酸银溶液 (6)ac
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