8.3　海水“制碱” 课件---2023-2024学年化学鲁教版九年级下册

第三节　海水“制碱” 1.了解食盐、纯碱、小苏打和碳酸钙等盐在日常生活中的应用。 2.认识常见的复分解反应及其简单应用。 3.知道物质具有广泛的应用价值,物质的性质决定用途。 4.建立认识物质的宏观和微观视角之间的关联,知道物质的性质与组成、结构有关。 一、氨碱法制纯碱 1.制备方法 碳酸钠是　 　的主要成分,化学式为　 　,具有非常广泛的用途。在工业上以食盐、二氧化碳为原料,以氨为媒介,采用　 　制得。  纯碱(或苏打) Na2CO3 氨碱法 3.侯氏制碱法 原理:　 　、　 。   碳酸氢钠 二、纯碱的性质 1.物理性质 白色粉末,易溶于水。 小苏打 胃酸过多 变红 变蓝 2NaCl+H2O+CO2↑ Na2SO4+H2O+CO2↑ 2NaOH+CaCO3↓ 2NaCl+BaCO3↓ CaCO3↓+2NaCl 三、复分解反应的实质 酸、碱、盐之间发生的复分解反应,其实质是离子之间相互结合生成 　 　、　 　或　 　的过程。  沉淀 气体 水 方法技巧 碳酸钠固体与碳酸氢钠固体的区分方法:分别取少量固体于试管中加热,有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成的是碳酸氢钠,没有的是碳 酸钠。 巧学妙记 (1)盐的溶解性速记口诀: 钾钠铵盐全都溶,硝酸盐遇水影无踪,硫酸盐不溶硫酸钡,盐酸盐不溶氯化银,碳酸盐只溶钾、钠、铵。 (2)初中化学常见的沉淀颜色可简记为“五白一蓝一红褐”。“五白”是硫酸钡、氯化银、碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁。“一蓝”是氢氧化铜;“一红褐”是氢氧化铁。 温馨提示 实践应用 医疗上利用碳酸氢钠能与稀盐酸反应的原理治疗胃酸过多;利用小苏打受热分解的原理制作发酵粉。 探究点一　氨碱法制纯碱 1.用氨碱法生产Na2CO3时,为什么要配制饱和食盐水?为什么先通入氨气后再通入CO2气体呢? 答案:饱和溶液是该条件下最浓的溶液,溶液越浓,反应速率就越快。氨气易溶于水,通入氨气后,溶液显碱性,能够更加迅速地吸收CO2气 体,加快化学反应的速率。 2.饱和氨盐水中吸收CO2气体后生成NaHCO3和NH4Cl,为什么NaHCO3首先结晶析出? 答案:在相同的条件下,NaHCO3的溶解度比NH4Cl的溶解度小,会首先结晶析出。 CD 氨碱法制纯碱的优缺点 (1)优点:原料经济易得,CO2和NH3可回收使用,能连续生产。 (2)缺点:氯化钠的利用率不高,回收氨时产生的大量CaCl2用处不大,且污染环境。 探究点二　盐的化学性质 3.如何证明氢氧化钠是否变质? 答案:检验氢氧化钠是否变质,实际上是证明是否含有碳酸钠,即碳酸根离子的存在。其具体的方法为取样品溶液于试管中,加入足量稀盐酸,有气体生成,则证明氢氧化钠已变质;或加入氢氧化钙溶液,若有白色沉淀生成,则证明氢氧化钠已变质;或加入氯化钙溶液,若生成白色沉淀,则证明氢氧化钠已变质。 4.复分解反应的实质是什么? 答案:复分解反应的实质是溶液中的离子相互结合成沉淀、气体或水的过程。若离子之间不能结合成沉淀、气体或水,则离子可在溶液中共存,不会发生复分解反应。 [例2] 下列关于复分解反应的说法正确的是( ) A.中和反应不属于复分解反应 B.反应物必须都溶于水 C.反应物一定有酸 D.生成物一定有盐 D (1)复分解反应是在水溶液中相互交换离子,元素化合价不变,即“双交换,价不变”。 (2)复分解反应发生的条件要从反应物和生成物两个方面考虑。判断“盐和盐”“盐和碱”之间能否反应时,首先要看反应物是否可溶,然后看生成物中是否有沉淀、气体或水。 二氧化碳 白 能 白 易 复分解 知识点一　氨碱法制纯碱 C 2.(2022铜仁)1921年,正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国,在当时艰苦的条件下,成功摸索和改进了西方的制碱方法,发明了联合制碱法(又称侯氏制碱法),其主要制备流程 如下: (1)上述流程中氨气可用氢气和氮气合成,工业上获得氮气的方法为 　 　。  (2)操作①的名称是　 　。  分离液态空气法 过滤 (3)写出反应Ⅰ的化学方程式:　 . 　。  (4)写出工业上用纯碱制烧碱的化学方程式:　 . 　。  知识点二　碳酸氢钠与碳酸钠的性质与用途 3.(2023枣庄模拟)下列说法正确的是( ) A.纯碱水溶液显碱性,它是碱 B.盐就是食盐,食盐是盐的俗名 C.NaHCO3俗名小苏打,水溶液显碱性 D.纯碱可以中和面团中的酸,使馒头不再有酸味 C 4.下列有关碳酸钠、碳酸氢钠性质和用途的说法中,不正确的是 ( ) A.碳酸钠溶液呈碱性,但碳酸钠属于盐 B.碳酸钠与碳酸氢钠均能与稀盐酸反应生成二氧化碳 C.氢氧化钠溶液中的杂质碳酸钠溶液,可加入氯化钙溶液除去 D.碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 C 知识点三　盐的化学性质及复分解反应 5.草木灰的主要成分是碳酸钾,其性质与碳酸钠相似,下列关于碳酸钾的说法中,正确的是( ) A.碳酸钾的化学式为KCO3 B.碳酸钾水溶液中加入无色酚酞试液,溶液仍然为无色 C.向碳酸钾溶液中加入氯化钙不会发生化学反应 D.向稀盐酸中加入碳酸钾会产生气泡 D 6.(2022临沂)下列各组溶液混合后,能发生化学反应且溶液总质量不变的是( ) A.氢氧化钠溶液和稀硫酸 B.硫酸铜溶液和氯化钡溶液 C.氢氧化钾溶液和氯化钠溶液 D.碳酸钠溶液和稀盐酸 A 7.有一包固体粉末可能含有NaOH、NaCl、CuCl2、Mg(OH)2、CaCO3中的一种或多种,为探究其成分,某同学取样进行了如图所示实验: (1)操作Ⅰ和操作Ⅱ相同,其名称是　 　。  (2)无色气体的化学式为　 　。  (3)反应生成白色沉淀Ⅱ的化学方程式为　 　。  (4)原固体粉末中不能确定是否含有的物质是　 　。  过滤 CO2 NaCl、Mg(OH)2 1.下列关于碳酸钠与碳酸氢钠的说法,错误的是( ) A.Na2CO3溶液呈碱性 B.NaHCO3固体难溶于水 C.纯碱是碳酸钠的俗名 D.NaHCO3可用于烘焙糕点 B 2.M是一种金属元素,M2+与其他几种离子构成的化合物的溶解性如下 表,根据信息,判断下列反应肯定不能发生的是( ) A.MCl2+NaOH B.MSO4+Ba(NO3)2 C.M(NO3)2+NaCl D.MO+H2SO4 C B D 5.(2022河池)下列溶液混合后,一定有沉淀生成的是( ) A.HCl　 KOH　 Na2CO3　CaCl2 B.AgNO3　 HCl　 HNO3　 NaCl C.CuSO4　 HNO3　NaOH　 KCl D.FeCl3　 NaOH　NH4Cl　 HCl B 6.(2022毕节)已知CaCl2溶液显中性。向CaCl2与盐酸混合溶液中逐滴滴加Na2CO3溶液,边加边搅拌,用pH计测得混合溶液pH的变化如图。下列相关叙述正确的是( ) A.实验中Cl-个数保持不变 B.AB对应反应为中和反应 C.BC对应反应无明显现象 D.CD表明Na2CO3属于碱 A 7.及时归纳是学好化学的主要方法之一。利用如图所示的结构图归纳盐的四个方面的化学性质(图中编号①～④),请归纳有关知识。 (1)在归纳性质②时,选取了硫酸铜和氢氧化钠两种物质,它们在溶液中相互反应时的现象是　 　,化学方程式为 　 　。  (2)在性质③中,X代表　 　类物质。  产生蓝色沉淀 酸 (3)在归纳性质④时,从“某些盐”中选取了硝酸银,写出与硝酸银反应的物质的化学式:　 　(写一个)。  NaCl(答案合理即可) 8.(2022广东)侯德榜是我国制碱工业的先驱,为纯碱和氮肥工业的发展作出了杰出贡献。工业纯碱中可能混有少量NaCl,同学们对工业纯碱样品展开探究。 探究一:确定纯碱样品中是否含有NaCl 实验操作 现象 结论 取样品加水溶解,加入过量稀盐酸至反应完全 有　 　产生  样品中有NaCl 向上述溶液中继续滴加适量AgNO3溶液 有　 　产生  气泡 白色沉淀 有同学认为该实验方案有错误,正确方案应选用　 　(填字母)代替稀盐酸。 　　　　 　　　　 　　　　 a.CaCl2溶液　 b.稀硝酸　 c.BaCl2溶液 探究二:测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数 [方案1]将样品溶解,加入过量CaCl2溶液,搅拌至反应完全,该反应的化学方程式为　 　。过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量,计算Na2CO3的质量分数。  b [方案2]如图甲所示,将样品置于锥形瓶中,加入足量稀盐酸,反应结束后,根据干燥管增重计算Na2CO3的质量分数。若结果大于100%,可能的原因是　 . . 　。  [讨论]上述两个方案中,你认为方案　 　更优。  反应过程中生成的二氧化碳气体中混有氯化氢和水蒸气,同时被氢氧化钠吸收,另外氢氧化钠固体还会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气 1 甲 乙 [拓展]图乙为Na2CO3和NaCl的溶解度曲线。为提纯含少量NaCl的纯碱样品,将其浓溶液从t1 ℃冷却至t2 ℃,t1～t2的最优范围是　 　(填字母)。  a.40～10　b.60～30　c.70～40 a 1.(2022济宁)某白色固体是由NaCl、MgCl2、BaCl2和NaOH中的一种或几种物质组成。为确定其成分,进行实验:取样品放入烧杯,加入足量的水,搅拌、静置,烧杯底部有白色不溶物;取上层清液,滴加足量稀硫酸,出现白色沉淀,滴加稀硝酸后,沉淀未溶解。下面对白色固体混合物组成的判断,正确的是( ) A.一定同时含有NaCl、MgCl2、BaCl2、NaOH B.一定含有MgCl2、BaCl2、NaOH,不含有NaCl C.一定含有MgCl2、BaCl2、NaOH,可能含有NaCl D.一定含有MgCl2、BaCl2,可能含有NaCl、NaOH C 2.(2022潍坊)某兴趣小组利用“盐酸、硫酸铜、氢氧化钠、碳酸钠、硝酸钾”五种溶液对“复分解反应发生的条件”进行再探究。 [知识回顾](1)回忆向滴有酚酞试剂的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸的实验,(2)观察两者反应的微观示意图(图甲),该反应过程没有变化的粒子是　 　,两者反应的微观实质是溶液中的 　 　。  氯离子和钠离子 氢离子与氢氧根离子结合生成水分子 甲 乙 丙 [实质再探](1)向氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液反应的化学方程式是　 　,图乙是两者反应的微观示意图,两者反应的实质是溶液中的　 . 　。  (2)向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸,产生大量气泡,实质是溶液中 　 　反应生成了水和二氧化碳气体。  氢氧根离子与铜离子结合生成了氢氧化铜 氢离子和碳酸根离子 [归纳小结]复分解反应发生的微观实质是溶液中的　 . 　。  [拓展应用](1)将碳酸钠溶液和硝酸钾溶液混合没有发生变化,分析两者不发生反应的原因是　 　。 (2)图丙是硫酸氢钠在水中解离的微观示意图,溶液中存在的离子是 　 　,滴加　 　(用化学式表示)溶液既能降低该溶液的酸性又能生成沉淀。   自由移动的离子相互结合,生成沉淀、气体或水的过程 交换成分后没有气体或沉淀或水生成 钠离子、氢离子和硫酸根离子 Ba(OH)2 谢谢观赏！ 44 2.工艺流程 盐水饱和食盐水饱和氨盐水 　  纯碱。 NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 4.碳酸氢钠是　 　的主要成分,又称酸式碳酸钠,能溶于水。在医疗上,它是治疗　 　的药剂之一,原理是NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。  2.化学性质 (1)与酸碱指示剂作用:Na2CO3溶液能使无色酚酞试液　 　,使紫色石蕊试液　 　。  (2)与酸的反应:Na2CO3+2HCl　 　、Na2CO3+H2SO4　 　。  (3)与碱的反应:Na2CO3+Ca(OH)2　 　。  (4)与盐的反应:Na2CO3+BaCl2　 　、Na2CO3+CaCl2 　 　。 (1)C的检验方法:一般是先加稀盐酸,再将产生的气体通入澄清的石灰水中,看是否变浑浊。 (2)复分解反应发生的条件要从反应物和生成物两方面考虑,可总结如下: ①对反应物的要求:有酸酸必溶,无酸两相溶; ②对生成物的要求:有沉淀生成,或有水生成,或有气体生成,三者必具其一。 [例1] (双选)(2023淄博博山区一模)“NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl”是氨碱法制纯碱中的重要反应,下列叙述错误的是 ( ) A.若Na2CO3固体中混有NaHCO3固体,可采用加热的方法除去 B.反应前后碳元素的化合价相同 C.配制饱和食盐水时,可通过搅拌来提高食盐的溶解度 D.析出晶体后剩余溶液中只有一种溶质 1.我国的制碱先驱侯德榜先生发明了“侯氏制碱法”。下列有关说法正确的是( ) A.制出的“碳酸钠”是一种碱 B.核心反应是NaCl+H2O+CO2+NH3NH4Cl+NaHCO3,此反应类型属于复分解反应 C.反应中的副产品NH4Cl是一种氮肥 D.制出的碱是氢氧化钙 NH3+NaCl+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3 离子 O2- OH- C Cl- S N M2+ 难溶 难溶 难溶 易溶 易溶 易溶 3.(2022重庆B)侯氏制碱法的原理为NaCl+H2O+NH3+CO2NaHCO3 +NH4Cl。下列说法不正确的是( ) A.两种产物均属于盐 B.反应后溶液中不含碳酸氢钠 C.常温下NaCl溶液pH=7 D.该反应消耗CO2体现“碳中和” 4.(2022永州)工业上常采用氨碱法生产纯碱。其工业流程如图: 上述过程的化学反应原理为: NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl; 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 下列说法正确的是( ) A.该条件下NaHCO3的溶解度比NH4Cl的溶解度大 B.析出晶体后剩余溶液中的溶质只有NH4Cl C.析出晶体后的溶液为NaHCO3的不饱和溶液 D.在加压的条件下向饱和氨盐水中通入CO2,能加速NaHCO3的生成 CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4 Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl 2NaOH+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2↓ $$