2.1.4侯氏制碱法、焰色试验 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第二章：海水中的重要元素—钠和氯 第一节 钠及其化合物 第四课时：侯氏制碱法、焰色试验 中国的脊梁——侯德榜 我国化学工程专家侯德榜于1943年创立侯氏制碱法。原料是食盐水、氨气和二氧化碳，产品为纯碱和氯化铵。此方法提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本,克服了氨碱法的不足,曾在全球享有盛誉,得到普遍采用。变换气制碱的联碱工艺,是我国独创,具有显著的节能效果。 阅读教材P37 你知道侯氏制碱法制备的是Na2CO3还是NaHCO3 反应原理又是什么？ 社会责任 2 社会责任 侯氏制碱法，又称联合制碱法。阅读材料，写出反应原理的两个方程式 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反应原理：往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出。过滤，碳酸氢钠不稳定受热易分解。 NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3 NH4HCO3＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 总反应为： NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑ ③工艺流程 ④循环使用的物质： 科学精神 CO2、饱和食盐水。 我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图： 【典例1】“侯氏制碱法”是将CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中，结晶， 过滤，加热分解NaHCO3制得Na2CO3。实验室模拟制取Na2CO3，使用的装置能达到实验目的的是（ ） A．用图1所示装置制取CO2气体 B．用图2所示装置除去CO2气体中的HCl杂质 C．用图3所示装置从溶液中分离出NaHCO3固体 D．用图4所示装置加热分解制取Na2CO3 C 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别及制备 【典例2】1943年侯德榜发明联合制碱法，其生产流程可简要表示为 已知：NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O可电离产生NH4+和OH-。 下列说法错误的是( ) A．纯碱分类属于盐不属于碱 B．流程中先通入CO2再通入NH3可达同样效果 C．若实验室进行第③步操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 玻璃棒 D．侯氏制碱法制备NaHCO3利用了物质溶解度差异 B 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(　　) C 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 Na Na2O Na2O2 NaOH Na2CO3 NaHCO3 课堂小结 请用化学方程式表示下列各物质之间的转化关系？ NaOH Na2O Na2O2 Na Na2CO3 NaHCO3 ⑩ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑧ ⑨ ⑦ ⑪ 模型认知 五彩缤纷的烟花产生的原因是由于焰色试验（金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色。）焰色试验是物理变化还是化学变化？ 焰色试验是元素的性质，因此是物理变化。 实验步骤：“洗” “烧” “蘸” “烧” 将铂丝（或光洁的铁丝）用盐酸洗净 灼烧至原来的火焰颜色相同为止 蘸取待测液（固体） 灼烧观察火焰的颜色 注意：钠、钾的焰色及观察的方法。 观察钾的焰色试验时，要透过蓝色钴玻璃观察，这样做的目的是为了滤去黄光，避免少量钠元素对鉴别钾元素的干扰。 焰色试验的实验步骤是：洗烧蘸烧。你知道指的是什么吗？ 科学精神 Li Na K Rb Ca Sr Ba Cu 很多金属元素都有自己特殊的焰色 几种金属的焰色如下，钠元素和钾元素焰色试验是什么焰色？ 宏观辨识 金属元素 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜 焰色 ____色 __色 ___色(透过蓝色钴玻璃) 紫色 ____色 洋红色 ____色 __色 紫红 黄 紫 砖红 黄绿 绿 黄色 紫色 砖红色 洋红色 绿色 紫红色 黄绿色 B 用光亮的铂丝蘸取某无色溶液，在无色灯焰上灼烧时观察到黄色火焰，则下列说法正确的是（ ） A．只含有Na+ B．一定含Na+，也可能含有K+ C．既含有Na+，又含有K+ D．可能含有Na+或K+中的一种 B 焰色试验 【典例2】2022年北京冬奥会开幕式璀璨夺目的焰火与化学的焰色试 验有关。关于焰色试验说法正确的是（ ） A．做焰色试验时可用铜丝代替铂丝 B．Na2O和NaOH的焰色均为黄色 C．需用稀硫酸清洗铂丝并在火焰上灼烧至与原来火焰颜色相同 D．检验Na2CO3中混有的少量K2CO3可在火焰上灼烧直接观察焰色 B 【解析】A．焰色试验时可用铁丝代替铂丝，但不能使用铜丝，铜丝焰色为绿色干扰试验，A错误；B．焰色试验为元素的性质，含Na化合物焰色均为黄色，B正确；C．盐酸易挥发，用盐酸清洗铂丝，C错误；D．检验Na2CO3中混有的少量K2CO3，在火焰上灼烧需借用蓝色钴玻璃观察焰色，D错误； 故选B。 应用：　　　 化学实验中常用于检验某些金属元素如Na+、K+的存在。 焰色反应有什么用途？ 注意：焰色反应用来鉴别物质，这种鉴别方法属于物理变化，不属于化学变化 检验金属元素的存在 利用焰色试验制节日烟花 科学精神 焰色试验 【典例1】利用焰色反应，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素， 使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是 ( ) A．非金属单质燃烧时火焰均为无色 B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 C．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察 D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色 B 【解析】某些非金属单质燃烧时火焰有颜色，A、D不正确；焰色反应为金属元素的性质，与元素的存在形式(化合态或游离态)无关，同种金属元素的焰色反应相同，B正确。观察钾元素的焰色反应时透过蓝色钴玻璃，C错误。 $$