内容正文:
第三单元 海水中的化学
第三节 海水制碱
by 劉66老师
(鲁教版)九年级
上
学习目标
氨碱法制纯碱
01
02
纯碱的性质
03
综合题目
海水中含有大量的氯化钠,从海水中得到的食盐
不仅是必不可少的生活用品,更是重要的化工原料。
纯碱或苏打(主要成分为碳酸钠)就是以食盐、二氧化碳为原料,以氨为媒介,采用氨碱法制得的。
一、氨碱法制纯碱
想一想:由NaCl转变为Na 2 CO 3,物质的元素组成发生了什么变化?用NaCl制Na 2 CO 3,还需要什么原料?
工业上采用氨碱法生产纯碱,是先向饱和食盐水中通入氨气,制成饱和氨盐水,在加压并不断通入二氧化碳的条件下使碳酸氢钠(NaHCO 3)结晶析出,过滤后,将碳酸氢钠加热分解即得纯碱。
1. 请从酸碱反应的角度分析:在用氨碱法生产纯碱的过程中,为什么要先向饱和
食盐水中通入氨气,制成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳?
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?
侯氏制碱法
1862年,比利时化学家索尔维发明了氨碱法制纯碱,并在制碱过程中向滤出NaHCO 3晶体后的NH 4Cl溶液中加熟石灰以回收氨,使之循环使用:
2NH4 Cl+Ca(OH)2 =CaCl2+2NH 3↑+2H 2O
氨碱法制纯碱的优点是:原料经济易得,C O 2和NH 3可回收使用,能连续生产。缺点是回收氨时产生的大量CaCl 2用处不大,且污染环境。
我国化学家侯德榜在氨碱法的基础上,创立了
更为先进的联合制碱法(侯氏制碱法),即向滤出NaHCO 3晶体后的NH 4 Cl溶液中加入食盐,使其中的NH 4 Cl单独结晶析出,用作氮肥,NaCl溶液则可循环使用。
侯氏制碱法保留了氨碱法的优点,克服了其缺
点,打破了当时西方国家对制碱技术的垄断,促进了世界制碱技术的发展。
纯碱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。
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。
二、纯碱的性质
纯碱的性质
实验用品:试管、胶头滴管、药匙、火柴;碳酸钠、稀盐酸、石灰水、氯化钡溶液、酚酞试液、蒸馏水、稀硫酸。
1. 与酸碱指示剂作用
取少量碳酸钠固体,加入试管中,加少量蒸馏水后振荡,观察其溶解情况。再滴入2〜3滴酚酞试液,观察现象。
现象: 。
结论:碳酸钠 (难/易)溶于水,溶液显 性。
2. 与酸反应
取少量碳酸钠固体,加入试管中,然后滴加稀盐酸,观察现象。迅速将燃着的木条伸进试管口,观察现象。
现象: 。
思考:若用稀硫酸代替稀盐酸进行实验,现象是否相同?
3. 与氢氧化钙反应
向盛有澄清石灰水的试管中滴加碳酸钠溶液,观察现象。
现象: 。
4. 与氯化钡反应
向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加氯化钡溶液,观察现象。
现象:
实验证明,碳酸钠可与盐酸、硫酸、氢氧化钙和氯化钡发生反应,反应的化学方程式分别为:
Na2CO 3 + 2HCl =2NaCl + H2O + CO2↑
Na2CO 3 + H2 SO4 =Na 2SO 4 + H2O + CO2↑
Na2CO 3 + Ca(OH)2 =2NaOH + CaCO3↓
Na2CO 3 + BaCl2= 2NaCl + BaCO3↓
上述反应都属于复分解反应。酸、碱、盐之间在水溶液中发生的复分解反应实质上是它们解离出的离子相互结合,生成沉淀、气体或水的过程。
复分解反应的实质
酸、碱、盐之间发生的反应一般都属于复分解反应,但并不是任意的酸、碱、盐之间都能发生复分解反应,这是为什么呢?酸、碱、盐在水溶液中一般都能解离出自由移动的离子,如:HCl=H++Cl-,NaOH=Na++OH-,Na2CO3=2Na++CO32- 。当酸、碱、盐中的两种物质在溶液中混合时,如果它们的离子之间不能结合成另外的物质,如某种沉淀、气体或水等,则混合液中离子的种类和数量就不会发生变化,即两种物质之间没有发生化学反应(如NaCl与KNO3)。相反,当Na2CO3溶液与HCl溶液混合时,CO32-会与H+结合成不稳定的H 2 CO 3,H 2 CO 3分解成H2 O和CO 2,Na+和Cl-仍留在溶液中,形成NaCl溶液。所以我们说碳酸钠与盐酸反应生成了水、CO 2和NaCl。因此,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,生成难溶性的碱或盐、不稳定的酸(分解放出气体)或水。
总结
氨碱法制纯碱
01
02
纯碱的性质
03
综合题目
第三单元 海水中的化学
第三节 海水制碱
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