(共38张PPT)
第三节 海水“制碱”
西藏碱湖
天然碱
侯德榜
纯碱工业始创于18世纪,在很长一段时间内制碱技术把持在英、法、德、美等西方发达国家手中。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,应爱国实业家范旭东先生之邀毅然回国,潜心研究制碱技术,成功地摸索和改进了西方的制碱方法,发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法(又称侯氏制碱法)。侯德榜为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献。
侯德榜
红三角牌纯碱
永利化工厂
教学目标
1.认识纯碱(碳酸钠)等盐类物质的重要性质;知道工业制取纯碱的化学反应原理;了解纯碱在日常生活和工农业生产中的应用。
2. 通过对氨碱法制取纯碱的反应原理的分析,树立元素守恒观。
3. 通过了解侯德榜的事迹,激发爱国热情,树立正确的科学观和人生价值观。
重难点:
重点:氨碱法制纯碱的原理、纯碱的
性质、常见盐的水溶性应用
难点:氨碱法制纯碱的原理
海水“制碱”工业生产的简单流程
一、氨碱法制纯碱
氨碱法(候氏制碱法)制纯碱-Na2CO3
原理(步骤):
盐水
精盐水
精制
吸氨
碳酸化
碳酸氢钠
纯碱
过滤
热解
氨盐水
(1)先向饱和食盐水中通入NH3;
(2)再通入足量CO2:
NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
1、为什么氨盐水比食盐水更易吸收二氧化碳?
氨水显碱性、二氧化碳溶于水生成碳酸,两者之间能发生中和反应。
(3)过滤
NH4Cl(母液)+NaCl(固体)+NH3,
搅拌,降温结晶得NH4Cl副产品(氮肥)
2NaHCO3 ==Na2CO3+H2O+CO2↑
△
NaCl 、NaHCO3、NH4Cl 和NH4HCO3同时存在于水溶液中。这四种物质在室温条件下, NaHCO3的溶解度最小,因此先析出晶体。(20℃时,NaCl、NaHCO3 、NH4Cl溶解度分别是36g、9.6g、37.2g。)
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?
碳酸钠、碳酸氢钠
1、碳酸钠( 化学式):
俗名:
物理性质:
用途:
纯碱、苏打
白色粉末状固体,易溶于水,其水溶液呈碱性。纯碱不是碱,是盐。
Na2CO3
玻璃纤维
工业纯碱(Na2CO3)主要用于玻璃、化工、冶金、造纸、印染、合成洗涤剂、石油化工等工业。
食用纯碱(Na2CO3)主要用于食品工业。
2、碳酸氢钠 (化学式):
俗名:
物理性质:
用途:
化学性质:
NaHCO3
白色粉末状固体,易溶于水,其水溶液呈碱性。
作食品添加剂、治疗胃酸过多、做灭火剂等。
2NaHCO3 == Na2CO3 + H2O + CO2↑
NaHCO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑
小苏打
实验:用试管取适量的碳酸钠溶液,向试管中滴加酚酞试液。
现象: .
可见,碳酸钠 (难、易)溶于水,溶液呈 性。
溶液颜色变红
碱
1、与指示剂的作用
易
二、纯碱的性质
实验探究
2、与盐酸和稀硫酸的反应
2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2O + CO2↑
H2SO4 + Na2CO3 = Na2SO4 + H2O + CO2↑
3、与氢氧化钙的反应
Ca(OH)2 + Na2CO3= CaCO3 ↓+ 2NaOH(工业制取氢氧化钠)
4、与氯化钡的反应
Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓+ 2NaCl
思考:如何鉴别碳酸根离子
取样品于试管中,滴加稀盐酸,可观察到有气泡产生,将产生的气体通入澄清的石灰水中,若石灰水变浑浊,则样品中有碳酸根离子或碳酸氢根离子。
盐的溶解性口诀:
钾、钠、铵、硝酸盐全都溶,盐酸盐除银、亚汞,
硫酸钡、铅水不溶,碳酸盐只溶钾、钠、铵。
这些你都记住了吗?
说明:1.钾、钠、铵、硝酸盐都可溶。
2.盐酸盐只有氯化银不溶。
3.硫酸盐只有硫酸钡不溶。
4.碳酸盐只溶钾、钠、铵,剩下都不溶。
1.酸都溶
2.可溶性溶碱有五位:钾、钠、铵、钙、钡。
复分解反应
1.概念:
2.字母表达式:
3.酸、碱、盐之间发生的反应为复分解反应,这一类的反应有一个非常重要的特点:
由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。
反应前后各元素的化合价保持不变.
4.酸、碱、盐之间在水溶液中发生的反应为复分解反应的实质:
酸、碱、盐所电离出的离子相互结合生成沉淀、气体或水的过程。
AB + CD
AB + CD
C
A
AB + CD
5.复分解反应发生的条件:
反应类型 反应物条件 生成物条件
1
2
3
4
5
须二者都可溶
有沉淀生成
或有气体放出
或有水生成
碱 + 盐
盐 + 盐
盐 + 酸
酸 + 碱
酸+金属氧化物
几种常见的盐性质比较
氯化钠 硫酸铜 碳酸钠
俗名 食盐 晶体叫胆矾等 纯碱,苏打,口碱
物理性质 白色固体,能溶于水 白色粉未.晶体蓝色 白色粉味,能溶于水
化学性质 能与硝酸银反应 能与可溶性碱,可溶性钡盐反应,能和水反应 能和酸反应,晶体会风化
用途 调味剂,生理盐水0.9% 作农药,炼铜,检水的存在 食品工业,洗涤剂,制NaOH
注意点 粗盐,盐与食盐的区别
在线测试
1. 判断下列反应能否进行:
AgNO3+ FeCl3=
AgCl+ NaNO3=
CaCO3+ NaOH=
Na2SO4+ HCl=
Fe(OH)3+ H2SO4=
3
3 AgCl +Fe(NO3)3
不反应,盐和盐反应时须均可溶
不反应,碱和盐反应时须均可溶
生成物中无气体、沉淀或水
Fe2(SO4)3 + H2O
3
6
2
2.除去下列物质中的少量杂质
(1)Na2CO3固体中混有NaHCO3,方法是
反应方程式是 。
(2)NaCl溶液中混有Na2CO3,方法是反应方程式是 。
2NaHCO3==Na2CO3+CO2↑+H2O
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 ↑ + H2O
3.妈妈在洗碗筷时,经常在水中加入一种物质,很快就能将“油乎乎”的菜盘洗得干干净净。妈妈在水中加入的物质可能是( )
A.汽油 B.烧碱
C.纯碱 D.食盐水
4.A是一种白色难溶于水的钙盐,由三种元素组成,其相对分子质量为100。
(1)用化学式表示:A ________,B ________
(2)写出A与盐酸反应的化学方程式:
______________________________________
(3)D中一定含有的溶质是 ,
可能含有的溶质是 。
+澄清石灰水
+Na2CO3溶液
A
B
无色溶液D
A
C
高温煅烧
CaCO3
CO2
CaO
CaCO3
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
Na2CO3或Ca(OH)2
NaOH
CaCO3
CaO
我的猜想 实验操作 现象与结论
可能存在
。 取少量溶液于试管中,滴加 。
可能存在
。 取少量溶液于试管中,滴加
。
可能
。
(4)为进一步确定D溶液中可能存在的组成,还需设计实验并填写下表(可不填满,也可补充)
Na2CO3
Ca(OH)2
稀盐酸
碳酸钠溶液
若有气泡产生,D溶液中存在Na2CO3
若溶液变浑浊,D溶液中存在Ca(OH)2
若上述两实验均无明显现象,Na2CO3和Ca(OH)2都不存在
分别进行上述两实验
Na2CO3和Ca(OH)2都不存在
5.已知可溶性钡盐有毒,而在医院里做胃镜透视时,要用BaSO4造影,俗称“钡餐”,吃下BaSO4无毒是因为( )。但如果无意中误服了BaCO3则会引起中毒,这是因为(用化学方程式表示,下同)( ),误服后, 应立即用泻盐MgSO4解毒,这是因为( )。
BaSO4不溶于水,也不与酸反应
BaCO3+ 2HCl === BaCl2 + H2O +CO2↑
BaCl2 + MgSO4 === BaSO4↓ + MgCl2
议一议:谁的方法多
小明同学在使用“除垢净”去除热水瓶中的水垢时发现有大量的气泡产生.联想到水垢的主要成分是碳酸钙,小明猜想“除垢净”的成分中可能有酸。请你帮助他设计实验检验“除垢净”是否呈酸性
1.滴加石蕊试液观察颜色变化(或用 pH试纸检验, pH 是否小于7)
4. 加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液或难溶 于水的碱。
2.取样加入活泼金属观察是否有气泡
3. 加入难溶于水的金属氧化物,看是否溶解
5. 加入碳酸盐,看是否有气泡生成
常见盐的保健功能
1.高锰酸钾(又称PP粉):具有强氧化性,能杀死病菌,常用以消毒。其中,它的深紫色溶液(约0.3%~0.5%)杀菌力最强,多用于浴缸、便具、痰盂的消毒;紫红色溶液(约0.05%)可用以清洗伤口,浸洗足癣,也可用以对瓜果、蔬菜及餐具的消毒;浅红色溶液(0.01%以下)可用以漱口,有除臭消炎防龋作用。
【知识拓展】
2.硫酸亚铁:亚铁离子是血红蛋白的重要成分,硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血。许多补血糖浆中均含有硫酸亚铁。
3.氯化钙:人体内的钙,是保证骨骼硬度、促进骨骼生长的主要成分。口服或注射氯化钙,可防治佝偻病、软骨病。与维生素D合用能更好地促进钙的吸收和储存。
4.氯化铁:手指一旦被划破后常会血流不止,若将氯化铁粉末撒入伤口,很快就能使流血凝固,且无痛感。原因在于它是一种重金属盐,能使血红蛋白变性。
5.硫酸锌:锌是人体内重要的微量元素,与生物体内七十多种酶的功能活性密切相关。锌摄取不足时,会产生体、智发育障碍、胃肠功能紊乱、偏头痛、夜盲、异食癖等。服用硫酸锌糖浆或片剂即可快速补充体内的锌元素。
6.碳酸钙:是自然界中大理石、石灰石、白垩的主要成分,实验室常用它做制取二氧化碳的原料:
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
碳酸钙除了可做补钙剂,还是牙膏内的摩擦剂,通常由纯碱和熟石灰反应制得,反应的化学方程式为
Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH。
汉白玉
7.亚硝酸钠(NaNO2) ——小心亚硝酸钠成为“杀手”
亚硝酸钠亚硝酸钠是工业用盐,它是一种白色不透明晶体,形状很像食盐。是致癌物质,其不仅存在于午餐肉中,在香肠、火腿等一些腌腊制品中都非常常见(主要作为一种增色剂、防腐剂使用,使肉颜色红润);尤其是煮过的剩菜中也存有亚硝酸钠。虽然亚硝酸钠是剧毒物质,但只要严格控制其食用量,对人体不会产生太大危害。
人体不能摄入过量的亚硝酸钠,否则0.3克~
0.5克便能中毒,3克便能致死。中毒后症状为心率加速,嗜睡,烦躁不安,呼吸急促,恶心呕吐,腹痛腹泻等,重者甚至昏迷、昏厥,常死于呼吸衰竭。 专家提醒,为避免亚硝酸钠对人体的危害,
平时要尽量少吃含有亚硝酸钠的食物。
8.硫酸钡
天然BaSO4又称重晶石,由于其中含有CaCO3等杂质.天然BaSO4用于生产涂料或高级纸张,可用作白色颜料 [锌钡白(ZnS.BaSO4) ZnSO4+BaS=ZnS.BaSO4]
并可作为油漆,油墨,塑料,橡胶的原料及填充剂.化工领域用它生产BaCl2及其他含钡化合物.
沉淀BaSO4较为纯净,在医学上,主要用作检查肠胃的内服药剂,进行钡餐透视.
重晶石
用钡餐观察肠内情况