人教版高中化学 主题4 物质的制备 第2节 实验室制北化工原料课件 鲁科选修6.ppt

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1、纯碱的制碱的制备2021/8/9 星期一1学习目标学习目标1.熟悉熟悉纯碱的制碱的制备方案和方案和实验实施施过程。程。2.纯碱等去碱等去污原理。原理。2021/8/9 星期一2纯碱的制碱的制备1纯碱的制碱的制备活活动原理原理(1)碳碳酸酸钠俗俗称称_、_，是是一一种种常常用用的的日日用用化化学学品品。碳碳酸酸钠易易溶溶于于水水，水水溶溶液液呈呈碱碱性性。在在日日常常生生活活中中常常用用它它去去掉掉做做面面食食时发酵酵产生生的的酸酸味味，也也可可用用它它洗洗涤餐餐具具及及沾沾有有油油污的的衣衣物物等等。此此外外，碳碳酸酸钠还是是重重要要的的化化工工原原料料，用用于于玻玻璃璃、造造纸、纺织、石石油

2、精油精炼等工等工业生生产。(2)工工业上上将将二二氧氧化化碳碳和和氨氨气气通通入入饱和和食食盐水水中中制制得得_，再再煅煅烧_使使其其转化化为碳碳酸酸钠。反。反应的化学方程式的化学方程式为：纯碱碱苏打打碳酸碳酸氢钠碳酸碳酸氢钠2021/8/9 星期一3碳酸碳酸氢钠2021/8/9 星期一42制制备步步骤(1)配制含氨的配制含氨的饱和食和食盐水水在在100 mL的的锥形形瓶瓶中中加加入入20 mL_(体体积比比为11)，再再加加入入8 g _,塞塞紧橡橡胶胶塞塞，振振荡几几分分钟，过滤除去不溶物，得到含氨的除去不溶物，得到含氨的饱和食和食盐水。水。(2)制制备碳酸碳酸氢钠按按下下图组装装实验装装

3、置置，先先检查装装置置的的_，再再向向各各仪器器中中加加入入相相应试剂，打打开开启启普普发生生器器的的活活塞塞，开开始始制制备碳碳酸酸氢钠。实验过程程中中，要要注注意意控控制制水水浴浴温温度度(3035)和和二二氧氧化化碳碳的的通通入入速速度度(以以出出现能能数数得得清清的的连续气泡气泡为宜宜)。氨水氨水食食盐气密性气密性2021/8/9 星期一5反反应结束束后后，把把锥形形瓶瓶浸浸在在_中中，使使较多多的的碳酸碳酸氢钠晶体析出，晶体析出，过滤，洗，洗涤。冷水冷水2021/8/9 星期一6(3)制制备碳酸碳酸钠将将制制得得的的碳碳酸酸氢钠转移移至至_中中，加加热至至没没有水蒸气逸出有水蒸气逸出

4、为止。止。(4)称量称量产品品质量。量。蒸蒸发皿皿2021/8/9 星期一7在在制制小小苏打打(NaClCO2NH3H2O=NaHCO3NH4Cl)的的操操作作中中，应在在饱和和食食盐水中水中()A先通入先通入CO2，达到，达到饱和后再通入和后再通入NH3B先通入先通入NH3，达到，达到饱和后再通入和后再通入CO2CCO2和和NH3同同时通入通入D以上三种方法都行以上三种方法都行解解析析：选B。CO2在在NaCl溶溶液液中中溶溶解解度度小小，先先通通NH3后后溶溶液液呈呈碱碱性性，能能溶溶解解大大量量的的CO2，生生成成大大量量的的HCO，从而析出大量的，从而析出大量的NaHCO3晶体。晶体。

5、自主体验自主体验2021/8/9 星期一81在在实验室室中中，你你将将如如何何获得得二二氧氧化化碳碳？请确确定定所所需要的需要的试剂和和仪器。器。答答：获得得二二氧氧化化碳碳：利利用用化化学学反反应：CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O。所所需需试剂为：大大理理石、稀石、稀盐酸；所需酸；所需仪器器为启普启普发生器或其生器或其简易装置。易装置。有关纯碱的制备的探究思考有关纯碱的制备的探究思考要点二要点二课堂互动讲练课堂互动讲练2021/8/9 星期一92在在制制得得的的二二氧氧化化碳碳中中可可能能含含有有哪哪些些杂质？应该怎怎样除去？除去？答答：制制得得的的二二氧氧化化碳碳中中混混有有氯化

6、化氢气气体体；使使气气体体通通过水或水或饱和和NaHCO3溶液，除去溶液，除去氯化化氢。3在在实验过程程中中是是否否需需要要对尾尾气气进行行吸吸收收？如如需需要，要，请你你选择合适的合适的试剂并并设计尾气吸收装置。尾气吸收装置。答答：需需要要对尾尾气气进行行吸吸收收，因因为逸逸出出的的氨氨气气具具有有刺刺激激性性气气味味。用用稀稀硫硫酸酸吸吸收收尾尾气气，为防防止止氨氨气气因因溶解而倒吸，吸收装置需使用倒扣的漏斗。溶解而倒吸，吸收装置需使用倒扣的漏斗。2021/8/9 星期一104在在加加热碳碳酸酸氢钠制制备碳碳酸酸钠时，你你将将如如何何判判断分解反断分解反应是否是否进行完全？行完全？答答：将

7、将加加热碳碳酸酸氢钠装装置置中中的的出出气气导管管置置于于石石灰灰水水中中，导管管口口不不再再产生生气气泡泡，则证明明分分解解反反应进行完全。行完全。2021/8/9 星期一115在在制制备碳碳酸酸氢钠时，有有的的同同学学提提供供了了下下列列三三种种实验方案，你方案，你认为哪种方案最好？哪种方案最好？说明理由。明理由。方案方案1：分：分别将二氧化碳和氨气通入将二氧化碳和氨气通入饱和食和食盐水中；水中；方案方案2：将二氧化碳通入含氨的：将二氧化碳通入含氨的NaCl饱和溶液中；和溶液中；方案方案3：将氨气通入含二氧化碳的：将氨气通入含二氧化碳的NaCl饱和溶液中。和溶液中。2021/8/9 星期一

8、122021/8/9 星期一136如如何何分分离离出出碳碳酸酸氢钠母母液液中中含含有有的的氯化化铵和和食食盐？答答：可可以以向向其其中中再再加加些些食食盐，然然后后升升温温蒸蒸发水水，再再降降温温，利利用用氯化化铵的的溶溶解解度度随随温温度度变化化较大大的的特特性性，同同时并并用用结晶晶和和盐析析两两种种方方法法，达达到到析析出出氯化化铵而而氯化化钠留在溶液中的目的留在溶液中的目的,使两者分离。使两者分离。2021/8/9 星期一14 某某课外外兴趣趣小小组同同学学，按按照照“侯侯氏氏制制碱碱法法”原理，原理，设计了如下一套了如下一套实验装置：装置：例例例例2 22021/8/9 星期一15实

9、验室室可可供供选用用的的药品品有有：浓氨氨水水、纯碱碱、大大理理石石、稀稀盐酸、稀硫酸、熟石灰、酸、稀硫酸、熟石灰、氯化化铵、氯化化钠。(1)A、D中中 最最 合合 适适 的的 试 剂(填填 名名 称称)为：A_；D_。(2)本本实验具具体体操操作作过程程中中，应先先通通_气气体体，再通再通_气体，原因是气体，原因是_。(3)指出指出该装置中的装置中的错误(至少两至少两处)_。2021/8/9 星期一16(4)在改进装置后，该同学进行了实验，实验所用的在改进装置后，该同学进行了实验，实验所用的饱和饱和NaCl溶液中含溶质溶液中含溶质58.5 g，实验最后得到无水，实验最后得到无水碳酸钠碳酸钠2

10、6.0 g，则其产率为，则其产率为_；该同学针对其；该同学针对其实验结果，认真分析了造成损失的原因，发现其操实验结果，认真分析了造成损失的原因，发现其操作步骤并没有错误，则主要原因是作步骤并没有错误，则主要原因是_。(5)在在“侯氏制碱法侯氏制碱法”工业生产中，原料的利用率高，工业生产中，原料的利用率高，大大降低了成本。请问本实验中哪些物质可重复利大大降低了成本。请问本实验中哪些物质可重复利用？用？_。2021/8/9 星期一17【思路点思路点拨】解答本解答本题应注意以下两点：注意以下两点：侯氏制碱法的反侯氏制碱法的反应原理；原理；装置的装置的连接和接和实验基本操作。基本操作。【解解析析】本本

11、题借借助助侯侯氏氏制制碱碱法法，考考查化化学学实验的的一一些些基基础知知识与与基基本本技技能能：药品品的的选用用、操操作作过程程分析、分析、实验装置装置评价等。价等。由由于于CO2在在水水中中溶溶解解度度小小，所所以以实验中中先先制制得得NH3(左左边装装置置)通通入入饱和和食食盐水水，右右侧再再制制得得CO2通通入入被被氨氨和和食食盐饱和和的的水水溶溶液液中中，可可得得碳碳酸酸氢钠晶晶体体，析出的碳酸析出的碳酸氢钠晶体加晶体加热分解可得到分解可得到纯碱。碱。2021/8/9 星期一18【答案答案】(1)氯化化铵和熟石灰稀和熟石灰稀盐酸酸(2)NH3CO2CO2在在水水中中溶溶解解度度小小，先

12、先通通NH3至至饱和，有利于和，有利于NaHCO3析出析出(3)B、C之之间缺缺少少止止水水夹；B装装置置应与与大大气气相相通通，不不能能为密密闭装装置置；通通NH3的的导管管不不应伸伸入入液液面面以以下下(任填两种即可任填两种即可)(4)49.0%NaHCO3在在水水中中有有较大大的的溶溶解解度度，未未能全部沉淀出来能全部沉淀出来(5)CO2、NaCl2021/8/9 星期一19变式式训练2阅读下下列列短短文文：我我国国化化工工专家家侯侯德德榜榜先先生生发明明的的“侯侯氏氏制制碱碱法法”的的基基本本原原理理是是：在在浓氨氨水水中中通通入入足足量量的的二二氧氧化化碳碳生生成成一一种种盐，然然后

13、后在在此此盐溶溶液液中中加加入入细的的食食盐粉粉末末，由由于于碳碳酸酸氢钠在在该状状态下下溶溶解解度度很很小小，呈呈晶晶体体析析出出。同同时由由于于大大部部分分酸酸式式碳碳酸酸盐不不稳定定，加加热后后容容易易转变为正正盐、水水和和二二氧氧化化碳碳，所所以以将将析析出出的的碳碳酸酸氢钠加加热分解即可制得分解即可制得纯碱。碱。根据以上叙述，根据以上叙述，简要地回答下列要地回答下列问题。2021/8/9 星期一20(1)用用上上述述方方法法进行行时，所所用用的的起起始始原原料料是是哪哪些些物物质？它？它们的化学式分的化学式分别是是_。(2)最最终产品品是是哪哪些些物物质？它它们的的化化学学式式分分别

14、是是_。(3)有有人人认为侯侯氏氏制制碱碱法法的的优点点有有四四：生生产过程程中中部部分分产品品可可作作为起起始始原原料料使使用用；副副产品品是是一一种种可可利利用用的的氮氮肥肥；反反应不不需需要要加加热，可可以以节约能能源源；副副产品品不不会会造造成成环境境污染染。你你认为其其中中正确的是正确的是_。2021/8/9 星期一21解解析析：此此题中中主主要要给出出三三个个信信息息：(1)第第二二个个反反应产物物是是碳碳酸酸氢钠；(2)在在此此状状态下下碳碳酸酸氢钠溶溶解解度度很很小小，可可以以以以晶晶体体形形式式析析出出；(3)碳碳酸酸氢钠加加热时不不稳定定，易易分分解解。该题的的解解题难点点

15、：一一是是二二氧氧化化碳碳既既是是原原料料又又是是产品品；二二是是根根据据第第二二个个反反应产物物是是碳碳酸酸氢钠,推推断断第第一一个个反反应的的产物物是是碳碳酸酸氢铵；三三是是碳碳酸酸氢铵与与食食盐可可以以发生生复复分分解解反反应。如如何何利用信息利用信息处理理问题？难点点答答题时只要前后只要前后联想想2021/8/9 星期一22则不易造成失不易造成失误；难点点掌握复分解反掌握复分解反应的概的概念，其念，其实质是互是互换成分，依信息成分，依信息则可推出反可推出反应物之一是碳酸物之一是碳酸氢铵；难点点学生一般学生一般认为钠盐易溶于水，易溶于水，难将碳酸将碳酸氢钠可以以晶体形式析出可以以晶体形式

16、析出联系在一起。系在一起。答案：答案：(1)NH3、H2O、CO2、NaCl(2)Na2CO3、NH4Cl(3)2021/8/9 星期一23化学化学实验的的“绿色化色化”1绿色色化化学学的的含含义：绿色色化化学学又又称称环境境友友好好化化学学或或清清洁化化学学，是是从从源源头上上防防止止污染染产生生或或把把化化学学过程程对环境的境的负面影响降低到最低程度的化学。面影响降低到最低程度的化学。2绿色色化化学学的的要要求求：原原料料和和产品品无无害害；在在化化学学过程程中中不不产生生“三三废”或或使使“三三废”降降低低到到最最低低程度。程度。探究整合应用探究整合应用2021/8/9 星期一243化学

17、实验绿色化的五条途径化学实验绿色化的五条途径(1)开发绿色实验。如实验室用开发绿色实验。如实验室用H2O2分解制分解制O2代替代替KClO3分解法，实现了原料和反应过程的绿色化。分解法，实现了原料和反应过程的绿色化。(2)防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染，实防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染，实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对实验验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对实验产物尽可能再利用等。产物尽可能再利用等。(3)在保证实验效果的前提下，尽量减少实验试剂的在保证实验效果的前提下，尽量减少实验试剂的用量，使实验小型化、微型化。用量，使实验小型化、微型化。2021/8/9 星

18、期一25(4)对于危险或反应条件苛刻，污染严重或仪器、试对于危险或反应条件苛刻，污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实验或剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法。观看实验录像等办法。(5)妥善处置实验产生的废物，防止污染环境。妥善处置实验产生的废物，防止污染环境。4原子经济性：最理想的原子经济性：最理想的“原子经济原子经济”是指反应物的是指反应物的原子全部转化到期望的最终目标产物中，达到原子原子全部转化到期望的最终目标产物中，达到原子利用率为利用率为100%。5符合符合“绿色化学绿色化学”要求的化学反应：化合反应、加要求的化学反应：化合反应、加成反应、加聚反应。成反应、加聚反应。2021/8/9 星期一26