九年级化学鲁教版海水“制碱”.ppt
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1、Na2CO3俗称:纯碱或苏打俗称:纯碱或苏打第三节第三节 海水海水“制碱制碱”自自然然界界中中有有天天然然纯纯碱碱内蒙古鄂尔多斯合同查汗淖内蒙古鄂尔多斯合同查汗淖碱湖碱湖?天然碱天然碱盐湖盐湖 纯碱(纯碱(Na2CO3)一、在一、在工业上以工业上以氯化钠氯化钠为主要原料,制取碳酸钠。为主要原料,制取碳酸钠。思考:思考:NaCl Na2CO3 从组成上看发生了什么从组成上看发生了什么变化?你认为还需要含什么元素的物质参加反应?变化?你认为还需要含什么元素的物质参加反应?制取碳酸钠所需要的反应物有:制取碳酸钠所需要的反应物有:氯化钠、氯化钠、二氧化碳二氧化碳。仅此这两种物质你认为行不行?。仅此这两
2、种物质你认为行不行?还需要还需要:水、氨气水、氨气C、O(媒介作用媒介作用)海水海水“制碱制碱”工业生产的简单流程工业生产的简单流程 氨碱法氨碱法制纯碱制纯碱氨碱法(候氏制碱法)制纯碱氨碱法(候氏制碱法)制纯碱NaNa2 2COCO3 3 原理(步骤):原理(步骤):盐水盐水精盐水精盐水精制精制吸氨吸氨碳酸化碳酸化碳酸氢钠碳酸氢钠纯碱纯碱过滤过滤热解热解氨盐水氨盐水NaHCO3加热加热饱和食盐水饱和食盐水通入通入饱和氨盐水饱和氨盐水氨气氨气二氧化碳二氧化碳过滤过滤NH4ClNa2CO3NH3熟石灰熟石灰NaCl+NH3CO2H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3 =Na2COCO2+H
3、2O氨碱法制纯碱原理氨碱法制纯碱原理Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3 2H2O(1 1)先先向向饱和饱和食盐水中通入食盐水中通入NHNH3 3;(2 2)再再通入通入足量足量COCO2 2:NaCl+HNaCl+H2 2O+NHO+NH3 3+CO+CO2 2NaHCONaHCO3 3+NH+NH4 4Cl Cl 思考:思考:1、为什么采用饱和的食盐水?、为什么采用饱和的食盐水?2、在生产过程中为什么要先通入氨气得到饱、在生产过程中为什么要先通入氨气得到饱和的氨盐水后再通入二氧化碳和的氨盐水后再通入二氧化碳?提高产量提高产量使溶液显碱性,吸收更多的使溶液显碱性,吸收更多的 C
4、O2(4 4)过滤过滤 NHNH4 4Cl(Cl(母液母液)+NaCl()+NaCl(固体固体)+NH)+NH3 3,搅拌,降温结晶得搅拌,降温结晶得NHNH4 4ClCl副产品(氮肥)副产品(氮肥)2NaHCO2NaHCO3 3 NaNa2 2COCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2 NaCl NaCl、NaHCONaHCO3 3、NHNH4 4Cl Cl 和和NHNH4 4HCOHCO3 3同时存在于水溶液同时存在于水溶液中。这四种物质在室温条件下,中。这四种物质在室温条件下,NaHCONaHCO3 3的溶解度最小,的溶解度最小,因此先析出晶体。因此先析出晶体。(2020时,时,
5、NaClNaCl、NaHCONaHCO3 3、NHNH4 4ClCl溶解溶解度分别是度分别是36g36g、9.6g9.6g、37.2g37.2g。)。)3 3、氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钠和氯化铵,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?哪种物质首先结晶析出?为什么?凡是黄头发蓝眼睛凡是黄头发蓝眼睛的人能办到的的人能办到的,我我们黑头发黑眼睛的们黑头发黑眼睛的人也一定能办到人也一定能办到!侯德榜侯德榜18621862年比利时科学家索尔维发明了氨碱法制年比利时科学家索尔维发明了氨碱法制纯碱纯碱,并对制碱技术进行了垄断。并对制碱技术进行了垄断。侯德榜侯德榜
6、纯碱工业始创于纯碱工业始创于1818世纪,在很长一段时间内制世纪,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碱技术把持在英、法、德、美等西方发达国家手中。中。19211921年正在美国留学的侯德榜先生为了发展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起来的联合制碱法(又称又称侯氏制碱法侯氏制碱法)。侯德榜为侯德榜为纯碱和
7、氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献。纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献。侯德榜侯德榜红红三三角角牌牌纯纯碱碱 永永利利化化工工厂厂 侯氏制碱法的诞生侯氏制碱法的诞生 19211921年年1010月侯德榜接受了永利碱业公司月侯德榜接受了永利碱业公司的聘请,毅然的聘请,毅然从从美国美国启程回国,决心自己启程回国,决心自己开发制碱新工艺,开发制碱新工艺,经过经过600600多次研究实验,多次研究实验,分析了分析了20002000多个样品,历时多个样品,历时5 5年,于年,于19421942年年发明并创立了举世闻名的发明并创立了举世闻名的“侯氏制碱法侯氏制碱法”。本可以高价出售这一专利而获得巨额
8、财富本可以高价出售这一专利而获得巨额财富的侯德榜却把它的侯德榜却把它公布于众公布于众,让世界各国人,让世界各国人民民共享共享这一科技成果,促进了世界制碱技这一科技成果,促进了世界制碱技术的发展。术的发展。侯氏制碱法的反应原理侯氏制碱法的反应原理 NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3 =Na2CO3+H2O+CO2向析出向析出NaHCO3的母液中加入研细的的母液中加入研细的NaCI,还得到,还得到另一产品另一产品NH4CI固体。固体。侯侯氏制碱法问题:氏制碱法问题:1、氨碱法制纯碱的优、缺点?、氨碱法制纯碱的优、缺点?2、侯氏制碱法优于氨碱法之处是什么?、侯
9、氏制碱法优于氨碱法之处是什么?答答:(:(1)氨碱法)氨碱法优点优点原料经济易得、原料经济易得、CO2和和NH3可回可回 收利用,收利用,缺点缺点是是CaCl2用处不大,污染环境。用处不大,污染环境。NaCl利利 用率低。用率低。(2)侯氏制碱法)侯氏制碱法优点优点NaCl可以循环利用,可以循环利用,NH4Cl 可作化肥。可作化肥。v总原理相同总原理相同:2NaHCO3 =Na2COCO2+H2ONaCl+NH3CO2H2O NaHCO3+NH4Cl不同:对过滤出不同:对过滤出NaHCO3后的母液的处理方法后的母液的处理方法这两种制碱方法有何异同这两种制碱方法有何异同?优点:优点:缺点:缺点:
10、原料便宜原料便宜氯化钠利用率低氯化钠利用率低氨气和二氧化碳可循环使用氨气和二氧化碳可循环使用产生了无用的氯化钙产生了无用的氯化钙,用处不大,用处不大,且污染环境且污染环境.向析出向析出NaHCO3的母液的母液(氯化铵氯化铵)中加入中加入研细的研细的NaCI,使,使NH4CI结晶析出,用结晶析出,用作氮肥,氯化钠溶液可循环使用。作氮肥,氯化钠溶液可循环使用。二、碳酸氢钠(也叫酸式碳酸钠):俗名:小苏打物理性质:通常是白色晶体,能溶于水。化学性质:化学性质:1、受热易分解、受热易分解 2、与酸反应、与酸反应NaHCO3+HCl =NaCl+CO2+H2O2NaHCO3 =Na2CO3+CO2 +H
11、2O探究三:联系你学过的知识并根据碳酸氢钠的组成,探究三:联系你学过的知识并根据碳酸氢钠的组成,猜测碳酸氢钠可能具有哪些化学性质?猜测碳酸氢钠可能具有哪些化学性质?3、溶液显碱性、溶液显碱性注:1、碳酸氢钠还有其它性质。2、根据物质的储存方法可以推测出物质所具有的化学性质。如:低温、避光可推测出物质受热、见光易分解;密封推测该物质可能与空气的某种气体发生反应等碳酸钠碳酸钠和碳酸氢钠的性质和碳酸氢钠的性质碳酸钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠化学式化学式俗名俗名颜色、状态颜色、状态溶解性溶解性水溶液酸碱性水溶液酸碱性 热稳定性热稳定性 用途用途Na2CO3NaHCO3纯碱、苏打纯碱、苏打小苏打、酸式碳酸钠
12、小苏打、酸式碳酸钠白色白色 晶晶体体白色白色 粉末粉末可溶可溶显碱性显碱性灭火器、制饮料、灭火器、制饮料、发酵粉、治疗胃酸发酵粉、治疗胃酸石油精炼、洗涤剂、制石油精炼、洗涤剂、制造玻璃造玻璃等。等。易溶易溶显弱碱性显弱碱性受热不易分解受热不易分解受热易分解受热易分解 实验:实验:用试管取适量的碳酸钠溶液,向试管中滴加用试管取适量的碳酸钠溶液,向试管中滴加酚酞试液。酚酞试液。现现象:象:可见,碳酸钠可见,碳酸钠 (难、易难、易)溶于水,溶液呈溶于水,溶液呈 性。性。酚酞试液变酚酞试液变红红碱碱1 1 1 1、与指示剂的作用、与指示剂的作用易易(二)纯碱的化学性质(二)纯碱的化学性质实验探究实验探
13、究2 2、与盐酸和稀硫酸的反应、与盐酸和稀硫酸的反应 2HCl+Na2HCl+Na2 2COCO3 3=2NaCl+H=2NaCl+H2 2O+COO+CO2 2H H2 2SOSO4 4+Na+Na2 2COCO3 3=Na=Na2 2SOSO4 4+H+H2 2O+COO+CO2 23 3、与氢氧化钙的反应、与氢氧化钙的反应 Ca(OH)Ca(OH)2 2 +Na+Na2 2COCO3 3=CaCO=CaCO3 3+2NaOH+2NaOH(工业制取氢氧化钠)(工业制取氢氧化钠)4 4、与氯化钡的反应、与氯化钡的反应 NaNa2 2COCO3 3+BaCl+BaCl2 2=BaCO=BaCO
14、3 3+2NaCl+2NaCl思考:如何鉴别碳酸根思考:如何鉴别碳酸根离和离和碳酸氢根离子碳酸氢根离子 取样品于试管中,滴加取样品于试管中,滴加稀盐酸稀盐酸,可观察到有气泡产,可观察到有气泡产生,将产生的气体通入生,将产生的气体通入澄清的石灰水澄清的石灰水中,若石灰水变浑中,若石灰水变浑浊,则样品中有碳酸根离子或碳酸氢根离子。浊,则样品中有碳酸根离子或碳酸氢根离子。碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)碳酸钙(CaCO3)名 称 主 要 用 途 碳酸钠用于生产玻璃、造纸、纺织、洗涤剂 碳酸氢钠发酵粉的主要成分、治疗胃酸过多的药剂 碳酸钙可作补钙剂。石灰石、大理石作作建筑材料、也用于实验
15、室制取二氧化碳馒头里的小房子是谁造的?馒头里的小房子是谁造的?馒头是大家常吃的食品,但是,馒头里的学问大家也许并不知道。当你切开一个馒头时,你会发现馒头里有许许多多的小洞洞,象一间间小房子一样。你知道这是怎么形成的吗?要想解开这个谜,必须先从馒头是怎么做出来的开始了解。首先在面粉里放些水,再加上酵母和盐,和匀后盖起来,让它发酵。酵母遇到潮湿的面团,迅速繁殖。它们把面粉里的淀粉分解成葡萄糖和二氧化碳。这些二氧化碳都想从面团里跑出来,可是粘韧的面团把它们阻拦住了。慢慢地二氧化碳气体越来越多,把面团顶了起来,于是,面团就发胖胀大了。等面团发酵好了,做成一个个馒头,上蒸笼去蒸。馒头里的二氧化碳气体,受
16、热后膨胀起来,最后从面团里跑出来,馒头里留下了无数的小洞洞,馒头蒸熟了,也就变得又大又松了。原来,馒头里的小洞洞,都是二氧化碳居住过的小房子。碳酸钙与盐酸反应 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 请书写出碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式组成里含有CO32-(或HCO3-)离子的盐,都能跟盐酸反应生成二氧化碳气体,利用此反应可以检验盐的组成中是否含有CO32-(或HCO3-)三三.盐盐1.定义:定义:金属离子金属离子和和酸根离子酸根离子组成的化合物。组成的化合物。2.分类分类(1):):按溶于水显示的颜色按溶于水显示的颜色无色:无色:蓝色蓝色:黄色黄色:浅绿色浅绿色:钾、钠、
17、铵、镁、铝、银、钡等钾、钠、铵、镁、铝、银、钡等 盐盐铜盐铜盐(CuCl2 CuSO4 Cu(NO3)2)铁盐铁盐(FeCl3 Fe2(SO4)3 Fe(NO3)3)亚铁盐亚铁盐(FeCl2 FeSO4 Fe(NO3)2)分类分类(2):):按溶解性按溶解性可溶:可溶:微溶:微溶:难容:难容:钾、钠、铵、硝酸盐、都溶,钾、钠、铵、硝酸盐、都溶,AgCl、BaSO4、CaCO3、BaCO3CaSO4 等等(3)按金属离子金属离子分类:钾盐钾盐钠钠盐盐铵盐铵盐(4)按酸根离子酸根离子分类:盐酸盐盐酸盐硝酸盐硝酸盐硫酸盐硫酸盐碳酸盐碳酸盐氯化钾氯化钾KCl硫酸钾硫酸钾K2SO4碳酸钾碳酸钾K2CO3
18、硝酸钾硝酸钾KNO3酸、碱的溶解规律酸、碱的溶解规律酸:初中范围内的酸全溶碱:钾、钠、钡、铵,四碱 溶,Ca(OH)2微溶,其余的全不溶。盐的溶解性规律盐的溶解性规律钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐全溶;盐酸盐(Cl-):除氯化银不溶,其余全溶;硫酸盐(SO42-):除硫酸钡不溶,硫酸钙、硫酸银微溶,其余全溶;碳酸盐(CO32-):除碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵溶,MgCO3微溶,其余不溶。判断下列盐,哪些不溶?判断下列盐,哪些不溶?(1)KCl Na2CO3 Na2SO4 NH4Cl(2)Ag2SO4 BaCl2 CuSO4(3)AgNO3 AgCl FeCl2 BaSO4(4)Fe2(SO4)3 Cu(
19、NO3)2 MgSO4复分解复分解反应反应(1)1)定义定义两种两种化合物化合物互相互相交换位置交换位置生成另外生成另外两种两种化合物化合物的反应。的反应。(2)(2)公式:公式:(3)(3)发生条件:发生条件:A AB B +C CD D=ADAD +CBCB(1 1)反应物、生成物都是)反应物、生成物都是化合物化合物。(2 2)生成物中必须具备)生成物中必须具备沉淀、气体、沉淀、气体、水水三者中的任何一个。三者中的任何一个。复分解反应复分解反应的特点:双交换、价不变的特点:双交换、价不变.(4)(4)复分解反应的实质:复分解反应的实质:以盐酸和氢氧化钠反应为例以盐酸和氢氧化钠反应为例降低溶
20、液中降低溶液中离子离子的的种类种类和和数量数量。HCl +NaOH =NaCI +H2O(5(5)复分解反应的应用:)复分解反应的应用:溶液中溶液中离子、化合物离子、化合物是否可以共存是否可以共存H+OH-CO32-OH-H+Mg2+Fe3+Cu2+Al3+NH+4CO32-H+Ca2+、Ba2+等等Cl-Ag+SO42-Ba2+以下离子在溶液中不能共存以下离子在溶液中不能共存Na2CO3+HCl 1、交换位置:、交换位置:Cl+CO3Na H2、定化学式:、定化学式:NaCl+H2CO3例:3、配、配 平:平:2HCl+Na2CO32NaCl+H2O+CO2HCl+Na2CO3HCl+Na2
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