海水“制碱”

  海水“制碱”

【课标要求】

●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。

●认识纯碱等盐类物质的重要性质。

●初步学习用化学质量守恒定律分析问题。

【核心知识】

             知道氨碱法制取纯碱的化学原理。

1、纯碱的制取    了解侯氏制碱法。

认识用元素守恒分析问题的重要性。

                     知道纯碱的物理性质。

2、纯碱的性质    认识纯碱等盐类物质的化学性质；了解纯碱的用途。

学会碳酸根离子的检验方法。

                       知道碱和盐的溶解性。

3、复分解反应发生的实质   理解复分解反应发生的实质并能运用复分解反应发生的实质分析化学问题。

【要点精讲】

1、纯碱的制取

氨碱法制取纯碱的原理： 

氨碱法制取纯碱的生产流程：

另：我国化学家侯德榜改进了制碱技术，创立了更先进的联合制碱法（侯氏制碱法）。

例题解析

例1、下表列出了NaCl等四种盐在不同温度下的溶解度数据（单位：g）

0℃

10℃

20℃

30℃

40℃

NaCl

35.7

35.8

36

36.3

36.6

NH4HCO3

11.9

15.8

21

27

－

NaHCO3

6.9

8.2

9.6

11.1

12.7

NH4Cl

29.4

33.3

37.2

41.4

45.8

（1）往NaCl浓溶液中通入氨气达到饱和，再通入二氧化碳，即有晶体析出。试判断这种晶体是哪一种物质？写出有关反应的化学方程式。

（2）上面实验中所用的食盐需要预先提纯，除去其中的CaCl2、MgCl2杂质。请写出除去CaCl2杂质的反应的化学方程式。

 解：（1）NaHCO3；

（2）

评析：往NaCl浓溶液中通入氨气达到饱和，再通入二氧化碳，即有晶体析出，当然是溶解度最小的物质析出。由表中数据可知，不管任何温度，都是NaHCO3的溶解度最小，因此，析出的晶体是NaHCO3。提纯NaCl时，要除去Ca2+，要加入含CO32-的物质，为了不引入新的杂质，因此应选Na2CO3。

2、纯碱的性质：碳酸钠（Na2CO3），俗名纯碱、苏打是一种盐而不是碱。

（1）物理性质

纯碱是一种白色粉末，易溶于水。

（2）化学性质

①与指示剂的作用：使无色酚酞试液变红，紫色石蕊试液变蓝。

②与酸反应

③与某些碱反应      其它盐也具有的化学性质

④与某些盐反应

（3）纯碱的用途：石油精炼、粗盐精制、硬水软化、人造纤维、玻璃生产、冶金、造纸、纺织印染、洗涤剂生产等。

（4）碳酸根离子的检验

方法：向被检验的物质中加入稀盐酸，若产生气体将产生的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊证明被检验的物质中含有碳酸根。

例题解析

例2、实验表明，用碱性溶液浸泡新鲜蔬菜能有效地除去蔬菜上的残留农药，降低对人体的损害。根据上述原理，你认为刚买回来的蔬菜应浸泡在哪种溶液中（  ）

A.纯碱溶液    B.白酒    C.食醋    D.食盐溶液

解析：上述四种溶液中只有纯碱溶液显碱性，因此应选A。

例3、有一包白色粉末可能由Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、CuSO4中的一种或几种组成，小刚为了测定该白色粉末的组成，设计了如下图所示的实验：

请你根据图中实验现象帮助小刚判断：

（1）白色沉淀A是     ，白色粉末中一定不含有     ，肯定含有                  。

（2）写出B→C的化学方程式                           。

解析：白色粉末加入水中得到无色溶液，说明其中一定不含有CuSO4，产生的白色沉淀加入稀硝酸后沉淀部分溶解说明白色沉淀A是BaSO4，说明原粉末中含有Na2SO4和BaCl2，无色气体B能使澄清石灰水变浑浊，说明B是二氧化碳，说明粉末中含有Na2CO3。

3、复分解反应发生的实质

（1）碱和盐的溶解性

①碱的溶解性：碱大部分不溶于水，可溶性的碱氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钡微溶。

②盐的溶解性：盐的溶解性比较复杂，为了便于记忆可总结以下口诀：

钾、钠、硝酸、铵盐溶解快，硫酸盐溶解银、钡要除外，碳酸盐只溶钾、钠、铵，盐酸盐溶解银除外，碱中只溶钾钠钡和钙。

（2）复分解反应的实质

酸、碱、盐之间在水溶液中发生的复分解反应实质上是酸、碱、盐所电离出的离子相互结合，生成沉淀、气体或水的过程。如碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳实质上是碳酸钠中的碳酸根和盐酸中的氢离子相互结合生成水和二氧化碳的过程。即：

CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑

需要记住的能相互结合发生反应的离子对：

CO32-与（H+、Ca2+、Ba2+、Ag+等），Cl-和Ag+，SO42-和Ba2+，OH-和（H+、Zn2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cu2+等）

例题解析

例4、分别将下列各组物质同时放入水中，能发生复分解反应的是（  ）

A.氯化钠和硫酸钾    B.硫酸铜和氢氧化铁    C.碳酸钠和氯化钡    D.氯化钠和硝酸钾

解析：见以上的离子对。 

例5、现有甲、乙两种溶液，共含有8种离子，分别为H+、Ag+、K+、Ba2+、OH-、Cl-、NO3-和CO32-。且两种溶液里所含的离子各不相同。已知向甲溶液里滴入紫色石蕊试液，溶液变成蓝色，说明甲溶液呈         （填“酸性”、“碱性”或“中性”），那么乙溶液中含有的4种离子是                  （填离子符号）。

解析：甲溶液能使紫色石蕊试液变蓝，说明甲溶液呈碱性，说明甲溶液中含有OH-，那么甲溶液中一定不含有H+、Ag+，乙溶液中含有H+和，说明乙溶液中一定不含有Cl-和CO32-，依次类推可知乙溶液中含有的离子是H+、 Ag+ 、Ba2+和NO3-。

【技能训练】

    1.下列物质中，在玻璃洗涤剂等工业上广泛应用，著名化学家侯德榜对改进它的生产技术做出过杰出贡献的是（  ）

A.碳酸钠    B.氯化钠    C.硝酸钾    D.硫酸铜

2.今有氯化钡、碳酸钾、硝酸银和盐酸等四种溶液，将它们两两混合，生成沉淀的反应有（  ）

A.3个    B.4个    C.5个    D.6个

3.鱼胆弄破后会使鱼肉粘上难溶于水的胆汁酸而变苦，要减少这种苦味，用来洗涤的最佳物质是（  ）

A.水    B.食盐    C.纯碱    D.食醋

4.下列物质能大量共存于水溶液中的是（  ）

A.硝酸、氢氧化钙、氯化钠     B.硝酸钾、氯化铜、硫酸铵C.氢氧化钠、硫酸镁、氯化钡   D.盐酸、碳酸钠、硝酸钙

5.学习化学可使你变的聪明，避免走人生活和学习的许多误区。如：（1）水银不是银，是金属汞。这样的知识你还知道多少？请举出两例：①                             ；②                             。

6.复分解反应是我们学过的化学基本反应类型之一。学习时，应注意将知识进行归纳、总结、深刻理解复分解反应发生的条件，形成完整的知识体系。

（1）写出下列反应的化学方程式。

①氯化钡溶液与硫酸钠溶液混合                             ；

②碳酸钾溶液与稀盐酸混合                                 ；

③氢氧化钡溶液与稀硝酸混合                               。

（2）你想过上述复分解反应为什么能够发生吗？这是因为在这些反应物中含有一些“特殊”的阴阳离子，它们能相互结合。如上述反应①中，实际参加反应的离子是SO42-和Ba2+，而Cl-和Na+则是“旁观者”，并没有参加反应。请你分析上述反应②中实际参加反应的离子是            ；上述反应③中实际参加反应的离子是            。

（3）请根据你的想像，在右

图中右边的容器中画出体现NaOH

和稀盐酸溶液反应产物的示意图。

拓展提高

7.向NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4四种溶液中分别加入不同的物质，通过一步反应都可生成的化合物M，则M是          。

8.某同学欲检验NaOH粉末中是否混有Na2CO3，他设计了三个方案如下：

请你对他的实验方案中的实验方法和结论给予评价

方案

过程

结论

评价

方案1

样品溶于蒸馏水，把pH试纸投入溶液中，若pH大于7

混有Na2CO3

方案2

取少量样品溶于蒸馏水后，滴入Cu SO4溶液，若有蓝色沉淀

混有Na2CO3

方案3

取少量样品溶于蒸馏水，滴入稀盐酸，有气泡产生

混有Na2CO3