2017高中化学 第一单元 走进化学工业 课题3 纯碱的生产教案 新人教版选修2

1、第一尤针织面料进入化工课题3纯碱生产教学目的：1 .了解中国纯碱工业现状，掌握相关化学原理2 .结合侯氏制碱法，对学生进行爱国主义教育3、了解我国基本化工制造资源、基本化工产品的主要种类和发展概况。教学重点、难点：掌握纯碱工业相关化学原理研究建议：1 .实验：用碳酸氢铵和氯化纳金属钍制备碳酸纳金属钍，检验产品2、查阅资料：侯德榜制碱法。会话分类：每个会话教程过程：课程练习放入NaOH溶液的试剂瓶口部随着时间的推移会附着白色固体，该固体的成分为bnaohb.na2co3c.nah co3d.na2co 310 h2o2 .在接下来的实验中，没有白色沉淀和结晶析出的是CDa .在饱和石灰水中加入少

2、量NaOH固体，使一盏茶量的CO2通过b .饱和碳酸纳金属钍溶液c .在氯化钙溶液中加入少量的CO2 D .碳酸水素纳金属钍溶液和氯化钡溶液以下关于NaHCO3的描述不正确的是ADa .这是白色粉末，溶解度比Na2CO3大加热到200左右可以完全分解，利用这一性质，可以从NaHCO3制造中提取纯碱与Na2CO3一样，质量相同，分别与一盏茶量的盐酸反应，NaHCO3能够得到很多二氧化碳d .其分子在空气中被NaHCO310H2O风化4 .以下物质中可用于治疗胃酸过多的是a :a .碳酸纳金属钍b .氢氧化纳金属钍c .氧化纳金属钍d .碳酸钡5 .纯碱和苏打水是厨房常见的两种用品，它们都是白色固

3、体，区分这些个两种物质的说法正确的是ca .两种样品分别用炒锅加热，全部分解挥发，没有残留物的是苏打b .在干净的金属丝中浸泡两种样品在瓦斯气体火焰上灼烧，使火焰颜色明显变化的是苏打水c .用两个小葛拉斯，分别放少量的两种样品，放入等量的食醋，气泡产生得快的小苏打水d .首先将两个样品配制成溶液，分别加入石灰水，无白沉淀生成苏打6 .有的学生用溶液吸收瓦斯气体调制溶液，以防止通气生成的身体过多，他修订了以下实验程序j用25mL的溶液吸收过剩的瓦斯气体，直到瓦斯气体变得不溶解k将溶液仔细煮沸12分钟在lk得到的溶液中加入25mL相同的溶液，将溶液混合到一盏茶中。根据他的设定修正，步骤j的实验装置

4、如下图所示美国广播公司(1)他能否创造出更纯洁的东西的理由是：(2)装置a使用的试剂是石灰石和稀盐酸，是否可以用纯碱代替石灰石(3)在装置b中使用的试剂，(4)有人认为，将实验步骤的顺序调换，即混合后煮沸，更合理，你认为对吗？ 为什么？ 中国语，中国语，中国语。答： (1)可能的原因是实验生成，其中的溶解气体沸腾时除去，实验中正好被NaOH中和完全转化生成(2)的原因是，实验中使用的气体发生器只适用于块状固体和液体反应，粉末状固体，反应过激(3)。7 .在化学活动课上，三组学生分别用图示甲、乙两装置探索“NaHCO3和Na2CO3和稀盐酸的反应”，根据表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中

5、的固体粉末放入云同步试管中(装置的气密性已检查完毕)。请回答：各组反应开始时，_装置中气球的体积先增大，该装置中反应的络离子方程式公式，公式，公式，公式。试管中没有生成瓦斯气体时，在3组实验中发生不同的现象，填写下表的空格。组数试剂用量实验现象(气球的体积变化)分析原因0.42克氢氧化钠0.53克na2co 33mL 4 molL-1盐酸甲中气球和乙中气球气球的体积相等甲、乙盐酸都过剩n(NaHCO3)=n(Na2CO3)甲(CO2)=乙(CO2)0.3克钠钙离子0.3克na2co 33mL4 molL-1盐酸甲的气球比乙的气球中气球的体积大0.6克nah co 30.6克na2co 33 m

6、 l 2摩尔- 1盐酸甲的气球比乙的气球中气球的体积大一有会儿，乙中气球缩小甲中气球的体积几乎没有变化(用络离子方程式表示)回答： (2)甲HCO3- H=CO2 H2O 甲、乙盐酸均为n(NaHCO3) n(Na2CO3) V甲(CO2) V乙(CO2) 甲、乙盐酸不足的CO2 CO32- H2O=2HCO3-分析： (2)从化学方程式的修正算法可知，第1组中NaHCO3和Na2CO3完全反应。 比较第一组的数据可知，第二组盐酸过剩，NaHCO3和Na2CO3完全反应，NaHCO3比Na2CO3产生的CO2多。 在组中，n (na2co3)=0. 0057摩尔，n (nah co3)=0.

7、0071摩尔，n (HCI )=0. 006摩尔。 在盐酸中慢慢加入Na2CO3，在盐酸反应结束之前盐酸过剩，Na2CO3少量。 在那里开始发生的反应是Na2CO3 2HCI=2NaCI CO2 H2O，根据化学方程式。Na2CO3 2HCI=2NaCI CO2 H2O0.003摩尔0.006摩尔0.003摩尔NaHCO3 HCI=NaCI CO2 H2O0.006摩尔0.006摩尔0.006摩尔明确了Na2CO3、NaHCO3都过剩，NaHCO3产生的CO2比Na2CO3多。 由于气体被气球收集，乙中CO2与过剩的Na2CO3溶液反应。8、根据侯德榜碱法原理，参考下表数据，实验室制备纯碱Na

8、2CO3的主要步骤是将制备的饱和NaCl溶液放入烧杯中加热，将温度控制在3035，在搅拌下分批装入粉碎的NH4HCO3固体，投入4种盐在不同温度下的溶解度(g/100 g水)表温度溶解度盐0102030405060100美国航空35.735.836.036.336.637.037.339.8二氧化碳11.915.821.027.0！-二氧化碳6.98.19.611.112.714.516.4-NH4Cl航空母舰29.433.337.241.445.850.455.377.335NH4HCO3分解请回答：(1)反应温度控制在3035是因为，如果高于35，低于30，为了控制这个温度范围，加热方法是

9、。(2)采购结束后，保温30分钟，目的是。 静置后仅析出NaHCO3结晶的原因是。 用蒸馏水清洗NaHCO3结晶的目的是除去杂质(用化学式表示)。(3)过滤得到的母液中含有(用化学式表示)，可以添加，进一步处理使NaCl溶液循环的同时，回收NH4Cl。(4)测定纯碱制品中的NaHCO3含量的方法是，准确测量纯碱样品W g，在玉米瓶中加入蒸馏水溶解，加入1滴2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为c(mol/L )的HCl溶液将溶液从红色滴到无色(指示h )(1)NH4HCO3裂解反应速度降低水浴加热(2)使反应进行到一盏茶，使NaHCO3的溶解度最小的NaCl、NH4Cl、NH4HCO3(3)NaHC

10、O3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3。 HCl(4)侯氏碱法碳酸纳米金属钍的用途非常广泛。 曾从盐碱地和盐湖中获得碳酸纳金属钍，但不能满足工业生产需要。1862年，比利时人solvay (Ernest solvay 1838-1922 )发明了以食盐、阿摩尼亚、二氧化碳为原料制造碳酸纳金属钍的“solvay制碱法”(也称为阿摩尼亚盐化学基法)。 之后，英、法、德意志、美国等国家相继建成纯碱大量生产工厂，组织苏红宝石公会对会员以外的国家进行技术封锁。第一次世界大战中，欧亚交通梗塞。 由于我国所需的纯碱都是从英吉利进口的，在有会儿期间，纯碱非常缺乏，在以纯碱为原料的民族工业中，有些难以生存。

11、 1917年，爱国实业家范旭东在天津塘沽成立了永利碱业公司，决心打破洋人的垄断，生产中国的纯碱。 他聘请在美国留学的侯德榜老师为总工程师。1920年，侯德榜老师毅然回国工作。 他埋头于碱制造技术和设备的改良，终于摸索了索红宝石法的各种生产技术。 1924年8月，塘沽碱厂正式投产。 1926年，中国生产的“红三角”布兰德纯碱在美国费城的世界博览会获得金牌。 产品不仅销往国内，还销往日本和东南亚。针对索红宝石法生产纯碱时食盐利用率低、制碱成本高、废液、废渣污染环境和处理困难等不足，侯德榜先生经过数千次试验，于1943年成功研究了联合制碱法。 该方法联合生产合成氨和纯碱两种产品，提高了食盐利用率，缩

12、短了生产流程，减少了环境污染，降低了纯碱的成本。 联合制碱法很快就被世界采用了。侯德榜对碱制造技术作出了重要贡献，人们称他发明的联合碱制造法为“侯氏制碱法”。 他本人也获得“中国工程学会化学工业贡献最大者奖”，被聘为英吉利化学工业学会名誉会员，英吉利皇家学会和美国化学工程学会名誉会员。侯德榜先生对英、法、德意志、美国等国家的垄断技术非常愤慨，将自己多年的制碱技术研究心得体会写进了纯碱制造本书里，1933年在美国出版，向世界公布保密长达70年的苏红宝石法，令中外学者钦佩。 这本书被称为第一次制碱名萩，为祖国荣誉附：索红宝石法和侯氏制碱法十九世纪六十年代，比利时人萨特面包车发明，阿摩尼亚、二氧化碳和食盐饱和液共同作用制造碳酸水素纳米金属钍。 分滤、烧制、分解得到高纯度的碳酸纳金属钍，这是有名的阿摩尼亚盐化学基法，也称为红宝石法。 用阿摩尼亚碱法生产的碳酸氮钠金属钍的质量远优于用天然碱和鲁布兰法生产的碱，因此被称为“纯碱”。苏红宝石法比传统贷款法有明显的优点。 但对原料氯化纳金属钍的利用率较低(仅28%左右)，氯化纳金属钍中的氯元素完全不被利用，全部变成废物氯化钙元素而无法处理，占用土地，污染环境。 中国著名化学家侯德榜，在1938年发明了联合制碱法，很好地解决了这个问题。 是阿摩尼亚碱法和合成氨法并用，生产纯碱和氯化阿摩尼亚为云同步