高一化學人教版學案階段素養(yǎng)提升課第二章海水中的重要元素鈉和氯

階段素養(yǎng)提升課第二章浩瀚的海洋號稱“藍色的聚寶盆”，從海面到海底，蘊藏著種類繁多、數(shù)量巨大的資源，讓我們來感受一下海水綜合利用的價值吧！(一)侯氏制堿法(Na2CO3和NaHCO3)侯氏制堿法是我國化學工程專家侯德榜于1943年創(chuàng)立的，他以食鹽(“海水曬鹽”得到的氯化鈉)、水、氨氣、二氧化碳為原料，先制得碳酸氫鈉和氯化銨，進而生產(chǎn)出純堿。(1)侯氏制堿法最終制得的碳酸氫鈉中含有碳酸鈉：①能不能用氫氧化鋇溶液或澄清石灰水鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液？提示：不能。因為碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液均與它們反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀。反應(yīng)的離子方程式為COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋Ca2＋=CaCO3↓，HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O；COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋Ba2＋=BaCO3↓，HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋Ba2＋＋OH－=BaCO3↓＋H2O。②分別向等濃度的Na2CO3、NaHCO3的稀溶液中滴加同濃度的CaCl2溶液，產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象相同嗎？原因是什么？提示：產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象不相同。Na2CO3溶液開始就產(chǎn)生沉淀，而NaHCO3溶液開始時現(xiàn)象不明顯。(2)實驗所得碳酸氫鈉晶體中，可能含有的雜質(zhì)離子有Cl－，實驗室如何鑒定碳酸氫鈉中含有NaCl?提示：取樣品少許，溶解，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，則說明碳酸氫鈉中含有NaCl。(二)氯堿工業(yè)(氯及其化合物的性質(zhì)、物質(zhì)的量)工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2。(1)寫出電解飽和食鹽水反應(yīng)的方程式。提示：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Cl2↑＋H2↑＋2NaOH。(2)寫出氯氣與Ca(OH)2溶液反應(yīng)的化學方程式？該反應(yīng)在工業(yè)上常用來制作漂白粉，漂白粉的有效成分是什么？漂白粉失效時發(fā)生的主要反應(yīng)是什么？提示：2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2；漂白粉失效時發(fā)生的主要反應(yīng)為CO2＋Ca2＋＋2ClO－＋H2O=CaCO3↓＋2HClO，2HClOeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5())2HCl＋O2↑。(3)有同學查閱資料了解到，將漂白粉與濃鹽酸混合會有Cl2產(chǎn)生，請你寫出反應(yīng)的離子方程式。若反應(yīng)中生成1mol的Cl2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是多少？提示：反應(yīng)的化學方程式為Ca(ClO)2＋4HCl(濃)=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O；反應(yīng)中生成1mol的Cl2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是1mol。弘揚傳統(tǒng)文化，踐行立德樹人中國著名化學家“聚天下英才而用之”是習近平主席人才思想的精髓。習近平主席指出，要樹立強烈的人才意識，尋覓人才求賢若渴，發(fā)現(xiàn)人才如獲至寶，舉薦人才不拘一格，使用人才各盡其能。只有這樣，才能使大家的聰明才智充分發(fā)揮出來。中華優(yōu)秀文化滋養(yǎng)著中華民族的民族精神，它賦予了中華民族偉大的生命力和凝聚力，孕育了無數(shù)的著名的科學家。在此，我們有必要了解六位著名的化學家及他們的貢獻。(1)侯德榜侯德榜(1890年8月9日～1974年8月26日)，名啟榮，字致本，生于福建閩侯，杰出化學家，侯氏制堿法的創(chuàng)始人，近代化學工業(yè)的奠基人之一，是世界制堿業(yè)的權(quán)威。20世紀20年代，他突破氨堿法制堿技術(shù)的奧秘，主持建成亞洲第一座純堿廠；30年代，他領(lǐng)導(dǎo)建成了中國第一座兼產(chǎn)合成氨、硝酸、硫酸和硫酸銨的聯(lián)合企業(yè)；40～50年代，他又發(fā)明了連續(xù)生產(chǎn)純堿與氯化銨的聯(lián)合制堿新工藝，以及碳化法合成氨流程制碳酸氫銨化肥新工藝，并使之在60年代實現(xiàn)了工業(yè)化和大面積推廣。1926年中國“紅三角”牌純堿闖入萬國博覽會，獲金質(zhì)獎?wù)?。他還積極傳播交流科學技術(shù)，培育了很多科技人才，為發(fā)展科學技術(shù)和化學工業(yè)做出了卓越貢獻。(2)黃鳴龍黃鳴龍，有機化學家。1898年生于江蘇省揚州市，1924年獲德國柏林大學哲學博士學位，1955年被選聘為中國科學院學部委員(院士)，1979年逝世。他畢生致力于有機化學的研究，特別是甾體化合物的合成研究，為我國有機化學的發(fā)展、甾體藥物工業(yè)的建立以及科技人才的培養(yǎng)做出了突出貢獻。(3)柳大綱柳大綱，字紀如，江蘇儀征人，著名無機化學和物理化學家，中國分子光譜研究的先驅(qū)者，鹽湖化學的奠基人，中國科學院院士。柳大綱開拓了中國鹽湖資源及其化學基礎(chǔ)的研究，組織綜合隊伍進行科研考察，并組建了青海鹽湖研究所。他勘測研究了察爾汗鹽湖區(qū)富藏的鉀、鎂資源，發(fā)現(xiàn)了柴旦鹽湖區(qū)柱硼鎂石資源以及柴達木盆地若干點的鋰資源等，提出了從鹽湖鹵水分離制鉀和直接提取硼鋰資源的有效工藝，為鹽湖開發(fā)和西北地區(qū)建設(shè)做出了突出貢獻。(4)黃子卿黃子卿，物理化學家和化學教育家，主要從事電化學、生物化學、熱力學和溶液理論等多方面的研究。他曾精確測定了熱力學溫標的基準點——水的三相點，并在溶液理論方面頗有建樹。他是中國物理化學的奠基人之一，畢生從事化學教育事業(yè)，不遺余力地培育人才。(5)蔣明謙蔣明謙，有機化學家，四川蓬溪人。他在研究結(jié)構(gòu)性能定量關(guān)系方面進行了開拓性工作，提出誘導(dǎo)效應(yīng)指數(shù)與同系因子，發(fā)現(xiàn)同系線性規(guī)律，隨后又發(fā)現(xiàn)了共軛基團的結(jié)合規(guī)律，在理論有機化學方面做出了重要貢獻。(6)徐光憲徐光憲(1920.11.7－2015.4.28)，浙江紹興上虞人，物理化學家、無機化學家、教育家，2008年度“國家最高科學技術(shù)獎”獲得者，被譽為“中國稀土之父”、“稀土界的袁隆平”。徐光憲長期從事物理化學和無機化學的教學和研究，涉及量子化學、化學鍵理論、配位化學、萃取化學、核燃料化學和稀土科學等領(lǐng)域。基于對稀土化學鍵、配位化學和物質(zhì)結(jié)構(gòu)等基本規(guī)律的深刻認識，他發(fā)現(xiàn)了稀土溶劑萃取體系具有“恒定混合萃取比”基本規(guī)律，在20世紀70年代建立了具有普適性的串級萃取理論。侯氏制堿法是我國化學工程專家侯德榜于1943年獨立發(fā)明，它打破了當時外國的技術(shù)封鎖。某化學小組模擬侯氏制堿法，以NaCl、NH3、CO2和水等為原料并以如圖所示裝置制取NaHCO3，反應(yīng)的化學方程式為NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl。然后再將NaHCO3制成Na2CO3。(1)裝置乙的作用是什么？提示：吸收HCl。裝置甲是制備二氧化碳氣體的發(fā)生裝置，生成的二氧化碳氣體中含有氯化氫氣體，對制備碳酸氫鈉有影響，裝置乙的作用是吸收氯化氫氣體。(2)由裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時，需要進行的實驗操作有哪些？提示：過濾、洗滌、灼燒。制取NaHCO3時需要過