人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第二章第一節(jié)研究與實(shí)踐了解純堿的生產(chǎn)歷史課件

研究與實(shí)踐了解純堿的生產(chǎn)歷史第二章海水中的重要元素——鈉和氯第一節(jié)鈉及其化合物【研究目的】純堿是一種重要的化工原料，具有廣泛的用途。通過(guò)查閱資料，了解純堿的生產(chǎn)歷史，感受化學(xué)工業(yè)發(fā)展過(guò)程中技術(shù)進(jìn)步的重要性，以及建設(shè)生態(tài)文明的意義。

(2)制取方法評(píng)價(jià)路布蘭制取純堿，主要生產(chǎn)過(guò)程在固相中進(jìn)行，難以連續(xù)生產(chǎn)，又需硫酸做原料，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)量不純，原料利用不充分，價(jià)格較貴，所以在20世紀(jì)20年代被淘汰。2．索爾維制堿法1861年比利時(shí)工程師索爾維發(fā)明的純堿制法，是以食鹽(氯化鈉)、石灰石(經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣為原料來(lái)制取純堿。(1)制取原理與步驟

(2)制取方法評(píng)價(jià)此法食鹽利用率比路布蘭制堿法高，產(chǎn)品較純凈，成本低。缺點(diǎn)：原料中一半成分未能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。3．侯氏制堿法1943年我國(guó)化學(xué)工業(yè)科學(xué)家侯德榜發(fā)明創(chuàng)建了聯(lián)合制堿法，即將氨堿法(又稱索爾維制堿法)和合成氨法兩種工藝聯(lián)合起來(lái)，同時(shí)生產(chǎn)純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品的方法。原料是食鹽、氨和二氧化碳，二氧化碳為合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣。(1)制取原理與步驟

(2)制取方法評(píng)價(jià)①符合現(xiàn)在提倡的“綠色化學(xué)的要求”，提高了原料(NaCl)的利用率，不產(chǎn)生無(wú)用的CaCl2。②利用了大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)的優(yōu)越性，利用一個(gè)廠的廢料，作為另一個(gè)廠的主要原料。如合成氨廠的廢料CO2可以作為堿廠的主要原料；堿廠無(wú)用的Cl－可以代替價(jià)格比較昂貴的硫酸用來(lái)固定氨，制成氮肥，降低了成本，提高了綜合經(jīng)濟(jì)效益?！窘Y(jié)果與討論】1．根據(jù)以上研究分析后一種制堿法與前一種制堿法相比所具有的優(yōu)勢(shì)是什么？提示：索爾維制堿法相比于路布蘭制堿法的優(yōu)點(diǎn)是原料(食鹽和石灰石)便宜；產(chǎn)品純堿的純度高；副產(chǎn)品氨和二氧化碳都可以回收循環(huán)使用；制造步驟簡(jiǎn)單，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。侯氏制堿法與索爾維制堿法相比較，其優(yōu)點(diǎn)是食鹽的利用率大大提高，用等量的食鹽可生產(chǎn)更多的純堿，同時(shí)得到氮肥氯化銨，不再產(chǎn)生廢渣氯化鈣，減少了對(duì)環(huán)境的污染，并且大大降低了純堿和氮肥的成本，充分體現(xiàn)了大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)的優(yōu)越性。2．從生態(tài)文明建設(shè)的角度，思考侯氏制堿法的意義。提示：減少了對(duì)環(huán)境的污染，有助于環(huán)境保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè)，原料利用率高，產(chǎn)率高，降低了成本，減少了資源的浪費(fèi)和能源的消耗?！緦?shí)踐訓(xùn)練】1．實(shí)驗(yàn)室模擬侯氏制堿法制備少量純堿，下列實(shí)驗(yàn)裝置和操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?

)A．用甲裝置制取CO2B．用乙裝置先通CO2，再通NH3制備NaHCO3C．用丙裝置過(guò)濾并洗滌NaHCO3D．用丁裝置加熱NaHCO3制備Na2CO3√243題號(hào)1243題號(hào)1C

[稀硫酸和碳酸鈣反應(yīng)會(huì)生成硫酸鈣，而硫酸鈣微溶于水，會(huì)附著在碳酸鈣表面，阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，無(wú)法得到足夠的二氧化碳，反應(yīng)會(huì)逐漸停止，A錯(cuò)誤；由于CO2

在水中的溶解度小，而氨氣極易溶于水，因此先通入氨氣使溶液呈堿性，然后再通入CO2

，B錯(cuò)誤；NaHCO3在冷水中的溶解度較小，可以用冷的蒸餾水洗滌NaHCO3，C正確；加熱NaHCO3制備Na2CO3應(yīng)該在坩堝中進(jìn)行，D錯(cuò)誤。]2．我國(guó)化學(xué)家侯德榜創(chuàng)立了著名的“侯氏制堿法”(流程簡(jiǎn)圖如圖所示)，促進(jìn)了世界制堿技術(shù)的發(fā)展。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(

)A．操作a是過(guò)濾B．圖中X可能是氨氣C．母液的主要成分是NH4Cl，可用于化肥工業(yè)D．通入氨氣的作用是使溶液呈堿性，促進(jìn)二氧化碳的吸收，更多地析出沉淀23題號(hào)14√23題號(hào)14

3．“索爾維制堿法”工藝流程如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：23題號(hào)41(1)向飽和氯化鈉溶液中先通入________，效果更好。反應(yīng)制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化學(xué)方程式為______________________________________________________。NH3NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl23題號(hào)41(2)索爾維制堿法除了得到純堿外，還會(huì)產(chǎn)生一種廢渣________。侯氏制堿法在此工藝上改進(jìn)，不再使用碳酸鈣制備CO2，而是在制備NH3的過(guò)程中制得CO2，則侯氏制堿法在得到純堿的同時(shí)還制得了________，此物質(zhì)在農(nóng)業(yè)上的用途是________。CaCl2NH4Cl作氮肥23題號(hào)41[解析]

(1)由于氨氣極易溶于水，所以向飽和NaCl溶液中先通入氨氣，效果更好。反應(yīng)制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化學(xué)方程式為NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。(2)根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)過(guò)程中還有氯化鈣生成。根據(jù)化學(xué)方程式NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl可知，侯氏制堿法在得到純堿的同時(shí)還制得氯化銨，銨鹽在農(nóng)業(yè)上可作氮肥。243題號(hào)14．我國(guó)化學(xué)家侯德榜發(fā)明的“聯(lián)合制堿法”為世界制堿工業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)。Ⅰ．如圖為聯(lián)合制堿法的主要過(guò)程(部分物質(zhì)已略去)：243題號(hào)1(1)①～③的涉及的操作方法中，包含過(guò)濾的是________(填序號(hào))。(2)根據(jù)上述流程圖，將化學(xué)方程式補(bǔ)充完整。NH3＋CO2＋________＋________===NaHCO3＋NH4Cl。(3)煅燒NaHCO3固體的化學(xué)方程式是______________________________________________。(4)上述聯(lián)合制堿法流程可以循環(huán)使用的中一種物質(zhì)是________(填化學(xué)式)。①③NaClH2O

CO2↑＋H2OCO2243題號(hào)1Ⅱ．某小組利用下列裝置對(duì)Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)進(jìn)行探究，(夾持裝置已略去，氣密性已檢查)。243題號(hào)1(5)方框中為洗氣裝置，請(qǐng)將該裝置圖補(bǔ)充完整________。(6)試劑a為飽和NaHCO3溶液，其作用是______________________________________________________________。(7)實(shí)驗(yàn)持續(xù)一段時(shí)間后，觀察到飽和Na2CO3溶液中有細(xì)小晶體析出，用化學(xué)方程式表示產(chǎn)生細(xì)小晶體的原因_______________________________________________________________________。除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓243題號(hào)1[解析]

Ⅰ．向飽和食鹽水依次通入氨氣、二氧化碳?xì)怏w發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，過(guò)濾得到的碳酸氫鈉固體加熱分解生成碳酸鈉，溶液A中加入氯化鈉析出氯化銨晶體，過(guò)濾得到氯化銨晶體和溶液B(主要為氯化鈉、氯化銨等)。(1)過(guò)濾是分離固體和液體的操作，分析可知①～③所涉及的操作方法中，包含過(guò)濾的是①③。243題號(hào)1(2)氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳生成碳酸氫鈉和氯化銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式：NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。(3)碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水。(4)開始通入二氧化碳參加反應(yīng)，最后碳酸氫鈉受熱分解生成的CO2可循環(huán)使用。243