第八單元第三節(jié)海水制堿

第三節(jié)海水“制堿”一、氨堿法（索爾維制堿法）制純堿以從海水中得到的食鹽為原料，如何實現(xiàn)NaClNa2CO3的轉(zhuǎn)化？

CO2加C、O去Cl元素守恒向飽和食鹽水中通入CO2向飽和食鹽水中先通入NH3制成飽和氨鹽水氨氣溶于水顯堿性，氨鹽水比食鹽水更易吸收CO2中和反應原理！加壓石灰石NaHCO3加熱飽和食鹽水加壓通入CO2飽和氨鹽水NH3過濾NH4ClNa2CO3NH3熟石灰氨堿法（索爾維制堿法）制純堿的反應原理☆NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝NaHCO3＋NH4Cl△2NaHCO3

＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑補充：氯化銨和熟石灰生成氨氣的反應原理：△2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O原料：食鹽、二氧化碳、氨氣產(chǎn)物：純堿（主要產(chǎn)物）、氯化銨（次要產(chǎn)物）師生共同分析1.石灰石的作用是什么？石灰石煅燒產(chǎn)生的二氧化碳作為氧源和碳源，氧化鈣轉(zhuǎn)化為氫氧化鈣后再與氯化銨反應放出氨氣，從而實現(xiàn)氨的循環(huán)利用。

高溫

CaCO3=CaO+CO2↑NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3＋NH4ClCaO＋H2O＝Ca(OH)2△2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O2.氨鹽水吸收二氧化碳后生成的碳酸氫鈉和氯化銨，哪種物質(zhì)首先結(jié)晶析出，為什么？

NaHCO3先結(jié)晶析出，在相同溫度下，NaHCO3的溶解度比NH4Cl小，且生成NaHCO3的質(zhì)量大，故NaHCO3先結(jié)晶析出。3.為什么氨鹽水比食鹽水更容易吸收二氧化碳？

氨氣易溶于水，其溶液呈堿性，二氧化碳通入水中生成碳酸，二者相遇發(fā)生中和反應，所以氨鹽水比食鹽水更容易吸收二氧化碳。4.過濾之后的母液中還有沒有NaHCO3？

有碳酸氫鈉，而且該溶液是碳酸氫鈉的飽和溶液。5.為什么說氨是媒介？NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3＋NH4Cl△2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O因為在反應前和反應后都沒有什么變化,都是NH3,只是促進CO2的溶解，故起了媒介作用。6.為什么采用飽和的食鹽水？目的：提高產(chǎn)量。氨堿法制純堿有哪些優(yōu)缺點？課本P44優(yōu)點：1.原料經(jīng)濟易得2.副產(chǎn)品氨氣和二氧化碳都可以回收循環(huán)使用，能連續(xù)生產(chǎn)。缺點：1.回收氨氣后，生成了沒有多大用途的氯化鈣（CaCl2），且污染環(huán)境2.NaCl利用率低。廢液中還含有大量的食鹽，使得原料食鹽的利用率只有約70％，這是一個很大的損失。聯(lián)合制堿法（侯氏制堿法）侯德榜，字致本，中國化學家。撰寫了《純堿制造》?！昂钍现茐A法”的創(chuàng)始人，創(chuàng)立了中國人自己的制堿工藝。打破了當時西方國家對制堿技術的壟斷，促進了世界制堿技術的發(fā)展。使中國人在世界化學界贏得了一席之地?。?！可謂揚眉吐氣?。?！凡是黃頭發(fā)藍眼睛的人能辦到的，我們黑頭發(fā)黑眼睛的人也能辦到！侯氏制堿法的反應原理：

①NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3＋NH4Cl△

②2NaHCO3

＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑③向濾出NaHCO3晶體的母液中加入研細的NaCI，使其中的NH4CI單獨結(jié)晶析出，用作氮肥，NaCl則可循環(huán)使用。(1.同離子效應：兩種含有相同離子的鹽（或酸、堿）溶于水時，它們的溶解度都會降低。2.平衡移動)侯氏制堿法優(yōu)于氨堿法之處是什么？缺點呢？優(yōu)點：1.把氨廠和堿廠建在一起聯(lián)合生產(chǎn)，由氨廠提供堿廠需要的氨和二氧化碳，析出氯化銨后的食鹽溶液可循環(huán)利用，使食鹽的利用率得到了提高。2.NH4Cl可作化肥。缺點：腐蝕設備嚴重。不同點：對過濾出NaHCO3后的母液的處理方法。思考:這兩種制堿方法有何異同?相同點：總原理相同

NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3＋NH4Cl

△2NaHCO3

＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑

有利有弊揚長避短氨堿法聯(lián)堿法評價方案思考：我國最大的內(nèi)陸咸水湖——青海湖“冬天撈堿”（純堿—碳酸鈉Na2CO3），“夏天曬鹽”（食鹽—氯化鈉NaCl）。這種季節(jié)性的生產(chǎn)方式原理是什么？食鹽的溶解度受溫度變化影響較小,要提取,只能把水蒸干結(jié)晶.而純堿的溶解度隨溫度下降顯著降低,冬天很易達到飽和而析出,所以用“撈”的方法即可。（鏈接中考）氨堿法生產(chǎn)純堿的主要反應原理如下：（1）NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3+NH4Cl（2）2NaHCO3=△=Na2CO3+CO2↑+H2O．對上述信息的有關理解不正確的是（）A．用食鹽制純堿需要含碳、氧元素的物質(zhì)B．（1）中析出晶體后剩余溶液只有一種溶質(zhì)C．氨鹽水比食鹽水更易吸收二氧化碳D．碳酸氫鈉比碳酸鈉受熱更易分解答案：B.析出晶體后剩余溶液中溶質(zhì)是NaHCO3、NH4Cl、NaCl二、純堿的性質(zhì)（1）.Na2CO3的物理性質(zhì)化學名稱俗稱顏色狀態(tài)溶解性碳酸鈉蘇打或純堿白色粉末或顆粒易溶于水2.Na2CO3的化學性質(zhì)（video）取少量碳酸鈉溶液，加入試管中，滴入2~3滴酚酞試液，觀察現(xiàn)象。結(jié)論：（1）Na2CO3溶液顯堿性，pH>7。（2）顯堿性的溶液一定是堿溶液嗎？實驗現(xiàn)象：_____________________。溶液變紅實驗1：不一定，純堿不是堿！！向盛碳酸鈉固體的試管中滴加稀鹽酸，觀察現(xiàn)象；迅速將燃著的木條伸進試管口，觀察現(xiàn)象。

實驗現(xiàn)象：______________________________。有大量氣泡產(chǎn)生，燃著的木條熄滅實驗2：思考：（1）由現(xiàn)象可知生成物中一定有______

（2）該反應的化學方程式_________________________。（3）若用稀硫酸代替稀鹽酸進行實驗，現(xiàn)象是否相同？相應的化學方程式__________________________。CO2Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2ONa2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O實驗結(jié)論：碳酸鈉可以與

或者

反應。H2SO4HClCO32-的檢驗試劑：稀HCl、澄清的石灰水、待測樣品方法：取少量待測樣品于試管中，向其中滴加適量的稀HCl，觀察到有氣泡冒出，將生成的無色、無味氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，證明待測樣品中含有CO32-。向盛有澄清石灰水的試管中滴加少量碳酸鈉溶液，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：_____________________。澄清的石灰水變渾濁該反應的化學方程式____________________________。實驗結(jié)論：碳酸鈉可以與Ca(OH)2反應。Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH實驗3：注意：此反應可用于工業(yè)制燒堿??！拓展：制堿原理：選取所制堿中的金屬鹽溶液與氫氧化鈉等可溶性堿反應。如：Cu(OH)2的制?。篊uSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4向盛有少量碳酸鈉溶液的試管中滴加氯化鋇溶液，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：_____________________。該反應的化學方程式__________________________________。實驗結(jié)論：碳酸鈉可以與BaCl2反應。Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+

2NaCl產(chǎn)生白色沉淀實驗4：思考：碳酸鈉可以與CaCl2反應嗎？

Na2CO3+

CaCl2

=CaCO3↓+2NaCl

碳酸鈉的用途：1.石油精煉、粗鹽精制、硬水軟化、人造纖維、玻璃生產(chǎn)2.應用于冶金、造紙、紡織印染、洗滌劑生產(chǎn)等領域物理性質(zhì)：白色、粉末狀固體、易溶于水化學性質(zhì)溶液顯堿性（指示劑）能與某些酸堿鹽反應。H2SO4、HCl、Ca(OH)2、BaCl2、CaCl2碳酸鈉的性質(zhì)小結(jié)補充：碳酸氫鈉的性質(zhì)

碳酸氫鈉，也叫酸式碳酸鈉，化學式:NaHCO3俗名：小蘇打。（1）.物理性質(zhì)：通常是白色粉末狀晶體，能溶于水。（2）.NaHCO3的化學性質(zhì)1.受熱易分解△2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O2.與酸反應NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O......碳酸氫鈉的用途：1.滅火器中產(chǎn)生二氧化碳的原料Al2(SO4)3

+6NaHCO3=2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4

2.食品工業(yè)上發(fā)酵粉的主要成分3.制造飲料常用的原料4.醫(yī)療上治療胃酸過多的藥劑之一注：根據(jù)物質(zhì)的儲存方法可以推測出物質(zhì)所具有的化學性質(zhì)。如：低溫、避光可推測出物質(zhì)受熱、見光易分解；密封推測該物質(zhì)可能與空氣的某種氣體發(fā)生反應等。反之亦然?？偨Y(jié)：碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)碳酸鈉碳酸氫鈉化學式俗名顏色、狀態(tài)溶解性水溶液酸堿性

熱穩(wěn)定性用途Na2CO3NaHCO3純堿、蘇打小蘇打白色

晶體白色

粉末能溶于水顯堿性滅火器、發(fā)酵粉、制飲料、治療胃酸石油精煉、洗滌劑、制造玻璃等。易溶于水顯弱堿性受熱不易分解受熱易分解三、鹽1.定義：由金屬陽離子或銨根離子和酸根陰離子構成的化合物。（頭金尾酸）2.鹽的溶解性規(guī)律（課本P118,口訣）：硝酸鹽都能溶，鉀鈉銨鹽也相同。鹽酸鹽中銀不溶（AgCl）。硫酸鹽中鋇不溶（BaSO4）(硫酸鈣硫酸銀微溶)。碳酸鹽中只溶鉀鈉銨。補充：1.酸中硅酸H2SiO3難溶于水，其它酸都易溶于水。堿中KOH、NaOH、Ba(OH)2和NH3·H2O易溶于水，Ca(OH)2微溶于水，其它堿難溶于水?？谠E：酸類易溶除硅酸，溶堿鉀鈉鋇和氨（Ca(OH)2微溶）2.常見的沉淀及顏色：不溶于酸的白色沉淀：AgCl、BaSO4溶于稀硝酸或鹽酸的白色沉淀：CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3、Zn(OH)2紅褐色沉淀：Fe(OH)3藍色沉淀：Cu(OH)23.特殊顏色的溶液：藍色溶液：含Cu2+的鹽溶液，如CuSO4溶液、Cu(NO3)2溶液等黃色溶液：含F(xiàn)e3+的鹽溶液，如FeCl3溶液、Fe(NO3)3溶液等綠色溶液：含F(xiàn)e2+的鹽溶液，如FeCl2溶液、FeSO4溶液等顏色深淺與濃度即溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)有關。3.鹽的化學性質(zhì)1.鹽+酸→新鹽+新酸條件：反應物中鹽可溶或難溶，酸可溶，生成物中必須有氣體、沉淀或水。寫出以下化學方程式。碳酸鈉和鹽酸、碳酸鈣和鹽酸硝酸銀和鹽酸、氯化鋇和硫酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2OCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OAgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl2.鹽+堿→新鹽+新堿條件：反應物中鹽與堿都必須溶于水，生成物中必須有氣體、沉淀或水。寫出以下化學方程式。碳酸鈉和氫氧化鈣硫酸銅和氫氧化鈉Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOHCuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO43.鹽+鹽→兩種新鹽條件：反應物中的兩種鹽都必須溶于水，生成物中必須有沉淀。寫出以下化學方程式。硫酸鈉和硝酸鋇氯化鈉和硝酸銀碳酸鉀和氯化鈣Na2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2NaNO3NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl4.鹽+金屬→新鹽+新金屬（第九單元）1、與酸的反應----鹽+酸2、與堿的反應---鹽+堿3、與鹽的反應----鹽+鹽總結(jié)：鹽的性質(zhì)二者必須可溶總結(jié)：酸堿鹽的反應條件是“反應物有酸則其中一種溶即可,無酸則必須兩種都溶”四、復分解反應的實質(zhì)與條件1.定義：如果兩種化合物相互交換成分，生成另外兩種新的化合物，那么這樣的反應就叫做復分解反應。（課本P4）酸、堿、鹽之間發(fā)生的反應一般都屬于復分解反應，但并不是任意的酸、堿、鹽之間都能發(fā)生復分解反應?；貞洠篘a2CO3H+Cl-Cl-H2CO3HClCO32-Na+Na+H+H2OCO2↑+Na+Cl-Na+Cl-Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2OHCl2.復分解反應的實質(zhì)Na2CO3Ba2+Cl-Cl-BaCO3BaCl2CO32-Na+Na+BaCO3Na+Cl-Na+Cl-Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaClNaOH+HCl=NaCl+H2ONaOHH+Cl-Cl-H2OHClOH-Na+Na+

表述1：酸、堿、鹽之間發(fā)生的復分解反應，其實質(zhì)是離子之間相互結(jié)合，生成難溶性的堿或鹽、不穩(wěn)定的酸或堿（分解放出氣體）或水。（課本P46）

表述2：酸、堿、鹽所電離出的離子相互結(jié)合，生成沉淀、氣體或者水的過程。復分解反應的實質(zhì)就是：3.復分解反應的條件：反應物：a.酸與堿反應：酸必須可溶，堿可溶或難溶都可以。b.鹽與酸反應：酸必須可溶，鹽可溶或難溶都可以。c.鹽與堿反應：

兩類反應物都必須可溶。d.鹽與鹽反應：

兩類反應物都必須可溶。生成物：至少有沉淀、氣體或水中的一種生成。思考下列反應能否發(fā)生：Cu(OH)2+Na2CO3Cu(OH)2+BaCO3Na2SO4+BaCO3BaSO4+Na2CO3NaCl+KNO34.復分解反應發(fā)生時常見的產(chǎn)生沉淀、氣體以及水的反應(1).常見的產(chǎn)生沉淀的反應：Ag+和Cl-反應生成白色沉淀AgClBa2+和SO42-反應生成白色沉淀BaSO4Ca2+和CO32-反應生成白色沉淀CaCO3Ba2+和CO32-反應生成白色沉淀BaCO3Mg2+和OH-反應生成白色沉淀Mg(OH)2Fe3+和OH-反應生成紅褐色沉淀Fe(OH)3Cu2+和OH-反應生成藍色沉淀Cu(OH)2(2).常見的產(chǎn)生氣體的反應：H+和CO32-反應生成CO2和H2OH+和HCO3-反應生成CO2和H2ONH4+和OH-反應生成NH3和H2O(3).只有水產(chǎn)生的反應：H+和OH-反應生成H2O（中和反應的實質(zhì)）5.復分解反應的應用：﹛H+OH-CO32-OH-﹛H+Mg2+Fe3+Cu2+Al3+CO32-﹛H+Ca2+、Ba2+等Cl----Ag+SO42----Ba2+以下離子在溶液中不能共存例題：某城市有甲、乙兩工廠排放污水，污水中各含有下列6種離子中的3種（兩廠不含相同離子）：Ag+、Ba2+、Na+、Cl-、SO