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8.3海水制碱第一课时
8.3海水制碱第一课时
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这两种制碱方法有何异同?
• 总原理相同:
NaCl +NH3+CO2+H2O 2NaHCO3
======
NaHCO3+ NH4Cl
Na2CO3+CO2↑+ H2O
不同:对过滤出NaHCO3后的母液的处理方法
优点: 原料便宜
氨气和二氧化碳可循环使用
缺点: 氯化钠利用率低
产生了无用的氯化钙,用处不大, 且污染环境. 向析出NaHCO3的母液(氯化铵)中加入 研细的NaCI,使NH4CI结晶析出,用 作氮肥,氯化钠溶液可循环使用。
第三节 海水“制碱”
Na2CO3
俗称:纯碱或苏打
信息分析 海水中含量最多的盐就是食盐 (NaC1), 我国海岸线漫长,可采用盐田法晒制而得。 原料来源广,成本低,且和纯碱 (Na2CO3) 都属钠盐,在组成上都含钠元素。 提出猜想
——食盐(NaC1)可以转化为纯碱 (Na2CO3)
可从以下几方面考虑:原料来源 是否丰富、易得?价格是否低廉? 工艺流程是否简单?生产过程是 在工业上以氯化钠为主要原料,制取碳酸钠。 否安全?是否会造成环境污染?
2、与酸反应(反应类型:
NaHCO3+HCl NaCl CO2
)
H2O
注:1、碳酸氢钠还有其它性质。 2、根据物质的储存方法可以推测出物 质所具有的化学性质。如:低温、避光可推测 出物质受热、见光易分解; 密封推测该物质可能与空气的某种气体发生反 应等
碳酸氢钠的用途: 阅读44页最后一自然段
灭火剂
\
100 90 80 70 60 50
氯化铵
40
30 20 10 0
碳酸氢钠
0
10 20
30 40 50 60 70 80 90 100
温度/℃
氨碱法制纯碱的温度要控制在28~35℃。
为什么食盐水中通入氨气后更易 于吸收二氧化碳?
温馨小提示:氨气显碱性通常情况下, 一体积水能溶解 700个体积的氨气,而 氨气易溶于水,使溶液呈碱性,能与 一体积水只能溶解一体积二氧化碳。 二氧化碳溶于水生成的碳酸发生中和反应,
思考:NaCl Na2CO3 从组成上看发生 了什么变化?你认为还需要含什么元素的物 质参加反应?
制取碳酸钠所需要的反应物有:氯化钠、 二氧化碳。仅此这两种物质你认为行不行? 还需要:氨气、水
Fra Baidu bibliotek
• 海水制碱的原料:
食盐、石灰石和氨气
↓
Na CI
↓
CO2
↓
使CO2更易 被食盐水吸收
蒸发
提纯
氨为媒介
饱和食盐水
侯德榜生平简介
侯德榜(1890-1974) 1890年8月9日出生于福建的一个农民家 庭,就读于福州英华书院和沪皖两省路矿学 堂,1910年考入清华留美预备学堂,1913 年公费赴美留学,1917~1921年先后获得 麻省理工学院化学工程学学士学位、哥伦 比亚大学硕士学位和该校哲学博士学位。
侯氏制碱法的反应原理
通入氨气 饱和氨盐水 通入 二氧化碳 过滤
饱和食盐水
氨气 饱和氨盐水 通入 二氧化碳 过滤 NaHCO3 加热 Na2CO3 NH4Cl 熟石灰 NH3
• 以从海水中得到的 食盐 为原料,如 何实现NaC1 Na2CO3的转化?
元 素 守 恒
加C、O 去C1
向饱和食盐水 中通入CO2
CO2
石灰石
5、下列说法正确的是 A A.制纯碱需要的原料有食盐和石灰石 B.海水晒得的粗盐可以直接吸氨制成氨盐水 C.向氨盐水中通入CO2可得到纯碱,溶液经结 晶后得到纯碱固体 D.因为氯化钠水溶液呈中性,所以氨盐水也 呈中性 6、侯氏制碱的优点有四,你认为错误的是 C A.生成过程中部分产品可选为初始原料使用 B.副产品是一种可利用的氮肥 C.反应不需加热 D.副产品不会造成污染环境
加压 氨气溶于水显碱 性,氨盐水比食 盐水更易吸收
CO2
中和反 应原理!
向饱和食盐水中先通入 NH3制成饱和氨盐水
明确原理
反应为什 么能发生 呢?
——海水制碱的反应方程式 吸氨 碳化 过滤
碳酸氢根 离子 HCO3-
NaCI+NH3+CO2+H2O=NaHCO3 +NH4CI
热解
△
碳酸氢钠或小苏打
2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2↑
比 一 比 , 看 谁 完 成 得 又 快 5、已知氨气极易溶于水, 又 用水吸收时要采用如图所示 准 装置。你能解释中的道理吗? !
1、氨碱法是以( )为原料,以(氨) 食盐 )、( 石灰石 为媒介,来制取纯碱的。 2、氨碱法制碱的反应方程式为 △ NaCI+ NH3+CO2+H2O=NaHCO3 +NH4CI ———————— 2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2↑ ———————— 3、联合制碱法又叫(侯氏制碱法),是我国著名 化学家(侯德榜)创立的。 4、小明发现家里的洗洁精用完了,他该如何洗掉 纯碱 盘子上的油污呢?
自 然 界 中 有 天 然 纯 碱
内蒙古鄂尔多斯合同查汗淖碱湖
天然碱
盐湖
?
纯碱(Na2CO3)
许多植物体内含有碳酸钾和碳酸钠,当 它们腐烂或被烧成灰烬后,其中含有一定量 的碳酸钠,其质量分数高达30%。400多年 前我国明朝医学家李时珍的《本草纲目》中 就写到:“采蒿蓼之属,晒干,烧灰,以原 水淋汁。”这里蒿和蓼都是草名。 欧洲人也知道从淋过海草灰的汁液中提取 碱。可是,随着18世纪中期工业革命从英国 开始后,纺织、印染、造纸、制皂和玻璃等 工业需求的碱量剧增,单靠从天然碱和植物 灰中提取的碱明显不足,这就需要人工制造。
玻璃制品
纳米自净玻璃
玻璃纤维
制 皂
合成洗涤剂
硬水软化
纺织
石油精炼
造 纸
做馒头
粗盐精制
纯碱的用途:阅读课本44页倒数第二段 碳酸氢钠(也叫酸式碳酸钠):
俗名:小苏打
物理性质:通常是白色晶体,能溶于水。
联系你学过的知识并根据碳酸氢钠的组成, 猜测碳酸氢钠可能具有哪些化学性质? 化学性质: 1、受热易分解 2NaHCO3 Na2CO3 CO2 H2O
有利于增强对二氧化碳的吸收能力 NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 NaCl + NH4HCO3 =NaHCO3+NH4Cl
氨盐水吸收CO2后生成碳酸氢钠和氯 化铵,哪种物质先析出?为什么? • 碳酸氢钠 • 在相同的温度下,碳酸氢钠溶解度比 NH4Cl小,首先达到饱和,析出晶体, 而氯化铵溶解度大,不容易结晶析出。
1862年比利时科学家索尔维发明了氨碱法制 纯碱,并对制碱技术进行了垄断。
凡是黄头发蓝眼睛 的人能办到的,我 们黑头发黑眼睛的 人也一定能办到!
侯德榜
侯氏制碱法
1921年10月侯德榜接受了永利碱 业公司的 聘请,毅然从美国启程回国,决心自己开发制 碱新工艺, 经过600多次研究实验,分析了 2000多个样品,历时5年,于1942年发明并创 立了举世闻名的“侯氏制碱法”。生产的红三 角牌纯碱在美国费城的国博览会上获得金质奖 章 ,并作为国货精品畅销全世界。本可以高 价出售这一专利而获得巨额财富的侯德榜却把 它公布于众,让世界各国人民共享这一科技成 果,促进了世界制碱技术的发展。
你知道是什么物质 让这些食品松软可 口吗?
纯碱,又名苏打(soda),化学成分是含有 一定量结晶水的碳酸钠,在自然界中广泛存在, 分布于世界各地。它们大都蕴藏在地表碱湖和露 出地表的矿床中,如非洲埃及开罗附近的碱旱谷、 美国怀俄明州西南部的天然碱矿床,欧洲匈牙利 的碱湖,都是闻名的纯碱产地。我国内蒙古的鄂 托克旗碱湖群也很有名,在那些地方全年下不了 几场雨,一到秋天整日整夜刮大风,冬天寒冷季 节来临后,湖水中所含的碱都结成了冰,上面铺 盖了一层碱霜。人们把它刮取下来,就近进行一 些粗加工,制成块状,运集到张家口和古北口, 然后运往全国各地。这就是曾经闻名全国的“口 碱”。
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1、利用海水制碱,是因为海水中含有大量的 C A.CaCl2 B. MgCl2 C.NaCl D.ZnCl2 2、下列不属于氨碱法制纯碱所需的原料是 C A .石灰石 B .氯化钠 C. 氢氧化钠 D .水 3、制取纯碱时,不需要考虑的是 D A.原料 B.反应条件 C.操作过程 D.催化剂 4、工业上采用氨碱法生产纯碱的的工艺是先向饱和 食盐水中通入较多NH3(溶液显碱性),再通入足量 的CO2的原因是 A A.使CO2更易被吸收 B.NH3比CO2更易制取 C.CO2的密度比NH3大 D.为了增大NaHCO3的溶解度
纯碱或苏打
思考: 1、为什么采用饱和的食盐水? 2、在生产过程中为什么要先通入 氨气得到饱和的氨盐水后再通入 二氧化碳?
3、氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳酸 氢 钠和氯化铵,那种物质首先析出? 为什么?(提示:根据课本39页溶解度 曲线)
氨气极易溶于 水,在20℃时, 1体积水可溶解 700体积氨,溶 液显碱性。 溶 在20℃时, 解 度 1体积水可溶解 克 约1体积二氧化 碳,二氧化碳溶 于水生成碳酸。
① NaCl+ NH3+ H2O + CO2=== NaHCO3↓+ NH4Cl ② 2NaHCO3 加热 Na2CO3 + H2O + CO2 ③向析出NaHCO3的母液中加入研细的NaCI,还 得到另一产品NH4CI固体 阅读课本44页多识一点:侯氏制碱法 问题: 1、氨碱法制纯碱的优、缺点? 2、侯氏制碱法优于氨碱法之处是什么?
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