高中化学 主题4 物质的制备 第2节 实验室制北化工原料课件 鲁科版选修6.ppt

纯碱的制备 学习目标1 熟悉纯碱的制备方案和实验实施过程 2 纯碱等去污原理 纯碱的制备1 纯碱的制备活动原理 1 碳酸钠俗称 是一种常用的日用化学品 碳酸钠易溶于水 水溶液呈碱性 在日常生活中常用它去掉做面食时发酵产生的酸味 也可用它洗涤餐具及沾有油污的衣物等 此外 碳酸钠还是重要的化工原料 用于玻璃 造纸 纺织 石油精炼等工业生产 2 工业上将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中制得 再煅烧 使其转化为碳酸钠 反应的化学方程式为 纯碱 苏打 碳酸氢钠 碳酸氢钠 碳酸氢钠 2 制备步骤 1 配制含氨的饱和食盐水在100ml的锥形瓶中加入20ml 体积比为1 1 再加入8g 塞紧橡胶塞 振荡几分钟 过滤除去不溶物 得到含氨的饱和食盐水 2 制备碳酸氢钠按下图组装实验装置 先检查装置的 再向各仪器中加入相应试剂 打开启普发生器的活塞 开始制备碳酸氢钠 实验过程中 要注意控制水浴温度 30 35 和二氧化碳的通入速度 以出现能数得清的连续气泡为宜 氨水 食盐 气密性 反应结束后 把锥形瓶浸在 中 使较多的碳酸氢钠晶体析出 过滤 洗涤 冷水 3 制备碳酸钠将制得的碳酸氢钠转移至 中 加热至没有水蒸气逸出为止 4 称量产品质量 蒸发皿 在制小苏打 nacl co2 nh3 h2o nahco3 nh4cl 的操作中 应在饱和食盐水中 a 先通入co2 达到饱和后再通入nh3b 先通入nh3 达到饱和后再通入co2c co2和nh3同时通入d 以上三种方法都行解析 选b co2在nacl溶液中溶解度小 先通nh3后溶液呈碱性 能溶解大量的co2 生成大量的hco 从而析出大量的nahco3晶体 自主体验 1 在实验室中 你将如何获得二氧化碳 请确定所需要的试剂和仪器 答 获得二氧化碳 利用化学反应 caco3 2hcl cacl2 co2 h2o 所需试剂为 大理石 稀盐酸 所需仪器为启普发生器或其简易装置 课堂互动讲练 2 在制得的二氧化碳中可能含有哪些杂质 应该怎样除去 答 制得的二氧化碳中混有氯化氢气体 使气体通过水或饱和nahco3溶液 除去氯化氢 3 在实验过程中是否需要对尾气进行吸收 如需要 请你选择合适的试剂并设计尾气吸收装置 答 需要对尾气进行吸收 因为逸出的氨气具有刺激性气味 用稀硫酸吸收尾气 为防止氨气因溶解而倒吸 吸收装置需使用倒扣的漏斗 4 在加热碳酸氢钠制备碳酸钠时 你将如何判断分解反应是否进行完全 答 将加热碳酸氢钠装置中的出气导管置于石灰水中 导管口不再产生气泡 则证明分解反应进行完全 5 在制备碳酸氢钠时 有的同学提供了下列三种实验方案 你认为哪种方案最好 说明理由 方案1 分别将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中 方案2 将二氧化碳通入含氨的nacl饱和溶液中 方案3 将氨气通入含二氧化碳的nacl饱和溶液中 6 如何分离出碳酸氢钠母液中含有的氯化铵和食盐 答 可以向其中再加些食盐 然后升温蒸发水 再降温 利用氯化铵的溶解度随温度变化较大的特性 同时并用结晶和盐析两种方法 达到析出氯化铵而氯化钠留在溶液中的目的 使两者分离 某课外兴趣小组同学 按照 侯氏制碱法 原理 设计了如下一套实验装置 实验室可供选用的药品有 浓氨水 纯碱 大理石 稀盐酸 稀硫酸 熟石灰 氯化铵 氯化钠 1 a d中最合适的试剂 填名称 为 a d 2 本实验具体操作过程中 应先通 气体 再通 气体 原因是 3 指出该装置中的错误 至少两处 4 在改进装置后 该同学进行了实验 实验所用的饱和nacl溶液中含溶质58 5g 实验最后得到无水碳酸钠26 0g 则其产率为 该同学针对其实验结果 认真分析了造成损失的原因 发现其操作步骤并没有错误 则主要原因是 5 在 侯氏制碱法 工业生产中 原料的利用率高 大大降低了成本 请问本实验中哪些物质可重复利用 思路点拨 解答本题应注意以下两点 侯氏制碱法的反应原理 装置的连接和实验基本操作 解析 本题借助侯氏制碱法 考查化学实验的一些基础知识与基本技能 药品的选用 操作过程分析 实验装置评价等 由于co2在水中溶解度小 所以实验中先制得nh3 左边装置 通入饱和食盐水 右侧再制得co2通入被氨和食盐饱和的水溶液中 可得碳酸氢钠晶体 析出的碳酸氢钠晶体加热分解可得到纯碱 答案 1 氯化铵和熟石灰稀盐酸 2 nh3co2co2在水中溶解度小 先通nh3至饱和 有利于nahco3析出 3 b c之间缺少止水夹 b装置应与大气相通 不能为密闭装置 通nh3的导管不应伸入液面以下 任填两种即可 4 49 0 nahco3在水中有较大的溶解度 未能全部沉淀出来 5 co2 nacl 变式训练2阅读下列短文 我国化工专家侯德榜先生发明的 侯氏制碱法 的基本原理是 在浓氨水中通入足量的二氧化碳生成一种盐 然后在此盐溶液中加入细的食盐粉末 由于碳酸氢钠在该状态下溶解度很小 呈晶体析出 同时由于大部分酸式碳酸盐不稳定 加热后容易转变为正盐 水和二氧化碳 所以将析出的碳酸氢钠加热分解即可制得纯碱 根据以上叙述 简要地回答下列问题 1 用上述方法进行时 所用的起始原料是哪些物质 它们的化学式分别是 2 最终产品是哪些物质 它们的化学式分别是 3 有人认为侯氏制碱法的优点有四 生产过程中部分产品可作为起始原料使用 副产品是一种可利用的氮肥 反应不需要加热 可以节约能源 副产品不会造成环境污染 你认为其中正确的是 解析 此题中主要给出三个信息 1 第二个反应产物是碳酸氢钠 2 在此状态下碳酸氢钠溶解度很小 可以以晶体形式析出 3 碳酸氢钠加热时不稳定 易分解 该题的解题难点 一是二氧化碳既是原料又是产品 二是根据第二个反应产物是碳酸氢钠 推断第一个反应的产物是碳酸氢铵 三是碳酸氢铵与食盐可以发生复分解反应 如何利用信息处理问题 难点 答题时只要前后联想 则不易造成失误 难点 掌握复分解反应的概念 其实质是互换成分 依信息则可推出反应物之一是碳酸氢铵 难点 学生一般认为钠盐易溶于水 难将碳酸氢钠可以以晶体形式析出联系在一起 答案 1 nh3 h2o co2 nacl 2 na2co3 nh4cl 3 化学实验的 绿色化 1 绿色化学的含义 绿色化学又称环境友好化学或清洁化学 是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学 2 绿色化学的要求 原料和产品无害 在化学过程中不产生 三废 或使 三废 降低到最低程度 探究整合应用 3 化学实验绿色化的五条途径 1 开发绿色实验 如实验室用h2o2分解制o2代替kclo3分解法 实现了原料和反应过程的绿色化 2 防止实验过程中尾气 废物等对环境的污染 实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收 对实验产物尽可能再利用等 3 在保证实验效果的前提下 尽量减少实验试剂的用量 使实验小型化 微型化 4 对于危险或反应条件苛刻