海洋化学资源海水制碱

海水“制碱”【知识梳理】一、氨碱法制纯碱海水中蕴含着大量氯化钠（食盐）。工业上利用海水提纯出的食盐、石灰石、氨气为原料，采用氨碱法制得一种重要化工原料一一纯碱（碳酸钠）。1、氨碱法制纯碱（碳酸钠）步骤：先向饱和食盐水中通入氨气制成饱和氨盐水溶液，在加压并不断通入二氧化碳条件下发生化学反应，生成的碳酸氢钠（NaHCO）将从溶液中结晶析出，过滤出碳酸氢钠并加热分解即得纯碱（碳酸钠Na2cO）。整个流程图：食盐水—吟氨盐水」毡2\碳隈氢钠」^纯碱2、反应原理：CaCOS^CaO+CO3 2NaCl+NHJCO2+.0=NaHCO3+NH4C12NaHCO3ANa2cO3+H2O+COJ思考：①为什么氨盐水比食盐水更易吸收CO2?因氨盐水显碱性，食盐水显中性，co2气体是酸性氧化物，容易在氨盐水中与氨气发生反应而被更多吸收。②氨盐水吸收C02后生成NaHCO3和NH4c1,哪种物质先析出？NaHCO3先析出，因为同温下NaHCO3溶解度比NH4C1溶解度小。3、识别“苏打”“小苏打”“苏打”指纯碱或碳酸钠，化学式为Na2c03,是盐类化合物不是碱；“小苏打”指碳酸氢钠，化学式为NaHCO」也是盐类化合物，又称酸式碳酸钠。它们溶于水均显碱性，二者可相互转化。Na2cO3+CO2+H2O=2NaHCO3 2NaHCO3=Na2c03+H2O+CO2t4、侯氏制碱法及其贡献1926年，我国化学家侯德榜在氨碱法的基础上，创立了更为先进的联合制碱法，即侯氏制碱法。该方法向过滤NaHCO3晶体后的NH4c1溶液中加入食盐，使其中的NH4c1再单独结晶析出，用作氮肥，NaCl溶液则可循环使用，同年就生产出“红三角”牌纯碱并获万国博览会金奖。候氏制碱法克服了氨碱法的缺点，促进了世界制碱业技术的发展，打破了西方国家对中国制碱技术的垄断，为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出贡献。二、纯碱（碳酸钠）的化学性质①与指示剂作用：碳酸钠易溶于水，溶液显碱性，可以使指示剂无色酚酞试液显红色。②能与盐酸、硫酸反应生成二氧化碳气体Na2cO3+2HCl=2NaCl+H2O+COjNa2cO3+H2SO4=Na2sO/H'+COJ反应实质：CO32-+2H+=H2O+COJ③与氢氧化钙反应：向Na2cO3溶液中滴加石灰水有白色沉淀生成Ca（OH）2+Na2co3=CaCOj+2NaOH。反应实质：CO32-+Ca2+=CaCOj上述反应方程式是工业上利用纯碱（Na2cO）、熟石灰（Ca（OH））制烧碱（NaOH）的原理。④与氯化钡的反应：向Na2cO3溶液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成BaCl2+Na2cO3=2NaCl+BaCOj反应实质：CO32-+Ba2+=BaCOj【典型例题】例1.某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品一一纯碱（Na2cOJ和化肥NH4cl。生产原理是：将NH3和82通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4cl的混合物，反应为：NaCl（饱和）+NH3+CO2+H2O=NaHCOj+NH4cl；分离出NaHCO」加热制得纯碱。【生产流程】【相关资料】⑴NH4clJLnHJ+HClt⑵已知20℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）物质NaClNaHCO3NHCl4NH3CO2溶解度36.0g9.6g37.2g7100.9【问题讨论】：⑴操作I、II、III中，相同操作的名称为。⑵反应①中发生了两个反应，写出其中的一个化学方程式： O⑶反应③中得到纯碱的化学方程式为。⑷溶液B中的溶质有（至少写出两种）。⑸上述生产流程中可循环使用的是（填序号）。A.挥发性气体CB.溶液D C.氢氧化镁 D.化肥NHCl4【组成确定】⑴称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；⑵另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀hno3,再滴加AgNO溶液，有白色沉淀。3由上述实验可确定纯碱样品含有杂质（写化学式）。例2、海水是一种重要的自然资源。以下是我市对海水资源的部分利用。（1）从海水中获取淡水。常用的操作方法是。（2）从海水中获得氯化钠。将海水进行—可得到粗盐；为除去粗盐中含有的SO：-、Ca2+、Mg2+等杂质，有如下操作：①溶解；②加过量的Na2cO3溶液；③加过量的BaCl2溶液;④加适量的盐酸；⑤加过量NaOH溶液；⑥蒸发结晶；⑦过滤。正确的操作顺序是。（用序号填一种合理组合）。（3）从海水中得到金属镁。下图是从海水中提取镁的简单流程。上述过程中，沉淀B与试剂C发生的是中和反应，则沉淀B的化学式为，由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为。海水本身就是含有MgCl2的溶液，它与通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同：(4)海水“制碱”。下图是海水“制碱”的部分简单流程。步骤加、步骤W反应的化学方程式为：、O制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低。这是因为。【课堂巩固】一、选择题(只有一个正确答案，共8个小题，8,)()1、下列哪项不是纯碱的用途A.石油精炼 B.硬水软化C.去除油污D.医用消毒()2、既能跟盐酸又能跟澄清石灰水反应的物质是A.铁 B.硫酸铜 C.氧化铜 D.纯碱()3、下列物质不属于盐类的是A.烧碱 B.纯碱 C.氯化钡 D.高锰酸钾()4、下列物质间不能发生复分解反应的是A.纯碱溶液和氢氧化钡溶液 B.纯碱溶液和氯化钙溶液C.纯碱和硝酸 D.纯碱溶液和氯化钾溶液()5、在发酵面团中加入某种物质糅合，既能使蒸出的面包疏松多孔，又能除去面团中的酸，该种物质可能是A.NaOHB.NaHCO3C.CH3COOH D.Na2sO4()6、石灰浆新抹的墙壁上掉下一块白色固体，小红为探究其成分，它应该选用的试剂是A.酚酞 氢氧化钠溶液 B.酚酞稀盐酸C.酚酞氯化钠溶液 D.盐酸氢氧化钠溶液()7、用水作试剂，不可能区分开来的一组物质是A.硝酸铵、食盐、烧碱 B.汽油、酒精、浓硫酸C.无水硫酸铜、碳酸钠、碳酸钙D.氯化钾、硝酸钠、硫酸钾()8、下列两种溶液混合后能发生化学反应，且溶液的总质量不会发生变化的是A.氢氧化钠溶液和硫酸溶液 B.碳酸钠溶液和稀盐酸C.食盐溶液和稀硝酸 D.氯化铁溶液和烧碱溶液二、选择题(每题有一到两个正确答案)()9、下列各组内离子，在溶液中不能大量共存的是A.H+、SO42-、Ba2+、NO3- B. Ca2+、H+、NO3- . Cl-C.Mg2+、K+、NO3-、Cl- D.K+ 、Na+、Mg2+、SO42-()10、向25ml含有H2sO4和MgCl2的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，若纵坐标表示产()11、除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，所用试剂和方法不正确的是A.Na2cO332。，；通入适量的二氧化碳 B.CO (CO?)；通入灼热的氧化铜C.HNO3 (HCl)；AgNO3溶液，过滤 D.Cu(OH)2(CuCl2)；加入适量稀盐酸三、理解与应用12、从H、C、Na、O、N五种元素中，选择适当元素组成符合下列要求的物质各一种；将其化学式填入相应的空格中：(1)人体内含量最多的物质；(2)水溶液呈碱性的盐；(3)具有强烈的腐蚀性，广泛用于肥皂，造纸工业的化合物；(4)干粉灭火器的主要原料，在食品工业中，它是发酵粉的一种主要原料。13、向某盐溶液中，加入氢氧化钠溶液时，有红褐色沉淀生成，若加入硝酸钡溶液时，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；则该盐的化学式为，写出上述红褐色沉淀与盐酸反应的化学方程式。14、用食盐制纯碱有以下主要步骤：（1）首先向浓氨水中加入足量的，制取饱和的氨盐水；用食盐制纯碱还需要含碳元素的物质，试运用化学原理解释其原因s。（2）再向饱和氨盐水中通入足量的，产生大量沉淀，这是，反应原理是。（3）过滤，将滤纸上固体转移至坩埚中，加热至不再有水蒸气产生，既得碳酸钠固体，该反应的化学方程式是。（4）碳酸钠和碳酸氢钠都是白色固体，（碳酸钠和碳酸氢钠水溶液都显碱性）鉴别这两种固体可用的方法是。15、小明在做某次实验时，发现一瓶瓶口已敞开不知多久的氢氧化钠溶液（下称试液），联想到药品保存注意事项，小明利用提供的试剂（CaCl2溶液、盐酸、CaCO3固体、酚酞）对试液是否变质展开了探究。他首先的猜想是：试液没有变质，溶液中溶质还是NaOH小明通过查阅资料知Na2cO3显碱性。他根据先后先的实验方案进行的实验是：取少量试液加入试管，滴入酚酞，观察到试液变红。由此得出的结论是原试液没有变质。还是NaOH