8.3 海水制碱 2023-2024学年鲁教版化学九年级下册

第八单元海水中的化学第三节海水制碱第1课时氨碱法制纯碱纯碱的性质鲁教版·九年级化学下册新课导入纯碱或苏打（主要成分为碳酸钠）是以食盐、石灰石为原料，以氨为媒介，采用氨碱法制得的。探索新知氨碱法制纯碱一、由NaCl转变为Na2CO3，物质的元素组成发生了什么变化？用NaCl制Na2CO3，还需要什么原料？想一想工业上采用氨碱法生产纯碱，是先向饱和食盐水中通入氨气，制成饱和氨盐水，在加压并不断通入二氧化碳的条件下使碳酸氢钠（NaHCO3）结晶析出，过滤后，将碳酸氢钠加热分解即得纯碱。盐水氨碱法制纯碱流程图精制饱和食盐水饱和氨盐水碳酸化碳酸氢钠吸氨过滤、热解纯碱饱和食盐水通NH3氨盐水燃烧CO2Na2CO3Ca(OH)2△NH3废液NaCl、CaCl2石灰石燃烧CO2CaO过滤、洗涤通CO2沉淀NaHCO3滤液NH4Cl、NaClCa(OH)2NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3+NH4ClCaO+H2O

Ca(OH)22NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑△2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O△上述过程的化学反应原理为：

1.在用氨碱法生产纯碱的过程中，为什么要先向饱和食盐水中通入氨气，制成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳？交流氨溶于水后生成氨水显碱性，促进CO2的吸收。2.氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钠和氯化铵，哪种物质首先结晶析出？为什么？0102030405060708090100t(℃)8070605040302010溶解度（g/100g水）相同温度下NaHCO3比NH4Cl溶解度小，所以NaHCO3先析出。NaHCO3HH4Cl分析氨碱法的优点和不足之处优点：原料经济易得CO2和NH3可回收利用能连续生产缺点：回收氨时产生的大量CaCl2用处不大，且污染环境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（侯氏制碱法）。侯德榜（1890-1974）向滤出NaHCO3晶体后的NH4Cl溶液中加入食盐，使其中的NH4Cl单独结晶析出，用作氮肥，NaCl溶液则可循环使用。饱和食盐水通NH3氨盐水过滤、洗涤通CO2沉淀NaHCO3滤液NH4ClNaCl燃烧CO2Na2CO3合成氨工厂NH3CO2NH4Cl饱和食盐水加NaCl细粉通NH3冷却、过滤、洗涤、干燥NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑△上述过程的化学反应原理为：NH4HCO3+NaClNH4Cl+NaHCO3侯氏制碱法保留了氨碱法的优点，克服了其缺点，打破了当时西方国家对制碱技术的垄断，促进了世界制碱技术的发展。纯碱在通常情况下为______粉末，____溶于水，水溶液显____性。白色易碱纯碱在工业生产中用途极广，如石油精炼、粗盐精制、硬水软化、人造纤维及玻璃生产等均需大量的纯碱。纯碱还广泛应用于冶金、造纸、纺织印染和洗涤剂生产等领域。纯碱玻璃生产造纸纺织印染洗涤粗盐精制纯碱的应用石油精炼碳酸氢钠碳酸氢钠俗称________，又称酸式碳酸钠，通常是______粉末状晶体，____溶于水，受热____分解。小苏打白色能易在灭火器里，它是二氧化碳发生剂；在食品工业上，它是发酵粉的主要成分；在制造饮料时，它是一种常用原料；在医疗上，它是治疗胃酸过多的药剂之一。食品碳酸氢钠的应用灭火器碳酸饮料胃药碳酸钠碳酸氢钠化学式俗名颜色、状态溶解性水溶液酸碱性热稳定性用途Na2CO3NaHCO3纯碱、苏打小苏打、酸式碳酸钠白色晶体白色粉末可溶显碱性灭火器、制饮料、发酵粉、治疗胃酸石油精炼、洗涤剂、制造玻璃等。易溶显弱碱性受热不易分解受热易分解纯碱的性质二、实验探究实验1与酸碱指示剂作用取少量碳酸钠固体，加入试管中，加少量蒸馏水后振荡，观察其溶解情况。再滴入2~3滴酚酞试液，观察现象。现象：_____________________结论：碳酸钠______溶于水，溶液显______性。溶液变红色易碱实验2与酸反应取少量碳酸钠固体，加入试管中，然后滴加稀盐酸，观察现象。迅速将燃着的木条伸进试管口，观察现象。现象：_____________________有气泡生成化学方程式：___________________________________Na2CO3＋2HCl

2NaCl＋CO2↑＋H2O

思考：若用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，现象是否相同？现象：_____________________有气泡生成化学方程式：____________________________________Na2CO3＋H2SO4

Na2SO4＋CO2↑＋H2O

碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸的反应实验3与氢氧化钙反应向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加澄清石灰水，观察现象。现象：_____________________化学方程式：____________________________________Na2CO3＋Ca(OH)2

CaCO3↓＋2NaOH有白色沉淀生成碳酸钠与氢氧化钙的反应实验4与氯化钡反应向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴加氯化钡溶液，观察现象。现象：_____________________化学方程式：________________________________有白色沉淀生成Na2CO3＋BaCl2

BaCO3↓＋2NaCl随堂演练1.“侯氏制碱法”的生产过程涉及的主要化学反应如下：NaCl+NH3+CO2+XNaHCO3+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑△NH4HCO3+NaClNH4Cl+NaHCO3①②③请回答：（1）反应①中X的化学式为________。（2）NH4Cl中N元素的化合价为________。（3）除去混在Na2CO3粉末中少量的NaHCO3的方法是______________________________。H2O-3加热Na2CO3和NaHCO3的混合物2.工业上采用氨碱法生产纯碱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.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A3.下列说法正确的是（）

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A4.图1是“△△牌发酵粉”的部分信息，课外化学兴趣小组的同学对其进行了如下探究（请你完成相应填空）：△△牌发酵粉【主要成分】NaHCO3、酒石酸【用途】面粉发酵，焙制糕点【用法】取本品适量加水溶解与面团揉和或直接与面团揉和后加热图1图2【查阅资料】（1）酒石酸是一种易溶于水的固体有机酸；（2）发酵粉能够使面团松软、发泡是因为发酵粉产生了CO2所致；（3）Na2CO3受热不分解。【提出问题】NaHCO3在发酵粉加水或加热时如何产生CO2？【假设猜想】甲：……乙：酒石酸与NaHCO3在溶液中反应产生CO2。丙：NaHCO3加热产生CO2。【实验探究】（1）小明同学取少量NaHCO3粉末于试管中，加入适量水，无气体产生，从而否定了猜想甲，则猜想甲是________________________________。小明又将酒石酸溶液和NaHCO3溶液混合，产生了CO2，从而验证了猜想乙，说明了NaHCO3具有的性质之一是______________________。（2）小英同学为探究猜想丙设计了图2所示的实验装置：小英另取适量NaHCO3粉末加入a试管中，NaHCO3和水反应产生二氧化碳NaHCO3能与酸反应加热，观察到a试管口有水生成，b试管中澄清石灰水变浑浊。b试管中反应的化学方程式为___________________________________________。持续加热直至两支试管均不再发生变化时，发现a试管中仍残留有较多白色固体粉末，向该粉末中滴加稀盐酸，有CO2产生，说明该粉末是_______。【实验小结】NaHCO3在发酵粉中产生CO2的条件是_______；NaHCO3受热发生变化的化学方程式为__________________________________。Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2ONa2CO3加热2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑△课堂小结氨碱法制纯碱改进侯氏制碱法碳酸钠能与大多数酸及某些碱、盐发生反应。纯碱和小苏打在生产和生活中都具有重要的用途。第八单元海水中的化学第三节海水制碱第2课时盐的化学性质及复分解反应的实质鲁教版·九年级化学下册新课导入实验证明，碳酸钠可与盐酸、硫酸、氢氧化钙和氯化钡发生反应，写出反应方程式：Na2CO3＋2HCl

2NaCl＋CO2↑＋H2O

Na2CO3＋H2SO4

Na2SO4＋CO2↑＋H2O

Na2CO3＋Ca(OH)2

CaCO3↓＋2NaOHNa2CO3＋BaCl2

BaCO3↓＋2NaCl这些反应都属于复分解反应。探索新知复分解反应一、

复分解反应：两种化合物互相交换成分，生成两种新的化合物的反应。酸、碱、盐之间发生的反应一般都属于复分解反应。向两支分别盛有少量氢氧化钠溶液和氯化钡溶液的试管中滴加硫酸铜溶液，观察现象并填写下表。实验CuSO4溶液+NaOH溶液CuSO4溶液+BaCl2溶液现象化学方程式点击播放CuSO4溶液+NaOH溶液CuSO4溶液+BaCl2溶液现象化学方程式产生蓝色沉淀产生白色沉淀CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2酸碱盐之间是否一定能发生复分解反应呢？并不是任何酸、碱、盐和金属氧化物之间都能发生复分解反应，只有当两种化合物相互交换成分，且有沉淀、气体或水生成时，复分解反应才能发生。复分解反应发生的条件从微观角度看Na2CO3与HCl的反应：NaOH和稀HClCl-H+Na+OH-H2OCl-H+Na+CO3-Cl-H+Ba2+SO42-BaSO4Na2CO3和稀HClNa+CO2BaCl2和稀H2SO4Cl-H+生成水生成气体和水生成沉淀Cl-H+H2O总结因此，酸、碱、盐之间发生的复分解反应，其实质是离子之间相互结合，生成难溶性的碱或盐、不稳定的酸（分解放出气体）或水。盐和碱的溶解性：难溶记四盐：AgCl、BaSO4、CaCO3、BaCO3易溶记三碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2微溶记三物：Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4都溶记四类：钾、钠、铵盐、硝酸盐

下列各组物质，能共同存在于水溶液中的是（）A.H2SO4Na2CO3KOHB.MgCl2CuSO4NaNO3C.AgNO3BaCl2K2SO4

D.HClK2CO3NaNO3B练习盐的化学性质一、1.盐+金属→盐+金属如：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2（前置后，盐溶液）（湿法冶金）2.盐+酸→盐+酸如：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑（√）HCl+AgNO3＝AgCl↓+HNO3（√）H2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2HCl（×）Na2SO4+2HCl＝2NaCl+H2SO4（×）

3.盐+碱→盐+碱如：CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu(OH)2↓（√）Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓（√）NaOH+KCl＝NaCl+KOH（×）

条件：①满足复分解条件，即有沉淀或气体或水生成；②反应物均必须可溶。如：AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3（√）BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl（√）BaCO3+Na2SO4＝BaSO4↓+Na2CO3（×）4.盐+盐→盐+盐条件：①满足复分解条件，②反应物均必须可溶。随堂演练1.下列反应中不属于复分解反应的是（）A.H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2OB.H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HC1C.2HC1+Fe=FeCl2+H2↑D.2HC1+CaCO3=CaCl