202X年秋高中化學(xué)主題4物質(zhì)的制備4.2實(shí)驗(yàn)室制備化工原料課件1魯科版選修6

1、純堿的制備純堿的制備學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟悉純堿的制備方案和實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程。熟悉純堿的制備方案和實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程。2. 純堿等去污原理。純堿等去污原理。純堿的制備純堿的制備1純堿的制備活動(dòng)原理純堿的制備活動(dòng)原理(1)碳酸鈉俗稱(chēng)碳酸鈉俗稱(chēng)_、 _，是一種常用的日用，是一種常用的日用化學(xué)品。碳酸鈉易溶于水，水溶液呈堿性。在日?；瘜W(xué)品。碳酸鈉易溶于水，水溶液呈堿性。在日常生活中常用它去掉做面食時(shí)發(fā)酵產(chǎn)生的酸味，也可生活中常用它去掉做面食時(shí)發(fā)酵產(chǎn)生的酸味，也可用它洗滌餐具及沾有油污的衣物等。此外，碳酸鈉用它洗滌餐具及沾有油污的衣物等。此外，碳酸鈉還是重要的化工原料，用于玻璃、造紙、紡織、石還是重要的化工原料

2、，用于玻璃、造紙、紡織、石油精煉等工業(yè)生產(chǎn)。油精煉等工業(yè)生產(chǎn)。(2)工業(yè)上將二氧化碳和氨氣通入飽和食鹽水中制得工業(yè)上將二氧化碳和氨氣通入飽和食鹽水中制得_，再煅燒，再煅燒_使其轉(zhuǎn)化為碳酸使其轉(zhuǎn)化為碳酸鈉。反響的化學(xué)方程式為：鈉。反響的化學(xué)方程式為：純堿純堿蘇打蘇打碳酸氫鈉碳酸氫鈉碳酸氫鈉碳酸氫鈉碳酸氫鈉碳酸氫鈉2制備步驟制備步驟(1)配制含氨的飽和食鹽水配制含氨的飽和食鹽水在在100 mL的錐形瓶中參加的錐形瓶中參加20 mL_ (體積比為體積比為1 1)，再參加，再參加8 g _,塞緊橡膠塞，振蕩幾分鐘，塞緊橡膠塞，振蕩幾分鐘，過(guò)濾除去不溶物，得到含氨的飽和食鹽水。過(guò)濾除去不溶物，得到含氨的

3、飽和食鹽水。(2)制備碳酸氫鈉制備碳酸氫鈉按以下圖組裝實(shí)驗(yàn)裝置，先檢查裝置的按以下圖組裝實(shí)驗(yàn)裝置，先檢查裝置的_，再，再向各儀器中參加相應(yīng)試劑，翻開(kāi)啟普發(fā)生器的活塞，向各儀器中參加相應(yīng)試劑，翻開(kāi)啟普發(fā)生器的活塞，開(kāi)場(chǎng)制備碳酸氫鈉。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要注意控制水浴溫開(kāi)場(chǎng)制備碳酸氫鈉。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要注意控制水浴溫度度(3035 )和二氧化碳的通入速度和二氧化碳的通入速度(以出現(xiàn)能數(shù)得以出現(xiàn)能數(shù)得清的連續(xù)氣泡為宜清的連續(xù)氣泡為宜)。氨水氨水食鹽食鹽氣密性氣密性反響完畢后，把錐形瓶浸在反響完畢后，把錐形瓶浸在_中，使較多的中，使較多的碳酸氫鈉晶體析出，過(guò)濾，洗滌。碳酸氫鈉晶體析出，過(guò)濾，洗滌。冷水冷水(3)

4、制備碳酸鈉制備碳酸鈉將制得的碳酸氫鈉轉(zhuǎn)移至將制得的碳酸氫鈉轉(zhuǎn)移至_中，加熱至沒(méi)中，加熱至沒(méi)有水蒸氣逸出為止。有水蒸氣逸出為止。(4)稱(chēng)量產(chǎn)品質(zhì)量。稱(chēng)量產(chǎn)品質(zhì)量。蒸發(fā)皿蒸發(fā)皿在 制 小 蘇 打在 制 小 蘇 打 ( N a C l C O 2 N H 3 H2O=NaHCO3NH4Cl)的操作中，應(yīng)在飽和的操作中，應(yīng)在飽和食鹽水中食鹽水中()A先通入先通入CO2，到達(dá)飽和后再通入，到達(dá)飽和后再通入NH3B先通入先通入NH3，到達(dá)飽和后再通入，到達(dá)飽和后再通入CO2CCO2和和NH3同時(shí)通入同時(shí)通入D以上三種方法都行以上三種方法都行解析：選解析：選B。CO2在在NaCl溶液中溶解度小，先通溶液中溶

5、解度小，先通NH3后溶液呈堿性，能溶解大量的后溶液呈堿性，能溶解大量的CO2，生成大量，生成大量的的HCO，從而析出大量的，從而析出大量的NaHCO3晶體。晶體。自主體驗(yàn)自主體驗(yàn)1在實(shí)驗(yàn)室中，你將如何獲得二氧化碳？請(qǐng)確定所在實(shí)驗(yàn)室中，你將如何獲得二氧化碳？請(qǐng)確定所需要的試劑和儀器。需要的試劑和儀器。答：獲得二氧化碳：利用化學(xué)反響：答：獲得二氧化碳：利用化學(xué)反響：CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O。所需試劑為：大理。所需試劑為：大理石、稀鹽酸；所需儀器為啟普發(fā)生器或其簡(jiǎn)易裝置。石、稀鹽酸；所需儀器為啟普發(fā)生器或其簡(jiǎn)易裝置。有關(guān)純堿的制備的探究思考有關(guān)純堿的制備的探究思考要點(diǎn)二要點(diǎn)二課堂互

6、動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練2在制得的二氧化碳中可能含有哪些雜質(zhì)？應(yīng)該在制得的二氧化碳中可能含有哪些雜質(zhì)？應(yīng)該怎樣除去？怎樣除去？答：制得的二氧化碳中混有氯化氫氣體；使氣體答：制得的二氧化碳中混有氯化氫氣體；使氣體通過(guò)水或飽和通過(guò)水或飽和NaHCO3溶液，除去氯化氫。溶液，除去氯化氫。3在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是否需要對(duì)尾氣進(jìn)展吸收？如需在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是否需要對(duì)尾氣進(jìn)展吸收？如需要，請(qǐng)你選擇適宜的試劑并設(shè)計(jì)尾氣吸收裝置。要，請(qǐng)你選擇適宜的試劑并設(shè)計(jì)尾氣吸收裝置。答：需要對(duì)尾氣進(jìn)展吸收，因?yàn)橐莩龅陌睔饩哂写穑盒枰獙?duì)尾氣進(jìn)展吸收，因?yàn)橐莩龅陌睔饩哂写碳ば詺馕?。用稀硫酸吸收尾氣，為防止氨氣因刺激性氣味。用稀硫酸吸收尾氣，?/p>

7、防止氨氣因溶解而倒吸，吸收裝置需使用倒扣的漏斗。溶解而倒吸，吸收裝置需使用倒扣的漏斗。4在加熱碳酸氫鈉制備碳酸鈉時(shí)，你將如何判在加熱碳酸氫鈉制備碳酸鈉時(shí)，你將如何判斷分解反響是否進(jìn)展完全？斷分解反響是否進(jìn)展完全？答：將加熱碳酸氫鈉裝置中的出氣導(dǎo)管置于石答：將加熱碳酸氫鈉裝置中的出氣導(dǎo)管置于石灰水中，導(dǎo)管口不再產(chǎn)生氣泡，那么證明分解灰水中，導(dǎo)管口不再產(chǎn)生氣泡，那么證明分解反響進(jìn)展完全。反響進(jìn)展完全。5在制備碳酸氫鈉時(shí)，有的同學(xué)提供了以下三種實(shí)在制備碳酸氫鈉時(shí)，有的同學(xué)提供了以下三種實(shí)驗(yàn)方案，你認(rèn)為哪種方案最好？說(shuō)明理由。驗(yàn)方案，你認(rèn)為哪種方案最好？說(shuō)明理由。方案方案1：分別將二氧化碳和氨氣通入飽

8、和食鹽水中；：分別將二氧化碳和氨氣通入飽和食鹽水中；方案方案2：將二氧化碳通入含氨的：將二氧化碳通入含氨的NaCl飽和溶液中；飽和溶液中；方案方案3：將氨氣通入含二氧化碳的：將氨氣通入含二氧化碳的NaCl飽和溶液中。飽和溶液中。6如何別離出碳酸氫鈉母液中含有的氯化銨和如何別離出碳酸氫鈉母液中含有的氯化銨和食鹽？食鹽？答：可以向其中再加些食鹽，然后升溫蒸發(fā)水，答：可以向其中再加些食鹽，然后升溫蒸發(fā)水，再降溫，利用氯化銨的溶解度隨溫度變化較大的再降溫，利用氯化銨的溶解度隨溫度變化較大的特性，同時(shí)并用結(jié)晶和鹽析兩種方法，到達(dá)析出特性，同時(shí)并用結(jié)晶和鹽析兩種方法，到達(dá)析出氯化銨而氯化鈉留在溶液中的目的

9、氯化銨而氯化鈉留在溶液中的目的,使兩者別離。使兩者別離。 某課外興趣小組同學(xué)，按照某課外興趣小組同學(xué)，按照“侯氏制堿法侯氏制堿法原理，設(shè)計(jì)了如下一套實(shí)驗(yàn)裝置：原理，設(shè)計(jì)了如下一套實(shí)驗(yàn)裝置：實(shí)驗(yàn)室可供選用的藥品有：濃氨水、純堿、大理石實(shí)驗(yàn)室可供選用的藥品有：濃氨水、純堿、大理石、稀鹽酸、稀硫酸、熟石灰、氯化銨、氯化鈉。、稀鹽酸、稀硫酸、熟石灰、氯化銨、氯化鈉。( 1 ) A 、 D 中 最 適 宜 的 試 劑中 最 適 宜 的 試 劑 ( 填 名 稱(chēng)填 名 稱(chēng) ) 為 ：為 ：A_；D_。(2)本實(shí)驗(yàn)具體操作過(guò)程中，應(yīng)先通本實(shí)驗(yàn)具體操作過(guò)程中，應(yīng)先通_氣體，氣體，再通再通_氣體，原因是氣體，原因

10、是_。(3)指出該裝置中的錯(cuò)誤指出該裝置中的錯(cuò)誤(至少兩處至少兩處) _。(4)在改進(jìn)裝置后，該同學(xué)進(jìn)展了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所用的在改進(jìn)裝置后，該同學(xué)進(jìn)展了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所用的飽和飽和NaCl溶液中含溶質(zhì)溶液中含溶質(zhì)58.5 g，實(shí)驗(yàn)最后得到無(wú)水，實(shí)驗(yàn)最后得到無(wú)水碳酸鈉碳酸鈉26.0 g，那么其產(chǎn)率為，那么其產(chǎn)率為_(kāi)；該同學(xué)針對(duì)；該同學(xué)針對(duì)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)真分析了造成損失的原因，發(fā)現(xiàn)其其實(shí)驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)真分析了造成損失的原因，發(fā)現(xiàn)其操作步驟并沒(méi)有錯(cuò)誤，那么主要原因是操作步驟并沒(méi)有錯(cuò)誤，那么主要原因是_。(5)在在“侯氏制堿法工業(yè)生產(chǎn)中，原料的利用率高侯氏制堿法工業(yè)生產(chǎn)中，原料的利用率高，大大降低了本錢(qián)。請(qǐng)問(wèn)本實(shí)

11、驗(yàn)中哪些物質(zhì)可重復(fù)，大大降低了本錢(qián)。請(qǐng)問(wèn)本實(shí)驗(yàn)中哪些物質(zhì)可重復(fù)利用？利用？_?！舅悸伏c(diǎn)撥】解答此題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：【思路點(diǎn)撥】解答此題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：侯氏制堿法的反響原理；侯氏制堿法的反響原理；裝置的連接和實(shí)驗(yàn)根本操作。裝置的連接和實(shí)驗(yàn)根本操作?！窘馕觥看祟}借助侯氏制堿法，考察化學(xué)實(shí)驗(yàn)的【解析】此題借助侯氏制堿法，考察化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一些根底知識(shí)與根本技能：藥品的選用、操作過(guò)程一些根底知識(shí)與根本技能：藥品的選用、操作過(guò)程分析、實(shí)驗(yàn)裝置評(píng)價(jià)等。分析、實(shí)驗(yàn)裝置評(píng)價(jià)等。由于由于CO2在水中溶解度小，所以實(shí)驗(yàn)中先制得在水中溶解度小，所以實(shí)驗(yàn)中先制得NH3(左邊裝置左邊裝置)通入飽和食鹽水，右側(cè)再制得通入飽和

12、食鹽水，右側(cè)再制得CO2通入被氨和食鹽飽和的水溶液中，可得碳酸氫鈉晶通入被氨和食鹽飽和的水溶液中，可得碳酸氫鈉晶體，析出的碳酸氫鈉晶體加熱分解可得到純堿。體，析出的碳酸氫鈉晶體加熱分解可得到純堿?！敬鸢复鸢浮?1)氯化銨和熟石灰稀鹽酸氯化銨和熟石灰稀鹽酸(2)NH3CO2CO2在水中溶解度小，先通在水中溶解度小，先通NH3至飽和，有利于至飽和，有利于NaHCO3析出析出(3)B、C之間缺少止水夾；之間缺少止水夾；B裝置應(yīng)與大氣相通，裝置應(yīng)與大氣相通，不能為密閉裝置；通不能為密閉裝置；通NH3的導(dǎo)管不應(yīng)伸入液面以的導(dǎo)管不應(yīng)伸入液面以下下(任填兩種即可任填兩種即可)(4)49.0%NaHCO3在水

13、中有較大的溶解度，未在水中有較大的溶解度，未能全部沉淀出來(lái)能全部沉淀出來(lái)(5)CO2、NaCl變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2閱讀以下短文：我國(guó)化工專(zhuān)家侯德閱讀以下短文：我國(guó)化工專(zhuān)家侯德榜先生創(chuàng)造的榜先生創(chuàng)造的“侯氏制堿法的根本原理是：在侯氏制堿法的根本原理是：在濃氨水中通入足量的二氧化碳生成一種鹽，然后濃氨水中通入足量的二氧化碳生成一種鹽，然后在此鹽溶液中參加細(xì)的食鹽粉末，由于碳酸氫鈉在此鹽溶液中參加細(xì)的食鹽粉末，由于碳酸氫鈉在該狀態(tài)下溶解度很小，呈晶體析出。同時(shí)由于在該狀態(tài)下溶解度很小，呈晶體析出。同時(shí)由于大局部酸式碳酸鹽不穩(wěn)定，加熱后容易轉(zhuǎn)變?yōu)檎缶植克崾教妓猁}不穩(wěn)定，加熱后容易轉(zhuǎn)變?yōu)檎}、水和二氧化

14、碳，所以將析出的碳酸氫鈉加熱鹽、水和二氧化碳，所以將析出的碳酸氫鈉加熱分解即可制得純堿。分解即可制得純堿。根據(jù)以上表達(dá)，簡(jiǎn)要地答復(fù)以下問(wèn)題。根據(jù)以上表達(dá)，簡(jiǎn)要地答復(fù)以下問(wèn)題。(1)用上述方法進(jìn)展時(shí)，所用的起始原料是哪些物用上述方法進(jìn)展時(shí)，所用的起始原料是哪些物質(zhì)？它們的化學(xué)式分別是質(zhì)？它們的化學(xué)式分別是_。(2)最終產(chǎn)品是哪些物質(zhì)？它們的化學(xué)式分別是最終產(chǎn)品是哪些物質(zhì)？它們的化學(xué)式分別是_。(3)有人認(rèn)為侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn)有四：生產(chǎn)過(guò)程有人認(rèn)為侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn)有四：生產(chǎn)過(guò)程中局部產(chǎn)品可作為起始原料使用；副產(chǎn)品是一中局部產(chǎn)品可作為起始原料使用；副產(chǎn)品是一種可利用的氮肥；反響不需要加熱，可以節(jié)約種可

15、利用的氮肥；反響不需要加熱，可以節(jié)約能源；副產(chǎn)品不會(huì)造成環(huán)境污染。你認(rèn)為其中能源；副產(chǎn)品不會(huì)造成環(huán)境污染。你認(rèn)為其中正確的選項(xiàng)是正確的選項(xiàng)是_。解析：此題中主要給出三個(gè)信息：解析：此題中主要給出三個(gè)信息：(1)第二個(gè)反響第二個(gè)反響產(chǎn)物是碳酸氫鈉；產(chǎn)物是碳酸氫鈉；(2)在此狀態(tài)下碳酸氫鈉溶解度在此狀態(tài)下碳酸氫鈉溶解度很小，可以以晶體形式析出；很小，可以以晶體形式析出；(3)碳酸氫鈉加熱時(shí)碳酸氫鈉加熱時(shí)不穩(wěn)定，易分解。該題的解題難點(diǎn)：一是二氧化不穩(wěn)定，易分解。該題的解題難點(diǎn)：一是二氧化碳既是原料又是產(chǎn)品；二是根據(jù)第二個(gè)反響產(chǎn)物碳既是原料又是產(chǎn)品；二是根據(jù)第二個(gè)反響產(chǎn)物是碳酸氫鈉是碳酸氫鈉,推斷第一

16、個(gè)反響的產(chǎn)物是碳酸氫銨；推斷第一個(gè)反響的產(chǎn)物是碳酸氫銨；三是碳酸氫銨與食鹽可以發(fā)生復(fù)分解反響。如何三是碳酸氫銨與食鹽可以發(fā)生復(fù)分解反響。如何利用信息處理問(wèn)題？難點(diǎn)答題時(shí)只要前后聯(lián)想利用信息處理問(wèn)題？難點(diǎn)答題時(shí)只要前后聯(lián)想那么不易造成失誤；難點(diǎn)掌握復(fù)分解反響的那么不易造成失誤；難點(diǎn)掌握復(fù)分解反響的概念，其實(shí)質(zhì)是互換成分，依信息那么可推出概念，其實(shí)質(zhì)是互換成分，依信息那么可推出反響物之一是碳酸氫銨；難點(diǎn)學(xué)生一般認(rèn)為反響物之一是碳酸氫銨；難點(diǎn)學(xué)生一般認(rèn)為鈉鹽易溶于水，難將碳酸氫鈉可以以晶體形式鈉鹽易溶于水，難將碳酸氫鈉可以以晶體形式析出聯(lián)系在一起。析出聯(lián)系在一起。答案：答案：(1)NH3、H2O、C

17、O2、NaCl(2)Na2CO3、NH4Cl(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“綠色化綠色化1綠色化學(xué)的含義：綠色化學(xué)又稱(chēng)環(huán)境友好化學(xué)綠色化學(xué)的含義：綠色化學(xué)又稱(chēng)環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué)，是從源頭上防止污染產(chǎn)生或把化學(xué)過(guò)或清潔化學(xué)，是從源頭上防止污染產(chǎn)生或把化學(xué)過(guò)程對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響降低到最低程度的化學(xué)。程對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響降低到最低程度的化學(xué)。2綠色化學(xué)的要求：原料和產(chǎn)品無(wú)害；在化綠色化學(xué)的要求：原料和產(chǎn)品無(wú)害；在化學(xué)過(guò)程中不產(chǎn)生學(xué)過(guò)程中不產(chǎn)生“三廢或使三廢或使“三廢降低到最低三廢降低到最低程度。程度。探究整合應(yīng)用探究整合應(yīng)用3化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的五條途徑化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的五條途徑(1)開(kāi)發(fā)綠色實(shí)驗(yàn)。如實(shí)驗(yàn)室用開(kāi)發(fā)綠色實(shí)驗(yàn)。如實(shí)驗(yàn)室用H2O2分解制分解制O2代替代替KClO3分解法，實(shí)現(xiàn)了原料和反響過(guò)程的綠色化。分解法，實(shí)現(xiàn)了原料和反響過(guò)程的綠色化。(2)防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中尾氣、廢物等對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中尾氣、廢物等對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)驗(yàn)中有危害性氣體產(chǎn)生時(shí)要加強(qiáng)尾氣吸收，對(duì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中有危害性氣體產(chǎn)生時(shí)要加強(qiáng)尾氣吸收，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物盡可能再利用等。產(chǎn)物盡可能再利用等。(3)在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，盡量減少實(shí)驗(yàn)試劑的在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，盡量減少實(shí)驗(yàn)試劑的用量，使實(shí)驗(yàn)小型化、微型化。用量，使實(shí)驗(yàn)小型化、微型化。(4)對(duì)于危險(xiǎn)或反響條件苛刻，污染嚴(yán)重或儀器、試對(duì)于