沪科版化学高一上21《以食盐为原料的化工产品》教案和随堂练习文档格式.docx
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纯净的浓盐酸是无色,盐酸具有挥发性,浓盐酸在空气里会形成白雾,这是因为从浓盐酸里挥发出来的氯化氢气体跟空气里的水蒸气接触,形成盐酸小液滴的缘故。
用途:
盐酸是重要化工产品,用于金属表面除锈、制造药物(如盐酸麻黄素、氯化锌)等;
人体胃液中含有盐酸,可帮助消化。
(2)硫酸(H2SO4)重要化工原料。
用于生化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。
浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它作干燥剂。
稀释浓硫酸的正确操作:
将浓硫酸沿着烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里,用玻璃棒不断搅动。
如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
(3)硝酸(HNO3):
纯净的硝酸是一种无色的液体,有刺激性气味,与盐酸相似,在空气中能挥发出HNO3气体,与空气中的水蒸气结合成硝酸小液滴,形成白雾。
,有腐蚀性。
硝酸氧化性很强,与金属反应时,一般不生成氢气而生成水。
硝酸是一种重要的化工原料,广泛应用于化肥、染料、炸药。
例1:
当打开盛浓盐酸试剂的瓶塞时,在瓶口观察到的现象是
A.产生白烟B.产生白色烟雾
C.产生白雾D.产生氯化氢气体
2、碱:
在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子,这里我们也要特别注意的是“阴离子”、“全部”、“OH-”几个关键字,与酸反应形成盐和水。
常见的碱有:
氢氧化钠俗称火碱、烧碱、苛性钠。
氢氧化钠的用途十分广泛,在化学实验中,除了用做试剂以外,由于它有很强的吸湿性,还可用做碱性干燥剂。
烧碱在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要烧碱。
使用烧碱最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。
氢氧化钙俗称熟石灰、消石灰,可由生石灰(即氧化钙)与水反应制得,反应时会放出大量的热。
农业上常用氢氧化钙中和酸性土壤,也用它来配制农药波尔多液。
日常生活中的三合土、石灰浆的主要成分都是熟石灰。
另外氢氧化钙的澄清水溶液常用于实验室检验二氧化碳。
随温度升高溶解度下降。
例2:
氢氧化钠固体长时间露置在空气中,表面已经潮湿,经充分干燥后,该固体的质量
A.增大B.减少C.不变D.无法确定
4、pH
例3:
土壤的酸碱度会影响农作物的生长,某地区土壤显微酸性,参照下表,从土壤酸碱性考虑,在该地区不适宜种植的作物是
作物
茶
油菜
西瓜
甘草
最适宜的pH范围
4.5~5.5
5.8~6.7
6.0~7.0
7.2~8.5
A.西瓜B.茶C.油菜D.甘草
5、盐
Cl-SO42-NO3-CO32-MnO4-
Na+K+NH4+Mg2+Ca2+Zn2+Ba2+Al3+Fe2+Fe3+
想一想:
食盐和盐是一回事吗?
(1)氯化钠
分布:
海水、盐湖、盐井、盐矿。
制取步骤:
溶解、沉淀、过滤、蒸发。
粗盐因含有氯化镁、氯化钙等杂质,会吸水潮解。
日常生活中用于调味和腌渍蔬菜;
医疗用的生理盐水是0.9%的氯化钠溶液;
是重要的化工原料,可用于制取钠、氯气、氢氧化钠、盐酸、纯碱等。
(2)碳酸钠
碳酸钠在工业上叫做纯碱,是白色粉末状物质,易溶于水,显碱性。
当它从溶液里结晶析出时,晶体里结合着一定数目的水分子,这样的水分子叫结晶水,含有结晶水的物质叫做结晶水合物。
常温时在干燥的空气里,碳酸钠晶体能逐渐失去结晶水而成为粉末,这种现象叫风化。
(3)硫酸铜
无水硫酸铜是一种白色固体,能溶于水,水溶液呈蓝色,从硫酸铜溶液中析出的晶体是蓝色的,俗称胆矾或蓝矾,含有结晶水,受热能失去结晶水,成为白色CuSO4.
硫酸铜有毒,常用作杀菌剂,它与石灰配置的波尔多液是一种天蓝色的粘性液体,杀菌效率高。
拓展:
物质的分类
随堂练习:
1、氢氧化钠固体暴露在空气中,观察到的现象是________________________________,这种现象叫潮解。
在空气中久置一段时间,能生成白色粉末物质,此物质的主要成分是(填化学式)__________________,用化学方程式表示发生的变化:
___________________________。
若向白色粉末物质中滴加盐酸,观察到的现象是:
___________________________________。
2、在NaOH、Ca(OH)2、Cu(OH)2、Fe(OH)3四种碱中,
(1)属于微溶于水的是_________;
水溶液能使酚酞试液变红的是___________________;
(2)不溶于水,但能溶于酸的是___________________________________;
(3)与酸反应溶液呈蓝色的是___________________________;
(4)水溶液通入CO2后有浑浊或沉淀出现的是___________________________。
3、将稀盐酸滴入下图所示盛有不同物质的试管中:
(1)不反应的是(填序号,下同)_______________;
(2)冒气泡的是_____________;
(3)有浅绿色溶液出现的是_______________;
(4)红色消失的是_______________。
三、氢气、氧气和二氧化碳的实验室制法
◆新知识点精讲
1、海水晒盐
1、原理:
蒸发结晶
例4:
已知30℃时硝酸钾的溶解度为45.8g。
在这温度时,某硝酸钾溶液500g中溶有硝酸钾137.4g。
如果蒸发掉90g水后,再冷却到30℃,可析出多少克硝酸钾?
随堂练习:
有60℃时A物质的溶液100g,若温度不变,蒸发掉10g水时,有4gA的晶体析出(不含结晶水),再蒸发掉10g水时,又有6gA的晶体析出,
(1)求60℃时A物质的溶解度是多少克。
(2)原溶液的质量分数。
2、控制卤水密度的原因:
对照教科书24页的表格说明,培养读图表的能力。
例5:
在海水浓缩的过程中,当海水密度达到1.21g/L~1.22g/L时,析出的盐中,质量分数最大的是()
A、CaSO4B、NaClC、MgCl2D、MgSO4
3、粗盐的提纯
过滤
称量
蒸发
溶解
想一想:
(1)过滤和蒸发操作的
(1)过滤和蒸发操作的要点:
(2)如何将食盐中含有的Mg2+、Ca2+和SO42-等杂质除去?
(3)为什么食盐容易潮解
1、粗盐提纯时不需用到的玻璃仪器是()
A、量筒B、玻璃棒
C、三角漏斗D、表面皿
2、粗盐提纯时不需用到操作是()
A、溶解B、过滤
C、蒸馏D、洗涤
3、已知粗盐中除NaCl外,还含有MgSO4和CaCl2。
现用BaCl2、Ca(OH)2、Na2CO3和稀盐酸来精制食盐。
在实验过程中,最终发生的变化是()
A、用Ca(OH)2沉淀MgSO4,生成Mg(OH)2
B、用BaCl2沉淀MgSO4,生成BaSO4
C、用Na2CO3沉淀CaCl2,生成CaCO3
D、用盐酸除去Na2CO3,生成CO2气体
2、氯碱工业
1、原理电解饱和食盐水
阴极阳极
补充概念:
电解:
使直流电通过电解质溶液而发生氧化还原反应的过程。
阳极:
与外接电源正极相连的电极。
阴极:
与外接电源负极相连的电极。
(1)如果我们在反应开始前往饱和食盐水中滴入酚酞,那么我们可以看到那些实验现象,怎么检测产生的两种气体?
阴极
(2)为什么阴极逸出的气泡比阳极逸出的气泡快?
(3)电解一段时间后,为什么会在阴极附近出现浑浊?
1、电解饱和食盐水时,产生氯气的电极名称为()
A.正极B.负极C.阴极D.阳极
2、用饱和食盐水可以得到重要的化工产品。
其中,在电解装置的阳极产生一种用途广泛的气体,用来检验该气体的是()
A.点燃B.加热C.湿润的淀粉碘化钾试纸D.干燥的淀粉碘化钾试纸
3、氯碱工业是以为基本原料的基础化学工业。
其中最重要反映的化学方程式是,把该反应的产物进一步加工成各种含氯的制品,如、、、等。
以海水中NaCl为原料的相关化工产品:
2、电离方程式的书写:
注意两点:
电荷守恒和离子团不拆开表达。
例6:
写出HCl、H2SO4、NaOH、NaCl的电离方程式。
拓展:
电解质的概念
随堂练习:
7、下列电离方程式错误的是()
A、NaClNa++Cl-B、H2SO42H++SO42-
C、Ca(OH)2Ca2++2OH-D、Al2(SO4)3Al3++SO42-
三、盐酸
1、物理性质:
氯化氢是一种无色、有刺激性气味的气体,密度大于空气的密度,极易溶于水,可形成盐酸。
2、喷泉实验:
原理:
气体在液体中溶解度很大,在短时间内产生足够的压强差,则打开活塞后,大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉。
要点:
①气体要充满烧瓶;
②盛气体的烧瓶必须干燥;
③烧瓶不能漏气;
④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。
能形成喷泉的组合:
(1)NH3、HCl、NO2等与水组合能形成喷泉;
(2)CO2、SO2与NaOH(aq)组合能形成喷泉。
例7:
利用如图所示的装置,可以验证NH3和HCl的有关性质.实验前a、b、c活塞均关闭.
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象,烧瓶I中不产生“喷泉”现象,其操作方法是_____________________。
(2)若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管,在烧瓶中可观察到的现象是______________________________。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶I中产生“喷泉”现象,烧瓶中不产生“喷泉”现象,其操作方法是_______________。
喷泉实验是中学化学的一个重要性质实验,也是一种自然现象。
其产生的原因是存在压强差。
试根据附图,回答下列问题:
(1)在图A的烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。
下列组合中不可能形成喷泉的是
A.HCl和H2OB.NH3和H2O
C.NH3和苯D.CO2和烧碱溶液
(2)在图B的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后能产生喷泉现象的是
A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOH溶液
C.大理石与稀硫酸D.碳铵与稀硝酸
(3)若图B的锥形瓶内是无水酒精,水槽内是冷水,则向水槽中加入足量的下列哪些物质也会产生喷泉现象?
A.浓硫酸B.生石灰
C.氢氧化钡晶体与NH4Cl固体D.氢氧化钠固体
(4)城市中常见的人造喷泉及火山喷发的原理与上述装置的原理相似。
(5)如果只提供如图C的装置,引发喷泉的方法是
。
(6)图D是用排水取气法收集的一瓶乙烯,请你结合喷泉原理和乙烯的化学性质,在图D的基础上设计一个方案,使它产生喷泉,力求使水充满整个烧瓶。
简述操作过程。
3、酸的通性:
(1)与酸、碱指示剂反应;
(2)与活泼金属反应;
(3)与碱性氧化物反应;
(4)与碱反应;
(5)与某些盐反应。
4、HCl的工业制法:
能不能把合成塔内的氢气和氯气的位置对换,为什么?
5、HCl的实验室制法
①发生装置
②净化装置
③收集装置
④尾气吸收装置
注意HCl尾气处理时的不同。
写出反应方程式:
CaO
NaOH
浓硫酸
H2,O2,SO2,CO,N2,CH4
H2,O2,N2,CH4,NH3
O2,H2,CO,N2,
SO2,CO2,
NH3
NH3,(H2S)
例8:
.已知氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。
在实验室中通常用加热固体氯化铵和熟石灰的混合物来制取氨气。
试回答下列问题:
(1)实验室制取氨气的装置可以和制取的装置相同。
(2)氨气可以用法收集,收集氨气的集气瓶必须十分干燥,这是因为。
(3)现欲制取一瓶氨气,除已有试管、带导管的橡皮塞、铁架台(附铁夹)外,要完成该实验,还必须用到的仪器有。
用锌与盐酸反应制得的氢气中混有氯化氢和水蒸气。
现有以下装置:
(1)制氢气的发生装置应选用(填装置对应的字母号,下同)
(2)检验氯化氢气体,可选
装置;
除去氯化氢气体,应选
装置。
(3)检验水蒸气,应选
除去水蒸气,应选用
装置。
6、NaOH:
俗称烧碱、火碱、苛性钠,常温下是一种白色晶体,具有强腐蚀性。
易溶于水,其水溶液呈强碱性,能使酚酞变红。
氢氧化钠的用途十分广泛,在化学实验中,除了用做试剂以外,由于它有很强的吸水性和潮解性,还可用做碱性干燥剂。
氢氧化钠在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要氢氧化钠。
使用氢氧化钠最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。
另外,在生产染料、塑料、药剂及有机中间体,旧橡胶的再生,制金属钠、水的电解以及无机盐生产中,制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等,也要使用大量的烧碱。
急救措施:
皮肤接触:
应立即用大量水冲洗,再涂上3%-5%的硼酸溶液;
眼睛接触:
立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。
或用3%硼酸溶液冲洗。
就医。
碱的通性:
(1)与酸、碱指示剂反应;
(2)与酸性氧化物反应;
(3)与酸反应;
(4)与某些盐反应。
例9:
下图中横坐标表示加入物质的质量,纵坐标表示溶液的pH,哪个图象与哪项实验相对应?
将标号填在事实后面的横线上。
(1)向稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液_______________;
(2)向氢氧化钠溶液中逐滴加水稀释_______________;
(3)向水中不断通入二氧化碳_______________;
(4)向水中加入熟石灰_______________。
课后练习
1.海水晒盐的过程中,发生了()
A.分解反应B.蒸发结晶C.化学变化D.冷却热饱和溶液
2.实验室制取气体时发生装置相同的组合是()
A.HCl和O2B.H2和HClC.CO2和H2D.HCl和CO2
3.烧碱在工业上有广泛的用途,下列不属于氢氧化钠用途的是()
A.造纸B.制皂C.精炼石油D.清洗铁锈
4.下列关于HCl性质的叙述正确的是()
A.氯化氢能使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色,是因为HCl分子中含有H+
B.氯化氢极易溶于水,常温常压下1体积水可溶解500体积HCl
C.氯化氢可以用向上排空气法收集
D.氯化氢和盐酸的化学式都是HCl
5.实验室制取HCl气体,在吸收多余气体的装置中,应用一个倒置的漏斗来做吸收装置,其原因是()
A.使整个装置显得比较平衡
B.防止发生倒吸现象
C.这样可制取高浓度盐酸
D.这样做容易检验生成的盐酸
6.在HCl参加的下列反应中,不属于酸的通性的反应是()
A.
B.
C.
D.
7.除去KCl溶液中混有的少量K2SO4,选用的试剂(稍过量)及加入顺序正确的是()
A.BaCl2、K2CO3、HClB.Ba(NO3)2、K2CO3、HCl
C.BaCl2、Na2CO3、HClD.Ba(NO3)2、Na2CO3、HCl
二、填空题
8.在电解饱和食盐水的实验中,可以看到在阳极上,检验方法是;
同时可以看到在阴极上,
检验方法是。
如果在电解液中滴加几滴酚酞试液,又可以看到。
9.在实验室里,通常用加热和的方法制取HCl气体,其原理可以用化学方程式表示。
收集制得的HCl气体,可以做“喷泉”试验,该实验可以证明HCl的重要物理性质是。
在水中HCl气体全部电离,电离方程式可表示为。
10.某学生欲证明盐酸与氯化氢气体性质的不同,设计并做了以下实验,他向A、B、C三支洁净试管中各放一片干燥的蓝色石蕊试纸,然后向A中加盐酸,则试纸变为色;
向B中通入干燥的氯化氢气体,则试纸显色;
最后向C中加入物质(填化学式),他加入该物质的理由是。
11.在探究CO2和NaOH是否发生化学反应时,某同学设计出下列6种实验装置。
(1)6个实验是否都能提供CO2跟NaOH发生化学反应的证据?
请逐一简述出现的现象。
(2)上述6种实验设计所依据的共同原理是:
(3)如果有同学质疑,认为上述实验设计没有排除CO2可能溶解于NaOH溶液的假设,你如何进一步设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应?
五、计算题(共8分)
12.已知20℃时,NaCl的溶解度为36g/100gH2O,则在该温度下电解272gNaCl饱和溶液,可能获得NaOH的最大质量为多少克?
H2的最大物质的量为多少摩尔?
电解过程中,当逸出的氯气达0.71g时,溶液的质量为多少克?
此时溶液中NaCl的质量分数的最大值是多少?
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