碳酸氢钠不稳定性.docx
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碳酸氢钠不稳定性
碳酸氢钠不稳定性
实验演示
操作方法
在一干燥的试管里放入碳酸氢钠粉末,约占试管体积的1/6。
试管口用带有导管的单孔胶塞塞紧,并把试管用铁夹固定在铁架台上。
使管口略向下倾斜。
导管的一端浸在石灰水里。
注意事项
试管口应略向下倾斜,防止生成的水使试管炸裂。
药品要平铺,用酒精灯先均匀加热后再固定加热。
实验完毕后应先撤导管后撤酒精灯,防止石灰水倒流。
实验现象
烧杯中澄清石灰水变浑浊,试管口有水珠产生。
实验结论
碳酸氢钠不稳定,受热分解成水和二氧化碳等。
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
实验考点
1、碳酸氢钠的不稳定性;2、水和二氧化碳的检验方法。
经典考题
1、下列物质中性质稳定,受热也不易产生CO2的是
A、NH4HCO3B、CaCO3C、KHCO3D、Na2CO3
试题难度:
易
2、在甲乙两坩埚中,分别盛有等质量的NaHCO3,将甲坩埚充分加热后冷却再加入足量的盐酸,乙不经加热直接加入足量的盐酸,完全反应后,甲、乙两坩埚中实际参加反应的HCl的质量之比约为()
A、1:
16B、16:
1C、2:
1D、1:
1
试题难度:
中
3、已知在下列反应关系里,E为淡黄色固体,C、F为无色气体,D为无色液体,它们有如下关系:
AB+C+D,E+CB+F,E+DG+F,A+GB+D。
依据上述性质判断A、B、C、D、E、F、G应为何物质,写出下列物质的化学式:
A.,C.,E.,G.;
(1)如果B中混有A,如何提纯B;
(2)如果G溶液中混有B,如何除去B。
试题难度:
中
1答案:
D
2答案:
D
解析:
利用守恒法,因为消耗盐酸最后都生成氯化钠,根据等量的碳酸氢钠中的钠都转化为氯化钠,所以消耗的氯离子相等。
3答案:
A、NaHCO3C、CO2E、Na2O2G、NaOH解析:
无机推断注意找到题目的突破口,该题突破点:
E淡黄色固体,D无色液体,C、F无色气体,结合反应关系不难得出结论。
(1)可将混合物加热至无气体产生为止
(2)加适量石灰水即可
侯氏制碱法的诞生
制碱工业在化学工业中很重要。
19世纪欧洲化学工业的发展史就是路布兰制碱工业的兴衰史。
路布兰制碱法以芒硝、焦炭、石灰石为原料生产碳酸钠,但因是高温固相反应,不能实现连续生产,最终为索尔维法所代替。
索尔维法以食盐和石灰石为原料、以氨为媒介,原则上实现下列反应:
2NaCl+CaCO3====Na2CO3+CaCl2
原料路线合理,大部分为气液反应,能实现连续生产,而且产品质量高。
但是丢弃了原料的一半,所得副产品CaCl2没有多大用途,而且污染江河,原盐利用效率也比较低。
侯氏制碱法。
抗日战争爆发后,塘沽永利碱厂和南京永利硫酸铵厂迁往内地,在四川五通桥筹建川厂。
当时盐价昂贵,牛华溪一带地下黄卤浓度过淡,不符合索尔维法的要求,加之排放废液难处理,必须加以改进。
该厂在侯德榜主持下,从事改进索尔维法的研究,几年后获得成功。
1941年3月15日,永利化学工业总公司总经理范旭东郑重宣布,决定将新法命名为侯氏制碱法。
此法的最大特点是,不从固体碳酸氢铵开始,而是用盐卤先吸收氨后碳酸化进行连续生产。
其原理是:
低温下用氨饱和了的饱和食盐水通入CO2可析出NaHCO3,此时母液中的Na+减少而Cl-则相当多。
若加细盐末,因同离子效应,在低温下NH4Cl的溶解度陡减,而对NaCl的溶解度则影响不大,故NH4Cl析出,而食盐不析出。
再用氨饱和后通CO2,结果是往返析出NaHCO3与NH4Cl,而氨可由空气中的氮与水中的氢化合制成,CO2则是提取氢气和氮气的半水煤气之副产品。
如此巧妙地把氮气工业与制碱工业联合起来,故又称“联合制碱法”。
1943年,完成了从合成氨开始的联合制碱法流程。
1943年12月在中国化学会第11届年会上,此法获“中国工程学会化工贡献最大者奖”。
此法一出现,在国际上引起很大反响,侯德榜因此获英国皇家化工学会、美国化学工程学会、美国机械学会荣誉会员称号。
侯德榜
化工专家。
字致本。
1890年8月9日生于福建省闽侯县坡尾乡,1974年8月26日卒于北京。
早年就读于美国教会所办的福州英华书院。
后考入清华留学预备学堂高等科,以全部功课满分的优秀成绩毕业。
1913年赴美国留学。
1917年毕业于美国麻省理工学院化工专业,获学士学位。
毕业后,曾在美国水泥、硫酸、染料、电化等工厂实习,同时继续深造,所有这些为他日后成为一名优秀的化工专家打下基础。
正如他晚年常说的那样:
“要当一名称职的化学工程师,至少要对机、电、建筑内行。
”1919年获美国哥伦比亚大学制革硕士学位。
1921年写出“铁盐鞣革法”论文而获博士学位。
侯德榜1921年10月回国,应聘在中国化学工业开拓者范旭东开办的天津塘沽碱厂任总工程师。
1934年任永利化学工业总公司工程师、南京铵厂厂长。
1945年继任永利化学工业总公司总经理。
侯德榜1950年任中央财经委员会委员、重工业部顾问。
1951年任中国化学会理事长。
1955年任中国科学院学部委员(院士)。
1958年起任化学工业部副部长。
1958年9月任中国科协副主席。
1963年任中国化工学会理事长。
侯德榜一生为中国化学工业的发展做出了卓越的贡献,是中国近代化学工业的奠基人之一,是世界制碱工业的权威。
在他的技术指导下,中国在20年代建成了亚洲第一大碱厂,生产出优质纯碱,获1926年美国费城“万国博览会金质奖章”,被誉为中国近代工业进步的象征。
1932年起,他用英文撰写《纯碱制造》一书,将氨碱法制碱技术公诸于世,为中外化工学者所共仰。
此书1948年译成俄文,1959年经充实内容,以中文《制碱工学》为名由化学工业出版社出版。
1937年他主持建成具有世界先进生产水平的南京硫酸铵厂,开创了中国化学工业的新纪元。
1942年他受聘为印度达达公司碱厂顾问,每年去印度一次,使其纯碱改造获得成功。
他曾应邀考察巴西等国,为这些国家筹建碱厂。
1943年他首先在实验室完成连续生产纯碱和氯化铵的联合制碱工艺,而后实现了大工业的生产,为世界制碱技术开辟了一条新途径,并得到了国际学术界的重视。
1944年美国哥伦比亚大学授予他荣誉科学博士学位。
1949年后,他领导中国化肥专家开发了碳酸氢铵新工艺流程,促进了我国化肥工业的发展。
侯德榜一生功绩卓著,共获得20多项荣誉。
撰写过《Manu-factureofSoda》、《从化学家观点谈原子能》、《制碱工学》等10余部著作,还发表过60多篇论文。
侯德榜深入实际工作,艰苦奋斗,数十年如一日。
他从不居功自傲,常和工人们钻锅炉,跑下水道,哪里有问题,他就出现在哪里。
一次,为解决大连碱厂干燥锅出现的问题,年过花甲的侯德榜副部长,亲自钻进60—70℃高温的干燥锅观察了解,再和大家一起讨论解决的办法。
他的儿女们总结他父亲的特点时说:
“他对工作简直着了迷!
”“他年轻时整天在工厂,到了晚年,又只认得他的办公桌。
”
侯德榜毕生的精力都用在科技工作和科学研究上。
他常常以“勤能补拙”勉励青年人。
他认为外国人能做到的,中国人也能做到。
“难道黄头发绿眼珠的人能搞出来,我们黑头发黑眼珠的人就办不到吗?
”这便是他的名言。
他以联合制碱法技术为中华民族争得了荣誉。
1990年8月在北京举行了纪念侯德榜诞辰100周年大会,缅怀这位中国化学工业的奠基人。
侯德榜一生事业成功,主要是外有范旭东为他“遮风挡雨”,内有爱妻张淑春为他作坚强后援。
范旭东1943年介绍侯德榜时曾说过:
“侯先生年岁不高,身体健康,且有贤内助为他治家教子,使他无后顾之忧,相信今后的成就必更伟大。
”侯德榜是世界知名化学家,可是谁能想象他的患难与共的妻子,竟是福建农村的一位农家妇女。
不管侯德榜一生中地位如何升迁,可是他们之间恩恩爱爱,相敬如宾,历50多年而不衰,可谓糟糠之妻白头偕老。
1958年1月,侯德榜正率领中国化工代表团访问日本,爱妻病逝,他悲痛欲绝。
侯德榜在晚年时常思念他的爱妻。
1963年,有人因他生活上需要人照顾,劝他续弦,他写下了三首情深意切、哀婉的悼亡诗,以诗明志,誓不再娶:
十七来家结?
时,金婚七十已逾期。
唯将白发守空房,报答半生死别离。
婚后离家几十年,死时见面也无缘。
誓于晚岁勤研究,答谢平生贤内助。
秉性刚强意志坚,一人做事一身肩。
丈夫儿女勤防护,慈母贤妻两自兼。
侯氏制碱法原理
侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。
也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀,气体和难电离的物质生成。
他要制纯碱(Na2CO3),就利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3。
再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。
要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。
其化学方程式可以归纳为以下三步反应。
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(首先通入氨气,然后再通入二氧化碳)
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(NaHCO3溶解度最小,所以析出。
)
(3)2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O(NaHCO3热稳定性很差,受热容易分解)
且利用NH4Cl的溶解度,可以在低温状态下向
(2)中的溶液加入NaCl,则NH4Cl析出,得到化肥,提高了NaCl的利用率。
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- 碳酸氢钠 不稳定性