1、第八单元 第三节 海水制碱 导学案第三节 海水“制碱”【导学探究】一、氨碱法制纯碱1工业流程工业上以 和 为原料，以 为媒介，采用 制得纯碱。制取的流程如下：盐水精盐水氨盐水碳酸氢钠纯碱，有关反应的化学方程式为：NaClCO2NH3H2O=NaHCO3NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。2纯碱和碳酸氢钠的用途(1)纯碱：Na2CO3俗称 或 ，在化学工业中用途极广，如 、 、 、人造纤维及玻璃生产等均需大量的纯碱。(2)碳酸氢钠：俗称 ，又称 ，是制造 、 、 的重要原料，在医疗上，它是治疗 的一种药剂。二、纯碱的性质1纯碱的物理性质：纯碱是一种 色 体，易溶于水。2纯碱的化学
2、性质(1)与指示剂作用能使酚酞试液变 色，说明其水溶液显 性。碳酸钠属于盐，但它的水溶液呈碱性，可见，盐类物质的水溶液不一定都呈中性。(2)与酸反应与盐酸反应的化学方程式：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2；与硫酸反应的化学方程式：Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2。(3)与某些碱反应与澄清石灰水反应的化学方程式：Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH。(4)与某些盐反应与氯化钡溶液反应的化学方程式：Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl。3盐的溶解性：不同盐的溶解性不同，如CaCO3、AgCl等 溶于水，NaCl、MgCl2、Na2CO3、CuSO4、
3、AgNO3等均 溶于水。常见盐的溶解性可查阅溶解性表。钾、钠、铵盐水中溶，硝酸盐入水无影踪；盐酸盐除去银、亚汞，硫酸钡、铅水不溶；碳酸盐大多都不溶。4复分解反应的实质：酸、碱、盐所电离出的 之间的互换反应，生成 、 或 的过程。三.复分解反应的实质与离子共存1复分解反应的实质复分解反应指的是由两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应。其实质是化合物电离生成阴、阳离子后，可以相互反应的离子在溶液中不能共存，结合生成水、气体或沉淀。反应的方向是向着减小溶液中离子浓度的方向进行的。如酸与碱反应的实质是H和OH结合成H2O，其他离子没变化。如果几种离子混合后，离子的浓度不减小，反应就不能发生。
4、如Na2CO3溶液和NaOH溶液不发生反应。2离子共存溶液中离子能大量共存，是指离子间不发生反应；离子不能共存，是指离子因发生反应而结合成了沉淀、气体或水。与H不共存的离子有：OH、CO、HCO等；与OH不共存的离子有：H、NH、Cu2、Mg2、Al3、Fe2、Ag等；彼此结合成沉淀的金属离子与酸根离子不共存，如：Cl与Ag、Ba2和SO、Ca2和CO、Ba2与CO等。【例题】 (2011江苏盐城中考)能在水中大量共存的一组离子是( )。ANH、Na、Cl、SO BH、Na、NO、COCK、Ba2、OH、SO DK、Ag、NO、Cl思路点拨：离子之间不能大量共存就是能发生复分解反应，此时两离子
5、反应符合复分解发生的条件。即有沉淀、气体或水生成。解析：B项中的H与CO能反应生成气体，C项中的Ba2与SO能反应生成沉淀，D项中的Ag与Cl也能反应生成沉淀，都符合复分解反应的条件，它们之间不能相互共存。答案：A【跟踪训练】1在化学发展史上，为制碱工业作出杰出贡献的科学家是( )。2下列物质的名称、俗名与化学式完全对应的是( )。A氯化钠 食盐 NaCl2B碳酸氢钠 纯碱 NaHCO3C氢氧化钙 熟石灰 CaOD氢氧化钠 火碱 NaOH3下列对纯碱的性质说法不正确的是( )。A能与指示剂作用 B能与酸反应C能与烧碱反应 D能与氢氧化钙反应4下列物质混合后，不能发生复分解反应的一组是( )。A
6、K2SO4溶液和Ba(OH)2溶液混合BKCl溶液和Cu(NO3)2溶液混合CCuSO4溶液和NaOH溶液混合DNa2CO3溶液和HCl溶液混合5“NaClCO2NH3H2O=NaHCO3NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。其中不正确的是( )。6氧气、干冰、熟石灰和纯碱四种物质分别与下列图中的人类活动有关，请将它们的化学式填在图下相应的括号内。7分别选用一种试剂，用化学方法除去下列物质中的杂质：(1)NaOH溶液中混有少量的Na2CO3：_；(2)H2中混有少量的CO2：_；(3)NaCl溶液中混有少量的Na2CO3：_。【课后提
7、高】1小明、小刚等四位同学，对生活中的化学现象进行了探究，以下是他们对探究结果的描述，其中不正确的是( )。2现有液态氧；铁锈；食盐水；纯碱；氢氧化钾，石油。对上述物质的分类全部正确的是( )。A盐 B纯净物C碱 D混合物3一天，小影惊奇地发现妈妈蒸馒头时用的不是纯碱，而是小苏打，她好奇地问：“为什么不用纯碱而用小苏打？”妈妈说：“面团没发酵，不能用纯碱。”通过查阅资料小影发现小苏打的化学式为NaHCO3，是一种常用的膨松剂，加热可转化为纯碱。下列小影相关的推断不合理的是( )。A小苏打是膨松剂是因为能产生二氧化碳气体B小苏打受热转化为纯碱是分解反应C小苏打属于酸D小苏打对人体无害4物质王国的
8、“小朋友”在做游戏，五位“小朋友”手拉手围成一圈(如下图所示)，要求相邻的“小朋友”之间必须能互相“配合”(即必须能发生化学反应)，他们才能将游戏进行下去。场外还有四位替补“队员”。下列有关说法正确的是( )。A圈内相邻的“小朋友”之间均未能发生置换反应B五位“小朋友”中的任意两位均不能互相调换位置C若“Na2CO3”小朋友玩累了，可换上场外的“K2CO3”D若“Ba(OH)2”小朋友玩累了，可换上场外的“KOH”5鉴别下列各组物质，所加试剂不能达到目的的是( )。6有一包白色固体，可能含有Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中的一种或几种。取样溶于水，有白色沉淀产生；过滤后，向该
9、白色沉淀中滴加盐酸，沉淀完全溶解并有气体产生。由此推断白色固体中( )。A可能存在NaOH B可能存在Na2SO4C肯定不存在BaCl2 D肯定存在Na2CO3和Na2SO47(2011四川广安中考)下列各组物质能在pH1的无色溶液中大量共存的是( )AK2SO4 Ba(OH)2 KCl BCu(NO3)2 NaCl KNO3CNa2CO3 KNO3 NH4Cl DMgSO4 NaNO3 KCl8下列各组物质间通过一步反应就能实现如图转化，则甲、乙、丙可能是( )。ANaOH NaCl NaNO3BCO2 Na2CO3 H2OCCaO Ca(OH)2 CaCO3DH2O2 H2O O29(20
10、11山东潍坊中考)某同学在自家厨房中找到一种白色粉末，到学校实验室进行实验，实验过程与现象如下：对此粉末的成分判断正确的是( )。A该粉末一定是碳酸钠 B该粉末一定是碳酸氢钠C该粉末一定是氯化钠 D该粉末可能是碳酸钠或碳酸氢钠10(2011浙江中考)一种溶液里可能含有NO、Cl、CO、SO四种阴离子之中的一种或几种，取少量这种溶液分别盛放于两支试管中，进行如下实验：(1)向第一个试管中加入BaCl2溶液时生成白色沉淀；(2)向第二个试管中逐滴加入稀硝酸时，溶液生成无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，继续加入稀硝酸使溶液显酸性时，再加入硝酸钡溶液不产生沉淀。据实验推断：溶液中肯定不含有_离子，
11、肯定含有_离子，可能含_离子。11(2011四川乐山中考)利用井盐和合成氨生产的氨气及二氧化碳生产纯碱的“联合制碱法”是由我国著名化学家侯德榜先生发明的，其氯化钠的利用率高达96%。其原理流程如下图所示：(1)氨极易溶于水，向饱和食盐水通入氨气可得到饱和食盐水和氨水的混合盐水(称为氨盐水)。氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳，其原因是_；(2)写出氯化铵溶液与熟石灰反应的化学方程式_。12(2011广东肇庆中考)氯化钙是多用途的干燥剂和建筑防冻剂。实验室里用石灰石和盐酸制备二氧化碳的含酸废液(含有MgCl2、FeCl3等)通过以下途径制得无水氯化钙。(1)操作的名称为_，操作的名称为_。滤渣的化
12、学成分有_。(2)石灰乳的作用是_，_，写出其中1个反应的化学方程式_。13下列曲线图与实验事实相一致的是( )。14某实验小组开展复分解反应研究性学习，设计了如下研究性学习思路：【练习质疑】 下列各组物质间均能反应，写出反应的化学方程式。氢氧化钠溶液与盐酸碳酸钠溶液与硫酸硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液：_。碳酸钠溶液和氯化钡溶液：_。【研究讨论】 上述反应为什么能够发生？是因为这些反应物中含有特殊的阴、阳离子，如中有H和OH，中有H和CO，中有_，中有_。【构建网络】 按照一定的顺序排列这些离子，就可以形成一种网络形式。在网络中，用短线相连的这些阴、阳离子能两两结合生成沉淀或气体或水。现有Ca2、
13、SO、NH，请将它们填入下面合适的“( )”中，使其形成一个更为完整的复分解反应网络。【拓展运用】 通过形成的网络，可以判断化合物间能否共存，进行物质的鉴别，用于物质的除杂等。如硫酸钠溶液中混有硫酸铵，可以加入_(填写化学式)除去硫酸铵。15(2011山东潍坊中考)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：请完成下列填空：(1)写出流程中一种氧化物的化学式_。(2)NH3溶于水得到氨水，该溶液的pH_7(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)写出下列反应的化学方程式：氯化镁溶液与氢氧化钙溶液反应：_。氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应：_。(4)工业生产纯碱的流程中，碳酸化时析出碳酸氢钠而没有析出碳酸钠的原因
14、是：_。(5)写出高温煅烧碳酸氢钠制纯碱的化学方程式_。16小洁发现妈妈在面粉中加入一种白色粉末，做出的蛋糕、馒头疏松多孔。她很感兴趣，想探究这种“神奇粉末”的成分。通过对市场上相关产品进行调查，她发现了如下图所示的三种商品，认为妈妈使用的白色粉末是以下三种商品中的一种。商品成分碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠、有机酸用法面粉加水揉和成面团，发酵后产生酸味，加入适量纯碱，反复揉和，加热即可制成松软的馒头面粉无需发酵，直接加入适量小苏打，加水调和，放入烤箱加热即可制成疏松多孔的糕饼面粉与发酵粉按比例拌匀，放入适量温水揉和，放置一段时间，即可蒸、烘、烤制成疏松多孔的各种食品(1)纯碱的化学式是_，这三种商品
15、在使用过程中都能产生一种气体，使做成的食品疏松多孔，这种气体是_。(2)小洁通过阅读纯碱和小苏打的用法，推测出小苏打不同于纯碱的化学性质是_。(3)根据获得的信息，小洁设计实验方案，在实验室探究这种白色粉末的成分。实验操作实验现象实验结论取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水固体溶解，无其他明显现象_有无色气泡产生白色粉末一定是纯碱 实验反思：老师提示小洁第步实验得出的结论有不足之处，请你帮助小洁改进实验方案，确认白色粉末的成分，并完成实验报告。实验操作实验现象实验结论参考答案【导学探究】一、1食盐 石灰石 氨气 氨碱法制2. (1) 纯碱 苏打 石油精炼 粗盐精制 硬水软化 (2)小苏打 酸
16、式碳酸钠 灭火器 发酵粉 饮料 胃酸过多二、1 白 固 2 (1) 红 碱3难 易4离子 沉淀 气体 水【跟踪训练】1. 答案：D2. 答案：D3. 答案：C4. 答案：B5. 答案：C6. 答案：Ca(OH)2 O2 Na2CO3 CO27. 答案：(1)Ba(OH)2溶液或Ca(OH)2溶液 (2)NaOH溶液 (3)稀盐酸或BaCl2溶液【课后提高】1. 解析：纯碱(碳酸钠)由金属离子和酸根离子构成，属盐类；纯碱溶于水显碱性，可以代替洗洁精洗涤餐具表面的油污；纯碱与酸反应产生二氧化碳气体，可除去面团发酵时产生的酸；纯碱和食盐都易溶于水，不能用加水溶解的方法检验。答案：C2. 答案：D3.
17、 解析：小苏打受热时发生反应的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，该反应为分解反应，A、B推断合理；小苏打属于盐，C推断不合理；小苏打可用作食品膨松剂，说明其对人体无害，D推断合理。答案：C4. 解析：置换反应必须有单质参与反应，五位“小朋友”均为化合物，故A正确；Ba(OH)2和Ca(OH)2交换位置后对反应无影响，故B错误；K2CO3替换Na2CO3后可与Ba(OH)2、CuSO4发生复分解反应，故C正确；KOH与Na2CO3不能满足复分解反应发生的条件，故D错误。答案：AC5. 解析：NaOH溶液能使酚酞试液变红色，稀H2SO4不能使酚酞试液变色，A可行；稀H2SO4与
18、Na2CO3溶液反应产生气体，与NaCl溶液不反应，B可行；稀HCl与Ba(OH)2溶液和NaOH溶液反应均无明显现象，C不可行；BaCl2溶液与稀HCl不反应，与稀H2SO4反应产生白色沉淀，D可行。答案：C6. 解析：此类推断题可根据题目所给信息逐步加以推断。取样溶于水，有白色沉淀产生，该白色沉淀可能为BaCO3或BaSO4或两者都有，过滤后，向该白色沉淀中滴加盐酸，沉淀完全溶解并有气体产生，可确定该沉淀为BaCO3，故该白色固体中一定含有Na2CO3和BaCl2，一定不含Na2SO4，由于NaOH对检验过程没有影响，故无法判断其是否存在。答案：A7. 答案：D8. 解析：A项，无法实现由
19、NaNO3一步转化为NaCl；B项，二氧化碳与氢氧化钠生成碳酸钠，碳酸钠与盐酸生成水，但由H2O生成Na2CO3不能一步实现；C项CaCO3无法经一步反应生成Ca(OH)2。答案：D9. 解析：由题意知：Na2CO3、NaHCO3都与酸(HCl)反应，都产生使澄清石灰水变浑浊的CO2气体，故无法确定该粉末是Na2CO3还是NaHCO3。答案：D10. 答案：SO CO Cl、NO11. 答案：(1)氨盐水显碱性(2)2NH4ClCa(OH)2CaCl22H2O2NH312. 答案：(1)过滤 冷却结晶或结晶 Mg(OH)2、Fe(OH)3写出Ca(OH)2也可(2)中和废液中的酸 使废液中的镁
20、、铁充分沉淀(的回答顺序可调换)2HClCa(OH)2=CaCl22H2O或MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2或2FeCl33Ca(OH)2=2Fe(OH)33CaCl2(有无“”都可)13. 解析：向一定体积的HCl溶液中滴加NaOH溶液，溶液的pH由7以下逐渐升高并超过7，A错误；t 时，向饱和NaCl溶液中加入蔗糖，蔗糖会溶解在溶液中，由于溶液质量增大，NaCl溶质的质量不变，故NaCl的质量分数逐渐减小，当蔗糖达到饱和时，NaCl的质量分数不再变化，B正确；向一定量的HCl和CaCl2溶液中不断滴入Na2CO3溶液时，溶液中的Na2CO3先与HCl反应产生CO2气体，C
21、错误；向CuCl2和H2SO4中加入Ba(OH)2溶液时，Ba(OH)2先与H2SO4反应产生BaSO4沉淀，D错误。答案：B14. 解析：本题为探究复分解反应发生条件的综合题。复分解反应的实质是酸、碱、盐所电离出的离子相互结合，生成沉淀、气体或水的过程。在初中阶段，生成水的离子组合主要是H和OH，生成气体的离子组合主要是H和CO、OH和NH，生成沉淀的离子组合较多，应结合酸、碱、盐的溶解性表来记忆。答案：2NaOHCuSO4=Na2SO4Cu(OH)2 Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl Cu2、OH Ba2、CO NH Ca2 SO NaOH15. 解析：(1)流程中的氧化物有C
22、O2和H2O；(2)氨水是一种碱，碱的pH7；(3)按照化学方程式的书写步骤逐一完成；(4)同温下的NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，故碳酸化时，Na2CO3未析出；(5)NaHCO3高温时可分解为Na2CO3、CO2和H2O。答案：(1)CO2或H2O (2)大于(3)MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl(4)相同温度下，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度(5)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2(反应条件写“”也可)16. 解析：(1)三种商品使用方法不同，产生气体的原理也不同。食用纯碱和面粉发酵生成的酸反应生成二氧
23、化碳气体；食用小苏打(主要成分为碳酸氢钠)在受热时分解产生二氧化碳气体；快速发酵粉中的碳酸氢钠和有机酸反应生成二氧化碳气体。(2)碳酸氢钠受热易分解，而碳酸钠受热不易分解。(3)快速发酵粉溶于水时，其中的碳酸氢钠会与有机酸反应生成二氧化碳气体，该固体溶解时无明显现象，说明不是快速发酵粉；碳酸钠、碳酸氢钠与酸(如稀盐酸)反应都可产生气泡，故可推测第步操作是向白色粉末中滴加稀盐酸，但仅根据此现象仍然无法判断是碳酸钠还是碳酸氢钠，进一步实验可利用碳酸氢钠受热易分解这一性质，通过加热看是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生，从而鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。答案：(1)Na2CO3 CO2 (2)NaHCO3受热易分解，产生CO2(3)实验操作实验现象实验结论该白色粉末不是快速发酵粉取少量白色粉末于试管中，滴加稀盐酸取少量白色粉末于试管中，塞上带导管的单孔塞，导管另一端伸入澄清石灰水中，加热固体若产生无色气泡，使澄清石灰水变浑浊该白色粉末是小苏打(NaHCO3)若无明显现象该白色粉末是纯碱(Na2CO3)
