鈉及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系與侯氏制堿法第3課時(shí)第二章

第一節(jié)<<<

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過構(gòu)建鈉及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，解決關(guān)于鈉及其化合物的框圖與推斷問題(重點(diǎn))。2.了解純堿的生產(chǎn)歷史和侯氏制堿法(難點(diǎn))。

內(nèi)容索引目標(biāo)一鈉及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及推斷目標(biāo)二純堿的生產(chǎn)歷史與侯氏制堿法鈉及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及推斷><目標(biāo)一1.鈉及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系目標(biāo)一鈉及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及推斷2.重要方程式必練(寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式)(1)金屬鈉著火不能用水滅火的原因：

。(2)Na2O2可作為呼吸面具的氧氣來源：

；

。2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(3)少量的CO2通入NaOH溶液中(并改寫成離子方程式)：

；

。(4)足量的CO2通入NaOH溶液中(并改寫成離子方程式)：

；

。CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O

CO2+NaOH===NaHCO3

(5)證明小蘇打熱穩(wěn)定性差的反應(yīng)：

。(6)除去NaHCO3溶液中的Na2CO3的方法(并改寫成離子方程式)：

；

。2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3

1.(2023·廈門模擬)以不同類別物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化為線索，認(rèn)識(shí)鈉及其化合物。下列分析不正確的是A.反應(yīng)③表明CO2具有酸性氧化物的性質(zhì)B.反應(yīng)④說明NaHCO3的穩(wěn)定性強(qiáng)于Na2CO3C.反應(yīng)⑤⑥說明Na2O2可用于潛水艇中氧氣的供給D.上述轉(zhuǎn)化中發(fā)生的反應(yīng)有分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、置換反應(yīng)√反應(yīng)③的化學(xué)方程式為2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O，NaOH為堿，Na2CO3為鹽，因此CO2具有酸性氧化物的性質(zhì)，故A正確；反應(yīng)④是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，說明Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；反應(yīng)⑤⑥分別是2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2，因此反應(yīng)⑤⑥說明Na2O2可用于潛水艇中氧氣的供給，故C正確；反應(yīng)④為分解反應(yīng)，反應(yīng)①為化合反應(yīng)，反應(yīng)②為置換反應(yīng)，故D正確。2.(2023·河南實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期中)鈉及其化合物的“價(jià)—類”二維圖及部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中物質(zhì)B為鈉在常溫下與氧氣反應(yīng)生成的一種氧化物。下列有關(guān)說法正確的是A.物質(zhì)B為酸性氧化物，物質(zhì)類別A

表示堿B.反應(yīng)④可通過加入還原劑實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化C.鈉放入硫酸銅溶液中可觀察到紅色固體析出D.反應(yīng)③會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，因此NaHCO3可作膨松劑√物質(zhì)B為Na2O，屬于堿性氧化物，A錯(cuò)誤；反應(yīng)④是鈉轉(zhuǎn)化成NaOH，應(yīng)加入氧化劑實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，B錯(cuò)誤；鈉放入硫酸銅溶液中會(huì)先和水反應(yīng)，不能置換出硫酸銅中的銅，C錯(cuò)誤；反應(yīng)③是NaHCO3受熱分解，會(huì)產(chǎn)生CO2氣體，因此可作膨松劑，D正確。3.(2023·陜西漢中高一期末)在如圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中，已知B為堿性氧化物，D為淡黃色固體粉末，F(xiàn)為醫(yī)療上治療胃酸過多的一種藥劑。請(qǐng)回答下列問題：(1)請(qǐng)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A

；E

。

NaNa2CO3(2)請(qǐng)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：A→C：

。

D→E：

。

F→E：

。

2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O22NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2OD為淡黃色固體粉末，則D為Na2O2，A為Na；B為堿性氧化物，則B為Na2O；根據(jù)圖示可知，C為NaOH，E為Na2CO3；F為醫(yī)療上治療胃酸過多的一種藥劑，且F在加熱的條件下能轉(zhuǎn)化為E，則F為NaHCO3。返回><目標(biāo)二純堿的生產(chǎn)歷史與侯氏制堿法1.路布蘭制堿法(1791年)原料：NaCl、H2SO4、C、CaCO3。反應(yīng)：①2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑②Na2SO4+4CNa2S+4CO↑③Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS缺點(diǎn)：硫酸為原料，價(jià)格昂貴，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，且產(chǎn)品不純。目標(biāo)二純堿的生產(chǎn)歷史與侯氏制堿法2.索爾維制堿法(氨堿法，1861年)原料：NaCl、NH3、CaCO3。流程：反應(yīng)：①NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl②CaCO3CaO+CO2↑③2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O④2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O總反應(yīng)式：CaCO3+2NaClCaCl2+Na2CO3。優(yōu)點(diǎn)：此法食鹽利用率比路布蘭制堿法高，產(chǎn)品較純凈，成本低。缺點(diǎn)：原料中一半成分未能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。3.侯氏制堿法(聯(lián)合制堿法)原料：NaCl、NH3、CO2。流程：反應(yīng)：NaCl+H2O+NH3+CO2===NH4Cl+NaHCO3↓；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。優(yōu)點(diǎn)：NaCl利用率提高到96%以上。思考

(1)侯氏制堿法中，向飽和食鹽水中是先通NH3還是先通CO2？為什么？(2)低溫下，向母液中通入NH3并加入NaCl細(xì)粒，為什么可促使NH4Cl析出？提示應(yīng)先通NH3，再通CO2，主要原因?yàn)镹H3溶解度大且生成的NH3·H2O(堿性)有利于CO2的吸收，增大原料利用率。提示低溫下，NH4Cl的溶解度比NaCl的小，通入NH3并加入NaCl細(xì)粒，可生成更多的NH4Cl，促使該物質(zhì)析出，也提高了NaCl的利用率。1.(2023·山東淄博實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一月考)如圖是侯氏制堿法模擬實(shí)驗(yàn)的生產(chǎn)流程示意圖，則下列敘述正確的是A.通入A氣體是為了使溶液呈酸性B.第

Ⅱ

步得到的懸濁液不屬于分散系C.析出晶體是利用了物質(zhì)溶解度的差異D.第

Ⅳ

步操作得到的物質(zhì)可用來治療胃酸過多√氣體A為NH3，氨氣溶于水使溶液呈堿性，能充分吸收CO2，A錯(cuò)誤；懸濁液屬于分散系，B錯(cuò)誤；第Ⅳ步得到的是碳酸鈉，碳酸鈉堿性較強(qiáng)，腐蝕性較強(qiáng)，不可用來治療胃酸過多，D錯(cuò)誤。2.如圖為模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是A.a先通入CO2，然后b通入NH3，c中放堿石灰B.b先通入NH3，然后a通入CO2，c中放堿石灰C.a先通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸有稀硫酸的脫脂棉D(zhuǎn).b先通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸有稀硫酸的脫脂棉√N(yùn)H3的溶解度較大，為防止倒吸，b管通CO2，a管通NH3，要在食鹽水中先通NH3，然后再通CO2，否則CO2通入后會(huì)從水中逸出，得到的產(chǎn)品很少；尾氣主要是CO2和NH3，其中NH3對(duì)環(huán)境影響較大，且NH3是堿性氣體，所以在c裝置中要裝酸性物質(zhì)，C項(xiàng)正確。1.(2023·青島高一質(zhì)檢)下列關(guān)于鈉及其化合物的說法錯(cuò)誤的是A.鈉不可以置換出Fe2(SO4)3溶液中的FeB.利用鈉的強(qiáng)還原性，可用于鈦、鋯等金屬的冶煉C.向飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2，溶液會(huì)變渾濁D.Na2O、Na2O2都是強(qiáng)氧化劑123√123金屬鈉的活潑性強(qiáng)于金屬鈦、鋯，可以將金屬鈦、鋯等從其熔融態(tài)的鹽中置換出來，故B正確；CO2與Na2CO3、H2O反應(yīng)生成NaHCO3：Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3，充分反應(yīng)后生成的NaHCO3質(zhì)量大于原溶液中Na2CO3的質(zhì)量，而Na2CO3的溶解度大于NaHCO3，故生成的NaHCO3不能完全溶解，溶液會(huì)變渾濁，故C正確。1232.已知A是一種金屬單質(zhì)，B呈淡黃色，A、B、C、D之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是A.C是碳酸鈉B.D應(yīng)密封保存C.A與O2反應(yīng)只能生成BD.反應(yīng)①②中生成的氣體相同√123A為金屬單質(zhì)，與O2在加熱條件下反應(yīng)生成淡黃色的B，則A為Na，B為Na2O2，C為Na2CO3，D為NaOH，A正確；NaOH易吸收空氣中的水分，且能與CO2反應(yīng)，故應(yīng)密封保存，B正確；常溫下，Na與O2反應(yīng)生成Na2O，C錯(cuò)誤；反應(yīng)①為2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2，反應(yīng)②為2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑，D正確。1233.元素的“價(jià)—類”二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識(shí)的重要模型和工具，圖為鈉的“價(jià)—類”二維圖：請(qǐng)回答以下問題：(1)寫出①表示的某種淡黃色固體能做供氧劑的原因：__________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示，寫一個(gè)即可)。2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2(或2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑)123①是鈉的氧化物，鈉的氧化物中顯淡黃色的是Na