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  蜀麓耕夫者, 山野之间一散人也。朝饮一杯清茶, 夜酌二两小酒。闲来读数页诗书, 兴至诌两句心得。望日升月落, 观云卷云舒。虽在王化之内, 不在名利之中。

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【原创】我的第二课堂·课题11.1 生活中常见的盐(二)  

2012-03-22 17:12:13|  分类: 我的第二课堂 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【原创】我的第二课堂·课题11.1 生活中常见的盐(二) - 蜀麓耕夫 - 蜀麓耕夫山野草堂

 

课题11.1  生活中常见的盐(二)

 

课文详解

碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)和碳酸钙(CaCO3)都含有碳酸根(CO32)或碳酸氢根(HCO3,都属于碳酸盐。它们具有一些相似的性质。

 

三、碳酸钠(Na2CO3)和碳酸氢钠(NaHCO3

碳酸钠俗称纯碱或苏打,碳酸氢钠俗称小苏打。都是白色易溶于水的粉末。

碳酸钠广泛应用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等。家用的洗洁精中就含有碳酸钠。碳酸钠溶液显碱性,这就是人们把碳酸钠称之为“碱”的原因。但要知道,碳酸钠是由金属离子(钠离子—— Na+)和酸根离子(碳酸根离子—— CO32)构成的化合物,属于盐。碳酸溶液有涩味,有滑腻感。

碳酸氢钠溶液也显碱性,是焙制糕点、发馒头等食品的发酵粉中的主要成分之一。泡沫灭火器中也利用碳酸氢钠与其他物质反应产生二氧化碳。干粉灭火器中的灭火剂主要成分就是碳酸氢钠。碳酸氢钠还可以用于治疗胃酸过多,但胃酸过多同时伴有胃溃疡的病人,不能用碳酸氢钠治疗。

以前在学习灭火器的工作原理时,我们学习过碳酸钠与盐酸的反应:

Na2CO32HCl === 2NaClH2OCO2

【实验】在盛有少量碳酸氢钠的试管中滴入适量稀盐酸,塞上带导管的塞子,将导管插入盛有澄清石灰水的试管中,观察现象。

【现象】碳酸氢钠与盐酸反应,放出大量气泡,澄清石灰水变浑浊。证明碳酸氢钠能与盐酸反应,并有二氧化碳生成。

实验室制取二氧化碳也是利用碳酸钙与盐酸反应制得的。

CaCO32HCl === CaCl2H2OCO2

由此可见,只要物质的组成中含有碳酸根或碳酸氢根,与盐酸反应都可以生成二氧化碳。实验室可利用这一反应鉴别碳酸盐。

 

【训练】已知草木灰中含有钾离子,某同学向草木灰的浸出液中滴入稀盐酸,有气泡放出,将气体通入澄清石灰水,可见澄清石灰水变浑浊。由此可知草木灰中含有什么物质?

【分析】能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳,能与盐酸反应产生二氧化碳的物质中一定含有碳酸根离子。又因为草木灰中还含有钾离子,故草木灰中含有碳酸钾。

 

【实验】向盛有少量碳酸钠溶液的试管中滴入澄清的石灰水,观察现象。

【现象】溶液变浑浊。

【结论】这是由于碳酸钠与石灰水中的氢氧化钙反应生成了不溶于水的碳酸钙。

Na2CO3Ca(OH)2 ===  CaCO32NaOH

实验室可以利用这一反应制取少量氢氧化钠。

 

【问题】利用上述反应制取氢氧化钠时,要从所得混合物中得到固体氢氧化钠,应该采用怎样操作。

【分析与答案】由于碳酸钙不溶于水,氢氧化钠易溶于水,可用过滤法分离。所得滤液中含有氢氧化钠,再用蒸发结晶的方法,得到氢氧化钠固体。

 

【资料】我国制碱工业的先驱——侯德榜

他积极参加科学学会的活动,曾任中华全国自然科学专门学会联合副主席,中国化学会理事长,中国化工学会理事长,中国科学院学部委员。主要著作有《碱的制造》、《制碱》、《制碱工学》等。1974826日病逝,享年84岁。是中国的骄傲!

  1927年起在永利化学工业公司任总工程师兼塘沽碱厂厂长,其后不久,被命名为红三角牌的中国纯碱在美国费城举办的万国博览会上获得了金质奖章,并被誉为中国工业进步的象征,在1930年瑞士举办的国际商品展览会上,红三角再获金奖,享誉欧、亚、美。

  1937年,抗日战争爆发,永利碱厂被迫迁往四川,由于当时内地盐价昂贵,用传统的索尔维法制碱成本太高,无法维持生产,为寻找适应内地条件的制碱工艺,永利公司准备向德国购买新的工艺——察安法的专利。

  但德国与日本暗中勾结,除了向侯德榜一行高价勒索外,还提出了种种对中国人来说是丧权辱国的条件,为了维护民族尊严,范旭东毅然决定不再与德国人谈判。侯德榜与永利的工程技术人员一道,认真剖析了氨碱法流程,终于确定了具有自己独立特点的新的制碱工艺,1941年,这种新工艺被命名为侯氏制碱法

  1957年,为发展小化肥工业,侯德榜倡议用碳化法制取碳酸氢铵,他亲自带队到上海化工研究院,与技术人员一道,使碳化法氮肥生产新流程获得成功,侯德榜是首席发明人。当时的这种小氮肥厂,对我国农业生产曾做出不可磨灭的贡献。

侯德榜一生在化工技术上有三大贡献。第一,揭开了苏尔维法的秘密。第二,创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法。第三,就是他为发展小化肥工业所做的贡献。

 

四、碳酸钙

碳酸钙是地壳岩石的组成成分之一,主要以石灰石或大理石形式存在。石灰石可用于建筑石料,也可以用于煅烧石灰。大理石可用于建筑装饰、雕塑等,如天安门前的华表、人民大会堂的许多柱子、人民英雄纪念碑的碑身、合肥环城公园里的各种雕塑等,都是由大理石加工而成的。

实验室利用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳。

CaCO32HCl === CaCl2H2OCO2

石灰石通过煅烧以后,可以制得生石灰(CaO)。

CaCO【原创】我的第二课堂·课题11.1 生活中常见的盐(二) - 蜀麓耕夫 - 蜀麓耕夫山野草堂CaOCO2

生石灰与水反应可制得熟石灰,同时放出大量的热。

CaOH2O === Ca(OH)2

 

五、硫酸铜

硫酸铜晶体俗称胆矾或蓝矾。有毒。

硫酸铜溶液可与铁反应生成铜。

CuSO4Fe === FeSO4Cu

农业上可用硫酸铜与氢氧化钙混合配成乳状液用于防治树木病害,这种农药称之为波尔多液。因此,波尔多液不可用铁制器皿盛装。

硫酸铜溶液能与氢氧化钠溶液反应,生成蓝色氢氧化铜的絮状沉淀。

2NaOHCuSO4 === Na2SO4Cu(OH)2

 

【资料】湿法治金术的发明

西汉时期刘安所著《淮南万毕术》中记载有曾青得到铁则化为铜其含义是把铁片放入硫酸铜溶液或其它铜盐溶液中,可以置换出单质铜。这种方法是现代湿法冶金先驱。

就是在铜的硫酸盐溶液中加入铁,可以得到铜。其实就是利用活动性强的金属,去置换比它活动性弱的金属。如在硫酸铜溶液中加入金属锌或铁,可置换得到金属铜,这就是湿法炼铜的原理,主要反应为:

CuSO4Zn === CuZnSO4;

CuSO4Fe === CuFeSO4

我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换,从而发明了水法炼铜。它成为湿法冶金术的先驱,在世界化学史上占有光辉的一页。

在汉代许多著作里有记载石胆能化铁为铜,晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有以曾青涂铁,铁赤色如铜的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜,其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说:鸡屎矾投苦酒(醋)中涂铁,皆作铜色,即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水,但可溶于醋,用醋溶解后也可与铁起置换反应。显然认识的范围扩大了。到唐末五代间,水法炼铜的原理应用到生产中去,至宋代更有发展,成为大量生产铜的重要方法之一。

 

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