孔子學(xué)琴教學(xué)設(shè)計
發(fā)表時間:2021-10-08高二化學(xué)教案:《純堿的生產(chǎn)學(xué)案導(dǎo)學(xué)》教學(xué)設(shè)計。
本文題目:高二化學(xué)教案:純堿的生產(chǎn)學(xué)案導(dǎo)學(xué)
目標(biāo)要求:
了解純堿的生產(chǎn)及發(fā)展過程
了解體現(xiàn)天然堿的生產(chǎn)與化工生產(chǎn)之間的聯(lián)系及體現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展過程
掌握路布蘭法-索爾維法-聯(lián)合制堿法(候氏制堿)
學(xué)習(xí)過程:
復(fù)習(xí)回顧
碳酸鈉的俗名叫 ,是重要的 ,可用來制 、 、 、 和 ,碳酸鈉作為原料可用來生產(chǎn) 的化合物,還大量應(yīng)用于 中。我國素有 “ ”之稱
思考與交流
1.碳酸鈉在水中結(jié)晶析出主要由哪些因素影岣?
2.你認(rèn)為工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什么?
一、氨堿法生產(chǎn)純堿
氨堿法是由比利時人 發(fā)明的,氨堿法是以 和 為原料生產(chǎn)碳酸鈉的過程。
1.生產(chǎn)碳酸氫鈉和氯化銨的主要反應(yīng)方程式是 、
。
2.制取碳酸鈉的反應(yīng)方程式是 。
3.思考與交流
(1)
將2ml NH4HCO3和2ml飽和食鹽水混合、振蕩
現(xiàn)象
反應(yīng)方程式
(2)用食鹽水洗滌煤氣(廢水中含氨和二氧化碳)時,可能會有白色沉淀,請用化學(xué)方程式表示 、
。
(3)氨堿法中加入氨的主要作用是什么?
4.氨堿法制純堿的優(yōu)點(diǎn)是 ,
缺點(diǎn)是 。
二、聯(lián)合制堿法
1.根據(jù)上圖,寫出生產(chǎn)純堿的化學(xué)方程式
2. 思考與交流:
(1)根據(jù)聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖,分析比較它與氨堿法的主要區(qū)別是什么?
(2)聯(lián)合制堿法有哪些優(yōu)點(diǎn)?
參與答案
純堿、工業(yè)產(chǎn)品、玻璃、制堿、造紙、紡織、漂染、鈉、生活??趬A
1. 純堿易溶與水。在35.4℃是溶解度最大,但在溫度降低溶解度減小丙結(jié)晶析出。
2.碳酸鈉的化學(xué)式為Na2CO3 ,應(yīng)用碳酸鈣和食鹽制取。
一、氨堿法生產(chǎn)純堿
索爾維、碳酸鈣、食鹽。
1.NH3+CO2+H2O=.NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3= NaHCO3?+NH4Cl
2. 2NaHCO3 Na2 CO3+CO2 ?+H2O?
3.(1)
將2ml NH4HCO3和2ml飽和食鹽利混合、振蕩
現(xiàn)象 有白色晶體折出
反應(yīng)式 NaCl+NH4HCO3= NaHCO3?+NH4Cl
(2)NH3+CO2+H2O=.NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3= NaHCO3?+NH4Cl
(3)主要作用是讓氨與二氧化碳作用NH3+CO2+H2O=.NH4HCO3 ,然后再與飽和食鹽水反應(yīng) NaCl+NH4HCO3= NaHCO3?+NH4Cl,進(jìn)而制純堿2NaHCO3 Na2 CO3+CO2 ?+H2O?
4.優(yōu)點(diǎn):原料食鹽和石灰石易得,產(chǎn)品純度高,氨和部分二氧化碳可循環(huán)使用,制造步驟簡單。缺點(diǎn):生成的氯化鈣不易處理,食鹽利用率才70%。
二、聯(lián)合制堿法
1. NaCl+NH3+CO2+H2O= NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3+CO2 ?+H2O?
2. 聯(lián)合制堿法主要用氨堿法與合成氨聯(lián)合生產(chǎn),氨堿法生產(chǎn)純堿雖然具有原料普遍易得,產(chǎn)品純度高,適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),而聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿則有更大的優(yōu)勢:一是原料的利用率高。聯(lián)堿生產(chǎn)中母液循環(huán)使用、氯化鈉中的鈉離子用來制造堿,氯化鈉用來制造氯化銨。這樣鹽的利用率可達(dá)96%以上。而氨堿法鈉的利用率僅70%,氯利用率為零,整體利用率只有28%左右;另外聯(lián)堿法利用合成氨生產(chǎn)排出的二氧化碳制堿,節(jié)省了石灰石、焦炭等原料。二是廢物排放少。聯(lián)堿在生產(chǎn)過程中無大量廢液、廢渣排出,每噸只有幾千克到幾十千克,選擇廠址自由度較大;而氨堿法每噸純堿約10立方米的廢液排出,難以處理,不宜在內(nèi)陸建廠。三是能源消耗低,可比單位綜合能耗,聯(lián)堿法為7100~8200MJ,而氨堿法為12000~14000MJ。四是成本低,聯(lián)堿法同時生產(chǎn)純堿和氯化銨,因此成本較低。
【課堂鞏固提高】
1.關(guān)于NaHCO3的性質(zhì),下列說法正確的是 ( )
A.和酸反應(yīng)放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少
B.相同溫度下溶解度比Na2CO3要大
C.熱穩(wěn)定性比Na2CO3小
D.NaHCO3只能和酸作用不能和堿作用
答案:AC
2.將下列固體物質(zhì)放在空氣中,逐漸變成溶液后又變成粉末的是( )
A.Na2CO3 B.KNO3 C.Na2CO3?10H2O D.NaOH
答案:D
3.檢驗小蘇打粉末中是否有蘇打的方法 是( )
A、溶于水,加Ca(OH) 2溶液 B、溶于水,加稀CaCl2溶液
C、加稀鹽酸 D、溶于水,加入NaOH溶液
答案:B
4. 等質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與足量的鹽酸反應(yīng),放出二氧化碳?xì)怏w最多的是( )
A.Ca(HCO3)2 B.NaHCO3 C.Na2CO3 D.CaCO3
答案:A
5、我國著名的化工專家侯德榜在20世紀(jì)20年代所創(chuàng)立的“侯氏制堿法”譽(yù)滿全球?!昂钍现茐A法”中的堿是指下列的( )(節(jié)日祝福網(wǎng) WWW.ZR120.Com)
A、NaOH B、K2CO3 C、Na2CO3 D、NaHCO3
答案:C
6.工業(yè)上常用氨堿法制碳酸鈉(將氨和二氧化碳先后通入飽和食鹽水而析出小蘇打,再經(jīng)過濾、焙燒,得到純堿),但卻不能用氨堿法制碳酸鉀,這是因為在溶液中 ( )
A. KHCO3溶解度較大 B. KHCO3溶解度較小
C. K2CO3溶解度較大 D. K2CO3溶解度較小
答案:A
7、( 05年高考?全國I)已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì),為測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可用下圖中的裝置進(jìn)行實驗。
主要實驗步驟如下:
①按圖組裝儀器,并檢查裝置的氣密性
②將a g試樣放人錐形瓶中,加適量蒸餾水溶解,得到試樣溶液
③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量,得到b g
④從分液漏斗滴人6mol?L-1 的硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體時為止
⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓人一定量的空氣
⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量,得到c g
⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到U型管的質(zhì)量基本不變,為d g
請?zhí)羁蘸突卮饐栴}:
⑴在用托盤天平稱量樣品時,如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn),
說明
(2)裝置中干燥管B的作用是
(3)如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸,測試的結(jié)果 (填偏高、偏低或不變)
(4)步驟⑤的目的是
(5)步驟⑦的目的是
(6)該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為
(7)還可以用其他實驗方法測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。請簡述一種不同的實驗方法。
答案:(1)樣品重、砝碼輕。 (2)防止空氣中的CO2水蒸氣進(jìn)入U型管中
(3)偏高 (4)把反應(yīng)產(chǎn)生的CO2全部導(dǎo)入U型管中
(5)判斷反應(yīng)產(chǎn)生的CO2是否全部排出,并被U型管中的堿石灰吸收。
(6)106d-106b44a ×100% 。
(7)①可將定質(zhì)量的樣品溶解在過量的鹽酸中,充分反應(yīng)后加熱蒸發(fā),根據(jù)所得固體NaCl的質(zhì)量及樣品質(zhì)量求解。
②將定質(zhì)量的樣品溶解在過量的硝酸中,然后加入足量硝酸銀溶液,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、烘干,并稱量所得AgCl固體的質(zhì)量,根據(jù)所得AgCl質(zhì)量及樣品質(zhì)量求解。
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高二化學(xué)教案:《海水的綜合利用學(xué)案導(dǎo)學(xué)》教學(xué)設(shè)計
本文題目:高二化學(xué)教案:海水的綜合利用學(xué)案導(dǎo)學(xué)
2.2海水的綜合利用 學(xué)案導(dǎo)學(xué)(新人教選修2)
目的要求:
了解海水中鹽的開發(fā)和利用,掌握食鹽資源的利用。
了解海水提溴的重要步驟
學(xué)習(xí)過程:
一、海水中鹽的開發(fā)和利用
海水中含有多種鹽類,以 最多,約占海水中鹽類總量的 ,還含有 、 等。
1.海水制鹽
(1)海水制鹽以 法(鹽田法)為主,主要原理是太陽照射后, 蒸發(fā),達(dá)到 濃度時,依次以 形式析出。
(2)鹽田必須符合的條件
① ;
② ;
③ 。
(3)鹽田一般分為 、 、 三部分。
(4)海水制鹽要經(jīng)過 逐漸蒸發(fā)濃縮,達(dá)到飽和后會析出 ,分離后所得的母液叫 ,可綜合利用制得副產(chǎn)品 、 等。
(鹵水中主要含氯化鎂、碘化鉀、溴化鉀)
(5)海水制鹽還可用 法和 法,這樣不僅可制得鹽,還可得到 。
2.食鹽資源的利用
(1)化學(xué)工業(yè)之一的氯堿工業(yè),是以 為原料制取 ,再進(jìn)一步生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品。
(2)電解食鹽水實驗裝置
用電解飽和食鹽溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2,并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè),稱為氯堿工業(yè)。
氯化鈉溶液中存在著 四種離子,通直流電后,
向陽極移動, 向陰極移動。
⑶陽極反應(yīng)式 ,陰極反應(yīng)式
⑷電解飽和食鹽水的反應(yīng)式是 。
⑸學(xué)與問
①寫出電解食鹽水后產(chǎn)物NaOH、Cl2、H2可用來制其他化工產(chǎn)品的反應(yīng)方程式。
②利用電解食鹽水制NaOH,應(yīng)采取什么合適的措施?
⑹電解制堿目前主要采用 法。離子交換膜電解槽是由多個 槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。
單元槽由 、 、 、 和 等組成。
⑺精制的飽和食鹽水進(jìn)入 極室,加入NaOH的純水進(jìn)入 極室,通電時,水在 極表面放電生成 ,Na+穿過離子交換膜由 極室進(jìn)入 極室,導(dǎo)出的陰極液中含 ,Cl—則在 極表面放電生成 ,電解后的淡鹽水從 極導(dǎo)出。
3. 離子交換膜法制燒堿
二、海水提溴
從海水中提溴約占世界溴年產(chǎn)量的 ,常用的方法叫 ,即用氯氣氧化海水中的 ,使其變成 ,然后用空氣或水蒸氣 。
1.氧化
(1)寫出用氯氣置換溴離子的反應(yīng)式 。
(2)氯氣置換溴離子之前,要使海水 化,使pH= 。
2.吹出
當(dāng)Br— 被氧化成 后,用 將其吹出,也可用 與溴一起蒸出。
3.吸收:寫出用二氧化硫做還原劑回收溴,再用氯氣將其氧化得到溴產(chǎn)品的反應(yīng)方程式 、 。
溴的用途:工業(yè)上:燃料的防爆劑;膠卷的感光材料;農(nóng)業(yè)上:殺蟲劑;醫(yī)藥上: 紅藥水、鎮(zhèn)靜劑。
氧化性:Cl2> Br2>I2。
Cl2+2Br-= Br2+2Cl-; Cl2+2I-=I2+2 Cl-; Br2+2I-=I2+2Br-.
三、海水提鎂
1.海水中鎂的總儲量約為 ,目前世界生產(chǎn)的鎂 來自海水。
2.談?wù)劰I(yè)生產(chǎn)提取鎂的主要方法和寫出主要反應(yīng)方程式
⑴
⑵
⑶
3. 如何用蒸發(fā)、結(jié)晶的方法從氯化鎂溶液中得到氯化鎂 ?
在氯化氫氣氛中蒸發(fā)
4. 設(shè)計從上述苦鹵中提取溴及碘?
溴氧化后吹出,用氫氧化鈉吸收后酸化;碘氧化后用萃取劑萃取
四、從海水中提取重水
1.氫的同位素符號和名稱是 、 、 。
2. 21H氘的原子核內(nèi)有一個 和一個 ,所以叫 ,化學(xué)符號是 重水可作原子反應(yīng)堆的 和 。
3.熱核聚變指的是 。
4.海水中含重水 t。
參與答案
一、海水中鹽的開發(fā)和利用
氯化鈉、80%、氯化鎂、硫酸鈣。
1. 海水制鹽
(1)蒸發(fā)、水分、飽和、固體。
(2)①有平坦空曠的海灘,潮汐落差大
②氣候干燥、多風(fēng)、少雨
③遠(yuǎn)離江河入???。
(3)貯水池、蒸發(fā)池、結(jié)晶池。
(4)風(fēng)吹、日曬,食鹽晶體、苦鹵、氯化鉀、氯化鎂。
(5)電滲析、冷凍、淡水。
2.⑴食鹽、NaOH、Cl2、H2。
⑵Na+、Cl—、OH— 、H+,Cl—、OH—,Na+、H+
⑶2 Cl——2e—= Cl2??????? H+ +2e—= H2 ?
⑷2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 ?+ Cl2?
⑸①2NaOH + CO2 ==Na2CO3 + H2O H2 + Cl2 2HCl
2NaOH + Cl2=NaClO+NaCl
②裝置:用離子交換膜電解槽,單元槽:由陽極(鈦網(wǎng))、陰極(碳鋼網(wǎng))、離子交換膜、電解槽框、導(dǎo)電銅棒等組成。離子交換膜的特性:只允許陽離子通過,而阻止陰離子和氣體通過。離子交換膜的作用:可防止① H2 + Cl2 == 2HCl 爆炸 ; ② Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 影響燒堿產(chǎn)量和質(zhì)量。
⑹離子交換膜、單元、陽極(鈦網(wǎng))、陰極(碳鋼網(wǎng))、離子交換膜、電解槽框、導(dǎo)電銅棒。
⑺陽、陰、H2、陽、陰、NaOH、陽、Cl2、陽。
二、海水提溴
1/3、吹出法、Br—、Br2、吹出。
1.(1)Cl2+2 Br—=2 Cl—+Br2 (2)酸化、3.5
2. Br2、空氣、水蒸氣。
3. Br2+SO2 +H2O=2HBr+H2SO4 Cl2+2 Br—=2 Cl—+Br2
三、海水提鎂
1. 2.1×1015t,60%。
2.⑴加入石灰乳,使海水中的鎂變氫氧化鎂沉淀
Mg2++2OH—=Mg(OH)2 ?
⑵加鹽酸使氫氧化鎂轉(zhuǎn)化成氯化鎂
Mg(OH)2+2H+= Mg2++2 H2O
⑶電解氯化鎂
2MgCl2 2Mg+Cl2?
四、從海水中提取重水
1. 11H 氕、21H氘 31H 氚
2.質(zhì)子、中子、重氫、D、D2O、中子減速劑、傳熱介質(zhì)(重水堆)
3.兩個氘核在高溫高壓下融合成氦核,同時放出大量能量的過程。
4. 2.0×1014t
【課堂鞏固提高】
1、11H、12H、13H、H+、H2是 ( )
A、氫的五種同位素 B、五種氫元素
C、氫的五種同素異形體 D、氫元素的五種不同微粒
答案 :D
2、用惰性電極電解下列物質(zhì)的水溶液,在陽極上不放出O2的是 ( )
A.KOH B.Na2SO4
C.KCl D.K2SO4
答案:C
3.(07高考?海南)目前下列工藝過程沒有直接使用離子交換技術(shù)的是()
A.硬水的軟化 B.電解飽和食鹽水制造NaOH
C.電滲析淡化海水 D.海水中提取金屬M(fèi)g
答案:D
4、(07高考?廣東)許多國家十分重視海水資源的綜合利用。不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是( )
A、氯、溴、碘 B、鈉、鎂、鋁
C、燒堿、氫氣 D、食鹽、淡水
答案:D
5、(04高考?上海)下圖中能驗證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是 ( )
答案:D
6、如圖所示,兩容器都盛有食鹽水和酚酞混合液,在下列裝置中最先觀察到變紅現(xiàn)象的區(qū)域是____________,并寫出各極的反應(yīng)式。
甲______________; 乙 ______________;
丙______________; 丁______________;
答案:甲和丁的附近;甲: ;乙: ;
丙:Zn ;丁:
7、海水是化工原料的主要來源,下面是工業(yè)上對海水綜合利用的示意圖:
回答下列問題:
(1)從海水中得到粗鹽中含 等雜質(zhì)離子,如用試劑BaCl2、NaOH、鹽酸和Na2CO3溶液,除去雜質(zhì)離子,則加入試劑的順序是____________________。
(2)以海灘貝殼為原料制備Ca(OH)2的過程可用化學(xué)方程式表示為_____________,___________________。
(3)MgCl2?6H2O脫水過程中易水解生成堿式氯化鎂,化學(xué)方程式為____________。因此工業(yè)上常使MgCl2?6H2O 晶體在_______氣體中脫水而得到干燥無水的MgCl2。
(4)電解無水 MgCl2可得金屬鎂和氯氣,利用副產(chǎn)品氯氣還可制備漂白粉,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。
答案:(1) 、鹽酸或NaOH、 、鹽酸。
高二化學(xué)知識點(diǎn):純堿的生產(chǎn)(新人教版)
高二化學(xué)知識點(diǎn):純堿的生產(chǎn)(新人教版)
一純堿的性質(zhì)和工業(yè)用途總結(jié);
純堿的性質(zhì)。純堿即碳酸鈉又稱蘇打或堿灰,相對分子質(zhì)量為106.00是無水、白色的粉末。相對密度為2.533,熔點(diǎn)為851,易溶于水并能與水生成幾種水合物,工業(yè)產(chǎn)品純度在99左右。純堿是一種強(qiáng)堿弱酸生成的鹽,它的水溶液呈堿性,并能與比碳酸強(qiáng)的酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),如:在高溫下,純堿可分解成氧化鈉和二氧化碳,反應(yīng)式如下:此外,無水碳酸鈉長期暴露在空氣中時能緩慢地吸收空氣中的水分和二氧化碳,生成碳酸氫鈉。
純堿的用途與規(guī)格純堿是重要的化工原料之一,是基本化學(xué)工業(yè)中產(chǎn)量最大的產(chǎn)品之一,是用途十分廣泛的基本工業(yè)原料,主要用于制化學(xué)品、清洗滌,也用于照相術(shù)和制醫(yī)藥品。絕大部分用于工業(yè),一小部分為民用。在工業(yè)用純堿中,主要是輕工、建材、化學(xué)工業(yè),約占二分之三;其次是冶金、紡織、石油、國防、醫(yī)藥及其它工業(yè)。玻璃工業(yè)是純堿的最大消費(fèi)部門,每頓玻璃消耗0.2頓。化學(xué)工業(yè)用于制水玻璃、重鉻酸鈉、硝酸鈉、氟化鈉、小蘇打、硼砂、磷酸三鈉等。冶金工業(yè)用作冶煉助溶劑選礦用浮選劑,煉鋼和煉銻用作脫硫劑。印染工業(yè)用作軟水劑。制革工業(yè)用于原料的脫脂,中和鉻鞣革和提高鉻鞣液堿度。還用于生產(chǎn)合成洗滌劑、添加劑、三聚磷酸鈉和其他磷酸鈉鹽等。食用級純堿用于生產(chǎn)味精、面食等。
二氨堿法生產(chǎn)純堿的主要工序總結(jié)
氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨,這是第一步。第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉淀,碳酸氫鈉之所以沉淀是因為他的溶解度較小。
根據(jù)NH4Cl在常溫時的溶解度比NaCl大,而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理,在278K~283K(5℃~10℃)時,向母液中加入食鹽細(xì)粉,而使NH4Cl單獨(dú)結(jié)晶析出供做氮氮肥。
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
(3)2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑
即:①NaCl(飽和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
②2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑
高二化學(xué)教案:《化學(xué)電源學(xué)案》教學(xué)設(shè)計
本文題目:高二化學(xué)教案:化學(xué)電源學(xué)案
第二節(jié) 化學(xué)電源學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、 常識性介紹日常生活中常用的化學(xué)電源和新型化學(xué)電池;
2、 認(rèn)識一次電池、二次電池、燃料電池等幾類化學(xué)電池;
3、 學(xué)習(xí)化學(xué)電池的構(gòu)成,電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式的書寫。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):化學(xué)電源的結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)的書寫
學(xué)習(xí)難點(diǎn):化學(xué)電源的結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)的書寫
學(xué)習(xí)過程:
化學(xué)電源是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,它包括一次電池、二次電池和燃料電池等幾大類。
1、 一次電池(又稱干電池)
如:普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等。
(1)堿性鋅錳電池,電解質(zhì)是KOH,其電極反應(yīng):
負(fù)極(Zn):
正極(MnO2):
總反應(yīng):
(2)鋅銀電池的負(fù)極是Zn,正極是Ag2O,電解質(zhì)是KOH,其電極總反應(yīng)如下:
Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag
則:負(fù)極( ):
正極( ):
2、 二次電池(又稱充電電池或蓄電池)
如:鉛蓄電池。反應(yīng)方程式如下式:
Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)
①其放電電極反應(yīng):
負(fù)極( ):
正極( ):
②其充電反應(yīng)是上述反應(yīng)的逆過程,則電極反應(yīng):
(電化學(xué)上規(guī)定:發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為陽極,發(fā)生還原反應(yīng)的電極為陰極)
陰極:
陽極:
3、 燃料電池
燃料電池是一種持續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。它與一般的化學(xué)電源不同,一般化學(xué)電池的活性物質(zhì)儲存在電池內(nèi)部,故而限制了電池的容量,而燃料電池的電極本身不包括活性物質(zhì),只是一個催化轉(zhuǎn)化元件。
如:氫氧燃料電池。
①酸性介質(zhì)時,電極反應(yīng):
負(fù)極:
正極:
總反應(yīng):
②堿性介質(zhì)時,電極反應(yīng):
負(fù)極:
正極:
總反應(yīng):
除H2外,烴、肼、甲醇、氨、煤氣等液體或氣體,均可作燃料電池的燃料;除純氧氣外,空氣中的氧氣也可作氧化劑。
練習(xí)、新型燃料電池,甲烷、氧氣及KOH電解質(zhì)溶液,用Pt作兩個電極,寫出兩個電極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。
當(dāng)堂達(dá)標(biāo)訓(xùn)練:
1.廢電池的污染引起人們的廣泛重視,廢電池中對環(huán)境形成污染的主要物質(zhì)是( )
A.鋅 B.汞 C.石墨 D.二氧化錳
2、據(jù)報道,最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池,電量可達(dá)現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍,可連續(xù)使用一個月才充一次電。其電池反應(yīng)為:2CH3OH + 3O2 + 4OH— 2CO32— + 6H2O,則下列說法錯誤的是 ( )
A.放電時CH3OH參與反應(yīng)的電極為正極
B.充電時電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大
C.放電時負(fù)極的電極反應(yīng)為:CH3OH-6e-+8OH- = CO32— + 6H2O
D.充電時每生成1 mol CH3OH轉(zhuǎn)移6 mol電子
3、某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極,嵌入鋰的碳材料為負(fù)極,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時的電池反應(yīng)為:Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列說法正確的是 ( )
A.放電時,LiMn2O4發(fā)生還原反應(yīng)
B.放電時,正極反應(yīng)為:Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4
C.充電時,LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng)
D.充電時,陽極反應(yīng)為:Li++e-==Li
4、鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,它的充放電反應(yīng)按下式進(jìn)行:
Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O
由此可知,該電池放電時的負(fù)極材料是 ( )
A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH)
5、高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為
下列敘述不正確的是
A.放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1mol K2FeO4被氧化
B.充電時陽極反應(yīng)為:Fe(OH)3 —3e— + 5 OH— = FeO + 4H2O
C.放電時負(fù)極反應(yīng)為:Zn—2e— +2OH—= Zn(OH)2
D.放電時正極附近溶液的堿性增強(qiáng)
6、已知反應(yīng)AsO43-+2I-+2H+ AsO33-+I2+H2O是可逆反應(yīng).設(shè)計如圖裝置,進(jìn)行下述操作:
(Ⅰ)向(B)燒杯中逐滴加入濃鹽酸,發(fā)現(xiàn)微安培表
指針偏轉(zhuǎn);
(Ⅱ)若改往(B)燒杯中滴加40%NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)
微安培表指針向前述相反方向偏轉(zhuǎn).試回答:
(1)兩次操作過程中指針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?
答: 。
(2)兩次操作過程中指針偏轉(zhuǎn)方向為什么會相反?試用平衡移動原理解釋此現(xiàn)象.
答:
(3)(Ⅰ)操作過程中C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為 。
(4)(Ⅱ)操作過程中C2棒上發(fā)生的反應(yīng)為
新人教版高二化學(xué)純堿的生產(chǎn)知識點(diǎn)
新人教版高二化學(xué)純堿的生產(chǎn)知識點(diǎn)
一純堿的性質(zhì)和工業(yè)用途總結(jié);
純堿的性質(zhì)。純堿即碳酸鈉又稱蘇打或堿灰,相對分子質(zhì)量為106.00是無水、白色的粉末。相對密度為2.533,熔點(diǎn)為851,易溶于水并能與水生成幾種水合物,工業(yè)產(chǎn)品純度在99左右。純堿是一種強(qiáng)堿弱酸生成的鹽,它的水溶液呈堿性,并能與比碳酸強(qiáng)的酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),如:在高溫下,純堿可分解成氧化鈉和二氧化碳,反應(yīng)式如下:此外,無水碳酸鈉長期暴露在空氣中時能緩慢地吸收空氣中的水分和二氧化碳,生成碳酸氫鈉。
純堿的用途與規(guī)格純堿是重要的化工原料之一,是基本化學(xué)工業(yè)中產(chǎn)量最大的產(chǎn)品之一,是用途十分廣泛的基本工業(yè)原料,主要用于制化學(xué)品、清洗滌,也用于照相術(shù)和制醫(yī)藥品。絕大部分用于工業(yè),一小部分為民用。在工業(yè)用純堿中,主要是輕工、建材、化學(xué)工業(yè),約占二分之三;其次是冶金、紡織、石油、國防、醫(yī)藥及其它工業(yè)。玻璃工業(yè)是純堿的最大消費(fèi)部門,每頓玻璃消耗0.2頓。化學(xué)工業(yè)用于制水玻璃、重鉻酸鈉、硝酸鈉、氟化鈉、小蘇打、硼砂、磷酸三鈉等。冶金工業(yè)用作冶煉助溶劑選礦用浮選劑,煉鋼和煉銻用作脫硫劑。印染工業(yè)用作軟水劑。制革工業(yè)用于原料的脫脂,中和鉻鞣革和提高鉻鞣液堿度。還用于生產(chǎn)合成洗滌劑、添加劑、三聚磷酸鈉和其他磷酸鈉鹽等。食用級純堿用于生產(chǎn)味精、面食等。
二氨堿法生產(chǎn)純堿的主要工序總結(jié)
氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨,這是第一步。第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉淀,碳酸氫鈉之所以沉淀是因為他的溶解度較小。
根據(jù)NH4Cl在常溫時的溶解度比NaCl大,而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理,在278K~283K(5℃~10℃)時,向母液中加入食鹽細(xì)粉,而使NH4Cl單獨(dú)結(jié)晶析出供做氮氮肥。
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
(3)2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑
即:①NaCl(飽和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
②2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑