制备碳酸钠的实验现象?
来源:admin 查看次数: 0 时间:2024-04-17 18:32:17
1.概述
碳酸钠又名苏打,工业上叫纯碱。用途广泛。工业上的联合制碱法是将二氧化碳和氨气通入氯化钠溶液中,先生成碳酸氢钠,再在高温下灼烧,转化为碳酸钠(干态NaHCO3,在270℃的分解),反应式如下:
NH3+CO2+H2O+NaCl—→NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O
在上述第一个反应中,实质上是碳酸氢铵与氯化钠在水溶液中的复分解反应,因此可直接用碳酸氢铵与氯化钠作用制取碳酸氢钠:
NH4HCO3+NaCl—→NaHCO3↓+NH4Cl
2.实验目的
(1)学习利用盐类溶解度的差异,通过复分解反应制取化合物的方法。
(2)巩固天平称量、滴定等操作。
3.实验步骤
(1)化盐与精制
往150mL烧杯中加50mL24%的粗食盐水溶液。用2mol·L-1NaOH和等体积的1mol· L-1Na2CO3溶液组成的混合溶液调至pH为11左右,然后加热至沸,吸滤,分离沉淀。滤液用6mol·L-1HCl溶液调节pH≈7。
[1]“镁试剂”为对硝基偶氮间苯二酚,在酸性溶液中为黄色;在碱性溶液中呈红色或紫色,但被Mg(OH)2沉淀吸附后为天蓝色,故可依此检验Mg2+存在与否。
(2)制取NaHCO3
将盛有滤液的烧杯放在水浴上加热,控制溶液温度在30~35℃。在不断搅拌的情况下,分多次把21g研细的碳酸氢铵加入滤液中。然后,继续保温,搅拌30min,使反应充分进行。静置,抽滤,得到NaHCO3晶体。用少量水洗涤两次(除去粘附的铵盐),再抽干,称量。母液回收。
(3)制取Na2CO3
将抽干的NaHCO3放在蒸发皿中,在煤气灯上灼烧2h,即得Na2CO3。冷却后,称量。
4.纯度1检验
在分析天平上准确称取两份0.25g产品,分别加入两个250mL锥形瓶中,将每份产品用100mL去离子水溶液,然后加入2滴酚酞指示剂,用盐酸标准溶液滴定至溶液由红色变到近无色、记下所用盐酸的体积。该滴定中的滴定反应是:
所以产品Na2CO3质量分数ω(a2CO3)%按下式计算:
式中:c(HCl)和V(HCl)分别为盐酸标准溶液的浓度和消耗的体积,单位分别为mol·L-1和L;M(Na2CO3)为Na2CO3的摩尔质量,单位为g·mol-1;G为称取的产品质量,单位为g。
碳酸钠俗称纯碱,在实验室制备可以直接在氢氧化钠溶液中通入二氧化碳就可以。
工业上制备纯碱,都是采用侯德榜先生创造的侯氏制碱法来制备。侯氏制碱法是利用了不同离子的溶解度差异由氨,食盐,二氧化碳为原料制备纯碱的方法。
其原理就是在饱和食盐水中通入氨气,氨气饱和后继续通入二氧化碳,利用溶液中的四种离子,钠,铵,氯,碳酸氢根中,碳酸氢钠的溶解度最小,会沉淀,再过滤收集并加热得到纯碱的过程。产生的二氧化碳会循环利用。
剩余母液则通过降温,利用氯化铵溶解度随温度下降而下降的原理,将氯化铵沉淀出来,母液中补充食盐和氨气后循环使用。
碳酸钠是一种常见的化学物质,广泛用于工业和生活中。以下是碳酸钠的制备方法:
1. 用纯碱石灰(Ca(OH)2)和纯碳酸钠(Na2CO3)的混合物(重量比为3:1)制成烧碱(CaO·Na2CO3)。
2. 将烧碱与水加热,使其分解成碳酸钠和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
3. 过滤掉氢氧化钙,得到碳酸钠溶液。
4. 将碳酸钠溶液蒸发至干燥,得到固体碳酸钠。
另外,碳酸钠还可以通过氨法制备,即将氨和二氧化碳在高压下反应,生成碳酸铵,再用钠盐置换其中的铵离子,得到碳酸钠。这种方法也被广泛应用于工业生产中。
需要注意的是,在制备碳酸钠时,应使用纯度高、无杂质的原材料和设备,以确保产品的纯度和质量。同时,在操作过程中也应注意安全,避免接触和吸入有害物质。
水和什么生成碳酸钠?解答:碳酸钠包含的元素分别是:碳元素、氢元素、氧元素。而水包含的元素为:氢元素、氧元素。因此,水至少和两种物质反应才能生成碳酸钠。工业上制取碳酸钠的方法常用的如联合制碱法,原理如下:(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 (2) NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ (3)2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
铝的制备方法
实验室内不能制备铝,因反应温度太高,实验室很难达到。
1854年,法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合,通入氯气后加热得到NaCl,AlCl₃复盐,再将此复盐与过量的钠熔融,得到了金属铝。 1886年,美国的豪尔和法国的海朗特,分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石(Na3AlF6)的混合物制得了金属铝,奠定了今后工业上大规模生产铝的基础。
通常铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里,如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时,等等。由铝的氧化物与冰晶石(Na3AlF6)共熔电解可制得铝,其主要反应过程如下:
从铝土矿中提取铝反应过程
溶解:将铝土矿溶于NaOH(aq):Al₂O₃+ 2NaOH+3H₂O= 2NaAl(OH)4(四羟基合铝酸钠)
过滤:除去残渣氧化亚铁(FeO)、硅铝酸钠等
酸化:向滤液中通入过量CO₂:NaAl(OH)4+ CO₂ = Al(OH)₃↓+ NaHCO₃
过滤、灼烧 Al(OH)₃:2Al(OH)₃ =高温= Al₂O₃+ 3H₂O
电解:2Al₂O₃(l) =通电= 4Al + 3O₂↑
注:电解时为使氧化铝熔融温度降低,在Al₂O₃ 中添加冰晶石(Na₃AlF₆)。不电解熔融AlCl₃炼Al;原因:AlCl₃是共价化合物,其熔融态导电性极差。
用黑色CuO加适量稀硫酸就可制得硫酸铜溶液。再结晶就可得胆矾(五水硫酸铜)。
1、铵盐与碱加热制取氨气,常用NH4Cl与Ca(OH)2反应,固体与固体反应,试管要向下倾斜。
2、在浓氨水中加碱或生石灰,因为氨水中存在下列平衡:NH3+H2O=NH3·H2O,NH4++OH-加入碱平衡左移,同时放出大量的热促进氨水的挥发。
3、加热浓氨水,加快氨水挥发。
氨气化学式为NH3,无色气体。有强烈的刺激气味。在高温时会分解成氮气和氢气,有还原作用。有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。可由氮和氢直接合成而制得,能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜,人吸入过多,能引起肺肿胀,以至死亡。
学习乙烯的制备方法, 验证烯烃的性质。
实验室里是把酒精和浓硫酸按1:3混合迅速加热到170℃,使酒精分解制得。浓硫酸在反应过程里起催化剂和脱水剂的作用。
实验室制取碳酸钠:2NaOH + CO2==== Na2CO3+ H2O 工业上侯氏制碱法: NaCl(饱和) + NH3+ H2O + CO2==== NH4Cl + NaHCO3↓ 2NaHCO3==Δ== Na2CO3+ H2O + CO2↑
淀粉的特性是淀粉遇碘液变蓝色,因此可以用碘液来检验食物中是否含有淀粉.若溶液变蓝色,表明食物中有淀粉,若不变蓝色表明该食物中淀粉含量极少或没有.
故答案为:碘液 变蓝