专题 3 从海水中获得的化学物质探究任务:探究“侯氏制碱法” 情境创设素养解读 侯氏制碱法又称联合制碱法,用于在工业上制取纯碱(Na2CO3),由我国化学家侯德榜于 1943 年发明,是世界上广泛采用的制纯碱法。具体过程为:在饱和氨盐水中(氨气,氯化钠都达到饱和的溶液)通入二氧化碳从而发生如下反应:NaCl+NH3+H2O+CO2===NaHCO3↓+NH4Cl。反应中的碳酸氢钠由于溶解度低而析出,可以进一步煅烧分解为碳酸钠,水和二氧化碳,其中二氧化碳可以再次进入反应重复利用。过程如图所示:1.素养要求——科学探究与创新意识:通过探究“侯氏制碱法”的生产过程,发现和提出有探究价值的问题。能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究优化实验方案,总结制备纯碱的过程与注意事项。2.素养目标:通过探究“侯氏制碱法”的生产过程,要求学生通过自主探究, 能从宏观与微观相结合的视角分析与解决问题,培养自主探究的能力与侯氏制碱法过程创新意识。探究过程素养评价【查阅资料】1.所用原料及可能产物的溶解度(20 ℃)Na2CO3NaHCO3NH4HCO3NH4ClNaCl22 g7.8 g21.7 g37.2 g36 g2.二氧化碳、氨气的溶解度(25 ℃,100 kPa)二氧化碳氨气1.45 g/L530 g/L【探究 1】 原料的加入顺序对纯碱生产的影响下面是在实验室进行模拟实验,生产纯碱的流程示意图:饱和食盐水―――――――→A 和食盐的饱和溶液―――――――→悬浊液――→ (1)请根据查阅资料的内容和生产流程示意图分析气体 A、气体 B 分别是哪一种气体?[提示] 气体 A 是氨气、气体 B 是二氧化碳。(2)如果向饱和食盐水中先通入足量二氧化碳气体,再通入足量氨气,观察溶液中有何现象发生?为什么?应怎样操作才能生成 NaHCO3沉淀?[提示] 无明显现象。CO2在 NaCl 中的溶解度很小,先通入 CO2无法产生高浓度的 HCO,无法析出 NaHCO3晶体,先通入 NH3使食盐水显碱性,能够吸收大量 CO2气体,产生高浓度的 HCO,才能析出 NaHCO3晶体。(3)分析生产工艺流程,写出利用侯氏制碱法获得纯碱的化学方程式。[提示] NaCl+NH3+H2O+CO2===NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O。(4)结合离子反应发生的原理,分析侯氏制碱法原料1.宏观辨识——水平 1:能从物质的类别入手,预测物质的性质。2.科学探究——水平 2:能根据所给问题设计简单实验,客观记录实验现象,并作出解释。3.科学探究——水平 3:能根据假设提出实验方案,独立完成实验,基于现象...