从´侯氏制碱法´看离子反应的本质
从“侯氏制碱法”看离子反应的本质
我们看了课本中的阅读材料“侯氏制碱法”,对这种制碱法极感兴趣,因
此,我们着手查阅资料,想对这种方法的化学原理有进一步的了解,但在查
找到的资料中,我们知道该制碱法的反应为:(1)NH+HO+CO= NHHCO。32243
(2)NHHCO+NaCl=NHCl+NaHCO?对此反应(2)我们产生了疑问,4343
因为产物 NHCl,NaHCO都是可溶物质,这跟我们刚刚学过的离子反应发43
生的条件相矛盾,为了证实它是否反应,我们就
设计
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了如下实验进行验证。
仪器:铁架台 铁夹 酒精灯 试管 烧杯 广口瓶 漏斗 导管 干燥管
洗气瓶 玻璃棒 滴管 漏斗 橡皮塞 分液漏斗 铂丝 药品:氯化铵 氢氧化钙 碱石灰 氯化钠 稀盐酸 大理石 碳酸氢钠
浓硫酸 澄清石灰水 蒸馏水
[] NH
CONaCl 32
(1) 按实验图1连结好装置,并检查气密性。
(2) 按体积比1:1的比例取氯化铵和氢氧化钙并均匀混合后置于试管中,
并点燃酒精灯加热药品;然后打开分液漏斗,使稀盐酸和大理石充分接
触;使生成的气体长时间通入到饱和NaCl溶液中。
[]
在长时间通入气体的过程中,约过10分钟,氯化钠溶液渐渐变浑浊,
呈现乳浊状,再过30分钟,在烧杯底部有细小的晶体析出,再过30分钟,液体已呈悬浊状。联想:析出的晶体是否是NaHCO
呢? 3
[]:
(1) 按照设计图4连接好装置,并检验气密性。
(2) 将白色晶体置于试管加热。 HCO和NaCl的确能反应,生成NHCl和NaHCO沉淀。 4343
现象:澄清石灰水变浑浊
结论:NH
:
我们通过实验得到NHHCO和NaCl是可以反应的,但它却不符合课本中43
的离子反应发生的条件:即有难溶的物质或难电离的物质或挥发性的物质生
成,离子反应才发生。因为在这一个反应中生成物NHCl和NaHCO都不属43于条件中的任一一种物质,因此我们认为课本中的离子反应条件只是一般条
件,离子反应的实质究竟是什么呢?我们对实验中的现象进行了进一步的分
析和探讨。
:在通入NH和CO的过程中,约过了10分钟NaCl溶液渐渐变浑32
浊。
:在通入NH和CO的过程中,约过了10分钟以后,才渐渐的有32
NaHCO沉淀呢?是否溶液中还存在NaHCO! 33
:将反应后的溶液倒入两试管,在其中一支试管中滴入稀盐酸,发 现有大量气泡产生,在另一支中滴入CaCl溶液,没有现象。再用铂丝蘸取 2
这种溶液,放在无色的火焰上进行灼烧,发现火焰呈黄色。
:NaCl和NHHCO反应生成NaHCO和NHCl,原因4334
——++是:NaCl 和NHHCO溶于水可电离出Na、Cl、NHHCO,这四种离、4343子可构成4种物质。NaCl、NHHCO、NaHCO、NHCl,而其中NaHCO43343的溶解度最小,从而它们混合时最先析出NaHCO晶体,即氯化钠溶液和3
—++NHHCO溶液中的Na和HCO的浓度超过了NaHCO饱和溶液中Na和4333
——+的浓度,就会析出NaHCO晶体,只要能提供足够的Na和HCO使333
—+之始终保持在饱和NaHCO溶液中Na和HCO浓度之上,NaHCO晶体就333
会持续析出,即反应生成了NaHCO晶体。。 3HCO
我们在溶解度表中查得在常温下,下列物质的溶解度:
NaCl NH物质 HCONaHCONHCl 43 3 4
36.3g 27.0g 11.1g 41.1g 溶解度
得到上述结论后,我们同时分析了一般的离子反应
式:如BaCl+HSO=BaSO?+2HCl 这个反应因为BaSO的溶解度很小,22444
BaCl溶液和硫酸溶液一接触,BaSO在溶液中立即达到饱和,便立即有24
—+BaSO析出,就发生了上述这个反应,而剩下的Cl和H就是盐酸。 4
:经过对NHHCO+NaCl=NHCl+NaHCO?这个反应的实验证明及4343
现象分析和对一般离子反应方程式的分析,我们对离子反应的实质有了一个
新的认识:
若溶液中有几种离子,这几种离子所能构成的几种物质中若有一种物质
的溶解度比其它几种的物质的溶解度都小,那么只要有足够大的离子浓度,
这几种离子就一定会发生离子反应,即:
进。
:
通过这次亲手实验和深入的分析,我们受益非浅,一、我们认识到课本中的
知识只是一般的理论知识,知识的内涵和实质需要我们亲自去实践去体会去思
索,这样我们对课本的知识才会有更深的理解,当你亲自动手干,并且当你终于
明白知识的本质的时候,你可以自豪地说:科学并不神秘,真理实际就掌握在我
们手中!同时我们也体会到了团结的重要意义,每一次集体活动中,只有团结才
能干得很出色,通过这次实验,最重要的是我们终于明白:真理其实离我们只有
一步之遥,同学们,去努力探究吧,真理的大门永远敞开!
慈溪实验高级中学高一(5)班第一研究组
组长:叶科日
组员:宋蓉蓉 张 瑜 陈益平
邢佳磊 胡观观
指导老师:王孝贵
二00一年十一月