陸麗潔+劉麗君
摘要:為彌補中學化學教材中無相關實驗的缺陷,設計了三個模擬工業(yè)制備純堿和一個模擬聯(lián)合制堿法母液處理的實驗方案,旨在為工業(yè)制備純堿的實驗教學提供可選擇的參考素材和方法。
關鍵詞:模擬實驗;工業(yè)制備純堿;實驗方案;侯氏制堿法
文章編號:1005–6629(2014)1–0052–03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
純堿具有廣泛的用途,是重要的化工原料之一。上海高三拓展型教材第106~108頁是氨堿法(索爾維制堿法)和聯(lián)合制堿法(侯德榜制堿法)的內(nèi)容,在《上海市中學化學課程標準(試行稿)》[1]中,對“制堿原理”規(guī)定的學習水平是“理解”,對“侯氏與索氏法的比較”的規(guī)定是“掌握”,屬學習水平中的最高要求。這一內(nèi)容也是歷年高考的熱點,從學生的答題情況看,也是學生掌握的難點。然而教材中卻沒有安排相應的實驗,為提高學生的學習興趣,加深對工業(yè)制堿原理的理解,筆者期望能在課堂上模擬工業(yè)制堿。為此,筆者按資料[2]上的方法進行實驗,發(fā)現(xiàn)一些方法因耗時過長、步驟太繁等并不適合課堂演示或?qū)W生實驗。筆者又進行了多次的探索和改進,最終達到了比較好的效果?,F(xiàn)介紹如下。
1 實驗方案一
1.1 實驗原理
NH3+CO2+H2O+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl
向飽和食鹽水中通入足量氨氣至飽和,然后通入二氧化碳,得到溶解度較小的碳酸氫鈉[3]。
1.2 實驗儀器和試劑
(1)儀器:天平、量筒、圓底燒瓶3個、分液漏斗2個、鐵架臺3個、燒杯、漏斗、玻璃管、試管、酒精燈、玻璃棒、藥匙、導管和橡皮塞若干。
(2)試劑:27%濃氨水(ρ=0.9 g/cm3)、氫氧化鈉固體、冰水、5 mol/L稀硫酸、碳酸鈣粉末、熟石灰粉末、蒸餾水、飽和粗食鹽水、澄清石灰水、紅色石蕊試紙、濾紙等。
1.3 實驗裝置和實驗效果圖
實驗裝置和實驗效果圖分別見圖1和圖2。
1.4 實驗步驟
(1)準備:搭好裝置,檢驗氣密性。量取20 mL的飽和食鹽水于中間的燒瓶中;稱取40 g氫氧化鈉固體于制氨氣的燒瓶中,量取50 mL濃氨水于制氨氣的分液漏斗中;再稱取70 g碳酸鈣粉末于制二氧化碳的燒瓶中,量取150 mL稀硫酸(分幾次加入)于制二氧化碳的分液漏斗中。將裝有飽和粗食鹽水的燒瓶浸入冰水中。如圖1所示。
(2)制備:將裝有濃氨水的分液漏斗打開,產(chǎn)生氨氣通入飽和粗食鹽水中,20分鐘左右時,觀察到飽和食鹽水上方有大量的白霧產(chǎn)生。再打開裝有稀硫酸的分液漏斗,產(chǎn)生的二氧化碳通入飽和的氨化粗食鹽水中。約5分鐘即有渾濁出現(xiàn),約15分鐘能看到大量的白色固體析出。
1.5 母液處理
1.6 實驗注意事項
(1)食鹽水用粗鹽(雜質(zhì)可做為晶核,若無粗食鹽,可在飽和食鹽水中加幾粒食鹽晶體)配制,效果明顯,析出碳酸氫鈉更快;
(2)制備實驗中先通入氨氣達飽和后再通二氧化碳,插入食鹽水中的導管用尖嘴且導管口靠近燒瓶底部,這樣產(chǎn)生氣泡多而小有利于碳酸氫鈉的生成,效果好。
1.7 實驗的優(yōu)缺點
本實驗現(xiàn)象明顯,產(chǎn)生的碳酸氫鈉固體較多;母液的處理能很好地說明侯氏法的優(yōu)點。實驗的缺點是裝置龐大、耗時長,僅制備實驗就需近35分鐘,母液的處理需要約20分鐘,因此不宜作為課堂實驗。本實驗涉及到的知識及操作較多,如:氣體的制備,氣體的性質(zhì),尾氣的處理、過濾等,若作為課外學生實驗,是提高學生綜合能力的良好載體。
2 實驗方案二
2.1 實驗原理
實驗原理同實驗一。
2.2 實驗儀器和試劑
(1)儀器:天平、試管、藥匙、圓底燒瓶、分液漏斗、鐵架臺、燒杯。
(2)試劑:粗鹽顆粒、飽和氨水、冰水、5 mol/L稀硫酸、碳酸鈣粉末。
2.3 實驗裝置和實驗效果圖
實驗裝置和實驗效果圖分別見圖5和圖6。
2.4 實驗步驟
(1)準備:稱取8 g粗鹽,加入到30 mL的飽和氨水中,配制飽和氨化粗鹽水于大試管中。如圖5搭好裝置并檢驗氣密性。稱取50 g碳酸鈣粉末于圓底燒瓶中,再量取100 mL稀硫酸于分液漏斗中。
(2)制備:將裝有配制好的飽和氨化粗鹽水的試管浸入冰水中,向其中通入二氧化碳氣體約5分鐘看到沉淀,約十分鐘時,產(chǎn)生大量白色沉淀(見圖6)。
2.5 母液處理
母液處理方法同方案一。
2.6 實驗的優(yōu)缺點
此實驗的優(yōu)點是現(xiàn)象明顯,產(chǎn)生的碳酸氫鈉固體量多,耗時短,約十分鐘,適合做演示實驗。課前需準備好飽和氨化粗鹽水,也適合作為課堂學生實驗。
3 實驗方案三
3.1 實驗原理
NaCl+NH4HCO3→NaHCO3↓+NH4Cl
氯化鈉飽和溶液與碳酸氫銨飽和溶液反應,得到溶解度較小的碳酸氫鈉。
3.2 實驗儀器和試劑
(1)儀器:天平、試管若干、燒杯、玻璃棒、藥匙、酒精燈、鐵架臺。
(2)試劑:飽和粗食鹽水、固體NH4HCO3、蒸餾水。
3.3 實驗效果圖
圖7是靜置約1分鐘時的現(xiàn)象。
3.5 母液處理
母液處理方法同方案一。
3.6 實驗注意事項
(1)碳酸氫銨溶液不穩(wěn)定、易分解,需現(xiàn)用現(xiàn)配或臨上課前配好。
(2)20℃時,氯化鈉溶解度是36 g/100 g水(質(zhì)量分數(shù)26%,ρ=1.2 g/cm3),碳酸氫銨的溶解度是21.7 g/100 g水(質(zhì)量分數(shù)是19%,ρ=1.1 g/cm3),則飽和食鹽水的濃度是5.3 mol/L,而碳酸氫銨的濃度是2.5 mol/L,因此采取以下措施:①碳酸氫銨的體積是飽和食鹽水體積的2倍多;②將飽和碳酸氫銨溶液倒入飽和粗食鹽水中出現(xiàn)渾濁更快。
3.7 實驗的優(yōu)缺點
此實驗操作簡單、現(xiàn)象明顯,可作為學生在課堂上完成的試管實驗。但渾濁完全沉淀需要較長時間(用離心機可以加速沉降)。
總體來說,筆者設計的三個實驗方案中,方案一是按照教材的敘述,也是化工生產(chǎn)的實際流程,要制備氨氣和二氧化碳,為提高碳酸氫鈉的產(chǎn)率,先在飽和食鹽水中通氨氣達到飽和,再通入過量的二氧化碳。因為涉及到兩種氣體的制備(若用鹽酸制備二氧化碳還需要凈化裝置)、尾氣的處理等,裝置龐大,要得到大量的碳酸氫鈉固體耗時也較長,不宜作為課堂演示,但該設計卻是非常好的學生課外實驗的題材。方案二是利用實驗室現(xiàn)有的氨水,只需要制備二氧化碳一種氣體,操作簡單、耗時短,宜作為課堂實驗。方案三是飽和碳酸氫銨溶液和飽和食鹽水混合的試管實驗,操作簡單,現(xiàn)象明顯,也能體現(xiàn)工業(yè)制備純堿原理的本質(zhì),適合做課堂演示實驗和學生實驗。
參考文獻:
[1]上海市教育委員會.上海市中學化學課程標準(試行稿)[S].上海:上海教育出版社,2005:89.
[2]王緒巖.聯(lián)合制堿法反應原理的模擬實驗設計[J].化學教學,2008,(5):12~13.
[3]侯德榜著.制堿工業(yè)(下冊)[M].北京:化學工業(yè)出版社,1960:646.
摘要:為彌補中學化學教材中無相關實驗的缺陷,設計了三個模擬工業(yè)制備純堿和一個模擬聯(lián)合制堿法母液處理的實驗方案,旨在為工業(yè)制備純堿的實驗教學提供可選擇的參考素材和方法。
關鍵詞:模擬實驗;工業(yè)制備純堿;實驗方案;侯氏制堿法
文章編號:1005–6629(2014)1–0052–03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
純堿具有廣泛的用途,是重要的化工原料之一。上海高三拓展型教材第106~108頁是氨堿法(索爾維制堿法)和聯(lián)合制堿法(侯德榜制堿法)的內(nèi)容,在《上海市中學化學課程標準(試行稿)》[1]中,對“制堿原理”規(guī)定的學習水平是“理解”,對“侯氏與索氏法的比較”的規(guī)定是“掌握”,屬學習水平中的最高要求。這一內(nèi)容也是歷年高考的熱點,從學生的答題情況看,也是學生掌握的難點。然而教材中卻沒有安排相應的實驗,為提高學生的學習興趣,加深對工業(yè)制堿原理的理解,筆者期望能在課堂上模擬工業(yè)制堿。為此,筆者按資料[2]上的方法進行實驗,發(fā)現(xiàn)一些方法因耗時過長、步驟太繁等并不適合課堂演示或?qū)W生實驗。筆者又進行了多次的探索和改進,最終達到了比較好的效果?,F(xiàn)介紹如下。
1 實驗方案一
1.1 實驗原理
NH3+CO2+H2O+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl
向飽和食鹽水中通入足量氨氣至飽和,然后通入二氧化碳,得到溶解度較小的碳酸氫鈉[3]。
1.2 實驗儀器和試劑
(1)儀器:天平、量筒、圓底燒瓶3個、分液漏斗2個、鐵架臺3個、燒杯、漏斗、玻璃管、試管、酒精燈、玻璃棒、藥匙、導管和橡皮塞若干。
(2)試劑:27%濃氨水(ρ=0.9 g/cm3)、氫氧化鈉固體、冰水、5 mol/L稀硫酸、碳酸鈣粉末、熟石灰粉末、蒸餾水、飽和粗食鹽水、澄清石灰水、紅色石蕊試紙、濾紙等。
1.3 實驗裝置和實驗效果圖
實驗裝置和實驗效果圖分別見圖1和圖2。
1.4 實驗步驟
(1)準備:搭好裝置,檢驗氣密性。量取20 mL的飽和食鹽水于中間的燒瓶中;稱取40 g氫氧化鈉固體于制氨氣的燒瓶中,量取50 mL濃氨水于制氨氣的分液漏斗中;再稱取70 g碳酸鈣粉末于制二氧化碳的燒瓶中,量取150 mL稀硫酸(分幾次加入)于制二氧化碳的分液漏斗中。將裝有飽和粗食鹽水的燒瓶浸入冰水中。如圖1所示。
(2)制備:將裝有濃氨水的分液漏斗打開,產(chǎn)生氨氣通入飽和粗食鹽水中,20分鐘左右時,觀察到飽和食鹽水上方有大量的白霧產(chǎn)生。再打開裝有稀硫酸的分液漏斗,產(chǎn)生的二氧化碳通入飽和的氨化粗食鹽水中。約5分鐘即有渾濁出現(xiàn),約15分鐘能看到大量的白色固體析出。
1.5 母液處理
1.6 實驗注意事項
(1)食鹽水用粗鹽(雜質(zhì)可做為晶核,若無粗食鹽,可在飽和食鹽水中加幾粒食鹽晶體)配制,效果明顯,析出碳酸氫鈉更快;
(2)制備實驗中先通入氨氣達飽和后再通二氧化碳,插入食鹽水中的導管用尖嘴且導管口靠近燒瓶底部,這樣產(chǎn)生氣泡多而小有利于碳酸氫鈉的生成,效果好。
1.7 實驗的優(yōu)缺點
本實驗現(xiàn)象明顯,產(chǎn)生的碳酸氫鈉固體較多;母液的處理能很好地說明侯氏法的優(yōu)點。實驗的缺點是裝置龐大、耗時長,僅制備實驗就需近35分鐘,母液的處理需要約20分鐘,因此不宜作為課堂實驗。本實驗涉及到的知識及操作較多,如:氣體的制備,氣體的性質(zhì),尾氣的處理、過濾等,若作為課外學生實驗,是提高學生綜合能力的良好載體。
2 實驗方案二
2.1 實驗原理
實驗原理同實驗一。
2.2 實驗儀器和試劑
(1)儀器:天平、試管、藥匙、圓底燒瓶、分液漏斗、鐵架臺、燒杯。
(2)試劑:粗鹽顆粒、飽和氨水、冰水、5 mol/L稀硫酸、碳酸鈣粉末。
2.3 實驗裝置和實驗效果圖
實驗裝置和實驗效果圖分別見圖5和圖6。
2.4 實驗步驟
(1)準備:稱取8 g粗鹽,加入到30 mL的飽和氨水中,配制飽和氨化粗鹽水于大試管中。如圖5搭好裝置并檢驗氣密性。稱取50 g碳酸鈣粉末于圓底燒瓶中,再量取100 mL稀硫酸于分液漏斗中。
(2)制備:將裝有配制好的飽和氨化粗鹽水的試管浸入冰水中,向其中通入二氧化碳氣體約5分鐘看到沉淀,約十分鐘時,產(chǎn)生大量白色沉淀(見圖6)。
2.5 母液處理
母液處理方法同方案一。
2.6 實驗的優(yōu)缺點
此實驗的優(yōu)點是現(xiàn)象明顯,產(chǎn)生的碳酸氫鈉固體量多,耗時短,約十分鐘,適合做演示實驗。課前需準備好飽和氨化粗鹽水,也適合作為課堂學生實驗。
3 實驗方案三
3.1 實驗原理
NaCl+NH4HCO3→NaHCO3↓+NH4Cl
氯化鈉飽和溶液與碳酸氫銨飽和溶液反應,得到溶解度較小的碳酸氫鈉。
3.2 實驗儀器和試劑
(1)儀器:天平、試管若干、燒杯、玻璃棒、藥匙、酒精燈、鐵架臺。
(2)試劑:飽和粗食鹽水、固體NH4HCO3、蒸餾水。
3.3 實驗效果圖
圖7是靜置約1分鐘時的現(xiàn)象。
3.5 母液處理
母液處理方法同方案一。
3.6 實驗注意事項
(1)碳酸氫銨溶液不穩(wěn)定、易分解,需現(xiàn)用現(xiàn)配或臨上課前配好。
(2)20℃時,氯化鈉溶解度是36 g/100 g水(質(zhì)量分數(shù)26%,ρ=1.2 g/cm3),碳酸氫銨的溶解度是21.7 g/100 g水(質(zhì)量分數(shù)是19%,ρ=1.1 g/cm3),則飽和食鹽水的濃度是5.3 mol/L,而碳酸氫銨的濃度是2.5 mol/L,因此采取以下措施:①碳酸氫銨的體積是飽和食鹽水體積的2倍多;②將飽和碳酸氫銨溶液倒入飽和粗食鹽水中出現(xiàn)渾濁更快。
3.7 實驗的優(yōu)缺點
此實驗操作簡單、現(xiàn)象明顯,可作為學生在課堂上完成的試管實驗。但渾濁完全沉淀需要較長時間(用離心機可以加速沉降)。
總體來說,筆者設計的三個實驗方案中,方案一是按照教材的敘述,也是化工生產(chǎn)的實際流程,要制備氨氣和二氧化碳,為提高碳酸氫鈉的產(chǎn)率,先在飽和食鹽水中通氨氣達到飽和,再通入過量的二氧化碳。因為涉及到兩種氣體的制備(若用鹽酸制備二氧化碳還需要凈化裝置)、尾氣的處理等,裝置龐大,要得到大量的碳酸氫鈉固體耗時也較長,不宜作為課堂演示,但該設計卻是非常好的學生課外實驗的題材。方案二是利用實驗室現(xiàn)有的氨水,只需要制備二氧化碳一種氣體,操作簡單、耗時短,宜作為課堂實驗。方案三是飽和碳酸氫銨溶液和飽和食鹽水混合的試管實驗,操作簡單,現(xiàn)象明顯,也能體現(xiàn)工業(yè)制備純堿原理的本質(zhì),適合做課堂演示實驗和學生實驗。
參考文獻:
[1]上海市教育委員會.上海市中學化學課程標準(試行稿)[S].上海:上海教育出版社,2005:89.
[2]王緒巖.聯(lián)合制堿法反應原理的模擬實驗設計[J].化學教學,2008,(5):12~13.
[3]侯德榜著.制堿工業(yè)(下冊)[M].北京:化學工業(yè)出版社,1960:646.
摘要:為彌補中學化學教材中無相關實驗的缺陷,設計了三個模擬工業(yè)制備純堿和一個模擬聯(lián)合制堿法母液處理的實驗方案,旨在為工業(yè)制備純堿的實驗教學提供可選擇的參考素材和方法。
關鍵詞:模擬實驗;工業(yè)制備純堿;實驗方案;侯氏制堿法
文章編號:1005–6629(2014)1–0052–03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
純堿具有廣泛的用途,是重要的化工原料之一。上海高三拓展型教材第106~108頁是氨堿法(索爾維制堿法)和聯(lián)合制堿法(侯德榜制堿法)的內(nèi)容,在《上海市中學化學課程標準(試行稿)》[1]中,對“制堿原理”規(guī)定的學習水平是“理解”,對“侯氏與索氏法的比較”的規(guī)定是“掌握”,屬學習水平中的最高要求。這一內(nèi)容也是歷年高考的熱點,從學生的答題情況看,也是學生掌握的難點。然而教材中卻沒有安排相應的實驗,為提高學生的學習興趣,加深對工業(yè)制堿原理的理解,筆者期望能在課堂上模擬工業(yè)制堿。為此,筆者按資料[2]上的方法進行實驗,發(fā)現(xiàn)一些方法因耗時過長、步驟太繁等并不適合課堂演示或?qū)W生實驗。筆者又進行了多次的探索和改進,最終達到了比較好的效果。現(xiàn)介紹如下。
1 實驗方案一
1.1 實驗原理
NH3+CO2+H2O+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl
向飽和食鹽水中通入足量氨氣至飽和,然后通入二氧化碳,得到溶解度較小的碳酸氫鈉[3]。
1.2 實驗儀器和試劑
(1)儀器:天平、量筒、圓底燒瓶3個、分液漏斗2個、鐵架臺3個、燒杯、漏斗、玻璃管、試管、酒精燈、玻璃棒、藥匙、導管和橡皮塞若干。
(2)試劑:27%濃氨水(ρ=0.9 g/cm3)、氫氧化鈉固體、冰水、5 mol/L稀硫酸、碳酸鈣粉末、熟石灰粉末、蒸餾水、飽和粗食鹽水、澄清石灰水、紅色石蕊試紙、濾紙等。
1.3 實驗裝置和實驗效果圖
實驗裝置和實驗效果圖分別見圖1和圖2。
1.4 實驗步驟
(1)準備:搭好裝置,檢驗氣密性。量取20 mL的飽和食鹽水于中間的燒瓶中;稱取40 g氫氧化鈉固體于制氨氣的燒瓶中,量取50 mL濃氨水于制氨氣的分液漏斗中;再稱取70 g碳酸鈣粉末于制二氧化碳的燒瓶中,量取150 mL稀硫酸(分幾次加入)于制二氧化碳的分液漏斗中。將裝有飽和粗食鹽水的燒瓶浸入冰水中。如圖1所示。
(2)制備:將裝有濃氨水的分液漏斗打開,產(chǎn)生氨氣通入飽和粗食鹽水中,20分鐘左右時,觀察到飽和食鹽水上方有大量的白霧產(chǎn)生。再打開裝有稀硫酸的分液漏斗,產(chǎn)生的二氧化碳通入飽和的氨化粗食鹽水中。約5分鐘即有渾濁出現(xiàn),約15分鐘能看到大量的白色固體析出。
1.5 母液處理
1.6 實驗注意事項
(1)食鹽水用粗鹽(雜質(zhì)可做為晶核,若無粗食鹽,可在飽和食鹽水中加幾粒食鹽晶體)配制,效果明顯,析出碳酸氫鈉更快;
(2)制備實驗中先通入氨氣達飽和后再通二氧化碳,插入食鹽水中的導管用尖嘴且導管口靠近燒瓶底部,這樣產(chǎn)生氣泡多而小有利于碳酸氫鈉的生成,效果好。
1.7 實驗的優(yōu)缺點
本實驗現(xiàn)象明顯,產(chǎn)生的碳酸氫鈉固體較多;母液的處理能很好地說明侯氏法的優(yōu)點。實驗的缺點是裝置龐大、耗時長,僅制備實驗就需近35分鐘,母液的處理需要約20分鐘,因此不宜作為課堂實驗。本實驗涉及到的知識及操作較多,如:氣體的制備,氣體的性質(zhì),尾氣的處理、過濾等,若作為課外學生實驗,是提高學生綜合能力的良好載體。
2 實驗方案二
2.1 實驗原理
實驗原理同實驗一。
2.2 實驗儀器和試劑
(1)儀器:天平、試管、藥匙、圓底燒瓶、分液漏斗、鐵架臺、燒杯。
(2)試劑:粗鹽顆粒、飽和氨水、冰水、5 mol/L稀硫酸、碳酸鈣粉末。
2.3 實驗裝置和實驗效果圖
實驗裝置和實驗效果圖分別見圖5和圖6。
2.4 實驗步驟
(1)準備:稱取8 g粗鹽,加入到30 mL的飽和氨水中,配制飽和氨化粗鹽水于大試管中。如圖5搭好裝置并檢驗氣密性。稱取50 g碳酸鈣粉末于圓底燒瓶中,再量取100 mL稀硫酸于分液漏斗中。
(2)制備:將裝有配制好的飽和氨化粗鹽水的試管浸入冰水中,向其中通入二氧化碳氣體約5分鐘看到沉淀,約十分鐘時,產(chǎn)生大量白色沉淀(見圖6)。
2.5 母液處理
母液處理方法同方案一。
2.6 實驗的優(yōu)缺點
此實驗的優(yōu)點是現(xiàn)象明顯,產(chǎn)生的碳酸氫鈉固體量多,耗時短,約十分鐘,適合做演示實驗。課前需準備好飽和氨化粗鹽水,也適合作為課堂學生實驗。
3 實驗方案三
3.1 實驗原理
NaCl+NH4HCO3→NaHCO3↓+NH4Cl
氯化鈉飽和溶液與碳酸氫銨飽和溶液反應,得到溶解度較小的碳酸氫鈉。
3.2 實驗儀器和試劑
(1)儀器:天平、試管若干、燒杯、玻璃棒、藥匙、酒精燈、鐵架臺。
(2)試劑:飽和粗食鹽水、固體NH4HCO3、蒸餾水。
3.3 實驗效果圖
圖7是靜置約1分鐘時的現(xiàn)象。
3.5 母液處理
母液處理方法同方案一。
3.6 實驗注意事項
(1)碳酸氫銨溶液不穩(wěn)定、易分解,需現(xiàn)用現(xiàn)配或臨上課前配好。
(2)20℃時,氯化鈉溶解度是36 g/100 g水(質(zhì)量分數(shù)26%,ρ=1.2 g/cm3),碳酸氫銨的溶解度是21.7 g/100 g水(質(zhì)量分數(shù)是19%,ρ=1.1 g/cm3),則飽和食鹽水的濃度是5.3 mol/L,而碳酸氫銨的濃度是2.5 mol/L,因此采取以下措施:①碳酸氫銨的體積是飽和食鹽水體積的2倍多;②將飽和碳酸氫銨溶液倒入飽和粗食鹽水中出現(xiàn)渾濁更快。
3.7 實驗的優(yōu)缺點
此實驗操作簡單、現(xiàn)象明顯,可作為學生在課堂上完成的試管實驗。但渾濁完全沉淀需要較長時間(用離心機可以加速沉降)。
總體來說,筆者設計的三個實驗方案中,方案一是按照教材的敘述,也是化工生產(chǎn)的實際流程,要制備氨氣和二氧化碳,為提高碳酸氫鈉的產(chǎn)率,先在飽和食鹽水中通氨氣達到飽和,再通入過量的二氧化碳。因為涉及到兩種氣體的制備(若用鹽酸制備二氧化碳還需要凈化裝置)、尾氣的處理等,裝置龐大,要得到大量的碳酸氫鈉固體耗時也較長,不宜作為課堂演示,但該設計卻是非常好的學生課外實驗的題材。方案二是利用實驗室現(xiàn)有的氨水,只需要制備二氧化碳一種氣體,操作簡單、耗時短,宜作為課堂實驗。方案三是飽和碳酸氫銨溶液和飽和食鹽水混合的試管實驗,操作簡單,現(xiàn)象明顯,也能體現(xiàn)工業(yè)制備純堿原理的本質(zhì),適合做課堂演示實驗和學生實驗。
參考文獻:
[1]上海市教育委員會.上海市中學化學課程標準(試行稿)[S].上海:上海教育出版社,2005:89.
[2]王緒巖.聯(lián)合制堿法反應原理的模擬實驗設計[J].化學教學,2008,(5):12~13.
[3]侯德榜著.制堿工業(yè)(下冊)[M].北京:化學工業(yè)出版社,1960:646.