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1、湖北省荆州市公安县车胤中学高中化学第一单元走进化学工业课题3纯碱的生产学案新人教版选修2课题3 纯碱的生产 掌握氨碱法制取纯碱的原料、原理及工艺流程。 了解联合制碱法的原理。 了解氨碱法和联合制碱法的优缺点及侯德榜对氨碱法所做的改进。知识梳理1氨碱法生产纯碱的原料是 、 。2氨碱法的生产过程为在精制的饱和食盐水中通入氨气，将二氧化碳通入氨的饱和食盐水中，写出反应的化学方程式 ；过滤出碳酸氢钠后，煅烧得到纯碱。写出反应的化学方程式 。3在食盐精制过程中，加入熟石灰和纯碱，以除去食盐水的 、 （填离子符号），写出反应的离子方程式 、 。4氨碱法中在过滤出碳酸氢钠后的母液中，加石灰乳，以回收氨气进行
2、循环利用。写出反应的化学方程式 。5氨碱法生产纯碱的主要优点： ； ； ； 。6侯氏制碱法的原料是 、 、 ；产品是 、 。7我国著名的化工专家侯德榜对氨碱法做了怎样的改进？这种改进有什么意义？方法导引 氨碱法工业制备纯碱的方法 工业上是先在冷却的条件下将氨气通入饱和的食盐水，制得氨化盐水，再在加压条件下通入CO2，得到NaHCO3晶体，最后将滤出的NaHCO3经焙烧得到纯碱。氨气极易溶于水，先溶在食盐中，可在碱性条件下吸收更多CO2。NH3H2OCO2NH4HCO3NH4HCO3NaCl2NaHCO3NH4Cl用Ca(OH)2回收氨2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O（CO2可回收利用）
3、 我国著名化学化工专家侯德榜发明了侯氏制碱法，对氨碱法加以改进。他将析出NaHCO3的母液选在510加入食盐粉末，使不易结晶的NH4Cl结晶出来，这不仅使原料NaCl得到充分利用，又获得大量的化肥，也使氨碱法中用Ca(OH)2回收氨时所产生的大量用途不大的CaCl2的难题得以解决。侯德榜为制碱做出了卓越的贡献，是值得我们骄傲和敬佩的。 在加压通入CO2时温度选在200C260C左右，因为此时NaHCO3的溶解度最小。例题1在饱和Na2CO3溶液中通入CO2会有晶体析出。向饱和NaCl溶液中通入CO2并不发生化学反应，若在饱和NaCl溶液中先通入NH3后，再通入CO2则会有晶体析出。简述其原因，
4、并写出相应的化学方程式。解析本题要求学生具有相当的分析能力，思维也要求相当灵活，由于Na2CO3CO2H2O2NaHCO3106g 18g 168g一方面，通入CO2时消耗了水，另一方面，生成NaHCO3质量比消耗的Na2CO3质量大，且Na2CO3的溶解度比NaHCO3还大，因此往Na2CO3饱和溶液中通入CO2会有晶体析出。答案由于Na2CO3转化为成NaHCO3导致溶质质量增大，反应中消耗了部分水，减少了溶剂，相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，故向Na2CO3饱和溶液中通入CO2可以析出NaHCO3晶体。Na2CO3CO2H2O2NaHCO3；在饱和NaCl溶液中通入NH3
5、后，由于NH3H2O NH3H2O NH4OH，再通入CO2，CO2H2O H2CO3 HHCO3，因H和OH结合成水，使上述两种平衡都向右移动，c(HCO3)增大，而溶液中Na的浓度也很大，就使溶解度小的NaHCO3成为晶体而析出。NaClNH3H2OCO22NaHCO3NH4Cl例题2在饱和食盐水中先通入氨气进行氨化，再通入二氧化碳，可制得小苏打。在析出小苏打晶体滤掉的母液中加入生石灰，可将氨气回收利用。小苏打在2500C下焙烧可得纯碱，分解所得二氧化碳也可以回收利用。以上所述称为索尔维制碱法。饱和食盐水先氨化，再通CO2的原因是 ；反应的化学方程式是 。在析出小苏打的母液中加入生石灰以回
6、收氨气的化学方程式是 。我国著名化学家侯德榜在析出小苏打的母液里在一定条件下加入NaCl粉末，使母液中的NH4Cl结晶析出，可生产化肥NH4Cl。在析出NH4Cl的母液中再通入氨气氨化，又可通CO2制取小苏打。创立了举世闻名的“侯氏制碱法”。简答侯氏制碱法的主要优点。 。解析在食盐溶液中通入氨得到NaCl与氨水的混合溶液，此时NaCl和NH3的浓度均达到很浓的程度，再通入CO2，则氨水大量吸收CO2生成浓度更大的NH4HCO3溶液。这时发生NH4HCO3与NaCl的反应，因NaHCO3此时溶解度比NH4Cl、NH4HCO3、NaCl都小而结晶析出。反之先通入CO2则CO2以11溶于水，再通氨气
7、，得不到浓NH4HCO3溶液，而不能析出NaHCO3晶体，不能滤出NaHCO3去加热制Na2CO3。按反应：2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O，有一半的CO2可以回收利用。上述母液中加CaO后生成Ca(OH)2与NH4Cl反应生成NH3得以全部（理论上）回收利用。但反应生成的CaCl2无多大用途，成为废渣难于处理。侯氏制碱法可多得到一种产品NH4Cl，将NaCl中Cl也充分利用，且无废料CaCl2，并少用原料CaO。答案 使溶液中NH4HCO3形成浓溶液，便于与NaCl生成小苏打。NH3H2OCO2NH4HCO3 NH4HCO3NaClNH4ClNaHCO3（浓溶液中） 2NH4ClCa
8、O CaCl2NH3H2O 使NaCl中的Cl也以利用，减少了原料CaO，不再生产废渣CaCl2，增加了新产品氯化铵，既免于废渣CaCl2对环境的污染，又使各原料得到充分利用。基础训练1下列科学家中，为我国化学工业做出重大贡献的是（ ）。A邓稼先 B李四光 C华罗庚 D侯德榜2下列物质的名称和化学式、俗名一致的是（ ）。A氯化钠（NaCl、食盐） B氢氧化钠（NaOH、纯碱）C碳酸钠（Na2CO3、小苏打） D碳酸氢钠（NaHCO3、苏打）3在蔬菜生长过程中，常喷洒农药防治病虫害。据有关专家介绍，有碱性溶液或清水浸泡，可使残留在蔬菜上有农药的毒性降低。因此，买来的蔬菜在食用前最好用稀碱水或清水
9、浸泡一段时间。浸泡蔬菜时可加入适量（ ）。A纯碱 B白酒 C白糖 D食醋4除去混在碳酸钠中的少量碳酸氢钠的方法是（ ）。A加热 B加NaOH溶液 C加盐酸 D加CaCl2溶液5工业上常用氨碱法制取碳酸钠，但却不能用氨碱法制取碳酸钾，这是因为在溶液中（ ）。AKHCO3溶解度较大 BKHCO3溶解度较小CK2CO3溶解度较大 DK2CO3溶解度0102030NH4Cl29.433.337.241.1NH4HCO311.915.921.027NaHCO36.98.159.611.1NaCl35.735.83636.46右面是几种物质在指定温度下的溶解度，工业上将相同物质的量的NaCl、CO2、NH
10、3在30时酿成溶液，此时溶液中无晶体。当降温至某温度时，开始析出晶体，此晶体是（ ）。ANH4Cl BNH4HCO3CNaHCO3 DNaCl7将等量的小苏打用下列方法制取CO2，甲法是加热，乙法是跟足量的盐酸反应。两种方法得到的CO2气体的量的关系为（ ）。A甲法多 B乙法多 C一样多 D无法比较8关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较，下列说法正确的是（ ）。A在相同条件下，碳酸钠与盐酸反应比碳酸氢钠与盐酸反应剧烈B在相同条件下，碳酸氢钠比碳酸钠更易溶于水C在碳酸钠和碳酸氢钠溶液中分别加入氢氧化钙溶液均有沉淀产生D碳酸钠、碳酸氢钠受热都可分解根据以下叙述，回答911题。 某工厂按如下步骤进行生产：以煤
11、为燃料煅烧石灰石 用饱和Na2CO3溶液充分吸收步骤中产生的二氧化碳 使步骤中产生的氧化钙跟水反应 消石灰跟Na2CO3反应。9该厂生产中涉及的物质有石灰石 纯碱 小苏打 烧碱 二氧化碳 消石灰。下列叙述正确的是（ ）。A起始原料是 B起始原料是C最终产品是 D最终产品是10该厂生产过程中的优点可能有：排放的气体对大气无污染 生产过程中的部分产品可作为起始原料使用 无高温作业。其中正确的是（ ）。A只有 B只有 C和 D和11生产过程中没有涉及的化学反应类型是（ ）。A分解反应 B化合反应 C置换反应 D复分解反应12从Na2CO3、NaHCO3中选择下列各题中所使用的物质，并说明选择该物质的理由：洗涤碱 ，理由 。发酵粉 ，理由 。治胃酸过多 ，理由 。13含有Na、Mg2、HCO3-、SO42-的稀溶液中离子的物质的量之比为 n（Na+）n（Mg2+）n（HCO3-）n（SO42-）2121。向此溶液中滴加酚酞数滴，溶液呈 色。充分加热此溶液，加热过程中观察到有气体放出，溶液变浑浊。有关的离子方程式或化学方程式是 。14侯氏制碱法
