《辽宁省沈阳铁路实验中学高三化学复习:第一章 课题3 纯碱的生产》由会员分享,可在线阅读,更多相关《辽宁省沈阳铁路实验中学高三化学复习:第一章 课题3 纯碱的生产(2页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、高考资源网() 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 1 -纯碱(学名碳酸钠)实际上是盐,由于它在水中发生水解作用而使溶液呈碱性。纯碱易 溶于水,呈强碱性,能提供 Na离子。这些性质使它们被广泛地用于制玻璃、肥皂、纺织、 印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工业等各部门中。 碳酸钠在自然界中存在相当广泛。一些生长在盐碱地和海岸附近的植物中含有碳酸钠, 可以从植物的灰烬中提取;当冬季来临时,碱湖中所含的碳酸钠结晶析出,经过简单的加工 就可以使用。世界上最早是通过路布兰法实现了碳酸钠的工业生产。其生产原理是: 1、 用硫酸将食盐转变成硫酸钠NaCl+H2SO4=NaHSO4+HClNaCl
2、+NaHSO4=Na2SO4+ HCl2、将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热,反应生成碳酸钠和硫化钙Na2SO4+2C=Na2S+2CO2 Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS存在原料利用不充分、成本较高、设备腐蚀严重等 一、氨碱法生产硫酸一、氨碱法生产硫酸 氨碱法是由比利时人索尔维发明的,所以,氨碱法也称为索尔维制碱法。氨碱法的原料也是氯化 钠和碳酸钙,不同的是它还使用了炼焦的副产品氨。 原料:CaCO3、 NaCl 、NH31生成碳酸氢钠和氯气铵:将 CO2通入含 NH3的饱和 NaCl 溶液中NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl2抽
3、取碳酸钠 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O氨碱法生产原理:来源:学|科|网 CaCO3=CaO+CO2 CaO+H2O=Ca(OH)2NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl来源:Z&xx&k.Com2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O2NH4Cl +Ca(OH)2=CaCl2+NH3+H2O来源来源:学学_科科_网网 Z_X_X_K 氨碱法的优点:氨碱法的优点:原料便宜易得,氨和部分二氧化碳可循环利用,产品纯度高,步骤简单。氨碱法的缺点氨碱法的缺点:副产物氯化钙的处理问题,氯化钠的利用率低。12060070010001000高考资源网() 您身边的高考专
4、家 版权所有高考资源网- 2 -来源:Zxxk.Com二、联合制碱法二、联合制碱法我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如 下:(1)上述生产纯碱方法称联合制碱法或侯德榜制碱法,副产品一种用途化肥或电解液或焊药等。(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是 NH3CO2H2ONaClNH4ClNaHCO3或 NH3CO2H2ONH4HCO3 NH4HCO3NaClNaHCO3NH4Cl。 (3)写出上述流程中 X 物质的分子式 CO2。来源:Zxxk.Com (4)使原料氯化钠的利用率从 70%提高到 90%以上,主要是设计了 I 的循环。从沉淀池中 取出沉淀的操作是过滤 (5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,取少量试样溶于水后,再滴加稀硝酸和硝酸银稀硝酸和硝酸银 溶液溶液 (6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用是: 增大 NH4的浓度,使 NH4Cl 更多地析出 使 NaHCO3转化为 Na2CO3,提高析出的 NH4Cl 纯度 联合法联合法综合利用了合成氨的原料,提高了氯化钠的利用率,减少了环境污染。NH3、CO2都来自于合成氨工艺;这样 NH4Cl 就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染,NaCl 利用率达 96。