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1、联合制碱工业联合制碱工业在中国化学近代工业史上，有一位杰出的科学家，在中国化学近代工业史上，有一位杰出的科学家，猜一猜他是谁？猜一猜他是谁？纯碱的用途有哪些？纯碱的用途有哪些？制玻璃制玻璃制肥皂制肥皂造纸造纸侯德榜侯德榜乌乌鲁鲁木木齐齐郊郊区区盐盐碱碱地地天天津津碱碱厂厂廉价的原料廉价的原料纯碱纯碱：Na2CO3Na+CO32-CaO+CO2NaOHNH3H2ON aClCaCO3你可以通过哪些学过的化学方法制你可以通过哪些学过的化学方法制Na2CO3？勒布朗法是纯碱工业的里程碑，但勒布朗法是纯碱工业的里程碑，但终因其生产成本高，产品纯度低等终因其生产成本高，产品纯度低等缺点而被淘汰。缺点而被
2、淘汰。在含有在含有Na+、CI-、 NH4+ 、CO32-四种离子的四种离子的溶液中，能直接获得溶液中，能直接获得Na2CO3吗？吗？Na+CO32-Cl-NH4+离子溶解度g/100gNaClNa2CO3(NH4)2CO3NH4ClNa+HCO3-Cl-NH4+NH4HCO3NaClNaHCO3NH4Cl在含有大量在含有大量Na+、CI-、 NH4+ 、 HCO3-离子的离子的溶液中，会有什么现象出现呢？溶液中，会有什么现象出现呢？1862年，比利时化学年，比利时化学家索尔维创立了以食盐，家索尔维创立了以食盐，石灰石，氨为主要原料石灰石，氨为主要原料的索尔维制碱法的索尔维制碱法(又称又称氨碱
3、法氨碱法)，由于产量高，由于产量高，质量优，能连续生产，质量优，能连续生产，很快被应用于工业化生很快被应用于工业化生产。产。NH3+H2O+CO2NH4HCO3NaCl+NH4HCO3NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2氨碱法原理：氨碱法原理：一、索尔维制碱法（氨碱法）一、索尔维制碱法（氨碱法）CaCO3CaO+CO2高温CaO+H2OCa(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O母母液液处处理理循环循环循循环环问题问题1：对于氨气和二氧化碳的量和通入顺序有：对于氨气和二氧化碳的量和通入顺序有要求吗？要求吗？问题问题2：索尔维是如何提供二
4、氧化碳和氨气的，：索尔维是如何提供二氧化碳和氨气的，在实际生产中需要补充二氧化碳和氨气吗？在实际生产中需要补充二氧化碳和氨气吗？为什么？为什么？CO2在饱和食盐水中的溶解度很小，只有先通在饱和食盐水中的溶解度很小，只有先通NH3，才有利于，才有利于CO2的充的充分吸收，增大分吸收，增大CO2的溶解量。的溶解量。分解产生的分解产生的CO2理论上仅是通入理论上仅是通入CO2的一半，必须进行补充，产的一半，必须进行补充，产生的氨气在理论上与通入的相同，但氨气的利用率并非生的氨气在理论上与通入的相同，但氨气的利用率并非100%，所，所以也要适当补充。以也要适当补充。思考：索尔维也经历过很多失败，当他把
5、食盐水与思考：索尔维也经历过很多失败，当他把食盐水与碳酸氢铵溶液混合时，有时并没有看到沉淀，为什碳酸氢铵溶液混合时，有时并没有看到沉淀，为什么？么？常温下碳酸氢钠是易溶于水的，当生成的碳酸氢钠浓度不够大时，常温下碳酸氢钠是易溶于水的，当生成的碳酸氢钠浓度不够大时，就不析出。就不析出。氨碱法的工艺流程简图：氨碱法的工艺流程简图：石灰窑石灰窑CO2NH3母液母液CaO沉淀池沉淀池NaHCO3煅烧炉煅烧炉Na2CO3NH3CO2饱和食饱和食盐水盐水问题问题3：你觉得氨碱法有哪些优点，不足在哪里？（提示：你觉得氨碱法有哪些优点，不足在哪里？（提示：母液中有哪些离子？）母液中有哪些离子？）（抄课本（抄课
6、本p107右边）右边）优点：原料便宜，产品纯度高，步骤简单，适合于大规模生产优点：原料便宜，产品纯度高，步骤简单，适合于大规模生产 ，氨和二氧化碳都可以回收循环使用，氨和二氧化碳都可以回收循环使用 。缺点：缺点：NaCl利用率低，生成用途不大的利用率低，生成用途不大的CaCl2看课本侯德榜介绍：侯德榜介绍：在中国化学工业史上，有一位杰出在中国化学工业史上，有一位杰出的科学家，他为祖国的化学工业事的科学家，他为祖国的化学工业事业奋斗终生，并以独创的制碱工艺业奋斗终生，并以独创的制碱工艺闻名于世界，他就像一块坚硬的基闻名于世界，他就像一块坚硬的基石，托起了中国现代化学工业的大石，托起了中国现代化学
7、工业的大厦，这位先驱者就是被称为厦，这位先驱者就是被称为“国宝国宝”的侯德榜。的侯德榜。侯德榜制碱背景：侯德榜制碱背景：1937年，抗日战争爆发，由于当时内地盐价昂贵，用传统的索尔维法制碱成年，抗日战争爆发，由于当时内地盐价昂贵，用传统的索尔维法制碱成本太高，无法维持生产，为寻找适应内地条件的制碱工艺，永利公司准备向本太高，无法维持生产，为寻找适应内地条件的制碱工艺，永利公司准备向德国购买新的工艺，但德国与日本暗中勾结，除了向侯德榜一行高价勒索外，德国购买新的工艺，但德国与日本暗中勾结，除了向侯德榜一行高价勒索外，还提出了种种对中国人来说是丧权辱国的条件，为了维护民族尊严，侯德榜还提出了种种对
8、中国人来说是丧权辱国的条件，为了维护民族尊严，侯德榜与永利的工程技术人员一起，认真剖析了氨碱法流程，终于确定了具有自己与永利的工程技术人员一起，认真剖析了氨碱法流程，终于确定了具有自己独立特点的新的制碱工艺，独立特点的新的制碱工艺，1941年，这种新工艺被命名为年，这种新工艺被命名为“候氏制碱法候氏制碱法”。侯德榜把制碱法的全部技术和自己的实践经验写成专著制碱于侯德榜把制碱法的全部技术和自己的实践经验写成专著制碱于1932年在年在美国以英文出版。美国以英文出版。1020304050102030 4050 600NH4ClNaCl温度温度溶解度溶解度二、侯德榜制碱法（二、侯德榜制碱法（联合联合制
9、碱法）制碱法） Na2CO3合成氨合成氨厂厂沉淀池沉淀池CO2饱和食盐水饱和食盐水母液母液(冷冷 却却)NH4Cl(副产品副产品)煅烧炉煅烧炉NaHCO3NH3CO2NH3NaCl联合制碱法的工艺流程简图：联合制碱法的工艺流程简图：思考思考1：与氨碱法比较，侯氏制碱法做了哪些改进，与氨碱法比较，侯氏制碱法做了哪些改进， 为什么？为什么？1 1、增大、增大NHNH4 4+ +的浓度，的浓度，降低降低NHNH4 4ClCl的溶解度，的溶解度，使使NHNH4 4ClCl更多地更多地析出析出2 2、使、使NaHCONaHCO3转化为转化为NaNa2COCO3，提高析出，提高析出NHNH4ClCl的纯度
10、的纯度思考思考2 2：在母液中通入氨气和冷却的目的？：在母液中通入氨气和冷却的目的？ （提示：需要什么产品）（提示：需要什么产品）（抄课本（抄课本108p108p）思考思考3：在母液中加入固体在母液中加入固体NaClNaCl的目的？还有用的目的？还有用 吗吗? ?（抄课本（抄课本p108p108）加入氯化钠，提高了氯离子的浓度，使氯化铵的溶解平衡向着析出氯化加入氯化钠，提高了氯离子的浓度，使氯化铵的溶解平衡向着析出氯化铵固体的方向移动，同时又补充了下一过程中所要的铵固体的方向移动，同时又补充了下一过程中所要的N aN a+ +比较侯德榜制碱法和氨碱法的流程图，分析两者比较侯德榜制碱法和氨碱法的
11、流程图，分析两者的异同点？的异同点？ 相同点：相同点：不同点：不同点：原料原料母液处理方法母液处理方法循环物质循环物质优缺点优缺点原理相同原理相同抄课本p112原料原料NaCl，CaCO3，NH3NaCl ,CO2,NH3母液处理方法母液处理方法Ca(OH)2+2NH4Cl 2NH3+CaCl2+2H2O1、通入、通入NH3：2、降温、降温,并加入过量并加入过量NaCl循环物质循环物质CO2 NH3CO2 NaCl优缺点优缺点优点：优点：1、原料便宜；、原料便宜；2、产品纯碱的纯度高；、产品纯碱的纯度高；3、副产品氨和二氧化碳、副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；都可以回收循环使用；4、制造
12、步骤简单，适合、制造步骤简单，适合于大规模生产于大规模生产缺点：缺点：1、 NaCl利用率低利用率低2、生成用途不大的、生成用途不大的CaCl2优点：优点：1、提高了、提高了NaCl利利用率用率2、产生了有用的、产生了有用的化工原料化工原料 和肥料和肥料 NH4Cl （1）检验A装置气密性的方法是：_。（2）D是连接在装置A与装置C之间的气体净化装置，进气口是_（填a或b），D的作用是除去_气体。（3）实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3（溶液显碱性），再通入足量的CO2，其原因是_.。（4）用_的方法将生成的NaHCO3晶体从混合物中分离出来。例2、我国化学侯德榜改革国外的纯碱生产工
13、艺，生产流程可简要表示如下：(1)上述生产纯碱的原料是，纯碱的一种用途为。(2)煅烧炉中发生的化学反应方程式是。(3)写出上述循环1中物质的化学式。(4)此生产工艺的优点有：a。b。(5)从理论上看，每生产1molNa2CO3，再补充的物质及其物质的量分别是。(6)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有。(a)增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出(b)使NaHCO3更多地析出(c)使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度课堂训练例1、某研究性学习小组学习了工业“侯氏制碱法”的原理后，想在实验室利用简单的仪器制取NaHCO3，如图是该学习小组进行模拟实验时所用到的部分主要装置已知浓氨水遇生石灰会产生大量的NH3。请回答下列问题：
