高中化学纯碱的生产 (2)
高中化学 人教版选修2 第1单元课题3 纯碱的生产 教学设计、教案、学案
课题3 纯碱的生产1．了解纯碱的生产及发展过程。
2．了解天然碱的生产与化工生产之间的联系及技术发展的过程。
3．掌握路布兰法—索尔维法—联合制碱法(侯氏制碱法)。
一、氨碱法生产纯碱氨碱法是由比利时人索尔维发明的，氨碱法是以碳酸钙和食盐为原料生产碳酸钠的过程。
1.制取碳酸氢钠和氯化铵将CO 2通入含氨的饱和食盐水中现象 有白色晶体析出反应方程式NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3、NaCl ＋NH 4HCO 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl2.制取碳酸钠的反应方程式是 2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
3.氨碱法制纯碱的优点是原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和部分CO 2可循环使用，制造步骤简单。
缺点是生成的氯化钙不易处理，食盐利用率才70%。
氨碱法中加入氨的主要作用是什么？提示：主要作用是让氨与二氧化碳作用NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3，然后再与饱和食盐水反应NaCl ＋NH 4HCO 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl ，进而制纯碱2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
二、联合制碱法根据上图，写出生产纯碱的化学方程式： (1)NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3＋NH 4Cl 、 (2)2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
1.我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球。
“侯氏制碱法”中的碱是指下列的( ) A ．NaOH B ．K 2CO 3 C ．Na 2CO 3D ．NaHCO 3解析：选C 。
“侯氏制碱法”中的碱是指Na 2CO 3 。
2.与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是( ) A ．提高了原料的原子利用率 B ．降低了生产成本 C ．减少了环境污染 D ．减轻了对设备的腐蚀解析：选D 。
纯碱的生产工艺(侯氏制碱法)
纯碱的生产工艺（侯氏制碱法）碳酸钠，俗名苏打、纯碱、洗涤碱，化学式：Na2CO3，普通情况下为白色粉末，为强电解质。
密度为2.532g/cm3，熔点为851°C，易溶于水，具有盐的通性。
是重要的化工原料之一, 用于制化学品、清洗剂、洗涤剂、也用于照相术和制医药品，绝大部分用于工业，一小部分为民用。
在工业用纯碱中，主要是轻工、建材、化学工业，约占2/3；其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。
玻璃工业是纯碱的最大消费部门，每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。
化学工业用于制水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等。
冶金工业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。
印染工业用作软水剂。
制革工业用于原料皮的脱脂、中和铬鞣革和提高铬鞣液碱度。
还用于生产合成洗涤剂添加剂三聚磷酸钠和其他磷酸钠盐等。
食用级纯碱用于生产味精、面食等。
一、实验目的1．掌握侯氏制碱法的原理和方法；2．了解侯氏制碱法的原理应用于实际化工生产中的方法；3．培养学生对专业知识的应用能力。
二、实验原理侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的，离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。
也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀，气体和难电离的物质生成。
要制得纯碱（Na2CO3），就要利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。
要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，其中NaHCO3溶解度最小，最终析出大量的晶体。
化学方程式为：（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3（2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓（3）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑即：NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑三、主要试剂及仪器设备试剂：二氧化碳、浓氨水、粉状氯化钠、95%乙醇；仪器设备：启普发生器、电子天平、抽滤装置、100 mL锥形的1个、50 mL量筒1个、陶瓷坩埚1个、100mL烧杯5个。
《纯碱的生产》教案4(选修2)
课题3 纯碱的生产教学目的：1.了解我国纯碱工业的现状，掌握相关的化学原理；2.结合侯氏制碱法，对学生进行爱国主义教育；3.了解我国根本化工的生产资源、根本化工产品的主要种类和开展概况。
教学重点、难点：掌握与纯碱工业相关的化学原理；探究建议：1、实验：用碳酸氢铵和氯化钠制取碳酸钠，对产品进行检验；课时划分：一课时教学过程：见PPT 文件[课堂练习]1、盛放NaOH 溶液的试剂瓶口部，时间长了会有白色固体附着，这固体的成分是BA.NaOHB.Na 2CO 3C.NaHCO 3D.Na 2CO 3·10H 2O2.以下实验中，没有白色沉淀或晶体析出的是CDA.饱和石灰水中参加少量NaOH 固体B.饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO 2C.氯化钙溶液中通入少量CO 2D.碳酸氢钠溶液中参加氯化钡溶液3.以下关于NaHCO 3的表达，不正确的选项是ADA ．它是一种白色粉末，溶解度大于Na 2CO 3B ．加热至200℃左右，可完全分解，利用这种性质，可由NaHCO 3制取纯碱C ．与Na 2CO 3相似，当质量相同，分别跟足量盐酸反响后，NaHCO 3可得到较多的二氧化碳D ．其分子为NaHCO 3·10H 2O 在空气中会风化4.以下物质中，可用于治疗胃酸过多的是AA.碳酸钠B.氢氧化钠C.氧化钠D.碳酸钡5.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，以下区分这两种物质的说法正确的选项是CA.分别用炒锅加热两种样品，全局部解挥发，没有残留物的是小苏打B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C.用两只小玻璃杯，分别参加少量的两种样品，再参加等量的食醋，产生气泡快的是小 苏打D.先将两样品配成溶液，分别参加石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打6.某学生拟用NaOH 溶液吸收2CO 气体，制备32CO Na 溶液，为了防止通入的2CO 气 体过量生成3NaHCO ，他设计了如下的实验步骤：用25mL NaOH 溶液吸收过量的2CO 气体，至2CO 气体不再溶解；小心煮沸溶液1～2分钟；●在 得到的溶液中参加25mL 相同的NaOH 溶液，使溶液充分混合。
教案精选：高中化学《纯碱的生产》教学设计
教案精选：高中化学《纯碱的生产》教学设计教案精选：高中化学《纯碱的生产》教学设计目标要求：了解纯碱的生产及发展过程了解体现天然碱的生产与化工生产之间的联系及体现技术的发展过程掌握路布兰法-索尔维法-联合制碱法(候氏制碱)学习过程：复习回顾碳酸钠的俗名叫，是重要的，可用来制、、、和，碳酸钠作为原料可用来生产的化合物，还大量应用于中。
我国素有“ ”之称思考与交流1.碳酸钠在水中结晶析出主要由哪些因素影岣?2.你认为工业生产碳酸钠的主要原料是什么?一、氨碱法生产纯碱氨碱法是由比利时人发明的，氨碱法是以和为原料生产碳酸钠的过程。
1.生产碳酸氢钠和氯化铵的主要反应方程式是、。
2.制取碳酸钠的反应方程式是。
3.思考与交流(1)将2ml NH4HCO3和2ml饱和食盐水混合、振荡现象反应方程式(2)用食盐水洗涤煤气(废水中含氨和二氧化碳)时，可能会有白色沉淀，请用化学方程式表示、。
(3)氨碱法中加入氨的主要作用是什么?4.氨碱法制纯碱的优点是，缺点是。
二、联合制碱法1.根据上图，写出生产纯碱的化学方程式2. 思考与交流：(1)根据联合制碱法生产原理示意图，分析比较它与氨碱法的主要区别是什么?(2)联合制碱法有哪些优点?参与答案纯碱、工业产品、玻璃、制碱、造纸、纺织、漂染、钠、生活。
口碱1. 纯碱易溶与水。
在35.4℃是溶解度最大，但在温度降低溶解度减小丙结晶析出。
2.碳酸钠的化学式为Na2CO3 ，应用碳酸钙和食盐制取。
一、氨碱法生产纯碱索尔维、碳酸钙、食盐。
1.NH3+CO2+H2O=.NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3=3.(1)将2ml NH4HCO3和2ml饱和食盐利混合、振荡现象有白色晶体折出反应式(2)NH3+CO2+H2O=.NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3= NaH(3)主要作用是让氨与二氧化碳作用NH3+CO2+H2O=.NH4HCO3 ，然后再与饱和食盐水反应，进而制纯碱4.优点：原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和部分二氧化碳可循环使用，制造步骤简单。
【高中化学】高中化学人教版选修2教案 1.3《纯碱的生产》
1.3 纯碱的生产一、纯碱的性质纯碱化学名为碳酸钠，分子式Na2CO3,相对分子质量106，系白色单斜体结晶，比重为2.533；熔点为840~852 ℃。
纯碱易溶与水。
在35.4℃是溶解度最大，100克水可以溶解49.7克碳酸钠。
纯碱易吸潮，在空气中吸收水蒸气和二氧化碳而结块，生成重碱：Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3纯碱加热至400℃时开始分解，生成氧化钠和二氧化碳：Na2CO3 Na2O+CO2↑纯碱与酸类反应生成盐，并放出二氧化碳： Na2CO3+H2SO4 =Na2SO4+ CO2↑+H2O纯碱与石灰水作用生成氢氧化钠------苛化烧碱的反应：Na2CO3+Ca(OH)2 =2NaOH+CaCO3↓纯碱与盐类起复分解反应-----氯化钠精制反应之一：Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3↓+ Na2SO4二、制碱工业的发展远在几千年前，劳动人民就有使用碱的知识，在没有工业方法生产碱以前人们所需要的碱都取自天然碱和草木灰。
至于应用化学方法制取纯碱，还只是近两百年的事情。
1、路步兰法1791年，法国人路步兰成功地研究出以食盐为原料的制碱法，即路步兰法，该发首先用硫酸和食盐制取硫酸钠、石灰石和炭，按100：100：35.5的重量比混合,在反射炉或回转炉内煅烧（950~1000°C），生成熔块（黑灰），再经浸取、蒸发、短少等过程而得到纯碱。
产品中含碳酸钠约为95%左右。
该法的主要化学反应为： H2SO4+2NaCl =Na2SO4+2HClNa2SO4+ CaCO3+2C 高温 Na2CO3+CaS+2CO2制取硫酸钠时产生的氯化氢气体，经水吸收制成或用氧化法制成氯气。
浸取“黑灰”后的废渣，经与二氧化碳作用可得到硫化氢；从硫化氢中可回收硫磺。
路步兰法盛行一时。
但其放的主要生产过程系在固相中进行，并且需要高温，生产不能、连续，原料利用不充分，设备腐蚀严重。
因此，人们除了改进路步兰法之外，又在探索新的制碱方法。
纯碱是怎样生产出来的原理
纯碱是怎样生产出来的原理
纯碱，也称为氢氧化钠或苛性钠，是一种重要的化学品，在很多工业生产中都有广泛应用。
纯碱的生产主要是通过氯化钠（食盐）的电解制备而来。
具体的生产过程如下：
1. 食盐水电解：将食盐水注入电解槽中，通入电流，产生氢气和氯气，同时在阳极处生成氧化钠。
2. 氧化钠加水：将生成的氧化钠加入水中，与水反应生成氢氧化钠。
3. 氢氧化钠烧结：将氢氧化钠烧结成纯碱，去除水分和杂质。
总的来说，纯碱的生产就是将食盐水通过电解分解产生氧化钠，再经过加水和烧结等步骤制得。
高中化学第一单元走进化学工业13纯碱的生产教案2人教版
课题三纯碱的生产第1课时教学目标（1）理解“氨碱”的原理。
（2）尝试实验模拟，体验化学实验设计的过程。
教学重点（1）“氨碱法”原理的理解。
（2）模拟实验的设计和流程的改进。
课时安排2课时教学过程优点：不足：原料便宜成品纯度高氯化钠利用率低氨和部分二氧化碳可循环使用制作步骤简单产生了当时认为无用的氯化钙课堂小结：氨碱法制碱法概述又称索尔维法。
是比利时工业化学家索尔维（Ernest Solvay）首先发明的纯碱工业制法。
以食盐、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）和氨为原料。
先使氨通入饱和食盐水中制成氨盐水，再通入二氧化碳以发生碳酸化反应，析出碳酸氢钠固体和含氯化铵的母液；经过滤、洗涤后，将碳酸氢钠煅烧得到产品纯碱。
滤液中含大量的氯化铵，与石灰乳混和，加热产生的氨以及煅烧碳酸氢钠时产生的二氧化碳都可循环使用。
此法氯化钠的利用率仅为72～74％左右，同时有大量的氯化钙作为废液排出，未加以利用。
课外拓展无水碳酸钠，俗名纯碱、苏打。
它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料，还常用作硬水的软化剂，也用于制造钠的化合物。
它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。
氨碱法（又称索尔维法）它是比利时工程师苏尔维（1838～1922）于1892年发明的纯碱制法。
他以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯碱。
先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水，再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液。
其化学反应原理是：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。
2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑放出的二氧化碳气体可回收循环使用。
含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热，所放出的氨气可回收循环使用。
CaO＋H2O＝Ca(OH)2，2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O其工业生产的简单流程如图所示。
纯碱的生产工艺(侯氏制碱法)
纯碱的生产工艺（侯氏制碱法）碳酸钠，俗名苏打、纯碱、洗涤碱，化学式：Na2CO3，普通情况下为白色粉末，为强电解质。
密度为2.532g/cm3，熔点为851°C，易溶于水，具有盐的通性。
是重要的化工原料之一, 用于制化学品、清洗剂、洗涤剂、也用于照相术和制医药品，绝大部分用于工业，一小部分为民用。
在工业用纯碱中，主要是轻工、建材、化学工业，约占2/3；其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。
玻璃工业是纯碱的最大消费部门，每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。
化学工业用于制水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等。
冶金工业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。
印染工业用作软水剂。
制革工业用于原料皮的脱脂、中和铬鞣革和提高铬鞣液碱度。
还用于生产合成洗涤剂添加剂三聚磷酸钠和其他磷酸钠盐等。
食用级纯碱用于生产味精、面食等。
一、实验目的1．掌握侯氏制碱法的原理和方法；2．了解侯氏制碱法的原理应用于实际化工生产中的方法；3．培养学生对专业知识的应用能力。
二、实验原理侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的，离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。
也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀，气体和难电离的物质生成。
要制得纯碱（Na2CO3），就要利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。
要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，其中NaHCO3溶解度最小，最终析出大量的晶体。
化学方程式为：（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3（2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓（3）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑即：NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑三、主要试剂及仪器设备试剂：二氧化碳、浓氨水、粉状氯化钠、95%乙醇；仪器设备：启普发生器、电子天平、抽滤装置、100 mL锥形的1个、50 mL量筒1个、陶瓷坩埚1个、100mL烧杯5个。
纯碱制碱工艺和产量
纯碱制碱工艺和产量
纯碱，也被称为碳酸氢钠或碳酸钠，是一种重要的化工原料，
广泛应用于玻璃、化肥、造纸、洗涤剂等行业。
它的制备工艺主要
包括氯化铵法、氯化钠法和天然碱法。
氯化铵法是一种较为常见的制碱工艺。
该工艺首先将氯化铵和
石灰石混合，并加热分解生成氨气和氯化钠。
接着，氨气和二氧化
碳反应生成碳酸铵，再经过加热分解得到纯碱。
这种工艺具有较高
的产量和纯度，但同时也存在原料成本较高的缺点。
氯化钠法是另一种常用的制碱工艺。
该工艺利用氯化钠和石灰
石作为原料，经过反应生成碳酸钠。
这种工艺相对简单，且原料成
本较低，但产量较低且纯度较低。
天然碱法则是利用天然碱矿石（如纯碱矿石）进行提取和加工，得到纯碱。
这种工艺的优点是原料资源丰富，但成本较高且产量受限。
关于产量，纯碱的产量取决于原料的质量和工艺的控制。
一般
来说，氯化铵法和氯化钠法的产量较高，而天然碱法的产量相对较
低。
此外，随着生产技术的不断改进和提高，纯碱的产量也在不断提升。
总的来说，纯碱的制备工艺和产量受到多种因素的影响，包括原料成本、工艺复杂度、资源可持续性等。
随着科技的发展和工艺的改进，相信纯碱的制备工艺和产量会不断得到提升和完善。
化学新教材人教版高中化学必修第一册微专题 纯碱的生产历史与侯氏制碱法
(2)Ⅲ的操作叫_过__滤__。
四、跟踪训练
解析 把不溶晶体与液体分离的方法称为过滤。 (3)Ⅳ的操作叫_灼__烧__。
解析 Ⅳ的操作是对NaHCO3进行加热，使其分解，同时使挥发性物质气化而除去， 该操作为灼烧。
四、跟踪训练
5.“索尔维制碱法”工艺流程如图所示，请回答下列问题：
(1)向饱和氯化钠溶液中先通入__N_H__3 _，效果更好。反应制得NaHCO3沉淀和NH4Cl 溶液的化学方程式为_N_a_C__l＋__N__H_3_＋__C_O__2＋__H__2O__=_=_=_N__aH__C_O__3↓__＋__N__H_4_C_l__。 解析 由于氨气极易溶于水，所以向饱和NaCl溶液中先通入氨气，效果更好。反 应 制 得 NaHCO3 沉 淀 和 NH4Cl 溶 液 的 化 学 方 程 式 为 NaCl ＋ NH3 ＋ CO2 ＋ H2O ===NaHCO3↓＋NH4Cl。
四、跟踪训练
(2)索尔维制碱法除了得到纯碱外，还会产生一种废渣__C_a_C_l_2 _。侯氏制碱法在此工 艺上改进，不再使用碳酸钙制备CO2，而是在制备NH3的过程中制得CO2，则侯氏 制碱法在得到纯碱的同时还制得了_N__H_4_C_l_，此物质在农业上的用途是_作__氮__肥___。
解析 根据原子守恒可知反应后还有氯化钙生成。根据方程式NaCl＋NH3＋CO2＋ H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl可知侯氏制碱法在得到纯碱的同时还制得氯化铵。铵盐 在农业上可作氮肥。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第一节 钠及其化合物
微专题 纯碱的生产历史与侯氏制碱法
一、路布兰制碱法
1791年法国医生路布兰首先取得专利，以食盐为原料，制得了纯碱，称为路布兰
人教版高中化学选修：化学与技术 课题 纯碱的生产(省一等奖)
《课题3 纯碱的生产》教学设计
1教学目标
（1）知识与技能
①了解纯碱的性质与用途；
②了解天然碱的生产与化工生产之间的联系；
③了解路布兰法，掌握氨碱法（索尔维法）及联合制碱法（侯氏制碱法），了解纯碱工业发展的过程。
（2）过程与方法
通过查阅资料、实验验证、网络搜索等多种途径获取信息，运用类比归纳、假设猜测、逻辑推理等方法对知识进行概括分析，培养学生独立思考、自主学习能力。
（3）情感态度与价值观
培养学生核心素养，包括：文化理解与传承、审辩思维、创新、沟通、合作，提高学生学习化学的兴趣，激发学生探究创新的热情，提升学生对社会的责任感。
2教学重点氨碱法、侯氏制碱法的生产原理
3教学难点复杂盐溶液体系中固体物质的析出结晶（即离子反应的实质）
4教学工具多媒体课件、黑板
5教学方法启发提问法、讲授法、讨论法、分析法、总结法
6课时安排 1课时（40分钟）
7学生学情分析
我是一位高三化学教师，上课的班级是高一（9）班。
通过该班班主任兼化学教师的介绍和我去听课的观察，可以得知：
（1）学生普遍学习基础较好，做题快而准，该班各科成绩在高一年级中排名前列；
（2）学生普遍课堂表现欲望不强，和教师的互动少，对老师的提问回应者寥寥无几；
（3）学生大部分有个性、有想法，但是缺乏探究激情，不愿意追本溯源；
（4）学生学习的目的性很强，一切为了高考，典型的应试教育学生。
根据以上情况，我将学生的自主学习侧重放到课前，在上课前3天下发学案，上课前1天回收学案了解学情，在引入环节力求激发学生的学习兴趣，在课堂中主要是启发、引导性
教学，逐渐渗入学习化学的思维方法。
8教学过程。
2019人教版 高中化学必修一 第二章 制碱法
如图是工业制纯碱的部分物质转化示意图，下列推测错误的是（双选）
A. 若是氨碱法，溶液c可在转化 流程中循环利用 B. 若是联合制碱法，则L的主要 成分是NaCl C. M可在转化流程中循环利用 D. X是NH3，Y是CO2
第七节 测定纯碱的质量
课本40页第5题
17
NaHCO3↓ + NH4Cl
饱和食 通NH3 盐水
氨 盐 水
通CO2
NH3
CO2
沉淀 煅烧 NaHCO3
滤液 NaCl、 NH4Cl
加NaCl 通NH3
冷却过滤 洗涤干燥
CO2 (循环使用）
Na2CO3 产品 NH4Cl
饱和食盐水 （循环使用）
合成氨厂
优点
1.食盐利用率96%以上 2.同时得到氯化铵与碳酸钠两种重
2NaHCO3 —— Na2CO3 + H2O + CO2↑
NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3 NaCl + NH4HCO3 =
NaHCO3↓ + NH4Cl
饱和食 通NH3 盐水
氨 盐 水
通CO2
石灰石
CO2 CaO
沉淀 煅烧 NaHCO3
滤液 NaCl、
Δ
NH4Cl Ca(OH)2
生成碳酸氢铵和氯化铵： NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3 NaCl + NH4HCO3 = NaHCO3↓ + NH4Cl NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl
2NaHCO3 —— Na2CO3 + H2O + CO2↑
课题3 纯碱的生产
回答下列有关问题：
a.乙装置中的试剂是 饱和NaHCO3溶液
；
b.丁装置中稀硫酸的作用是 吸收未反应的NH3 ；
c.实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是
过滤
d.写出NaHCO3分解的方程式
Na2CO3+
（填分离操作的名称）。 。
04
实验小结及练习
Experimental summary & corresponding exercises
纯碱的生产——侯氏制碱法
龙川县田家炳中学 孙力
CONTENTS
1 碱的用途及制碱的时代背景 2 侯氏制碱法的工艺流程 3 设计实验 4 实验小结及练习
01
碱的用途及制碱的时代背景
The use of soda ash & the background of the preparation of sada ash
10
30
40
50 N6a02CO3 70
s(NH4Cl)/g 33.3 41.4 45.8 50 55.2 60.2 s(NaCl)/g 35.8 36.3 36.6 37.0 37.3 37.8
02
侯氏制碱法的工艺流程
Hou‘s process (for soda munufacture)
生产原理示意图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
01
碱的用途及制碱的时代背景
The use of soda ash & the background of the preparation of sada ash
1
碳酸钠，俗名纯碱，是一 种重要的化工产品。
4
碳酸钠在自然界存在相当广泛。
2
许多工业要用到碳酸钠，如 玻璃、制皂、造纸、纺织和
高中化学必修一人教版第三章第二节重点问题专题复习侯氏制碱法(学案及训练)
2019_2020学年 必修一 人教版 第三章 第二节重点问题专题复习侯氏制碱法一、路布兰制碱法1791年法国医生路布兰首先取得专利，以食盐为原料，制得了纯碱，称为路布兰制碱法。
1．制取原理与步骤(1)先使氯化钠与硫酸反应，生成硫酸钠：2NaCl ＋H 2SO 4=====△Na 2SO 4＋2HCl ↑。
(2)然后用焦炭还原硫酸钠得硫化钠：Na 2SO 4＋4C=====高温Na 2S ＋4CO ↑。
(3)最后利用硫化钠与石灰石的反应生产碳酸钠：Na 2S ＋CaCO 3===Na 2CO 3＋CaS 。
2．制取方法评价路布兰制取纯碱，主要生产过程在固相中进行，难以连续生产，又需硫酸作原料，设备腐蚀严重，产品质量不纯，原料利用不充分，价格较贵，所以在20世纪20年代被淘汰。
二、索尔维制碱法1861年比利时工程师索尔维发明的纯碱制法，是以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱。
1．制取原理与步骤(1)在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳，析出碳酸氢钠：NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。
(2)过滤、洗涤、煅烧碳酸氢钠晶体，得到纯碱产品：2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ，反应产生的二氧化碳循环使用。
(3)氯化铵滤液与石灰乳混合加热：2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O ，反应产生的氨气循环使用。
2．制取方法评价氨碱法(索尔维制碱法)的优点是：原料(食盐和石灰石)便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。
但氨碱法也有许多缺点：首先是原料食盐的利用率低，其次是产生大量的废渣氯化钙。
三、侯氏制碱法1943年我国化学工程专家侯德榜发明创建了联合制碱法，即将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
2019-2020年人教版高中化学必修2教学案 第一单元走进化学工业课题3纯碱的生产含答案
课题3纯碱的生产氨碱法生产纯碱 (1)氨碱法也称索尔维制碱法。
(2)原料：食盐、氨和二氧化碳。
(3)生产过程：①生成碳酸氢钠和氯化铵：将二氧化碳通入含氨的饱和食盐溶液中，反应的化学方程式为NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3， NH 4HCO 3＋NaCl===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。
②制取碳酸钠：化学方程式为2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
母液中的NH 4Cl 加石灰乳可回收氨，以便循环使用。
化学方程式为2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 。
(4)优缺点：①优点：原料便宜易得，产品纯度高，氨和部分二氧化碳可以循环使用，步骤简单。
②缺点：食盐利用率低，只有70%；产生了当时认为无用的氯化钙。
[跟随名师·解疑难](1)氨碱法制纯碱时，应先向饱和食盐水中通氨气，后通二氧化碳气体。
因为氨气在饱和食盐水中的溶解度很大，二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度较小。
(2)氨的作用：氨跟水发生反应使溶液显碱性：NH 3＋H 2ONH 3·H 2O NH ＋4＋OH －，OH －与H ＋反应生成H 2O 而减小了H ＋的浓度，从而使CO 2＋H 2OH 2CO 3HCO －3＋H ＋的平衡状态向右移动，增大了二氧化碳的溶解量和HCO －3的浓度，因此Na ＋可以与大量的HCO －3结合生成NaHCO 3沉淀。
[剖析典例·探技法][例1] 根据氨碱法的原理，首先配制氨化饱和食盐水，即向饱和食盐水中加入氨水(体积比1∶1)并充分搅拌；再将二氧化碳通入氨化饱和食盐水中，控制一定的温度，直至有碳酸氢钠析出。
请回答下列问题：(1)用化学方程式分别表示出氨和二氧化碳在水中产生NH ＋4、HCO －3的原理________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
纯碱的生产
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谢谢观赏 欢迎指正
CaCO3
CO2 + CaO
炼焦副产品
•NaCl +NH3＋CO2＋H2O
NaHCO3+ NH4Cl
2NaHCO3
Na2CO３＋CO2↑+ H2O
CaO + H2O
Ca(OH)2
2NH4Cl + Ca(OH)2
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CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
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优点： 原料便宜
成品纯度高 氨和部分二氧化碳可循环使用 制作步骤简单
不足： 氯化钠利用率低
产生了当时认为无用的氯化钙
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侯得榜
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在纯碱的生产过程中 哪些物质得到了循环使用？
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在纯碱的生产过程中 NaCl是否被充分利用？
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作业
上网查阅资料：
1、我国纯碱生产现状。 2 、现阶段氯化钙的新用途。
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1
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2
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3
想一想？
2019/8/31
4
内蒙古鄂尔多斯合同查汗淖碱湖
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5
自 然 界 中 有 纯 碱 吗？
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鄂尔多斯天然碱厂6
2019/8/31
纯
碱生ຫໍສະໝຸດ 产车7间
两种著名的制碱技术
• (1)氨碱法制纯碱(索尔维制碱法) • (2)联合制碱法(侯氏制碱法)
阅读图1-11和图1-12,总结这两种 方法的有何相同?
高中化学 必修第一册 第2章 第1节 研究与实践1 了解纯碱的生产历史
研究与实践1了解纯碱的生产历史【研究目的】纯碱是一种重要的化工原料，具有广泛的用途。
通过查阅资料，了解纯碱的生产历史，感受化学工业发展过程中技术进步的重要性，以及建设生态文明的意义。
【纯碱的生产历史】1．路布兰制碱法(1)原料：食盐、焦炭和石灰石等。
(2)制取原理与步骤(3)制取方法评价路布兰制取纯碱，主要生产过程在固相中进行，难以连续生产，又需硫酸做原料，设备腐蚀严重，产品质量不纯，原料利用不充分，价格较贵，所以在20世纪20年代被淘汰。
2．索尔维制碱法(氨碱法)(1)原料：食盐、氨、石灰石等。
(2)生产原理流程(3)制取方法评价此法食盐利用率比路布兰制碱法高，产品较纯净，成本低。
缺点：原料中一半成分未能转化为产品。
3．侯氏(联合)制碱法(1)原料：食盐、氨、二氧化碳。
(2)工艺流程与反应原理①产生NaHCO 3的反应：NH 3＋NaCl ＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。
②产生Na 2CO 3的反应：2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 。
(3)制取方法评价①符合现在提倡的“绿色化学的要求”，提高了原料(NaCl)的利用率，不产生无用的CaCl 2。
②利用了大规模联合生产的优越性，利用一个厂的废料，作为另一个厂的主要原料。
如合成氨厂的废料CO 2可以作为碱厂的主要原料；碱厂无用的Cl －可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定氨，制成氮肥，降低了成本，提高了综合经济效益。
1．侯氏制碱法中，向饱和食盐水中是先通NH 3还是先通CO 2？为什么？提示 应先通NH 3，再通CO 2，这样操作可增大HCO －3的浓度，利于析出更多的NaHCO 3。
2．低温下，向母液中通入NH 3并加入NaCl 细粒，为什么可促使NH 4Cl 析出？提示 低温下，NH 4Cl 的溶解度比NaCl 的小，通入NH 3并加入NaCl 细粒，可生成更多的NH 4Cl ，促使该物质析出，也提高了NaCl 的利用率。
人教版高中化学必修第1册 研究与实践 了解纯碱的生产历史
2．索尔维制碱法相对路布兰制碱法有哪些优点？还有什么需要改进 的地方？
提示：(1)优点：氨碱法使生产实现了连续性生产，食盐的利用率得到很大程 度提高，产品较纯净，因而被称为纯碱，但最大的优点还在于成本低廉。
(2)缺点：原料利用率低，并产生大量使用价值不高的副产物CaCl2。
3．相对于索尔维制碱法，侯氏制碱法做了哪些改进？
【问题讨论】 1．路布兰制碱法开创了历史的先河，为人类做出突出贡献，但也存 在很多缺点，你认为其缺点有哪些？
提示：(1)主要生产过程在固相中进行，难以连续生产； (2)需浓硫酸作原料，设备腐蚀严重； (3)产品质量不纯，硫化钙不易溶于水，沉淀成渣子被弃掉，原料利用不充分， 成本较高； (4)生成HCl、CO等气体，造成环境污染。
2NaCl＋H2SO4≜Na2SO4＋2HCl↑。
(2)然后用焦炭还原硫酸钠得硫化钠：
Na2SO4＋4CNa2S＋4CO↑。
(3)最后利用硫化钠与石灰石的反应生产碳酸钠： Na2S＋CaCO3===Na2CO3＋CaS。
2．索尔维制碱法 1861年比利时工程师索尔维发明的纯碱制法，是以食盐(氯化钠)、 石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱。 (1)在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳，析出碳酸氢钠： NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 (2) 过 滤 、 洗 涤 、 煅 烧 碳 酸 氢 钠 晶 体 ， 得 到 纯 碱 产 品 ：
A．A气体是CO2，B气体是NH3 B．第Ⅲ步得到的晶体是Na2CO3·10H2O C．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 D．第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶
答案：C
3．“索尔维制碱法”工艺流程如图所示，请回答下列问题：
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1916年 获美国麻省理工学院 学士学位
1921年 在美国哥伦比亚大学获博士学位 1933年 著《纯碱制造》一书在美国出版，被誉 为制碱名著 1943年 因创立“侯氏制碱法”，获“中国工程 学会化工最大奖”，并先后被聘为英国化学工业学会名誉 会员，美国化学工程学会终身荣誉会员等
原料，提高了氯化钠的利
用率（96%）减少了环境
污染
四、氨碱法和联合制碱法的异同点
相同点：原理相同
不同点：原料来源不同，副产物不同
本节课小结
• 由于天然的纯碱已经不能满足人们的生产 和生活的需要，促使人们从其他方法获取 纯碱，尽而纯碱工业发展起来。
纯碱的工业的生产有三种方法：
• 1、路布兰法 由于路布兰法有这么多缺点：原料利用不 充分、成本较高、设备腐蚀严重等，正是 因为如此，促使人们研究新的制碱方法， 直到19世纪60年代后逐渐被氨碱法所取代。 （了解）
2
2NH4Cl +Ca(OH)（2=副=C产aC品l2）+NH3↑+H2O
3、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
缺点
副产物氯化钙的处理题及
氯化钠的利用率低 （70％）
二、侯氏制碱法（联合制碱法）
侯德榜的个人简历 1890年 出生 1911年 考入清华留美预备学院，
碳酸钠中含有钠离子和碳酸根离子。 自然界中存在的含钠离子的化合物很多， 大量存在的、最常见的是氯化钠；因此， 氯化钠是比较理想的生产原料之一。碳酸 根可以有碳酸盐直接提供，也可有由二氧 化碳制取，较为理想的原料是碳酸钙。
一、路布兰法
1、原料：
NaCl 、CaCO3
2、原理：
120℃ a.NaCl+H2SO4=======NaHSO4+HCl↑
（2）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。
思考与交流
1.从天然碱的形成推测碳酸钠在水中 结晶析出主要受到哪些因素的影响？
改变温度、结晶水合物的组成以及 溶剂水的质量等因素，可以改变碳酸钠 在水中的溶解情况，提高结晶析出的速 率和质量（纯度）。
2.根据天然碱的存在及其主要化学 成分，请设想工业生产碳酸钠的主要原料 是什么？
1、原料 NaCl、合成氨（ NH3、 CO2）
2、原理 a.NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
△ b.2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O↑
向体系通入氨气或者加入食盐颗粒，析 出氯化铵后的溶液含有氨水和氯化钠又可以 返回做反应物。
所谓联合，就是将氨减法与合成氨工 艺进行联合的改进工艺，在合成氨生产中 有CO生成，我们是将其转化为CO2,在进行 排放等处理，但是排空的CO2使原料利用不 尽合理，而且对空气也有一定的污染，在 联合制碱法中我们综合利用了合成氨的原 料CO2和NH3，用来生产纯碱，既充分利用 了合成氨的原料，也减少环境污染。
★ 2、氨碱法
• 本节课要掌握氨碱法的原料、原理和优缺点 原料:CaCO3、NaCl 、NH3 （炼焦） 原理： 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 。 缺点：副产物氯化钙的处理问题及氯化钠的利用率低 （70％）。
• 在氨碱法中，虽然它的优点很多，但是它的缺点也是一个 问题，尽而有了第三种方法
600-700℃ NaCl+NaHSO4==========Na2SO4+HCl↑
1000℃ b.Na2SO4+2C=========Na2S+2CO2 ↑
1000℃ Na2S+CaCO3=========Na2CO3+CaS
3、缺点
原料利用不充分、成本较高、设备 腐蚀严重等
二、氨碱法（索尔维制碱法）
纯碱的化学名称:Na2CO3
俗名：纯碱、苏打
关于纯碱的一些常识
碳酸钠的用途：发酵粉、洗碗、 制肥皂、制药、制松花蛋、纺织 、玻 璃、造纸、漂染，还可以用 于其他含钠化合物的制备。
盐湖
获得天然纯碱的方法：
（1）一些生长在一些生长在盐碱地 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。
b. NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl △
c. 2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O↑
高温 CaCO3====CO2↑+CaO （原料1）
CaO+H2O===Ca(OH)2
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
原 料
△ （产品）
2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O↑
那么，先通入氨气起到的作用就是为了更多 的溶有二氧化碳
★ 3、联合制碱法
• 联合制碱法也是本节课的重点，也要掌握。 • 掌握联合制碱法的原料、原理和优点：
原料： NaCl、合成氨（ NH3、 CO2） 原理： 优点：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 。
★4、氨碱法与联合制碱法的异同
• 原理相同 原料来源不同，副产物不同
思考题：在生产过程ຫໍສະໝຸດ ，是先通 入氨气，还是先通入二氧化碳？
1、原料： CaCO3、NaCl 、NH3 （炼焦）
△ 2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O↑
高温
CaCO3====CaO+CO2↑
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl=NaHCO3 ↓+NH4Cl
2、原理：
高温
a. CaCO3====CaO+CO2↑
侯氏制碱法对氨碱法加以改进：将析 出NaHCO3 的母液选在5~10℃时加入食盐粉 末是不易结晶的NH4Cl 结晶析出，这不仅 使原料NaCl 充分利用，又获得大量化肥， 也使氨碱法中CaCl2 的处理问题得到解决。 侯德榜为制碱做出的卓越贡献是值得我们 骄傲和敬佩的！
3、优点
综合利用了合成氨的
先通入二氧化碳，溶液中存在_碳__酸_，_碳__酸__ 的量比较少；再通入氨气，氨气易溶水,_一_水__合__氨_ 的量比较多；此时产物应该是__碳_酸__铵___而不是 __碳__酸_氢__铵__。
反过来，如果我们先通入氨气，溶液中会存 在较多的一__水__合__氨_，再通入二氧化碳时，二氧化 碳和_一__水_合__氨__反应，通入的二氧化碳过量就会 生成_碳__酸__氢_铵__，也就是说，此时二氧化碳溶解 的多少不是受溶解度限制，而是受反应控制。