第3章实验探究侯氏制碱法实验原理
侯氏制碱法
侯氏制碱法侯氏制碱法氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵,这是第一步。
第二步是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。
根据 NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理,在278K ~283K(5 ℃~10 ℃ ) 时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
索氏制碱法原理NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl总反应方程式:NaCl + CO2 + H2O + NH3= NaHCO3 ↓ + NH4Cl2NaHCO3====Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)侯氏制碱法又名联合制碱法(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(3)2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑即:①NaCl(饱和溶液)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(后加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (溶解度一般,因为不断添加原料达到溶液饱和才沉淀)②2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑优点保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到 96 %; NH4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2 ,革除了 CaCO3 制 CO2 这一工序注:纯碱就是碳酸钠侯德榜1890年8月9日出生于福建省闽侯县自幼半耕半读,勤奋好学,有“挂车攻读”美名。
1903—1906年得姑妈资助在福州英华书院学习。
他目睹外国工头蛮横欺凌我码头工人,耳闻美国的旧金山种族主义者大规模迫害华侨、驱逐华工等令人发指的消息,使之产生了强烈的爱国心。
他曾积极参加反帝爱国的罢课示威1907—1910年就读于上海闽皖铁路学院。
毕业后,在英资津浦铁路当实习生。
侯氏制碱法考点笔记
侯氏制碱法考点笔记
1.侯氏制碱法简介
侯氏制碱法是一种传统的制碱工艺,使用天然的石灰石和食盐,通过高温反应制取氢氧化钠。
该工艺具有生产成本低、原材料易得等优点,在全球范围内一直被广泛使用。
2.侯氏制碱法的原理
侯氏制碱法的原理是通过将石灰石(CaCO3)和食盐(NaCl)制成粉末后混合在一起,加热到高温(约800℃),使其发生
化学反应生成氯化钙(CaCl2)、气态二氧化碳(CO2)和氢
氧化钠(NaOH)。
CaCO3+2NaCl→CaCl2+Na2CO3
Na2CO3+CaCO3→2NaOH+2CO2
3.侯氏制碱法的优缺点
侯氏制碱法的主要优点包括:
(1)原料成本较低,特别是对于一些资源丰富的国家和地区,比如中国;
(2)生产工艺相对简单,易于掌握;
(3)生产规模可根据需求进行扩大,适合中小型企业生产。
其主要缺点包括:
(1)该工艺产生大量的二氧化碳,对环境造成不良影响;
(2)生产过程中也同时产生大量氯化钙固体废弃物,需要进行处理;
(3)生产过程的能源消耗较高,长期来看成本相对较高。
4.侯氏制碱法的应用
侯氏制碱法广泛应用于纺织、造纸、印染、玻璃、化肥、食品加工等行业,尤其是在以工业碱为原料的化学工业中。
此外,它还可以用于中药生产中的炮制过程。
3 聚焦突破(三) 侯氏制碱法及碳酸盐含量的测定
聚焦突破(三) 侯氏制碱法及碳酸盐含量的测定一、侯氏制碱法1.制备原料:食盐、氨、二氧化碳2.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+H 2O +CO 2↑。
3.工艺流程(1)在饱和食盐水中先通入NH 3,再通入CO 2,这样操作可增大HCO -3 的浓度,利于析出更多的NaHCO 3。
(2)低温时NH 4Cl 的溶解度比NaCl 的小,可以在低温状态下向母液中加入NaCl 细粒,促使NH 4Cl 析出,提高了NaCl 的利用率。
(3)优点:①饱和食盐水、CO 2可循环使用,提高了原料的利用率;②缩短了生产流程;③减少了对环境的污染等。
1.(2022·河北正定中学高一月考)如图所示是工业制纯碱的部分物质转化示意图,下列推测错误的是( )A.①~③涉及的操作方法中,包含过滤的是①③B .溶液B 不可循环使用C .副产物NH 4Cl 可用作肥料D .生产中应先通NH 3,再通CO 22.以下是联合制碱法的简单流程,下列说法不正确的是( )A .反应(2)的化学方程式为2NaHCO 3=====△ Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑B .操作X 为过滤,为加快过滤速率,过滤时用玻璃棒搅拌C .联合制碱法的主要原理是相同条件下NaHCO 3 的溶解度最小D .溶液B 中加入氯化钠粉末,并通入氨,可析出副产品NH 4Cl3.(2022·广州高一月考)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法(侯氏制碱法),对世界制碱工业作出了巨大贡献。
联合制碱法的主要过程如图所示:沉淀池反应:NaCl +CO 2+NH 3+H 2O===NaHCO 3↓+NH 4Cl 。
(1)“侯氏制碱法”誉满全球,其中的“碱”为______________,俗称________,其用途为______________(写一种)。
第3章揭秘侯氏制碱法——化学平衡思想的创造性应用
首 页
19
(3)CO2 是制碱工业的重要原料,“侯氏制碱法”与“氨碱法”中 CO2 的来源有何不同?
18
纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法” 和“侯氏制碱法”两种工艺,请按要求回答问题:
(1)“氨碱法”产生大量 CaCl2 废弃物,请写出该工艺中产生 CaCl2 的化学方程式:________________________________________ _________________________________________________________。
CO2 通入,NH3·H2O 消耗完后生成的 CO23-。与 CO2、H2O 反应:CO2
+
CO
2- 3
+
H2O===2HCO
-
3
,
当
c(HCO
-
3
)
增
大
至
一
定
程
度
,
产
生
NaHCO3 沉淀。 ④在索尔维法中有哪些物质可以循环利用? 提示:反应 2NaHCO3==△===Na2CO3+H2O+CO2↑产生的 CO2
2.模拟实验
(1)实验步骤 用如图所示装置模拟索尔维法。锥形瓶
中装有碳酸钙粉末,分液漏斗中装有稀硫酸,
试管中装有氨盐水,并滴有酚酞溶液。用冰
水浴降低试管内的温度。打开分液漏斗,观 模拟索尔维法的实验装置
第3章 微项目 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法
微项目 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法——化学平衡思想的创造性应用[核心素养发展目标] 1.通过认识制碱工业中复杂的多平衡体系,学会分析溶液中的微粒和平衡,理解平衡之间的相互影响,能根据实际需求选择调控平衡移动的方法。
2.通过了解工业制碱的原理,体会化学原理的巧妙应用,了解我国科学家对制碱工业作出的巨大贡献。
实验背景: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。
一、实验原理书写下列化学方程式:(1)化学反应原理是:_________________________________________。
(2)总反应为:_______________________________________________。
(3)将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体再加热,制得纯碱产品:________________________________________________________________________。
答案 (1)NH 3+CO 2+H 2O===NH 4HCO 3NaCl(饱和)+NH 4HCO 3===NaHCO 3↓+NH 4Cl(2)NaCl(饱和)+NH 3+CO 2+H 2O===NaHCO 3↓+NH 4Cl(3)2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O二、氨碱法(又称索尔维制碱法)1.原料:食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气。
2.步骤:(1)先把氨气通入饱和食盐水中生成氨盐水,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。
NH 3+CO 2+H 2O===NH 4HCO 3、NaCl(饱和)+NH 4HCO 3===NaHCO 3↓+NH 4Cl 。
(2)将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品。
侯氏制碱法的探究
2.如何确保向饱和氨化食盐水中通二氧化碳后有沉淀生成
在洗气装置中(饱和氨化食盐水通过量二氧化碳)大量存在的离子有Cl-、Na+、NH4+、HC03-,则溶液中可能存在的几种化合物对应的溶解度表如表l
通过图表更直观的看到几种物质的溶解度随温度的变化
[2]白玉山;于鷃,侯氏制碱法中的绿色化学思想化学教学,2004-09-15
[3]张媛婷;张博,论侯氏制碱法在化学教学中的重要价值,亚太教育,2016-02-15
Na2S04+H20+C02↑
本次实验的目的制取Na2C03,所以笔者不建议用Na2C03作为原材料,合成碳酸氢钠的反应是放热反应,反应所需的二氧化碳一般不宜用盐酸来制得,特别是较浓盐酸将逸出相当多的氯化氢气体,不利于碳酸氢钠生成。本实验用碳酸钙粉末与难挥发性稀硫酸的稀溶液反应,由于硫酸钙微溶于水,所以这里不选用块状的大理石作为反应物,使用过量的碳酸钙粉末并采用磁力搅拌器辅助,有很好的实验效果。
NH3+H2O+C02 NH4HC03
NH4HC03+NaCl NH4Cl+NaHC03↓
2NaHCO3 Na2C03+C02↑+H2O↑
(二)以往学生实验过程出现的几个问题
1.如何制取CO2
在教学中我们通常用强酸和碳酸盐反应制取CO2,如:
HCl+CaC03 H2O+CaCL2+CO2↑
H2S04+Na2C03
铵、碳酸氢铵都可能会析出,我们可以利用这三种盐的共性来除杂,原理如下:
2NaHC03 Na2CO3+H20↑+C02↑
高二化学实验探究候氏制碱法的实验原理
(3)此题是开放性试题,制备少量碳酸氢钠方法: ①用碳酸氢铵与适量的饱和食盐水反应;②往烧
碱溶液中通入过量CO2;③往饱和Na2CO3溶液中 通入过量CO2等。 答案 Ⅰ.c Ⅱ.(1)饱和碳酸氢钠溶液 吸收未反应的NH3 过滤
回答下列有关问题:
a.乙装置中的试剂是
;
b.丁装置中稀硫酸的作用是
;
c.实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是 (填分离操作的名称)。
(2)另一位同学用图中戊装置(其他装置未画出)
进行实验。
a.实验时,须先从
管通入
气体,再
从 管中通入
气体。
b.有同学建议在戊装置的b导管下端连接己装置,
理由是
。
(3)请再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方
法:
。
解析 (2)①甲装置是CO2的发生装置,由于盐酸 易挥发,故生成的CO2气体中会含有HCl气体,乙 装置的作用是除去CO2中的HCl气体,所以乙装置 中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液。丙是制备碳酸氢
钠的发生装置,丁是吸收多余的NH3,防止其污染 环境。从溶液中分离出NaHCO3晶体的方法是过滤。 ②实验时必须先制取含氨的饱和NaCl溶液,然后 使之与CO2反应。因为NH3极易溶于水,CO2在水 中的溶解度不大,故先从a导管通入NH3,后从b导 管通入CO2。己装置中有多孔球泡,增大CO2气体 与溶液接触面积,提高了CO2在溶液中的吸收率。
Ⅰ.原理分析
碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶
体的原因是
。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
a.碳酸氢钠难溶于水
b.碳酸氢钠受热易分解
c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,在溶液中首先结晶
析出
Ⅱ.实验探究 (1)一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食 盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图 中夹持、固定用的仪器未画出)。
《侯氏制碱法探究》教案
侯氏制碱法探究与学习教学目标:(1)理解“侯氏制碱法”的原理。
(2)通过实验流程的改进,体会复杂化学体系的系统分析方法。
学情分析:“侯氏制碱法”是侯德榜先生于1942年研究成功的制碱工艺,为世界制碱工业的发展起到了积极的影响,这其中蕴涵了自然科学的发现和研究方法,体现了化学研究的缜密之美,是人类智慧和科学精神的集中载体,对学生人文道德的提高与智力的发展有着重要的促进作用。
本节课创设以化学史为背景的教学情境,一方面让学生追踪当年科学家发现的思路,通过模拟实验的设计和流程的改进,体会科学研究的过程,了解复杂化学体系的系统分析方法,给学生今后创造性解决问题提供有用的思维模型。
另一方面由于化学史以不可代替的独特方式积累人类在了解世界、创造世界过程中所表现出的人类精神和科学态度。
因此通过教学情景的创设,让学生感悟这笔巨大的精神财富,必定为他们树立不断实践创新的标范和动力。
教学重点、难点:(1)“侯氏制碱法”原理的理解。
(2)模拟实验的设计和流程的改进。
教学方法:合作探究的教学模式教学流程:教学过程:(引言)碳酸钠用途非常广泛,是一种重要的化工原料,虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠,但仍不能满足工业生产的需要。
“侯氏制碱法”是侯德榜先生于1942年研究成功的制碱工艺,为世界制碱工业的发展起到了积极的影响,这其中蕴涵了自然科学的发现和研究方法,体现了化学研究的缜密之美,是人类智慧和科学精神的集中载体,对我们人文道德的提高与智力的发展有着重要的促进作用。
(问)如果你是制碱公司的总监,你如何设计制备纯碱呢?首先第一个我们面临的问题是选择制碱的主要原料。
(现在请同学4人一小组进行选择和讨论)(5分钟后)请若干小组代表将讨论结果如下:第一小组:NaOH、CaCO3、HCl、第二小组:NaCl、CaCO3、HCl、第三小组:NaHCO3加热分解(问)选择原料我们首先应该从哪个方面来考虑?(生答)经济角度(师)很好,那我们一起来看一看,第一组同学选择了NaOH 、第二组同学选择了NaHCO3,而这两种的本身价值要比Na2CO3还高,所以选择这两种原料的话工厂可能早就被PK掉了。
高二化学实验探究候氏制碱法的实验原理
Hale Waihona Puke 188宝金博手机 [单选]当某发电机在槽数Z、极距τ、节距y1、槽距电角度a以及每极每相槽数q等绕组参数不变的前提下,分别采用双层叠绕组与双层波绕组,其电枢绕组感应电动势()。A、不变B、叠绕组较大C、波绕组较大D、不能确定 [单选]电磁场向外辐射和传播的速度是()。A.光速B.音速C.超音速D.以上都不对 [单选,A1型题]下列除哪项外皆可面见青色:()A.虚证B.痛证C.寒证D.惊风E.瘀血 [单选]()金字塔前的狮身人面像是埃及最大、最古老的室外雕刻巨像。A.胡夫B.哈夫拉C.孟卡尔D.左塞尔 [单选]已知某项资产收益率的期望值为20%,标准离差率为0.2,则该资产收益率的方差为()。A.4%B.20%C.16%D.0.16% [单选,A2型题,A1/A2型题]下列关于DR较CR更具优点的描述中不正确的是()A.患者接受X线的剂量更小B.时间分辨力明显提高C.后处理图像的层次更加丰富D.实现X线数字化储存、再现及传输E.省略了CR技术中激光读取的步骤,更加简单 [单选]鉴别肾上腺腺瘤与嗜铬细胞瘤主要依据()A.肿瘤大小和外形B.肿瘤内密度C.增强扫描后强化方式D.发病年龄E.是否出现临床症状 [单选,A2型题,A1/A2型题]一颅脑外伤患者,可正确回答问题,可自动睁眼,右侧肢体偏瘫,刺痛可回缩,左侧肢体可随意运动。GCS评分为()。A.15分B.14分C.13分D.12分E.11分 [单选,A1型题]维系DNA两条链形成双螺旋的化学键是()A.磷酸二酯键B.N-C糖苷键C.戊糖内C-C键D.碱基内C-C键E.碱基间氢键 [多选]特殊路基类型包括有()。A.沿河路基B.岩溶地区路基C.黄土地区路基D.涎流冰地段路基E.岩溶地区器基 [单选,A1型题]β衰变发生于()A.激发态原子核B.贫中子原子核C.富中子原子核D.质子数大于82的原子核E.超重原子核 [单选]无限大容量电源供电系统中,三相短路电流的计算方法有()。A.利用系数法B.标幺值法C.需用系数法D.逐点计算法 [单选,A1型题]《希波克拉底誓言》的内容不涵盖以下哪一点()A.为病家保密B.强调医生的品德修养C.尊重同道D.要有好的仪表和作用E.为病家谋利益 [单选]装运货物要合理使用货车,车种要适合()。A、形状B、货种C、重量D、体积 [单选]现场需300kg的干砂,那么含水率3%的湿砂需()kg。A.330B.303C.309D.300.3 [单选]判断行政机关及其他组织能否具备行政主体资格的关键性条件是()。A.能否实施国家行政管理活动B.是否具有行政主体的法律地位C.能否独立承担法律责任D.能够独立参加行政复议 [单选]义务消防队建立后应定期对义务消防人员进行消防实操训练及消防常识的培训,每()还应进行一到两次的消防实战演习。A.周B.月C.季度D.年 [单选,A1型题]能温中降逆,散寒止痛,温助肾阳的药物是()A.干姜B.丁香C.肉桂D.高良姜E.附子 [单选]注册建造师王某与原施工单位解除了聘用合同,选择一家在本专业有多项工程服务资质的施工单位担任建设工程施工的项目经理,则他必须进行()。A.初始注册B.延续注册C.变更注册D.增项注册 [单选]下列除哪一项外,都与温病的发病有密切关系?()A.感受外邪B.正气强弱及邪正力量的对比C.失治、误治D.外界环境中的自然因素 [单选]在3G一个BBU的多块WBBP单板里最多可以直联载波的CPRI接口有几个?()A.3B.4C.5D.6 [单选]某旧路改建利用段路基纵向开裂甚至形成错台的原因是()。A.新旧路基结合部未挖台阶或台阶宽度不足B.同一填筑层路基填料混杂,塑性指数相差悬殊C.路基顶填筑层作业段衔接施工工艺不符合规范要求D.路基顶下层平整度填筑层厚度相差悬殊,且最小压实厚度小于8cm [填空题]设计概算是由()编制的。 [单选]鞣质具有的理化性质不包括()A、水溶性B、氧化性C、与蛋白质生成沉淀D、与醋酸铅生成沉淀E、与生物碱生成沉淀 [单选]混凝土,轻骨料混凝土,砖及石材的强度等级代号分别是()A.C,MU,MU,CLB.C,CL,MU,MUCL,M,MU,CD.M,C,MU,CL [填空题]可燃物体主要有等()、()、()。 [单选]关于细菌性肝脓肿的处理错误的是()A.非手术治疗适用于多发性肝小脓肿B.大剂量、联合应用抗生素C.经皮肝穿刺脓肿置管引流术适用于多发性肝小脓肿D.全身营养支持治疗E.经皮肝穿刺脓肿置管引流术适合于已液化的单个较大脓肿 [判断题]如果两条平行线路长度相等,则可以装设横差保护。()A.正确B.错误 [单选]金鱼是由()鱼类经人工培育而形成的。A.鲤鱼B.鲫鱼C.青鱼D.编鱼 [填空题]漂白软膜具有漂白、改善肤色等作用,适用于中性皮肤、肤色偏黑及有()的皮肤。 [多选]为了保护建筑物或构筑物免受直击雷和感应雷的危害,普遍采用的避雷措施是(),它由敷设在建筑物上的接地导体和接地引下线组成。A.避雷针B.避雷带C.避雷器D.避雷网 [单选]Apgar评分判断新生儿临床恶化的顺序().A.皮肤颜色-呼吸-反射-肌张力-心率B.皮肤颜色-反射-肌张力-呼吸-心率C.皮肤颜色-肌张力-反射-呼吸-心率D.皮肤颜色-呼吸-肌张力-反射-心率E.心率-皮肤颜色-肌张力-反射-呼吸 [单选]铁路旅客运输合同是明确承运人与()之间权利义务关系的协议。A.托运人B.收货人C.旅客D.押运人 [多选]下列属于火焰切割的是()。A.液化石油气切割B.氢氧元切割C.氧熔剂切割D.激光切割 [单选,A2型题,A1/A2型题]不同来源的同种细菌称为()A.种B.亚种C.菌株D.型E.异种 [问答题,简答题]提升机电气设备火灾的防范措施有哪些? [单选]下列需要进行成本还原的方法是A.逐步综合结转分步B.逐步分项结转分步法C.平行结转分步法D.品种法 [单选]下列关于CVA库存管理法的说法中,不正确的是()。A.CVA即关键因素分析法,CVA是其简写B.CVA的基本思想是把存货按照关键性分成3~5类CVA管理法与ABC分类法因管理方法不同,不能结合使用D.根据CVA管理法,处于最高优先级的关键物资不允许缺货 [名词解释]设计水线长(LS) [判断题]肺癌放射治疗30GY以上时可出现放射性肺炎,症状为干咳、活动后呼吸困难、发热、胸痛、白细胞升高。A.正确B.错误
侯氏 制碱法
侯氏制碱法(又称联合制碱法)是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。
该方法是以氯化钠、氨和二氧化碳为原料,制取纯碱和氯化铵两种产品。
其化学反应原理是:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓;2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑。
联合制碱法与氨碱法比较,其最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上,应用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱。
另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子,同时生产出两种可贵的产品——纯碱和氯化铵。
将氨厂的废气二氧化碳转变为碱厂的主要原料来制取纯碱,这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳的庞大的石灰窑;将碱厂的无用的成分氯离子(Cl-)来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨,制取氮肥氯化铵。
从而不再生成没有多大用处,又难于处理的氯化钙,减少了对环境的污染,并且大大降低了纯碱和氮肥的成本,充分体现了大规模联合生产的优越性。
第3章 实验探究 侯氏制碱法的实验原理
我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制
碱工业作出了突出贡献。以NaCl、NH3、CO2等为原 料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。有关反应的化 学方程式为:
NH3+CO2+H2O
NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl
NaHCO3↓+NH4Cl; 2NaHCO3
返回
回答下列有关问题:
a.乙装置中的试剂是
;
b.丁装置中稀硫酸的作用是;c.实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是 (填分离操作的名称)。
(2)另一位同学用图中戊装置(其他装置未画出) 进行实验。
a.实验时,须先从
管通入
中通入
气体。
气体,再从 管
b.有同学建议在戊装置的b导管下端连接己装置,理
由是
(3)此题是开放性试题,制备少量碳酸氢钠方法: ①用碳酸氢铵与适量的饱和食盐水反应;②往烧碱 溶液中通入过量CO2;③往饱和Na2CO3溶液中通入 过量CO2等。 答案 Ⅰ.c Ⅱ.(1)饱和碳酸氢钠溶液 吸收未反应的 NH3 过滤 (2)a NH3 b CO2 增大CO2气体与溶 液接触的面积,提高CO2在溶液中的吸收率 (3)往 烧碱溶液中通入过量CO2(或往饱和Na2CO3溶液中 通入过量CO2等)
。
(3)请再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法: 。
解析 (2)①甲装置是CO2的发生装置,由于盐酸易 挥发,故生成的CO2气体中会含有HCl气体,乙装置 的作用是除去CO2中的HCl气体,所以乙装置中的试 剂是饱和碳酸氢钠溶液。丙是制备碳酸氢钠的发生
装置,丁是吸收多余的NH3,防止其污染环境。从 溶液中分离出NaHCO3晶体的方法是过滤。 ②实验时必须先制取含氨的饱和NaCl溶液,然后使 之与CO2反应。因为NH3极易溶于水,CO2在水中的 溶解度不大,故先从a导管通入NH3,后从b导管通入 CO2。己装置中有多孔球泡,增大CO2气体与溶液接 触面积,提高了CO2在溶液中的吸收率。
侯氏制碱法原理实验
Vol. 17 No. 2001210
10
教学仪器与实验
可以与生石灰反应 ,产生氨气 ,重新作为原料使用 :
2NH4 Cl + CaO 2NH3 ↑+ CaCl2 + H2O
中国化学家侯德榜认为 ,索尔维法的主要缺点在
于:
(1) 原料的利用率不高 ,如食盐只利用了组成中的
Na + 离子 ;
(2) 生成了无用的氯化钙 ,废弃物处理量很大 。
1943 年 ,侯德榜试验新法成功 。新法的要点是 :在
NH4+ + Cl - ,这样 NH4 Cl 单独结晶析出 ,而 NaCl 仍 留在母液中 ,仍可循环使用 。
0 ℃ 10 ℃ 20 ℃ 30 ℃ 40 ℃ 50 ℃
NH4Cl 29. 4 33. 8 37. 2 41. 4 45. 8 50. 4
NaCl 35. 7 35. 8 36. 0 36. 3 36. 6 37. 0
3 实验用品
氯化钠 (化学纯) 、浓氨水 、稀硫酸 (1∶5) 、氢氧化 钠 、酚酞试液 、石灰石 、圆底烧瓶 、分液漏斗 、试管 、玻璃 导管 、乳胶管 、研钵 、铁架台 、瓷坩埚 、石棉网 、酒精灯 、 过滤装置 (漏斗 、滤纸 、玻璃棒) 、烧杯 、双孔橡皮塞 、火 柴 、药匙 、坩埚钳 、泥三角 。
(6) 若实验步骤 (4) 出现浑浊 ,还需证明析出的晶 体中是否含有氯化铵 。鉴于初三同学知识有限 ,现介 绍一种简单方法 :将干燥晶体装入一试管中 ,用试管夹 夹住试管使试管口向上倾斜 。在酒精灯焰上加热试管 底部 ,若观察到试管底部晶体减少或消失 ,而在试管上 部管壁又重新结合出白色粉状晶体 ,则证明有氨化铵 。
侯氏制碱法原理总方程式
侯氏制碱法原理总方程式一、引言侯氏制碱法是一种重要的工业制碱方法,它是由德国化学家侯氏发明的。
侯氏制碱法是一种化学反应,它利用了氯化钠的氧化还原反应,将氯化钠溶液分解成氢氧化钠和氯气,从而获得碱液。
在这种反应中,氯化钠溶液作为氧化剂,碱液作为还原剂,它们形成了一个稳定的化学平衡体系,并且产生了一种特殊的反应方程式,即侯氏制碱法原理总方程式。
二、侯氏制碱法原理总方程式侯氏制碱法原理总方程式是:NaCl + 2H2O + 2CO2 = NaHCO3 + H2 + Cl2其中,NaCl是氯化钠,2H2O是水,2CO2是二氧化碳,NaHCO3是氢氧化钠,H2是氢气,Cl2是氯气。
三、反应原理侯氏制碱法的反应原理是:氯化钠溶液在水中发生氧化还原反应,氯化钠溶液中的氯离子被水中的氧离子氧化,产生氯气,同时水中的氢离子被氯化钠溶液中的氧离子还原,产生氢氧化钠,最终形成侯氏制碱法原理总方程式。
四、反应过程侯氏制碱法的反应过程可以分为三个步骤:(1)氯化钠溶液中的氯离子被水中的氧离子氧化,产生氯气:Cl- + O2 → Cl2(2)水中的氢离子被氯化钠溶液中的氧离子还原,产生氢氧化钠:2H+ + 2OH- → H2O + O2(3)最终形成侯氏制碱法原理总方程式:NaCl + 2H2O + 2CO2 = NaHCO3 + H2 + Cl2五、实际应用侯氏制碱法原理总方程式在实际应用中被广泛应用于工业制碱,它可以将氯化钠溶液分解成氢氧化钠和氯气,从而获得碱液。
此外,侯氏制碱法原理总方程式还可以应用于其他领域,如食品工业、制药工业、环境保护等。
六、结论侯氏制碱法原理总方程式是一种重要的工业制碱方法,它可以将氯化钠溶液分解成氢氧化钠和氯气,从而获得碱液。
此外,它还可以应用于其他领域,如食品工业、制药工业、环境保护等。
写出侯氏制碱法的主要原理
写出侯氏制碱法的主要原理
侯氏制碱法是一种用于生产氢氧化钠(NaOH)的工业化生产方法。
其主要原理是通过电解氯化钠(NaCl)溶液,将其中的氯离子(Cl-)在阳极上氧化生成氯气(Cl2),同时在阴极上还原水分子(H2O)生成氢气(H2)和氢氧化钠(NaOH)。
具体来说,侯氏制碱法的主要原理如下:
1. 电解槽,侯氏制碱法使用一种被称为"池"的电解槽,其中有两个电极,一个是阳极,一个是阴极。
电解槽中注入氯化钠溶液,通常浓度为10-15%。
2. 阳极反应,在阳极上,氯化钠溶液中的氯离子(Cl-)被氧化成氯气(Cl2)。
这是由于在电解过程中,阳极上的氯离子会失去电子,从而形成氯气。
2Cl→ Cl2 + 2e-。
3. 阴极反应,在阴极上,水分子(H2O)被还原成氢气(H2)和氢氧化钠(NaOH)。
这是因为阴极上的水分子接受了来自电子的
电荷,发生了还原反应。
2H2O + 2e→ H2 + 2OH-。
4. 氯气收集和处理,生成的氯气会被收集起来,并经过进一步的处理和利用。
氯气是一种重要的化工原料,可用于生产氯化物、消毒剂等。
5. 氢氧化钠产物,在电解槽中,生成的氢氧化钠(NaOH)会溶解在电解槽中的水中,形成氢氧化钠溶液。
这个溶液可以通过蒸发和结晶等方法进行纯化和浓缩,最终得到固体氢氧化钠。
总结起来,侯氏制碱法利用电解氯化钠溶液,通过阳极上的氧化反应产生氯气,同时在阴极上的还原反应生成氢气和氢氧化钠。
这种方法可以实现氢氧化钠的大规模工业化生产。
侯氏制碱法盐析
侯氏制碱法盐析侯氏制碱法盐析是世界上最早的方法,其原理是:Na2CO3=Na++2CO2(2Na2O+H2O+H2O)Na++2CO2-=H2O+Na2O3+2H2O 盐析就是把食盐和芒硝按一定的比例加入水中熬煮成浓盐水(食盐在60度以下、芒硝在40度以下)。
这种反应过程可以分为两个阶段:第一阶段是高温氯化钠分解放热反应;第二阶段是低温中和反应,因为Na2CO3在水中很稳定,不容易溶解在水中,只有当水温升高到65-70 ℃时, Na2CO3才能分解产生CO2,形成H2O,溶解在水中,并随温度升高,酸性逐渐增强,此时,过量的H2O与Na2CO3反应,产生NaOH沉淀,使溶液呈酸性,这样反复进行,直到溶液中盐类全部结晶析出。
经过几次结晶后,溶液里就只含有Na2O3。
如果结晶未析出,那么盐中的Na+、 Cl-、 Cl2都保留在溶液中,形成混合物。
由于是第一次结晶,因此很纯净。
用它来吸收二氧化碳效果特别好。
Na2CO3= Na++2CO2(2Na2O+H2O+H2O)Na++2CO2-=H2O+Na2O3+2H2O 根据这个方程式可以看出,整个方程式有两部分组成,盐的结晶步骤是第一部分。
而结晶的方程式是第二部分,由于在这个方程式里,盐的结晶步骤已经发生,所以,只要知道盐的结晶步骤就可以知道盐的结晶方程式。
盐析时,两者的作用完全相同,一起煮可以节省大量的时间,减少劳动力,又提高了生产率。
侯氏制碱法之所以能够获得成功,主要有三个因素:一是必须找到合适的氯化钠,二是必须采取措施控制氯化钠水解,三是必须采取措施防止食盐在高温下分解。
侯氏制碱法的改进即是将浓盐酸改成食盐。
不管是什么盐都是氯化钠,这一点对制碱成功非常重要。
但是氯化钠水解,不仅会影响到食盐的质量,也影响到制碱的速度和质量,因此对水解工序的条件提出了严格的要求。
在实验研究中,发现人们通过掌握食盐水解的规律,并通过实验室试验对比,在制备NaHCO3时,采取了分次加盐和边加边搅拌的措施,可以显著地提高盐的利用率,从而获得较好的技术经济指标。
侯氏制碱法盐析
侯氏制碱法盐析
碱政治的发展离不开盐析法,侯氏制碱法盐析,就是一种最重要的盐析工艺方式。
《侯氏制碱法盐析》是一项重要的现代化技术,它有助于提高碱政治的效率、提升碱政治的品质,是改善政策和向公众提供更好服务的重要手段。
首先,侯氏制碱法盐析的原理是用定量的热量,将被盐析的物质中的物质分离分离,从而获得不同的碱类产品。
由于物质的交联网络支撑的特点,在侯氏制碱法盐析过程中,物质中各种盐类溶解度不同,当热量加热时,即可让物质内各种盐类因为溶解度不同而得到不同的沉淀,以不同方式分离出来,从而获得最终的溶液。
其次,侯氏制碱法盐析主要有两种方式,一种是折叠沉淀法,另一种是以水洗的方式来盐析。
折叠沉淀法是利用折叠的技术,将垃圾物质中的不同类型的盐类溶解度不同的物质折叠沉淀,从而分离出各种不同的碱类结果;而以水洗的方式来盐析,是把物质中的不同类型的盐类,加入足够的水量,形成一个浓缩溶液,把物质中各种盐类溶解度不同的物质用水溶液把它们进行分离,分离出最终的碱类产品。
此外,侯氏制碱法盐析还有一个很重要的作用,就是可以降低碱政治中各种有害物质的含量,从而改善碱政治的品质。
由于侯氏制碱法盐析可以改善碱政治中各种有害物质的含量,提高碱政治的品质,同时为公众提供更好的政策服务,因此,侯氏制碱法盐析受到了社会的广泛重视。
综上所述,侯氏制碱法盐析是一种重要的现代化技术,具有提高
碱政治的效率、提升碱政治的品质的作用,同时也可以降低碱政治中各种有害物质的含量,从而改善碱政治的品质,并为公众提供更好的政策服务。
因此,侯氏制碱法盐析是一种非常重要的技术,对于社会来说,有着重要的意义,必须得到积极的推广和发展。
第三章 知识拓展专题 侯德榜制碱法
知识拓展专题 侯德榜制碱法1.制备原料食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;其反应为C +H 2O(g)=====高温CO +H 2,CO +H 2O(g)=====高温CO 2+H 2。
2.工艺流程3.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+H 2O +CO 2↑。
4.绿色思想:循环使用的物质为CO 2、饱和食盐水。
1.以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图: 气体A 的饱和溶液―――→Ⅰ加入食盐A 与食盐的饱和溶液――――――→Ⅱ通入足量气体B 悬浊液――→Ⅲ过滤晶体――→Ⅳ纯碱则下列叙述错误的是( )A .A 气体是NH 3,B 气体是CO 2B .侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异C .第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D .第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶答案 D解析 A 项,利用NH 3极易溶于水,且水溶液显碱性,可以提高CO 2的吸收,因此先通NH 3后通CO 2,正确;B 项,NaHCO 3的溶解度小于Na 2CO 3,利用了溶解度的差异,正确;C 项,操作Ⅲ是过滤,因此用到玻璃仪器:烧杯、漏斗、玻璃棒,正确;D 项,晶体是NaHCO 3,利用NaHCO 3的不稳定性,2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O ,错误。
2.实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液,下列有关操作错误的是()A.图1为制取氨气将其溶于饱和食盐水B.图2为过滤获得碳酸钠晶体C.图3为灼烧碳酸氢钠制取碳酸钠D.图4为蒸发浓缩氯化铵溶液答案B解析A项,用氯化铵和氢氧化钙共热制备氨气,正确;B项,侯氏制碱法中溶液析出的晶体为碳酸氢钠,故应过滤获得碳酸氢钠,错误;C项,在坩埚中灼烧碳酸氢钠分解制备碳酸钠,正确;D项,蒸发皿中蒸发浓缩氯化铵溶液,并不断搅拌,正确。
侯氏制碱法原理化学方程式
侯氏制碱法原理化学方程式
侯氏制碱法的化学方程式为:NaCl+NH3+H2O→NaOH+NH4CI。
利用NH4Cl与NaOH溶解度受温度变化差异,将高温饱和混合溶液降温,先析出NH4Cl晶体,母液中NaOH含量增大。
2NH4Cl+CaO=2NH3+CaCl2+ H2O;析出的NH3再进入下一个生产循环中,这就是侯氏联合制碱法的基本原理。
制碱法是以食盐、氨、二氧化碳作为原料,利用这些原料之间在一定条件下发生的化学反应生成纯碱的办法,其中最有代表性的有氨碱法和联合制碱法。
氨碱法,又称索尔维制碱法,是由于1862年比利时人索尔维(Ernest Solvay,1832-1922)以食盐、氨、二氧化碳为原料,成功制得碳酸钠而命名。
联合制碱法,又称侯氏制碱法,是侯德榜先生在氨碱法的基础上,通过不断的试验改良,依据离子反应发生的原理制造碳酸钠的技术,因为是侯德榜先生首先发现的,故以侯氏制碱法命名。
侯氏制碱法的原理及应用带答案
侯氏制碱法的原理及应用小结:工业制纯碱的方法: 1.氨碱法(索尔维制碱法)向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和,然后在加压下通入CO 2(由CaCO 3煅烧而得),因NaHCO 3溶解度较小,故有下列反应发生: NH 3+CO 2+H 2O =NH 4HCO 3 NaCl +NH 4HCO 3=NaHCO 3↓+NH 4Cl 将析出的NaHCO 3晶体煅烧,即得Na 2CO 3:2NaHCO 3∆====Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O母液中的NH 4Cl 加消石灰可回收氨,以便循环使用:2NH 4Cl +Ca(OH)2∆====CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O此法优点:原料经济,能连续生产,CO 2和NH 3能回收使用.缺点:大量CaCl 2用途不大,NaCl 利用率只有70%,约有30%的NaCl 留在母液中。
2.联合制碱法(侯氏制碱法)根据NH 4Cl 在常温时的溶解度比NaCl 大,而在低温下却比NaCl 溶解度小的原理,在278K ~283K(5℃~10℃)时,向母液中加入食盐细粉,而使NH 4Cl 单独结晶析出供做氮肥.此法优点:保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%;NH 4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气CO 转化成CO 2,革除了CaCO 3制CO 2这一工序。
例1 1892年,比利时人索尔维以NaCl 、CO 2、H 2O 、NH 3为原料生产Na 2CO 3,叫索尔维法.其主要步骤是:(1)在NH 3饱和的NaCl 溶液中通入CO 2制得NaHCO 3;(2)再将NaHCO 3焙烧制得纯碱,CO 2循环使用;(3)在析出小苏打的母液中加入生石灰,NH 3循环使用.1940年,我国著名化工专家侯德榜先生,冲破了“索尔维”法的技术封锁,并加以改进,用NaCl 固体代替生石灰,加入母液使NH 4Cl 晶体析出,生产出纯碱和氯化铵.这便是举世闻名的“侯氏制碱法”.试回答: (1)在氨饱和NaCl 溶液中通入CO 2的两步反应方程式为 。
侯德榜制碱法原理
侯德榜制碱法原理这种侯德榜制碱法有几个优点,相比较索维尔制碱法,它最大的优点便是将食盐的利用率提高到百分之九十以上。
除了能够有效利用食盐,它还结合了二氧化碳和氯离子,生产出难得寻觅的纯碱。
侯德榜制碱法节省了能够制取二氧化碳的石灰窑。
很多的工业部门都是要用上碱的,比如一些肥皂厂,纺织厂等,甚至火药厂也要用上碱才能正常的运作。
然而像古代那种在草木灰中提取碱或者从湖泊里提炼碱的技术和数量是完全不能够适应今天高速化的工业发展速度的。
所以侯德榜制碱法使我们中国的工业发展大大向前前进。
侯德榜能够有这样的成就不仅在于他有一颗热爱科学的心,更在于他有一腔爱国的热血。
为了能够实现中国人也能制碱的愿望,为了能够打破洋人对制碱法的垄断,侯德榜倾其所有的心思全身心的投入到制碱工作中。
五年的艰苦奋斗与探索终究不是白费的,终于在一九二六年生产出可贵的纯碱。
侯德榜一生都为人和蔼,谦逊待人。
他和员工在一起,也从不把自己放到高处。
侯德榜就是智慧的中国人,也就是中国人民的自豪。
关于侯德榜简介,侯德榜是我国的化工专家,是中国的科学院院士。
他早年考入清华大学,后又留学于美国,在美国的麻省理工学院获得学士学位。
一九一九年在哥伦比亚大学赢得硕士学位,紧接着夺下博士学位。
回国后的侯德榜出任南京铵厂厂长、永利化学工业的总工程师等。
一九四九年后又出任化学工业部副部长、中国化学会理事长等多个职位。
他在中国的化学工业上取得了巨大的成就。
在他的指导下,中国成立了亚洲第一大碱厂,随后生产出的红三角新型碱性获金质奖。
一九三二年,他用英文撰写了《纯碱制造》这本书,打破了帝国主义者对碱技术的垄断。
一九四三年,他在实验室里完成了多个研制纯碱的技术,这个方法就是侯氏制碱法。
他认为苏尔维制碱发的缺点之处在于原料上,原料中接近一半的比分没有被利用起来,食盐中的一半氯和石灰中的钙可以生成氯化钙,但是这个产物没有被利用起来。
他想如何将废物变成有用的物质呢?他思考了很久,也列出了许多方案。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Na2CO3+CO2
+H2O。
Ⅰ.原理分析
碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体
的原因是
。
a.碳酸氢钠难溶于水
b.碳酸氢钠受热易分解
c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,在溶液中首先结晶
析出
Ⅱ.实验探究
(1)一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐
水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹
持、固定用的仪器未画出)。
(3)此题是开放性试题,制备少量碳酸氢钠方法: ①用碳酸氢铵与适量的饱和食盐水反应;②往烧碱 溶液中通入过量CO2;③往饱和Na2CO3溶液中通入 过量CO2等。 答案 Ⅰ.c Ⅱ.(1)饱和碳酸氢钠溶液 吸收未反应的 NH3 过滤 (2)a NH3 b CO2 增大CO2气体与溶 液接触的面积,提高CO2在溶液中的吸收率 (3)往 烧碱溶液中通入过量CO2(或往饱和Na2CO3溶液中 通入过量CO2等)
实验探究 侯氏制碱法的实验原理
我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制
碱工业作出了突出贡献。以NaCl、NH3、CO2等为原 料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。有关反应的化 学方程式为:
NH3+CO2+H2O
NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl
NaHCO3↓+NH4Cl; 2NaHCO3
返回Biblioteka 。(3)请再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法: 。
解析 (2)①甲装置是CO2的发生装置,由于盐酸易 挥发,故生成的CO2气体中会含有HCl气体,乙装置 的作用是除去CO2中的HCl气体,所以乙装置中的试 剂是饱和碳酸氢钠溶液。丙是制备碳酸氢钠的发生
装置,丁是吸收多余的NH3,防止其污染环境。从 溶液中分离出NaHCO3晶体的方法是过滤。 ②实验时必须先制取含氨的饱和NaCl溶液,然后使 之与CO2反应。因为NH3极易溶于水,CO2在水中的 溶解度不大,故先从a导管通入NH3,后从b导管通入 CO2。己装置中有多孔球泡,增大CO2气体与溶液接 触面积,提高了CO2在溶液中的吸收率。
回答下列有关问题:
a.乙装置中的试剂是
;
b.丁装置中稀硫酸的作用是
;
c.实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是 (填分离操作的名称)。
(2)另一位同学用图中戊装置(其他装置未画出) 进行实验。
a.实验时,须先从
管通入
中通入
气体。
气体,再从 管
b.有同学建议在戊装置的b导管下端连接己装置,理
由是