侯氏联合制碱法(知识材料)

侯氏联合制碱法

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。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。

化学原理

总反应方程式：

NaCl + CO2 +NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl（可作氮肥）

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑（CO2循环使用）(以加热作为反应条件)

(在反应中NaHCO3沉淀，所以这里有沉淀符号，这也正是这个方法的便捷之处）

即：①NaCl(饱和溶液)+NH3（先加）+H2O（溶液中）+CO2（后加）

=NH4Cl+NaHCO3↓ （NaHCO3能溶于水，但是侯氏制碱法向饱和氯化钠溶液中通入氨气，由于氯化钠溶液饱和，生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠，所以碳酸氢钠以沉淀析出）

（先添加NH3而不是CO2：CO2在NaCl中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水显碱性(用无色酚酞溶液检验)，能够吸收大量CO2气体，产生高浓度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶体。）

2NaHCO3（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(氮肥不可与碱性物质混用，但可用草木灰检验其纯度)[2]；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，减少可能造成的环境污染。

两个循环：

一：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑（CO2循环使用）(以加热作为反应条件) 二：向母液中加入食盐细粉，从而使NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。

第二个循环的具体操作：

①通入氨气，冷却后，加入NaCl，使得NH4Cl沉淀。过滤后，得到较纯净的NH4Cl晶体（产物），滤液为饱和食盐水（含有氨气分子），经处理后方可回到第一步循环利用；

②不通氨气，冷却后，加入NaCl，使得NH4Cl沉淀。过滤后，得到NH4Cl 晶体（产物），滤液为饱和食盐水，可直接回到第一步循环利用。

原理：低温时，氯化铵的溶解度低于氯化钠的溶解度，而由于之前加入氯化钠（氨气）使得氯离子（铵根离子）浓度提高，所以再根据勒夏特列原理，氯化铵将最先析出。

不足之处

侯氏联合制碱法也存在不足。较氨碱法而言，它的用氨量较大，在有些情况下不适用

黑火药

黑火药着火时，发生如下化学反应：

2KNO3+ S + 3C ==== K2S + N2↑+ 3CO2↑

硝酸钾分解放出的氧气，使木炭和硫磺剧烈燃烧，瞬间产生大量的热和氮气、二氧化碳等气体。由于体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生了爆炸。据测，大约每4克黑火药着火燃烧时，可以产生280升气体，体积可膨胀近万倍。在有限的空间里，气体受热迅速膨胀引起爆炸。在爆炸时，固体生成物的微粒分散在气体里，所以产生大量的烟。由于爆炸时有K2S固体产生，往往有很多浓烟冒出，因此得名黑火药。

黑火药属民用爆炸物品,爆燃瞬间温度可达1000℃以上,破坏力极强。黑火药敏感性强,易燃烧,火星即可点燃。

黑火药的燃烧的产物大部分是二氧化碳和水，还有氮氧化物，还有少量CO、K2CO3、K2SO4和K2S2等，生成物中有许多固体物质残渣。

影响淀粉与碘作用的几种因素

1、温度的影响：随着温度的升高，淀粉溶液与碘显色的灵敏度降低，且当温度高于45℃时此显色反应现象几乎看不到，这是因为直链淀粉与碘显色的实质是直链淀粉的螺旋状圆柱刚好能容纳碘分子的钻入，并受范德华引力吸引而形成络合物,加热时络合物离解，碘分子从络合物中脱下，所以蓝色褪去，而冷却后，脱下来的碘分子又逐渐与淀粉结合而再显蓝色。

2、酸度的影响：在不同的pH值溶液中显色情况是不同的,淀粉与碘的蓝色反应在pH=3~5的弱酸性溶液中进行最灵敏，在pH<8的弱碱性溶液中次之，在强酸性溶液中,反应呈现蓝紫色，在pH>9的碱性溶液中不显色。发生上述不同显色反应的原因是：淀粉在强酸中会水解，产生糊精等，糊精和碘分子作用呈现红色，因而生成物呈现蓝紫色；在强碱性溶液中，碱将歧化成次碘酸盐和碘化物，基本无单质碘的存在，因而不显色;在弱酸性溶液中，碘基本不参与歧化反应，所以单质碘数量多，有利于与淀粉结合，故显色反应比较明显。