课题3 纯碱的生产
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 。
纯碱可行性研究报告
纯碱可行性研究报告一、课题背景纯碱，又称重碳酸钠，是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、肥皂、造纸、化肥等工业中。
目前，全球每年对纯碱的需求量约为1亿吨，而供应量却无法满足需求。
纯碱市场需求旺盛，市场前景广阔。
中国作为纯碱的主要生产国之一，纯碱市场潜力不可小觑。
然而，我国目前的纯碱生产主要依赖于传统的氯碱工艺，其生产过程对环境造成了严重的污染，迫切需要寻找一种更为环保的生产方法。
因此，本课题旨在探讨纯碱的可行性研究，寻求一种更为环保的生产工艺，为中国纯碱产业的可持续发展提供技术支持和创新方案。
二、国内外研究现状目前，国内外对纯碱的研究主要集中在两个方面：一是传统的氯碱工艺，二是环保型的碳化工艺。
传统的氯碱工艺使用氯化钠和碳酸钠为原料，在氯气的作用下制备氢氧化钠，并通过电解过程制备氯氢酸和氢氧化钠。
该工艺具有生产成本低、工艺成熟等优点，但同时也伴随着大量的盐类污染物排放和对环境的严重破坏。
环保型的碳化工艺则是利用天然碱石等天然碱原料，通过石灰石碳化等工艺，采用碳酸盐分解制备出碳酸钠。
该工艺相对环保，并且原料广泛，但其生产成本相对较高，且技术还需要进一步完善。
在国外，针对纯碱生产工艺的研究较多，尤其是在欧美国家，大力发展环保型的碳化工艺，以减少对环境的影响。
在国内，对纯碱生产工艺的研究还相对滞后，需要进一步探讨一种更为环保与经济的生产工艺。
三、可行性研究内容1. 纯碱生产工艺的选择在探讨纯碱生产工艺的可行性时，首先需要对现有的纯碱生产工艺进行评估，从技术、环保、经济等方面进行分析比较，选择最适合我国国情的生产工艺。
2. 环保技术的应用在纯碱的生产过程中，如何减少废水排放、废气排放以及固体废弃物排放是一个重要的课题。
寻求环保技术的应用，如膜分离技术、循环水利用技术、废物资源化利用技术等，是本次可行性研究的重要内容。
3. 原材料的选择与利用纯碱的原材料主要为氯化钠、碳酸钠等，其中氯化钠生产氯气会产生二氧化碳等大量的废气排放。
《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。
人教版高中化学教师用书选修2WORD版
（人教新课标）教师教学用书选修2 化学与技术说明本书是根据教育部制订的《普通高中化学课程标准（实验）》和人民教育出版社、课程教材研究所化学课程教材研究开发中心编著的《普通高中课程标准实验教科书化学（选修2）化学与技术》的内容和要求，结合高中化学教学实际编写的，供使用《普通高中课程标准实验教科书化学（选修2）化学与技术》的高中化学教师教学时参考。
从有利于教师理解和体会课程标准，以及更好地使用教科书出发，全书按教科书的单元、课题顺序编排，每单元包括单元说明、教材分析与教学建议和教学资源三个部分。
单元说明是按单元编写的，包括教学目标、内容分析和课时建议。
教学目标指出本单元在知识与技能、过程与方法和情感态度与价值观等方面所要达到的教学目的；内容分析从地位和功能、内容的选择与呈现、教学深广度以及内容结构等方面对单元内容做出分析；课时建议则是建议本单元的教学课时。
教材分析与教学建议是分课题编写的，包括教材分析和建议、活动建议、问题交流等。
教材分析和建议对各课题的内容特点、知识结构、重点和难点等作了较详细的分析，并对教学设计思路、教学策略、教学方法等提出建议。
活动建议是对“科学探究”“实验”等学生活动提出具体的指导和建议。
问题交流是对“学与问”“思考与交流”等教科书中栏目所涉及的有关问题给予解答或提示。
练习与实践参考则是对单元后的练习与实践给予解答或提示。
教学资源是按单元编写的，主要编入一些与本单元内容有关的教学资料、疑难问题解答，以及联系实际、新的科技信息和化学史等内容，以帮助教师更好地理解教科书，并在教学时参考。
参加本书编写工作的有：王晶、吴海建等。
本书的审定者：李文鼎、王晶。
责任编辑：吴海建。
图稿绘制：李宏庆。
本书的内容难免有不妥之处，希望广大教师和教学研究人员提出意见和建议，以便修订改进。
人民教育出版社课程教材研究所化学课程教材研究开发中心2005年6月目录第一单元走进化学工业单元说明教材分析与教学建议课题1化工生产过程中的基本问题课题2人工固氮技术——合成氨课题3纯碱的生产练习与实践参考教学资源第二单元化学与资源开发利用单元说明教材分析与教学建议课题1获取洁净的水课题2海水的综合利用课题3石油、煤和天然气的综合利用练习与实践参考教学资源第三单元化学与材料的发展单元说明教材分析与教学建议课题1无机非金属材料课题2金属材料课题3高分子化合物与材料练习与实践参考教学资源第四单元化学与技术的发展单元说明教材分析与教学建议课题1化肥和农药课题2表面活性剂精细化学品练习与实践参考教学资源第一单元走进化学工业单元说明一、教学目标1. 以硫酸生产为例，了解化工生产过程中的一些基本问题。
《纯碱的生产》课标及教材分析及思考
一．对高中化学新课标《纯碱的生产》一节内容的分析在新课改理念下，以往的教学大纲改为课程标准，并且实现了一标多本，新的高中化学课程标准中从对选修2《化学与技术》内容的描述中可以看出它更注重了知识与科学技术，社会的联系，它的目的是拓展学生的视野，强调学生的自主学习能力，动手能力，搜集信息能力，以及发现问题，解决问题的能力。
对于第一单元课题3“纯碱的生产”根据课标的要求，可以看出，它是以纯碱工业为例，让学生了解化学工业方面的一些常识，认识化学在工业上的应用，现在的理念讲究的是学生的全面发展，即综合素质的提高，而不能偏颇于某一方面。
而新课标也正是充分体现了这种要求，课标对教材的要求更灵活了，开放性更大了，对学生知识的掌握度要求可能降低了，而对学生的科学素养及各方面能力的培养要求提高了。
二．教材分析和建议本课题主要介绍了2种制碱方法，从而让学生了解化学工艺流程，了解工业上纯碱的生产原理，并且介绍了侯徳榜，让学生了解这位伟大的化学家从化学技术发展的角度，体现了人类制碱工艺的演变历史，从而使学生从纵向发展来认识和体会化学技术发展的特点和趋势；从化学知识角度，主要学习如何根据纯碱的化学组成，推测其生产原料，进而选择和确定从原料转化为产品的化学反应原理，需要对一系列化学变化及其相互关系进行分析；从化工生产的角度，通过对几种工艺流程的逐一分析和比较，对其优点和不足进行评价和判断，其中也涉及到原料的合理利用、工艺路线的选择和优化、环境保护等不同的评价标准，有利于学生从多种方案中进行评价和决策，学会一些分析和解决问题的思路和方法。
另外，从化学与技术的关系来看，只要原料中含有纯碱中的三种元素，化学反应原理可行，那么，可以有很多途径得到纯碱，可以形成多种工艺和技术过程，但作为实用的技术必须考虑原料的供应、成本、能耗和环境保护等因素，从这个角度，可以使学生对化学与技术的区别和联系有一个更深的理解。
教学中，建议以氨碱法为重点，学习物质之间相互转化的合理设计，通过科学探究活动，认识分离、提纯物质的方法。
课题3 纯碱的生产
课题3 纯碱的生产一、基本概念1、纯碱的用途：2、获得纯碱的方法3、碳酸钠在水中结晶析出主要受哪些因素的影响？4、工业生产碳酸钠的主要原料是什么？二、纯碱的生产1、路布兰法——世界上最早实现纯碱的工业生产（1）用硫酸将食盐转变成硫酸钠NaCl+H 2SO 4=======NaHSO 4+HCl↑ NaCl+NaHSO 4==============Na 2SO 4+ HCl↑（2）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Na 2SO 4+2C=========Na 2S+2CO 2↑ Na 2S+CaCO 3=========Na 2CO 3+CaS从反应原理上分析，这个方法有哪些缺点？ 。
2、索尔维法——（1）原料：（2）相关反应：（3）分析氨碱法流程中的物料转化120℃ 600～700℃ 1000℃ 1000℃氨碱法的优点：氨碱法的缺点：3、侯氏制碱法——分析侯氏制碱法流程中的物料转化联合制碱法有哪些优点？根据联合制碱法生产原理示意图，分析比较它与氨碱法的有哪些异同？例1.下列属于侯氏制碱法的优点的是（）A.氨和二氧化碳由合成氨厂提供B.母液可回收氯化铵C.氯化钠的利用率达96%D.以上全是思考题：在生产过程中，是先通入氨气，还是先通入二氧化碳？例2.为了检验纯碱的质量（可能含有少量小苏打），取少量样品进行实验，可以采用的方法是（）A.加热后通入澄清石灰水，观察现象B.滴加盐酸，观察现象C.溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，观察现象D.溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，观察现象三、典例分析1、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）上述生产纯碱的方法称，副产品的一种用途为。
（2）沉淀池中发生的化学反应方程式是。
（3）写出上述流程中X物质的分子式。
（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（填上述流程中的编号）的循环。
从沉淀池中取出沉淀的操作是（5）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加（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2、纯碱一直以来都是工业生产的重要原料，很长一段时间来纯碱的制法都被欧美国家所垄断。
工业生产纯碱的工艺流程
工业生产纯碱的工艺流程
《工业生产纯碱的工艺流程》
纯碱，也称为碳酸氢钠，是一种重要的化工原料，在工业生产中具有广泛的应用。
工业生产纯碱的工艺流程通常包括矿石采矿、原料准备、生产反应、分离制备、精制和包装等多个环节。
首先，矿石采矿。
纯碱的主要原料是石灰石和苏打矿，在采矿过程中需要先进行采集和分选，将所需的矿石材料进行分离和筛选，确保原料的优质。
接着是原料准备。
采集到的矿石材料需要经过破碎和研磨处理，将其破碎成适当大小的颗粒，以便后续的生产反应能够进行。
然后是生产反应。
将已经准备好的石灰石和苏打矿原料进行混合，放入反应釜中，通过高温高压的反应条件，进行碳化反应，生成碳酸氢钠。
接着是分离制备。
将反应产物中的固体杂质和未反应的原料通过过滤、沉淀、离心等方法进行分离，得到的纯碱溶液可以进入下一个工序。
然后是精制。
对分离得到的纯碱溶液进行精制处理，包括脱色、脱盐、浓缩等工艺步骤，以确保最终产品的纯度和质量。
最后是包装。
经过精制的纯碱产品进行包装，符合标准规格的包装容器，做好产品的印记和质量检验等相关工作。
以上就是工业生产纯碱的主要工艺流程，通过严格的工艺控制和技术手段，可以生产出高品质的纯碱产品，满足市场需求。
课题3纯碱的生产-人教版选修2化学与技术教案
课题3 纯碱的生产-人教版选修2 化学与技术教案
一、教学目标
1.理解纯碱的定义、用途、生产工艺及原理；
2.掌握在工业中生产纯碱的方法和步骤；
3.学习如何安全操作化学实验室及保持实验室清洁。
二、教学重点难点
1.理解纯碱的定义及生产工艺；
2.掌握纯碱生产的方法和步骤；
3.注意实验室安全操作及清洁。
三、教学内容及流程
1. 纯碱的定义、用途及生产工艺
1.纯碱的定义和用途介绍；
2.纯碱的生产工艺及原理。
2. 纯碱的生产实验
1.实验材料和装置准备；
2.实验步骤和操作；
3.结果分析。
3. 实验室安全操作及清洁
1.实验室安全操作注意事项；
2.实验室清洁方法及注意事项。
四、教学准备
1.教材及辅助教材；
2.实验材料和装置（如：NaCl、CaCO3、燃料、反应釜等）；
3.实验室基础器材（如：称重瓶、分液漏斗、量筒、玻璃棒等）；
4.安全用品（如：手套、护目镜、急救药品等）。
五、教学方法
1.讲授教学法；
2.实验教学法；
3.讨论教学法。
六、教学评估
1.学生作业；
2.实验报告；
3.平时考核。
七、拓展应用
1.了解纯碱在生活中的应用；
2.探索纯碱的替代品及环保型纯碱生产工艺。
课题3 纯碱的生产 (5)
8月20日新华网消息 分管安全生产工作的天津市副市长何树山在19日 举行的天津港危险化学品仓库8·12瑞海公司爆炸 事故第十场新闻发布会上介绍说，经过几天的工 作，目前已经掌握了爆炸仓库里的危化品种类和 数量，大约有40种、2500吨。目前危化品的清理 方案也已经确定。
反应剧烈 有一定的危险性
Na 【实验探究】钠跟水与酸反应，谁更剧烈？
Na
Na
【实验探究】 Na可否置换硫酸铜溶液中的铜？
2Na+CuSO4+H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+2H2↑
【学生实验2】
取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用小刀 切去一端的外皮，观察切面颜色
钠的 真面 目
注意：1、用镊子取钠，不能用手 2、取用钠用滤纸吸干表面的煤油 3、所取用钠的大小，绿豆般大小 4、多余的钠要放回原试剂瓶中
ρ <ρ H2O
溶液变红
浮在水面 上
熔点低，放应放热
熔成小 球
有碱性物质生成
发出嘶嘶 的响声
反应剧烈
有气体生成
小球四处 游动
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 浮熔游响红
何树山说，这40种危化品主要是三大类，一 个是氧化物，也就是硝酸铵、硝酸钾，加起来 1300吨左右；第二大类是易燃物体，主要品种是 金属钠和金属镁，加起来大约500吨；第三类是剧 毒，以氰化钠为主，大约是700吨。
【学生实验1】 向加了水的烧杯中，滴加几滴酚酞溶液，然后把绿豆 大小的钠放入水中，并填写实验报告
化学ⅱ人教新课标1.1化工生产过程中的基本问题教学设计
化学ⅱ人教新课标1一、教学目标1. 以硫酸生产为例，了解化工生产过程中的一些差不多问题。
2. 了解合成氨的反应原理、差不多生产过程和合成氨工业进展中需要解决的问题。
3. 通过纯碱的两种典型生产过程及其演变的学习，了解化学工艺改进的缘故、思路、条件以及由此带来的社会和经济效益。
4. 初步了解实验室研究与工业化生产的区别和联系。
初步认识差不多化工产品的种类、资源和进展概况等。
二、内容分析1. 地位和功能硫酸（产品为液体）、纯碱（产品为固体）和合成氨（产品为气体）等属于典型的差不多化工产品，它们的生产是化学工业及其进展的基础，而了解化工生产过程中的差不多问题也是学习《化学与技术》选修课程的基础。
因此，通过对这些产品生产过程中一些差不多问题的学习，能够关心学生将所学化学基础知识与实际生产建立有效的教学联系，拉近实际生产过程与课堂教学之间的距离，有利于学生加深对化学、技术和社会相互关系的认识。
2. 内容的选择与出现教科书表达以社会需求为导向、以化学研究基础上的技术进展为重点的总体设计思想，以“人类需要的物质产品——化学反应原理——生产过程及其进展”为线索构建单元体系。
除了这一整体设计外，本单元也表达了课程标准中化学与技术选修课程的目标、定位和要求。
总体而言，教学内容的选择和出现考虑了以下一些原则：（1）选取典型产品及其生产过程作为内容载体；（2）以必修模块的化学知识为基础，必要时为本模块补充基础知识；（3）以化学反应原理及其应用为重点，以生产差不多问题（如原料及其综合利用、能量的利用、反应条件的操纵、环境爱护等）为线索展开内容；（4）抓住有价值的问题，引导学生活动与探究，培养学生的问题意识和分析解决问题的能力；（5）以引导学生体会化学在生产技术中的价值为重点，而只是多地追究生产实际过程的技术细节；（6）学习顺序注意遵循学生的同意能力。
在某种程度上，教科书也表达了科学与技术两者之间的区别和联系。
科学与技术紧密相连、相互促进，而又有各自不同的特点。
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。
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
化学选修2自我小测：第一单元课题3 纯碱的生产 含解析
自我小测1．在下列科学家中，为我国化学工业作出重大贡献的是()A．钱学森B．袁隆平C．侯德榜D．邓稼先2．下列属于侯氏制碱法的优点的是()A．氨和二氧化碳由合成氨厂提供B．母液可回收制氯化铵C．氯化钠的利用率达96%D．以上全是3．比利时人索尔维以NaCl、CO2、NH3、H2O为原料制得了纯净的Na2CO3，该法又称氨碱法，其主要生产流程如下：下列有关说法不正确的是()A．从理论上看，循环生产时不需要再补充NH3B．从绿色化学原料充分利用的角度看，该方法有两个明显的缺陷是：氯化钠未能充分利用和产生CaCl2废弃物C．将NH4Cl作为一种化工产品，不再生产NH3来循环使用D．从理论上看，每再生产1 mol Na2CO3，再补充的物质及其物质的量分别是2 mol NaCl 和1 mol CO24．我国化工专家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl溶解度都小的性质，运用CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl的反应原理制备纯碱。
下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图：气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体,Ⅳ纯碱则下列叙述错误的是()A．A气体是NH3，B气体是CO2B．第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分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步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶5．联合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液中分离出来，为此根据NaCl和NH4Cl溶解度的差异，向混合溶液中通入某种气体，同时加入磨细的食盐，可析出不夹带NaHCO3的NH4Cl。
NaCl和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如下图所示，所以以下操作正确的是()6种工艺。
下列说法不正确的是()A．“联合制碱法”和“氨碱法”的化学反应原理中都有下列化学反应NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑B．“联合制碱法”生产中有氨的循环利用工艺C．“氨碱法”生产中有氨的循环利用工艺D．“联合制碱法”和“氨碱法”都有一定的局限性7．(双选)下列实验中，没有白色沉淀或晶体析出的是()A．饱和石灰水中加入少量NaOH固体B．饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2C．氯化钙溶液中通入少量CO2D．碳酸氢钠溶液中加入氯化钡溶液8．索尔维法的生产流程如下：索尔维法能实现连续生产，但其食盐利用率只有70%，且所得副产品CaCl2没有用处，污染环境。
制碱工艺流程
制碱工艺流程
制碱工艺流程有多种，以下为您介绍其中的三种：
１．氯碱法。
将氯化钠溶解在水中得到氯化钠溶液，然后将溶液导入电解槽中，通过电解的方式将氯化钠分解成氯气、氢气和氢氧化钠，最后通过沉淀、过滤、蒸发等步骤得到纯碱产品。
２．碱石法。
将石灰石和苏打石混合均匀，并经过破碎、磨粉等工序制备成石灰石苏打石混合料，最后通过过滤、蒸发等工序得到纯碱产品。
３．天然碱法。
对于以晶碱石为主要成分的天然碱矿，一般采用蒸发法生产工艺，通过分解或中和的方式使晶碱石中的碳酸氢钠分解，再蒸发提纯制得纯碱。
７．表面处理：轴瓦的表面处理通常包括镀层或涂层等工艺，可以提高轴瓦的耐磨性和抗腐蚀性。
- 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)。
课题3 纯碱的生产[目标导航] 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生产纯碱技术的发展过程。
3．掌握路布兰法—索尔维法—联合制碱法(侯氏制碱)。
一、氨碱法生产纯碱 1．纯碱的存在和用途 (1)存在一些生长于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。
大量的碳酸钠主要来自一些地表碱湖。
(2)用途碳酸钠，俗名纯碱，是一种重要的化学基本工业产品。
很多工业都要用到碳酸钠，如玻璃、制皂、造纸、纺织和漂染等。
碳酸钠作为原料还可以用于生产其他含钠的化合物；碳酸钠也被大量地应用于生活中。
2．路布兰制碱原料：硫酸、食盐、石灰石、木炭；缺点：原料利用不充分、成本较高、设备腐蚀严重等。
3．氨碱法生产纯碱(1)原料：食盐、氨(来自炼焦副产品)和二氧化碳(来自碳酸钙)。
(2)主要反应原理(写方程式)：①将CO 2通入含氨的饱和食盐水中：NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3，NaCl ＋NH 4HCO 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。
②碳酸钠的获取：2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
[议一议]1．索尔维法生产纯碱的过程，经过了哪几个阶段，简述氨碱法的优缺点。
答案 索尔维法制碱的主要过程可分为以下几个阶段：(1)盐水的精制：在配制的饱和食盐水中，加入熟石灰和纯碱，以除去食盐水中的Mg 2＋和Ca 2＋。
(2)盐水氨化：在精制盐水中，通入氨气制成氨盐水。
(3)氨盐水碳酸化：使氨盐水吸收二氧化碳，生成碳酸氢钠和氯化铵。
NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl(4)碳酸氢钠的转化：滤出碳酸氢钠后煅烧得到纯碱，同时回收二氧化碳再利用。
2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑(5)氨的循环：将氯化铵加石灰乳分解，回收氨循环利用。
2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△2NH 3↑＋CaCl 2＋2H 2O 氨碱法生产纯碱的优缺点：(1)优点：氨碱法生产纯碱具有原料(食盐和石灰石)价廉易得、产品纯度高、氨和部分二氧化碳可循环使用、制造步骤简单、生产过程连续且规模大等。
(2)缺点：大量CaCl 2用途不大，NaCl 利用率只有70%，约30%的NaCl 留在母液中。
2．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。
请思考回答下列问题(1)在析出NaHCO 3的过程中涉及哪些化学平衡？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)向饱和食盐水中加入氨水和通入二氧化碳的先后顺序是先加氨水后通二氧化碳。
是否可以先通二氧化碳后加氨水？为什么？_____________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案 (1)NH 3＋H 2ONH 3·H 2O NH ＋4＋OH －，CO 2＋H 2OH 2CO 3H ＋＋HCO －3，H ＋与OH －中和生成水，使上述两个平衡向右移动，NH ＋4，HCO －3浓度增大，HCO －3和Na ＋浓度的乘积超过NaHCO 3的溶度积，析出NaHCO 3晶体，Na ＋(aq)＋HCO －3(aq)NaHCO 3(s)(2)不可以。
在常温下，氨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。
若先通二氧化碳后加氨水，溶液里只能产生很小浓度的HCO －3，不利于生成NaHCO 3沉淀二、联合制碱法联合制碱法，即将氨碱法与合成氨联合生产的改进工艺。
1．原料原料为食盐、氨气和CO 2，其中氨气和CO 2来自于合成氨。
2．反应原理联合制碱法的主要反应化学方程式是NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl ，2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
[议一议]简述联合制碱法的过程，获取副产品NH 4Cl 晶体的方法是什么？主要优点有哪些？ 答案 (1)盐水精制：加入熟石灰和纯碱除去Ca 2＋、Mg 2＋。
(2)盐水氨化：精制盐水中通入NH 3。
(3)氨盐水碳酸化：NaCl ＋H 2O ＋NH 3＋CO 2===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。
(4)制Na 2CO 3回收CO 2：2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋H 2O ↑＋CO 2↑。
(5)循环制NH 4Cl ：析出NaHCO 3后的母液中吸收NH 3，降温加食盐，析出NH 4Cl ，滤出NH 4Cl 后再经氨化、碳酸化制碱。
优点：使食盐的利用率提高到96%，NH 4Cl 可作化肥，革除了CaCO 3制CO 2的工序，降低了生产成本。
氨碱法与联合制碱法的比较例(1)上述生产纯碱的方法称________，副产品的一种用途为________。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是____________________________________________。
(3)写出上述流程中物质X的分子式________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到96%以上，主要是设计了________(填上述流程中的编号)循环。
从沉淀池中取出沉淀的操作是________。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加________。
(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NH＋4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纯度答案(1)联合制碱法或侯氏制碱法作化肥或作电解液等(其他合理答案均可)(2)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓(3)CO2(4)Ⅰ过滤(5)硝酸酸化的硝酸银溶液(6)ac解析本题主要考查侯氏制碱法的生产原理及生产工艺和Cl－的检验等。
(1)侯氏制碱法的副产物是NH4Cl，可作化肥等。
(2)根据联合制碱法的生产原理，可知向食盐水中通入氨气是为了得到碱性溶液，以吸收更多的CO2，当CO2过量时发生反应：NH3＋CO2＋H 2O===NH 4HCO 3，NaCl ＋NH 4HCO 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。
(3)在煅烧炉中NaHCO 3受热分解，发生2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑，故X 为CO 2。
(4)因为氯化钠最后剩余在母液中，所以要提高NaCl 的利用率必须将过滤出NaHCO 3后的母液循环利用。
(5)要检验碳酸钠中是否混有NaCl ，只需向溶液中加硝酸酸化的AgNO 3溶液，看是否有白色沉淀生成即可。
(6)增大铵根离子的浓度有利于氯化铵的析出，所以选项a 正确；通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转化为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度，所以选项c 正确，选项b 错误。
变式训练 下图是历史上出现的两种纯碱制造方法工艺流程，根据流程图回答有关问题：(1)下列反应原理在索尔维制碱法中没有使用到的是________(填字母)。
A ．2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O B ．NH 4Cl=====△NH 3↑＋HCl ↑C ．2NaHCO 3=====煅烧Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑D ．NH 3＋CO 2＋NaCl ＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl(2)在两种方法中都是先向盐水中通入NH 3，然后再通入CO 2，其原因是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)在两种方法中都可以循环使用的物质是________(填化学式)。
(4)侯氏制碱法中母液Ⅰ转化为母液Ⅱ的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(5)从两种流程看，侯氏制碱法具有哪些优点？________________________________________________________________________。
答案(1)B(2)CO2在盐水中溶解度小，先通入NH3可以使通入的CO2被充分吸收并反应(3)CO2(4)母液Ⅰ吸收氨后，降温并加入食盐粉，使NH4Cl结晶析出，得到不需要再精制的食盐水重新用于生产(5)不产生CaCl2废料，同时得到纯碱与NH4Cl两种产品，食盐利用率高等解析(1)从索尔维制碱法的工艺流程图可以看出，B选项的反应没有发生。
(2)由于CO2在盐水中溶解度小，若先通入NH3，则可以使溶液显碱性，有利于CO2的吸收与反应。
(3)从两个流程图可以看出，NaHCO3可分解，分解得到的CO2可以循环使用。
(4)母液Ⅰ吸收氨后，降温并加入食盐粉，使溶解度小的NH4Cl结晶析出，并得到不需要再精制的食盐水可重新用于生产。
(5)与索尔维制碱法相比，侯氏制碱法具有不产生CaCl2废料，同时得到纯碱与NH4Cl 两种产品，食盐利用率高等优点。
1．在制小苏打(NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl)的操作中，应在饱和食盐水中()A．先通入CO2，达到饱和后再通入NH3B．先通入NH3，达到饱和后再通入CO2C．CO2和NH3同时通入D．以上3种方法都行答案B解析先通入NH3，使溶液呈碱性，再通入CO2，可增大HCO－3浓度，有利于析出NaHCO3晶体。
2．以下关于氨碱法与联合制碱法的认识，不正确的是()A．氨碱法生产纯碱的原料便宜易得，步骤简单，是最早的制碱工艺B．联合制碱法又称侯氏制碱法，是侯德榜在氨碱法的基础上改造形成的C．在联合制碱法中，氯化钠的利用率比氨碱法中的高D．联合制碱法避免了氨碱法中对氯化钙的处理答案A解析氨碱法生产纯碱的原料为食盐和石灰石，便宜易得，但它并非是最早的制碱工艺，最早的制碱方法是路布兰法。