高中化学--侯式制碱法复习过程
侯氏制碱法 (2)
(3)CO2(4)I过滤(5)稀硝酸和硝酸银溶液(6)a c
5.根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30~35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得Na2CO3固体。
侯氏制碱法
其化学方程式可以归纳为以下三步反应。
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(首先通入氨气,然后再通入二氧化碳)
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(NaHCO3溶解度最小,所以析出。)
加热
(3)2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O(NaHCO3热稳定性很差,受热容易分解)
(1)从理论上看,循环生产是否需要再补充NH3?。
(2)从绿色化学原料的充分利用的角度看,该方法有二个明显的缺陷是:
a;b。
我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,创造了侯德榜制碱法又叫联碱法,生产流程可简要表示如下:
该法是将合成氨工厂生产的NH3及副产品CO2,再与饱和食盐水反应……。该法与氨碱法不同之处有二点:
(1)NH4HCO3分解反应速率降低水浴加热
(2)使反应充分进行NaHCO3的溶解度最小NaCl NH4Cl NH4HCO3
(3)NaHCO3NaCl NH4Cl NH4HCO3HCl(4)
5工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:
完成下列填空:
1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。
侯氏制碱法高中知识点
侯氏制碱法高中知识点侯氏制碱法是一种用海水制备碱性物质的方法,其工艺原理和历史渊源十分有意思。
在高中化学课程中,学生将接触到这一知识点,了解其工艺流程和化学反应,深入挖掘其背后的化学知识可以帮助学生更好地掌握化学学科的实质内容。
侯氏制碱法的历史侯氏制碱法是古代中国制碱史上的一个重要里程碑,其命名来源于其历史上著名的发明者侯敬。
侯敬是中国唐代时期的一个著名科学家,他的发明让人们对制碱从采集海草向更为高效和可持续的途径发展。
相传唐朝时海盐业已十分发达,但是服部氏、虞氏、龙泉氏等制碱家族都是主要采用淡水制碱。
这一时期的制碱方法是以植物灰为原料,发酵后提取灰碱作为制碱的最终产品。
而海盐业的高度发达,使得侯敬想到了从海水中提取碱性物质的方法,这一方法被后来的制碱企业家们广泛应用,被誉为是人类制碱业发展史上的一次突破。
侯敬在海水采集和制碱的过程中使用了一种传统的工艺方法,这就是盐场。
盐场是一种静态晒盐法,能够将海水中多种离子经过蒸发浓缩后得到相应的化学物质。
侯敬的制碱方法在这一静态晒盐法的基础上,将海水中的离子分离提纯,最终得到了碱性物质。
侯氏制碱法的工艺流程侯氏制碱法的工艺流程十分复杂,但可以归纳为三个主要步骤:晒盐、蒸发和煅烧。
下面对这三个步骤进行详细的解析。
1. 晒盐海水通过晒盐的工艺流程进行预处理。
首先,将海水倒入在呈圆形的坑中,坑周围点有火把,夜间发光晒盐。
有人用木票对住石孔,控制海水的进入、排出。
水含量渐渐减小,附着在硬盐上不溶于海水的杂质逐渐浮起。
2. 蒸发在晒盐过程中饱和度逐渐提高,需要采取蒸发的方法继续提纯。
将预处理后的海水放入锅中进行加热,将水分逐步去除。
3. 煅烧经过蒸发后,得到的碱液通过煅烧进一步加以处理。
在高温下,碱液中的化学物质发生化学反应,最终产生出纯净的碱性物质。
侯氏制碱法的化学原理侯氏制碱法涉及多种化学物质之间的复杂反应,下面对其化学原理进行详细的讲解。
1. 晒盐晒盐过程中,海水会逐渐蒸发掉其中的水分,这一过程就是水的蒸发。
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。
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。
制碱
1.1. ①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl ③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O 反应生成的CO2可回收利用,NH4Cl又可与生石灰反应重新生成氨气:2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O2.候氏制碱法,对上述方法做了较大的改进,此法的最大特点是不从固体碳酸氢铵(NH4HCO3),而是由盐卤先吸收氨后再碳酸化以进行连续生产,此法的原理是:低温下用氨饱和的饱和食盐水通入二氧化碳(CO2)可析出碳酸氢钠(NaHCO3),此时母液中Na+减少而Cl-相对多,此时再加入细盐末,因同离子效应,低温氯化铵(NH4Cl)溶解度突然降低,而食盐(NaCl)的溶解度变化不大,所以氯化铵(NH4Cl)析出而食盐不析出,再用氨饱和后通二氧化碳(CO2),结果往返析出NaHCO3和NH4Cl,其中氨由氮与水中的氢化合制成,CO2是提取氢气和氮气的半水煤气之副产品,这样巧妙的把氮气工业和制碱工业联合起来,故候氏制碱法又称联合制碱法。
2.侯氏制碱法原理,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。
要制纯碱,先制得溶解度较小的NaHCO3。
再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,所以就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,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。
目录编辑本段原理简介其化学方程式可以归纳为以下三步反应。
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(首先通入氨气,然后再通入二氧化碳)(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(NaHCO3溶解度最小,所以析出。
侯氏制碱法流程
侯氏制碱法流程
侯氏制碱法是一种通过碳酸盐分解制取氢氧化钠的方法。
下面是侯氏制碱法的主要流程:
第一步:原料准备
首先,准备好需要用到的原料,包括可燃的物质如煤炭、石油焦、木材等,以及碳酸盐矿石如大理石或方解石。
第二步:燃烧反应
将原料研磨成适当的粉末,并与适量的氧气在高温条件下进行反应燃烧。
该反应会产生大量的二氧化碳气体和水蒸气。
第三步:碱液生成
将燃烧产生的二氧化碳气体通过一系列的处理(如冷却、脱水、洗涤等)后,使其与氢氧化钠反应生成碳酸氢钠溶液。
第四步:沉淀反应
将碳酸氢钠溶液通过加热浓缩,使其过饱和并形成沉淀。
沉淀物为碳酸钠,也称为苛性碱。
碳酸钠沉淀物使用时需经过干燥处理,并进行适当的粉碎。
第五步:碳酸钠转化
将碳酸钠沉淀物加热至高温(约1000℃)下脱碳反应,使其
转化为氧化钙(生石灰)和二氧化碳气体。
第六步:氢氧化钠制备
将生石灰与水反应生成氢氧化钙(熟石灰),然后通过反应器
中加入蒸汽,使氢氧化钙水解生成氢氧化钠,反应方程式为Ca(OH)2 + H2O → Ca(OH)2·2H2O。
第七步:氢氧化钠提纯
将获得的氢氧化钠通过过滤、蒸发等操作,去除其中的杂质和水分,得到纯净的氢氧化钠。
以上便是侯氏制碱法的主要流程。
侯氏制碱法通过碳酸盐的分解反应制取氢氧化钠,该方法具有原料来源广泛、设备简单、操作相对简便等特点,被广泛应用于工业生产中。
在实际应用中,根据生产规模和要求的不同,侯氏制碱法的具体操作细节可能会有所不同,但基本的原理和步骤是相同的。
联合制碱法
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,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。
化学原理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)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓ 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:纯碱就是碳酸钠国外研究情况(1862年至一战前)碳酸钠用途非常广泛。
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。
1862年,比利时人索尔维(Ernest Solvay 1838—1922)发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制碱法”(又称氨碱法)。
此后,英、法、德、美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂,并组织了索尔维公会,对会员以外的国家实行技术封锁。
第一次世界大战期间,欧亚交通梗塞。
由于我国所需纯碱都是从英国进口的,一时间,纯碱非常缺乏,一些以纯碱为原料的民族工业难以生存。
1917年,爱国实业家范旭东在天津塘沽创办了永利碱业公司,决心打破洋人的垄断,生产出中国的纯碱。
他聘请正在美国留学的侯德榜先生出任总工程师。
侯氏制碱法的产生和发展1920年,侯德榜先生毅然回国任职。
他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上,终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。
侯氏制碱法
4 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
3①
..
②
..
4 从 理 论 上 看 ; 每 再 生 产 1mol Na2CO3; 再 补 充 的 物 质 及 其 物 质 的 量 分 别
是
..
1 不需要
2a.氯化钠未能充分利用; b.产生 CaCl2 废弃物 3①将 NH4Cl 作为一种化工产品;不再生产 NH3 循环使用;
② 对分离出 NaHCO3 和 NH4Cl 后含 NaCl 的溶液循环使用.. 4 补充 2mol NaCl;2mol NH3;1 mol CO2
原料也是 NH3、NH3和食盐水
发生的反应为:NaCl + NH3 + CO2 +H2O → NaHCO3↓+ NH4Cl
CO2是由 CaCO3煅烧得到的;产物同时还有 CaO
在母液中含有的成分为 NaCl、NH3、Na2CO3还有 CaCl2等
其中排除液 W 包含 CaCl2和 NaCl
CaO 和母液中的 NH4Cl 结合又生成了 NH3
回答下列有关问题:
①乙装置中的试剂是____________;
②丁装置中稀硫酸的作用是____________;
③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..
侯氏制碱法
(2)使反应充分进行NaHCO3的溶解度最小NaCl NH4Cl NH4HCO3
(3)NaHCO3NaCl NH4Cl NH4HCO3HCl(4)
5工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:
完成下列填空:
1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。
(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
(1)联合制碱法或侯德榜制碱法化肥或电解液或焊药等(其它合理答案均给分)
(2)NH3+CO2+H2O+NaCl→NH4Cl+NaHCO3↓
或NH3+CO2+H2O→NH4HCO3NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl
(3)CO2(4)I过滤(5)稀硝酸和硝酸银溶液(6)a c
5.根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30~35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得Na2CO3固体。
【探究实例】
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)。
高中化学侯氏制碱法知识点
高中化学侯氏制碱法知识点第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质1.金属的物理通性存有哪些?(1)金属在常温下的状态除汞就是液体外,其他在常温下就是液态。
(2)金属的颜色、光泽绝大多数金属都就是银白色,具备金属光泽,少数金属就是特定颜色例如铜就是紫红色,金是金黄色。
(3)良好的导电、导热性。
(4)延展性延性:拉成细丝的性质。
展性:压成薄片的性质。
2.化学通性存有哪些?(1)化合态金属元素只有正化合价(2)金属单质极易失掉电子,整体表现还原性(3)易与氧气反应,得到氧化物(4)活动性位列氢前的金属元素与酸反应获得盐和氢气(5)与盐反应,置换出活动性弱的金属单质3.金属钠的性质存有哪些?(1)物理性质有哪些?(2)化学性质存有哪些?②加热条件下:2na+o2na2o2钠在空气中的变化过程:na―→na2o―→naoh―→na2co3·10h2o(结晶)―→na2co3(风化),最终获得就是一种白色粉末。
一小块钠置露在空气中的现象:银白色的钠很快变暗(分解成na2o),跟著变为白色液态(naoh),然后在液态表面发生大液滴(naoh易潮解),最终变为白色粉未(最终产物就是na2co3)。
③钠与水的反应与h2o反应实验现象:钠沉在水面上,熔成小球,在水面上游动,存有哧哧的声音,最后消失,在反应后的溶液中滴提酚酞,溶液变白。
“沉——钠密度比水小;游等——分解成氢气;响——反应频繁;熔——钠熔点高;白——分解成的naoh突遇酚酞变白”。
知识拓展:a:将钠放进硫酸铜溶液中,若想转让出来铜单质?不能,2na + 2h2o = 2naoh + h2↑实验现象:钠熔成小球,在液面上四处游动,存有蓝色结晶分解成,存有气泡释出k、ca、na三种单质与盐溶液反应时,先与水反应生成相应的碱,碱再和盐溶液反应b:将钠放进盐酸中,钠将先和h2o反应,还是先和hcl反应?2na+2hcl=2nacl+h2↑钠与酸反应时,例如酸过量则钠只与酸反应,例如酸严重不足量则钠先与酸反应再与水反应。
侯氏制碱法知识点总结
侯氏制碱法知识点总结引言侯氏制碱法,也称为氯化钠法或者盐碱法,是一种工业上常用的制取氢氧化钠(NaOH)的方法。
该方法以氯化钠(NaCl)为原料,在电解槽中进行电解,产生氢氧化钠和氯气。
本文将对侯氏制碱法的原理、过程和应用进行总结。
一、原理侯氏制碱法的原理基于电解反应。
在电解槽中,氯化钠溶液被分解成氯气和氢氧化钠。
具体反应方程式如下:2NaCl+2H2O→2NaOH+Cl2+H2↑根据该反应,通过电解氯化钠溶液,可以同时得到氢氧化钠和氯气两种产品。
二、过程侯氏制碱法的过程主要包括以下几个步骤:1.准备电解槽选择一个合适的电解槽,通常使用钢制容器。
在电解槽中设置阳极和阴极,并保证它们与电源连接良好。
2.配置电解液在电解槽中加入适量的氯化钠溶液。
通常使用浓度为20-30%的氯化钠溶液。
3.进行电解将电解槽连接到直流电源上,使阳极与正极相连,阴极与负极相连。
通过施加适当的电压和电流,让电流通过电解槽中的电解液。
4.收集产物在电解过程中,氯气会从阳极释放出来,同时氢氧化钠会在阴极沉积。
收集产生的氯气和氢氧化钠。
三、应用侯氏制碱法是制取氢氧化钠的一种重要方法,具有广泛的应用领域。
主要应用包括:1.化工行业氢氧化钠是化工行业中常用的化学原料,广泛用于制造肥皂、纸张、玻璃、洗涤剂等产品。
2.石化行业氢氧化钠在石化行业中被用作脱酸剂、乳化剂和清洗剂等。
3.食品行业氢氧化钠在食品行业中被用作调味剂、酸中和剂和漂白剂等。
4.医药行业氢氧化钠在医药行业中被用作制药中间体和调节药物pH值的缓冲剂。
5.环保行业氢氧化钠可以被用来处理废水和废气,起到中和和净化的作用。
四、优势与限制侯氏制碱法具有以下优势:-原料广泛且易得,主要使用氯化钠作为原料。
-产量大,可实现大规模生产。
-可同时获得氢氧化钠和氯气两种产品。
然而,侯氏制碱法也存在一些限制:-能耗高,需要大量电能进行电解过程。
-操作复杂,需要严格控制电流、电压和温度等参数。
高考侯氏制碱法知识点
高考侯氏制碱法知识点高考是每位学生都经历的一场重要考试,对于很多学生来说,侯氏制碱法往往是其中的一道难题。
侯氏制碱法是化学中的一种重要实验方法,也是高考化学考试中常见的考点。
本文将介绍侯氏制碱法的知识点,以帮助学生对该实验方法有更深入的了解。
侯氏制碱法最早由中国科学家侯德榜提出,用于制取氢氧化钠或氢氧化钾,是一种基于碳酸氢盐和氢氧化钙反应的方法。
该实验具有操作简便、易于掌握的特点,因此被广泛应用于实验教学和科研领域。
现在,我们来了解一下侯氏制碱法的基本原理。
侯氏制碱法的基本原理是:碳酸氢盐和氢氧化钙在一定温度下反应生成相应的氢氧化物和二氧化碳。
其中,碳酸氢盐是碳酸根的氢盐,例如氢碳酸钠和氢碳酸钾;氢氧化钙则是钙离子和氢氧根离子的结合物。
当碳酸氢盐和氢氧化钙溶液混合时,发生中和反应,生成相应的氢氧化物和二氧化碳气体。
侯氏制碱法的实验步骤主要包括:1. 准备工作:准备好碳酸氢盐和氢氧化钙的溶液,一般可采用稀盐酸溶解碳酸氢盐和水溶液溶解氢氧化钙。
2. 反应装置:将碳酸氢盐和氢氧化钙溶液分别加入两个烧杯中,然后用漏斗将两个烧杯中的溶液缓缓倾倒到一个烧杯中。
3. 反应进行:观察到二氧化碳气体逸出,并且氢氧化物溶液变得混浊,产生白色沉淀。
4. 生成物处理:将产生的氢氧化物溶液过滤,得到纯净的氢氧化钠或氢氧化钾。
侯氏制碱法的实验结果及考察点主要有:1. 气体的产生和性质:观察到反应过程中产生二氧化碳气体,可用石灰水试剂或测定气体体积变化来证明。
2. 溶液的变化及沉淀的生成:观察到反应后,原来透明的碳酸氢盐溶液变得混浊,产生白色沉淀,说明生成了氢氧化物。
3. 具体化学反应方程式:理解碳酸氢盐和氢氧化钙反应的化学方程式,如:NaHCO3 + Ca(OH)2 -> NaOH + CaCO3 + H2OKHCO3 + Ca(OH)2 -> KOH + CaCO3 + H2O对于高考考试,学生需要牢记以上三点,并能够将实验现象与化学方程式相联系起来。
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
侯氏制碱法知识点
侯氏制碱法知识点
侯氏制碱法又称氢氧化钠制碱法,是近百年来一个重要的化学过程,被广泛用于碱性溶液的制备。
该方法可分为三个步骤:1)将氢氧化钠和水加入反应容器中;2)加热反应容器以生成氢氧化钠溶液;3)滴加硝酸或盐酸,使氢氧化钠溶液中的氢离子被还原,从而产生碱性溶液。
侯氏制碱法的主要优点是可以极大地提高制备碱性溶液的效率,且无污染。
但该方法使用的氢氧化钠溶液是有毒的,因此必须采取安全措施以防止有害物质排放,并且反应容器和氢氧化钠溶液应尽可能地远离人类。
另外,在此方法中,氢氧化钠溶液的温度对碱性溶液的结果有很大的影响,因此必须控制好反应容器的温度,以便得到所需的碱性溶液。
此外,应注意考虑溶液中其他物质的含量,以便确保溶液的准确性。
此外,由于溶液中离子的转移过程会产生热量,因此反应容器中也会出现高温,导致反应容器出现结晶物,从而影响最终溶液的质量,因此应注意预防结晶物的形成。
在侯氏制碱法中,也有一些安全措施应当采取,如果在操作反应容器时碰到高温,应立即采取适当的措施,避免受伤。
同时,应采取有效的措施来防止排气口的气体逸出,避免污染环境。
总之,侯氏制碱法是一种极其重要的制备碱性溶液的方法,在实施该方法时,应当注意安全、温度和其他污染物的控制,以保证最终
溶液的质量。
侯氏制碱法
联合制碱法(又称侯氏制碱法)它是我国化学工程专家侯德榜(1890~1974)于1943年创立的。
是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。
原料是食盐、氨和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。
其化学反应原理是:C+H2O=CO+H2 CO+H2O=CO2+H2联合制碱法包括两个过程:第一个过程与氨碱法相同,将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体,再煅烧制得纯碱产品,其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。
第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。
由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大,低温时的溶解度则比氯化钠小,而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。
所以在低温条件下,向滤液中加入细粉状的氯化钠,并通入氨气,可以使氯化铵单独结晶沉淀析出,经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。
此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液,已基本上被氯化钠饱和,可回收循环使用。
其工业生产的简单流程如图所示。
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。
目录基本介绍化学原理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)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓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。
2.1.4 侯德榜制碱法 焰色试验 教学课件 高中化学人教版(2019)选择性必修1
(1)步骤:干烧→蘸烧→洗烧
(2)常见焰色
Na:黄色
K:透过蓝色钴玻璃呈紫色
钙砖红锶洋红锂紫红,钡黄绿铜绿
(3)焰色反应的应用: ①检验元素的存在 ②制烟火
(4)注意事项: ①洗:用盐酸,不用硫酸 ②物理变化 ③体现元素的性质 ④用铂丝或者铁丝
思考2:某物质的焰色为黄色,该物质一定是钠盐吗?
课堂小结
注意:①先通NH3,后通CO2原因:得到最大浓度的HCO3②可循环的物质为CO2、NaCl
思考1:上述原理中应用了NaHCO3的哪些性质? 碳酸氢钠的溶解性和热不稳定性
1.下图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3 的部分装置。 下列操作正确的是( C ) A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰 B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰 C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
答案:
(1)NH4Cl=
NH
4
+Cl-
ΔHale Waihona Puke (2)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
(3)Mg2+ (4)取最后一次洗涤液于试管中,加入足量稀硝酸酸化,再加入 2~3 滴 AgNO3
溶液,若无沉淀产生,说明 Cl-已除尽,反之,未除尽
Ag++Cl-=AgCl↓
二、焰色反应
阅读实验2-6: 填空
第二章 海水中的重要元素 第一节 钠及其化合物
第4课时 侯氏制碱法、焰色反应
一、侯氏制碱法 1940年中国科学家侯德榜发明了“侯氏制碱法”,成为世
界上生产纯碱的重要方法。其主要化学原理是: CO2 + H2O + NH3 + NaCl(饱和) = NH4Cl + NaHCO3↓ 2NaHCO3 =△= Na2CO3 + H2O + CO2
人教版化学必修2候氏制碱法的详细过程介绍 下学期
一、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CO2(由CaCO3煅烧而得),因NaHCO3溶解度较小,故有下列反应发生:NH3+CO2+H2O===NH4HCO3NaCl+NH4HCO3===NaHCO3↓+NH4Cl将析出的NaHCO3晶体煅烧,即得Na2CO3:2NaHCO3=== Na2CO3+CO2↑+H2O母液中的NH4Cl加消石灰可回收氨,以便循环使用:2NH4Cl+Ca(OH)2===2 CaCl2+2NH3↑+2H2O此法优点:原料经济,能连续生产,CO2和NH3能回收使用。
缺点:大量CaCl2用途不大,NaCl利用率只有70%,约有30%的NaCl留在母液中。
二、联合制碱法(侯氏制碱法)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。
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%;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这一工序许多工业部门,尤其是纺织、肥皂、造纸。
玻璃、火药等行业都需要大量用碱。
古代那种从草木灰中提取碱液,从盐湖水中取得天然碱的方法是远远不能满足需求的。
为此,1775年法国科学院用10万法郎的悬赏征求可工业化的制碱方法。
1788年,勒布兰提出了以氯化钠为原料的制碱法,经过4年的努力,得到了一套完整的生产流程。
勒布兰制碱流程虽然在推广应用中不断地被完善,但是因为这方法主要是利用固相反应,又是高温操作,存在许多缺陷,生产不能连续,劳动强度大,煤耗量大,产品质量不高。
面对这些问题,许多人有意改革它。
到了1862年,比利时化学家索尔维实现了氨碱法的工业化。
由于这种新方法能连续生产,产量大,质量高,省劳动力。
废物容易处理,成本低廉,它很快取代了勒布兰法。
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。
侯氏制碱法
侯氏制碱法其化学方程式可以归纳为以下三步反应。
(1)NH 3+H2O+CO 2=NH4HCO3(首先通入氨气,然后再通入二氧化碳)(2) NH 4HCO3+NaCI=NH 4Cl+NaHCO 3 J( NaHCO 3溶解度最小,所以析出。
)加热(3) 2NaHCO 3=Na2CO3+CO2 f +H2O(NaHCO 3热稳定性很差,受热容易分解)且利用NH4CI的溶解度,可以在低温状态下向(2)中的溶液加入NaCI,则NH4CI析出,得到化肥,提高了NaCI 的利用率。
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。
他要制纯碱(Na2CO3 ),就利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3,再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,所以就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,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。
分析一下整个过程原料是NH3和CO2以及食盐水发生的反应为:NaCI + NH3 + CO2 +H2O 宀NaHCO3 J + NH4CI进入沉淀池以后,得到NaHCO3进入煅烧炉,煅烧后得到Na2CO3和CO2 , CO2进入循环II,所以X是CO2 , 沉淀池中的母液为食盐水、NH3、Na2CO3和NH4CI的混合物所以可以再次进入沉淀池,其中食盐水是循环利用的NH4CI通过食盐细粉的同离子效应而析出了得到了铵肥,由于NH3被消耗了,所以需要再次补充氨气所以侯氏制碱法中循环利用的是CO2和食盐水好处是产生纯碱的同时,产生了铵肥,同时氯化钠的利用率比较高索氏制碱法分析一下整个流程:原料也是NH3、NH3和食盐水发生的反应为:NaCI + NH3 + CO2 +H2O 宀NaHCO3 J + NH4CICO2是由CaCO3煅烧得到的,产物同时还有CaO在母液中含有的成分为NaCI、NH3、Na2CO3还有CaCI2等其中排除液W包含CaCI2和NaCICaO和母液中的NH4CI结合又生成了NH3可以循环利用,即Y为NH3主要区别:索维尔制碱法===原料利用率低,有CaCI2副产物,几乎无用和侯氏制碱法--原料利用率高,副产物NH4CI,肥料例1 1892年比利时人索尔维以NaCI、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:(1) 从理论上看,循环生产是否需要再补充 NH 3? ________________________________(2) 从绿色化学原料的充分利用的角度看,该方法有二个明显的缺陷是:a ________________________ ;b _______________________________ 。
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侯式制碱法原理和简单流程【知识梳理】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、实验原理化学反应原理是:总反应为: 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:化学反应原理: 32243NH CO H O NH HCO ++→4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和 总反应 : 32234()NaCl NH CO H O NaHCO NH Cl +++→↓+饱和323222NaHCO Na CO CO H O ∆−−→+↑+二、氨碱法(又称索尔维法) 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:先把氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水,32243NH CO H O NH HCO ++→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,4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品。
323222NaHCO Na CO CO H O ∆−−→+↑+(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 +H 2O → Ca(OH)2,2NH 4Cl +Ca(OH)2 → CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O其工业流程图为:知识精讲其工业生产的简单流程如图所示:3.氨碱法的优点是:(1)原料(食盐和石灰石)便宜; (2)产品纯碱的纯度高;(3)副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用; (4)制造步骤简单,适合于大规模生产。
4.氨碱法的缺点是:(1)产生大量无用的副产品CaCl 2(2)NaCl 利用率只有70%,约有30%的NaCl 留在母液中。
(3 )设备多,耗能大。
三、联合制碱法(又称侯氏制碱法) 1.原料:食盐、氨气和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。
22+C H O CO H +−−−→高温(g ) 222+CO H O CO H +−−−→高温(g ) 2.步骤:联合制碱法包括两个过程:第一个过程与氨碱法相同:将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体,再煅烧制得纯碱产品,其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。
第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。
由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大,低温时的溶解度则比氯化钠小,而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。
所以在低温条件下,向滤液中加入细粉状的氯化钠,并通入氨气,可以使氯化铵单独结晶沉淀析出,经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。
此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液,已基本上被氯化钠饱和,可回收循环使用。
其工业生产的简单流程如图所示: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%;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。
【讨论】1、索尔维采取了哪些措施来提高氨的利用率?答:(1)先制得氨化的饱和食盐水,再与CO2反应(2)使CO2与氨化的饱和食盐水在合成塔中逆流接触(3)母液与熟石灰作用重新生成氨气2、“侯氏制碱法”与“索尔维制碱法”的主要不同在母液的处理上。
“侯氏制碱法”采取了怎样的方式对母液进行处理?从化学原理上分析采取这些处理措施的原因。
(1)向母液中加食盐细粒【思考】向向母液中加食盐细粒的目的是什么?答案:降低氯化铵在氯化钠中的溶解度,便于氯化铵的析出(2)向母液中通氨气【思考】向母液中通氨气的作用有哪些?答:①增加NH 的浓度,有利于NH4Cl析出4②使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出NH4Cl的纯度。
(3)降温至5 ℃左右3、侯氏制碱法的现实意义(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CaCl2。
(2)体现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CO2,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。
二、化工生产的基本原理(1)充分利用原料——体现物料平衡思想。
例如:合成氨生产、纯碱生产中都有原料 利用的工艺;接触法制硫酸、氨氧化制硝酸中都利用廉价的 来提高原料气的转化率。
(2)充分利用能量——体现能量守恒思想。
例如:若存在放热步骤,可通过列管式 器利用放出的热量对需要加热的物料进行预热;若不存在放热步骤,要设计出充分利用燃料和充分利用能量的工艺。
(3)保护环境——体现绿色化学思想:是指工业生产的过程中没有(或者极少有)有毒、有害物质排出,合成产品的原子利用率尽量达到 。
答案:循环 空气 热交换 百分之百【例题精讲】例1.联碱法(候氏制碱法)和氨碱法的生产流程简要表示如下图:(1)沉淀池中发生反应的化学方程式为_______________________。
(2)填写化学式:X 是________,Y 是_______;Z 中除了溶解的氨气、食盐外,其它溶质还有__________;排出液中的溶质除了氢氧化钙外,还有___________。
(3)在氨碱法生产过程中氨要循环使用,但不需要补充,在母液中加生石灰前先要加热的原因是 。
氨碱法总反应过程可用化学方程式表示为___________________。
(4)根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测,所得结论正确是_____。
a .常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小 b .通入氨气能增大NH 4+的浓度,使氯化铵更多析出 c .加入食盐细粉能提高Na +的浓度, 使NaHCO 3结晶析出 d. 通入氨气能使NaHCO 3转化为Na 2CO 3,提高析出的NH 4Cl 纯度(5)联碱法中,每当通入NH 3 44.8L (已折合成标准状况下)时可以得到纯碱100.0g ,则NH 3的利用率为______;相比于氨碱法,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)。
指出联碱法的另一项优点_________________。
(6)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。
根据“联合制碱法”总反应,列出计算原子利用率的表达式:原子利用率(%)= 。
例2.根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na 2CO 3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl 溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30—35℃,搅拌下分批加入研细 的NH 4HCO 3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO 3晶体。
用少量 蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,得Na 2CO 3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g 水)表43请回答:⑴ 反应温度控制在30—35℃,是因为若高于35℃,则_____________________________,若低于30℃,则_____________________________,为控制此温度范围,采取的加热方法 为_________________。
⑵ 加料完毕后,继续保温30分钟,目的是________________________________________。
静置后只析出NaHCO 3晶体的原因是___________________________________________。
用蒸馏水洗涤NaHCO 3晶体的目的是除去_______________杂质(以化学式表示)⑶ 过滤所得的母液中含有___________________________(以化学式表示),需加入_______, 并作进一步处理,使NaCl 溶液循环使用,同时可回收NH 4Cl⑷ 测试纯碱产品中NaHCO 3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g ,放入锥形瓶中加蒸馏水 溶解,加1—2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c ( mol/L )的HCl 溶液滴定至溶液由红色到无色(指示CO 32—+H +→HCO 3—反应的终点),所用HCl 溶液的体积为V 1 mL ,再 加1—2滴甲基橙指示剂,继续用HCl 溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl 溶液总体积 为V 2 mL 。
写出纯碱样品中NaHCO 3质量分数的计算式: NaHCO 3% = ______________________________。
例3.(1)Solvay 制碱(氨碱)法和侯德榜(联合)制碱法的基本原理均可用反应方程式表示为:NaCl+_____ + ________ →NaHCO 3↓+________ 将NaHCO 3沉淀滤出后,母液中残留的离子主要有Cl -、NH 4+和______、______。
该母液的酸碱性为____(选择填充)。
a.强酸性b.强碱性c.接近中性Solvay 对母液的基本处理是:加入_ ___。
Solvay 法中_____________是循环使用的。
侯德榜对母液的基本处理是:加入______和______,得到重要的副产品_________。
侯德榜法中 ____________________是部分循环使用的。
如果从海水中提取的食盐未经精制(提纯),所得纯碱中含有的难溶性杂质将主要是__________和__________(用化学式表示)。
(2)工业上需要对溶液进行碱化时,常用氨水替代NaOH 。
好处何在,请说出你对此的看法。
a.________________________________b._________________________________答案.1.(1)NaCl + NH 3 + CO 2 +H 2O → NaHCO 3↓+ NH 4Cl (2)CO 2 NH 3 Na 2CO 3、NH 4Cl CaCl 2、NaCl (3)防止生石灰先跟溶液中的NaHCO 3反应产生碳酸钙沉淀 CaCO 3 +2NaCl → Na 2CO 3 + CaCl 2 (4)b d (5)94.3% 循环Ⅰ避免产生大量含有CaCl 2的废液(或节省石灰窑、蒸氨塔等设备)(6)由于总反应可看作是:2NH 3+2NaCl+CO 2+H 2O →Na 2CO 3+2NH 4Cl ,所以:原子利用率(%) %100)()()()()()(%100223432⨯++++=⨯=O H m CO m NH m NaCl m Cl NH m CO Na m 反应物总质量目标产物总产量2.⑴ NH4HCO3分解反应速率降低水浴加热⑵使反应充分进行 NaHCO3的溶解度最小 NaCl NH4Cl NH4HCO3⑶ NaHCO3 NaCl NH4Cl NH4HCO3HCl⑷3.(1)H2O+NH3+CO2→NH4Cl Na+、HCO3- c石灰氨气(或氨气和部分二氧化碳)氨气食盐 NH4Cl 食盐(或食盐和二氧化碳)Mg(OH)2和CaCO3(写MgCO3也可)(2)成本较低;可同时制得氮肥;容易控制碱度(或其它合理答案)1.1892年,比利时人索尔维以NaCl、CO2、H2O、NH3为原料生产Na2CO3,叫索尔维法.其主要步骤是:(1)在NH3饱和的NaCl溶液中通入CO2制得NaHCO3;(2)再将NaHCO3焙烧制得纯碱,CO2循环使用;(3)在析出小苏打的母液中加入生石灰,NH3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NH4Cl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CO2的两步反应方程式为。