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。

上个世纪初我国著名的工业化学家侯德榜先生，经过数年的反复研究终于发明了优于欧美制碱技术的联合制碱法(又称侯氏制碱法)。

并在天津建造了我国独立研发的第一家制碱厂。

其制碱原理的流程如下：
⑴侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件(举二例说明) 、。

⑵合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体，它们分别是：、。

(填化学式)这两种气体在使用过程中是否需要考虑添加的顺序：(填“是”或“否”)，原因是：。

⑶在沉淀池中发生的反应的化学方程式是：。

⑷使原料水中溶质的利用率从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。

从母液中可以提取的副产品的应用是(举一例)。

3、工业制纯碱时，第一步通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应，获得碳酸氢钠结晶。

它的反
应原理可以用下面的方程式表示：
NH3+CO2+H2O==NH4HCO3，NH4HCO3+NaCl(饱和)==NaHCO3↓+NH4Cl
以上反应的总结果是放热反应。

下面设计了一个实验，用最简单的实验装置模拟实验这一
过程，获得碳酸钠结晶。

可供选择的实验用品有：稀盐酸、稀硫酸、浓氨水、氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水和冰，以及中学化学实验常用仪器。

实验装置示意图(包括反应时容器中的物质)如下，图中玻璃容器旁自左至右分别用A、B、C……符号标明(请见题后说明)
（1）请写出在图上A、B、C……各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。

A：__________________，B：___________________，C：__________________，
D：__________________，E_____________________。

（2）利用在本题所提供的实验用品，如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食盐结晶？。