高考总复习系列丛书-高三化学一轮复习考点优化设计第六辑：考点七十七 纯碱的生产 含解析

聚焦与凝萃

1．了解纯碱的生产及发展过程；

2．了解体验天然碱的生产与化工生产之间的联系及体验技术的发展过程； 3．了解路布兰法，掌握氨碱法（索尔维法）及联合制碱法（侯氏制碱法）。

解读与打通

常规考点

一、路布兰法——世界上最早实现纯碱的工业生产 1．用硫酸将食盐转变为硫酸钠

NaCl+H 2SO 4 =NaHSO 4+HCl↑（120 ℃） NaCl+NaHSO 4 =Na 2SO 4+HCl ↑（600～700℃）

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↑（1000 ℃） Na 2S+ CaCO 3=Na 2CO 3+CaS （1000 ℃） 二、氨碱法（索尔维制碱法）生产纯碱

此法所用原料为食盐、氨和二氧化碳（来自碳酸钙），生产过程如下。 1．将二氧化碳通入含氨的饱和食盐溶液中，可得到碳酸氢钠和氯化铵：

NH 3+CO 2+H 2O=NH 4HCO 3 NaCl+NH 4HCO 3=NaHCO 3↓+NH 4Cl

2．制取碳酸钠：2NaHCO 3=====△

Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O↑ 3．氨碱法流程中的物料转化：

CaCO 3=CaO+CO 2 CaO+H 2O = Ca(OH)2

+NH Cl

2NaHCO 3=Na 2CO 3+CO 2+H 2O

2NH 4Cl +Ca(OH)2 = CaCl 2+NH 3+H 2O

4．索尔维制碱法的工艺流程：

5．氨碱法的优点：氨碱法生产纯碱具有原料(食盐和石灰石)便宜易得、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。

6．氨碱法的缺点：大量CaCl 2用途不大，NaCl 利用率只有70%，约30%的NaCl 留在母液中。 三、联合（侯德榜）制碱法：

我国化工专家侯德榜提出将氨碱法与合成氨联合生产的改进工艺，这就是联合制碱法也称侯氏制碱法。 1．生产原理：

NaCl+NH 3+CO 2+H 2O=NaHCO 3+NH 4Cl 2NaHCO 3=====△

Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O↑ 2．该法优点：

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 可作氮肥；可与合成氨厂联合，是合成氨的原料气CO 转化成CO 2，革除了CaCO 3制CO 2这一道工序。

隐性考点

1．索尔维法制碱生产的主要过程

（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，同时回收近一半的二氧化碳再利用。

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 2．联合制碱法的主要生产过程

（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NH4Cl：析出NaHCO3后的母液中吸收NH3，降温加食盐，析出NH4Cl，滤出NH4Cl 后再经氨化、碳酸化制碱。

融合与应用

例1．下列关于工业生产说法错误的是

()

A．在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通氨气，后通二氧化碳

B．在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，皆采用循环操作提高原料利用率

C．在侯氏制碱工业中，二氧化碳可以循环利用

D．硫酸工业中，用水来吸收三氧化硫

解析：硫酸工业中，是用98.3%的浓硫酸来吸收三氧化硫，如果用水来吸收，则会产生酸雾，影响产率，D选项错误。

答案：D

例2．我国化学家侯德榜根据NaHCO3的溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl的都小的的性质，运用CO2＋NH3＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl制备纯碱。如下是在实验室中模拟的生产流程示意图：

则下列叙述错误的是()

A．A气体是NH3，B气体是CO2

B．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

答案：D

扫描与矫正

【正误判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)（每个判断2分，共40分）

（）1．NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用

（）2．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Na2CO3

（）3．索尔维制碱法使用的原料为食盐、CO2、氨，但缺点是盐利用率只有70%，生成的CaCl2难处理

（）4．在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通氨气，后通二氧化碳

（）5．制纯碱的原料只能是无机物

（）6．碳酸钠的俗名叫纯碱，可用来制玻璃、制皂、造纸、纺织和漂染

（）7．路布兰制碱法生产纯碱具有原料利用不充分，成本较高、设备腐蚀严重等缺点（）8．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异

（）9．在侯氏制碱工业中，二氧化碳可以循环利用

（）10．索尔维制碱法中氯化钠的利用率比侯氏制碱法高

（）11．索尔维制碱法中的氨气和二氧化碳均来自合成氨工厂

（）12．侯氏制碱法中能提高氯化钠的利用率并得到副产品氯化铵

（）13．用侯氏制碱法合成纯碱不涉及氧化还原反应

（）14．侯氏制碱法实现了对氨气循环利用

（）15．侯氏制碱法副产品氯化铵的用途为用作化肥、焊药或电解液

（）16．胃溃疡（胃壁溃烂或穿孔）病人的胃酸过多，医生给病人服用Al(OH)3胶乳，既不用苏打也不用小苏打，是因为Na2CO3、NaHCO3与胃液中的盐酸反应生成CO2气

体会加速胃壁穿孔

（）17．在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，皆采用循环操作提高原料利用率

（）18．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量的稀盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同

（）19．工业上常用氨碱法制碳酸钠，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中KHCO3溶解度较大

（）20．侯氏制碱法的优点的是氨和二氧化碳由合成氨厂提供、母液可回收氯化铵、氯化钠的利用率达96%

实训与超越

【7+1模式】

一、单选（7×6分=42分）

1．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，下列区分这两种物质的方法中正确的是

()

A．分别用砂锅加热两种样品，全部分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，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打

D．先将两样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打

2．氨碱法发明人索尔维的国家是()

A．法国C．德国C．英国D．比利时