高二化學(xué)純堿的生產(chǎn)

1、 自然界中是否存自然界中是否存在純堿？在純堿？中國最大的內(nèi)陸湖泊，也是國內(nèi)最大的咸水湖中國最大的內(nèi)陸湖泊，也是國內(nèi)最大的咸水湖青海湖青海湖寸草不生的鹽堿地寸草不生的鹽堿地 根據(jù)天然堿的存在及其主要化學(xué)成分，根據(jù)天然堿的存在及其主要化學(xué)成分，請你設(shè)想工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什請你設(shè)想工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什么？為什么？么？為什么？路布蘭法路布蘭法世界上最早實現(xiàn)純堿的工業(yè)生產(chǎn)世界上最早實現(xiàn)純堿的工業(yè)生產(chǎn)1.1.用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徕c用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徕cNaCl+H2SO4 NaHSO4+HClNaCl+NaHSO4 Na2SO4+HCl 1206007002.2.將硫酸鈉與木炭、石灰石

2、一起加熱，反應(yīng)生成碳酸將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱，反應(yīng)生成碳酸鈉和硫化鈣鈉和硫化鈣Na2SO4+2C Na2S+2CO2Na2S+CaCO3 Na2CO3+CaS10001000（索爾維制堿法）（索爾維制堿法）比利時化學(xué)家比利時化學(xué)家索爾維索爾維2、 20時，時，由由NH4HCO3、NaCl和和H2O配制成一配制成一混合溶液，當(dāng)把溶液加熱蒸發(fā)后冷卻至混合溶液，當(dāng)把溶液加熱蒸發(fā)后冷卻至20 ，首，首先析出的物質(zhì)是什么？先析出的物質(zhì)是什么？20時一些物質(zhì)在水中的溶解度時一些物質(zhì)在水中的溶解度/gNaClNH4ClNa2CO3NaHCO3NH4HCO335.935.937.237.221.521

3、.59.69.621.721.71、向向AgNO3溶液中滴加溶液中滴加KCl將會看到什么現(xiàn)象？將會看到什么現(xiàn)象？（索爾維制堿法）（索爾維制堿法）CaCO3=CO2+CaONaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OCaO+H2O=Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O產(chǎn)品產(chǎn)品副產(chǎn)品副產(chǎn)品優(yōu)點：優(yōu)點： 原料便宜易得，產(chǎn)品純度高，氨和部原料便宜易得，產(chǎn)品純度高，氨和部分二氧化碳可以循環(huán)使用，制作步驟簡單。分二氧化碳可以循環(huán)使用，制作步驟簡單。缺點：缺點： 副產(chǎn)物氯化鈣的處理，食鹽的利用率副產(chǎn)物氯化鈣的處理

4、，食鹽的利用率不高，大約只有不高，大約只有70%。個人簡歷：個人簡歷：1890年年 出生出生1911年年 考入清華留美預(yù)備學(xué)校，后以考入清華留美預(yù)備學(xué)校，后以10門功課門功課 1000分的優(yōu)異成績被保送到美國留學(xué)分的優(yōu)異成績被保送到美國留學(xué)1916年年 獲美國麻省理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位獲美國麻省理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位1919年年 獲美國哥倫比亞大學(xué)碩士學(xué)位獲美國哥倫比亞大學(xué)碩士學(xué)位1921年年 獲博士學(xué)位獲博士學(xué)位（侯氏制堿法）（侯氏制堿法）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O原料原料NH3CO2（原料（原料，來自合成氨），來自合成氨）（副

5、產(chǎn)品）（副產(chǎn)品） 根據(jù)聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖，分析比較根據(jù)聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖，分析比較它與氨堿法的有哪些異同？它與氨堿法的有哪些異同？相同點：相同點：不同點：不同點：原理相同原理相同NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3= Na2CO3+CO2+H2O原料的來源和副產(chǎn)物不同原料的來源和副產(chǎn)物不同 在純堿的生產(chǎn)過程中是在純堿的生產(chǎn)過程中是先通入先通入NH3還是還是CO2？ 人類歷史上，科學(xué)技術(shù)的突破性重大發(fā)現(xiàn)和人類歷史上，科學(xué)技術(shù)的突破性重大發(fā)現(xiàn)和成果總是與一些偉大的名字聯(lián)系在一起，路布蘭成果總是與一些偉大的名字聯(lián)系在一起，路布蘭（17911791）、索

6、爾維（）、索爾維（18621862）和侯德榜（）和侯德榜（19241924）的）的名字都銘刻在人類制堿技術(shù)發(fā)展的歷史上，你知名字都銘刻在人類制堿技術(shù)發(fā)展的歷史上，你知道嗎？路布蘭是一名醫(yī)生，索爾維是在工作中學(xué)道嗎？路布蘭是一名醫(yī)生，索爾維是在工作中學(xué)習(xí)化學(xué)的，侯德榜是化學(xué)工程學(xué)博士。根據(jù)三個習(xí)化學(xué)的，侯德榜是化學(xué)工程學(xué)博士。根據(jù)三個人所處的年代及學(xué)習(xí)經(jīng)歷，你對技術(shù)與科學(xué)的關(guān)人所處的年代及學(xué)習(xí)經(jīng)歷，你對技術(shù)與科學(xué)的關(guān)系有哪些新的認(rèn)識？系有哪些新的認(rèn)識？氨堿法的生產(chǎn)原理氨堿法的生產(chǎn)原理重點：重點：難點：難點： 離子反應(yīng)的實質(zhì)就是使離子的濃離子反應(yīng)的實質(zhì)就是使離子的濃度減小度減小NaCl+NH3+C

7、O2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3= Na2CO3+CO2+H2O1.1.下列屬于侯氏制堿法的優(yōu)點的是（下列屬于侯氏制堿法的優(yōu)點的是（ ）A. .氨和二氧化碳由合成氨廠提供氨和二氧化碳由合成氨廠提供B. .母液可回收氯化銨母液可回收氯化銨C. .氯化鈉的利用率達氯化鈉的利用率達96%D. .以上全是以上全是D2.2.工業(yè)上常用氨堿法制碳酸鈉，但卻不能用氨工業(yè)上常用氨堿法制碳酸鈉，但卻不能用氨堿法制碳酸鉀，這是因為在溶液中（堿法制碳酸鉀，這是因為在溶液中（ ）A.KHCO3溶解度較大溶解度較大B.KHCO3溶解度較小溶解度較小C.K2CO3溶解度較大溶解度較大D.K2CO3溶解

8、度較大溶解度較大A3.3.為了檢驗純堿的質(zhì)量（可能含有少量小蘇打），為了檢驗純堿的質(zhì)量（可能含有少量小蘇打），取少量樣品進行實驗，可以采用的方法是（取少量樣品進行實驗，可以采用的方法是（ ）A.加熱后通入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象加熱后通入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象B.滴加鹽酸，觀察現(xiàn)象滴加鹽酸，觀察現(xiàn)象C.溶于水中，滴加少量溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象溶液，觀察現(xiàn)象D.溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，觀察現(xiàn)象溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，觀察現(xiàn)象A4.(20054.(2005上海高考，上海高考，26 ,1326 ,13分分) )我國化學(xué)家侯德我國化學(xué)家侯德榜，改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)

9、流程可簡榜，改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡要表示如下：要表示如下：(1) 副產(chǎn)品的一種用途為副產(chǎn)品的一種用途為 。(2)使原料氯化鈉的利用率從使原料氯化鈉的利用率從70%提高到提高到90%以以上，主要是設(shè)計了上，主要是設(shè)計了 的循環(huán)。的循環(huán)。用作化肥或焊藥或電解用作化肥或焊藥或電解液液(3)為檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣為檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加溶于水后，再滴加 。(4)向母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)向母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有品，通氨氣的作用有 。(a) 增大增大NH4+的濃度，使的

10、濃度，使NH4Cl更多地析出更多地析出(b) 使使NaHCO3更多地析出更多地析出(c) 使使NaHCO3轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為Na2CO3，提高析出的，提高析出的NH4Cl純度純度稀稀HNO3和和AgNO3溶液溶液AC5.5.（2005年天津）根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表數(shù)據(jù)，實驗室制備純堿的主年天津）根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表數(shù)據(jù)，實驗室制備純堿的主要步驟是：將配制好的飽和要步驟是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在3035，攪拌下分批加入研細的攪拌下分批加入研細的NH4HCO3 固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置

11、、分鐘，靜置、過濾得過濾得NaHCO3 晶體，用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，晶體，用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，灼燒兩小時，得到灼燒兩小時，得到Na2CO3固體。固體。(1)(1)反應(yīng)溫度控制在反應(yīng)溫度控制在30303535，是因為若高于，是因為若高于3535，則，則 ；若低于；若低于3030則則 ；為控制此溫度范圍，應(yīng)采取的加熱方法是；為控制此溫度范圍，應(yīng)采取的加熱方法是 。( (2)2)加料完畢后，繼續(xù)保溫加料完畢后，繼續(xù)保溫3030分鐘，目的是分鐘，目的是 ；只析出；只析出NaHCO3 晶晶體的原因是體的原因是 ； 用蒸餾水洗滌用蒸餾水洗滌NaHCO3 晶體的目的是除晶體的目的是除去去 雜質(zhì)（以化學(xué)式表示）雜質(zhì)（以化學(xué)式表示）四種鹽在不同溫度下的溶解度（四種鹽在不同溫度下的溶解度（g100gg100g水水) )表：表：010 20 30 40 50 60 100 NaCI35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0_NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4_NH4Cl29.433.337.241.445.85