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文檔簡介
課題3純堿的生產(chǎn)第一頁,共三十三頁。知道純堿的用途嗎?你第二頁,共三十三頁。第三頁,共三十三頁。自然界中有純堿嗎?內(nèi)蒙古鄂爾多斯合同查汗淖堿湖
第四頁,共三十三頁。寸草不生的鹽堿地第五頁,共三十三頁。中國最大的內(nèi)陸湖泊,也是國內(nèi)最大的咸水湖—青海湖第六頁,共三十三頁。想一想?獲得純堿的方法有哪些?第七頁,共三十三頁。純堿生產(chǎn)車間純堿的生產(chǎn)第八頁,共三十三頁。如何獲得自然界中的純堿?第九頁,共三十三頁。思考與交流1.從天然堿的形成推測碳酸鈉在水中結(jié)晶析出主要受到哪些因素的影響?2.根據(jù)天然堿的存在及其主要化學成分,請你設想工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什么?為什么?第十頁,共三十三頁。
①根據(jù)影響固體物質(zhì)在水中溶解度的因素可知,溫度、結(jié)晶水合物的組成及溶劑的質(zhì)量等因素影響Na2CO3在水中的結(jié)晶析出。第十一頁,共三十三頁。資料卡片路布蘭法——世界上最早實現(xiàn)純堿的工業(yè)生產(chǎn)1.用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徕cNaCl+H2SO4NaHSO4+HCl↑NaCl+NaHSO4Na2SO4+HCl↑120℃600~700℃2.將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱,反應生成碳酸鈉和硫化鈣Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS1000℃1000℃路布蘭法缺點第十二頁,共三十三頁。資料卡片:世界上最早是通過路布蘭(N.Leblanc,1742-1806)法實現(xiàn)碳酸鈉的工業(yè)生產(chǎn)。缺點:原料利用不充分、成本較高,設備腐蝕嚴重等。第十三頁,共三十三頁。一、氨堿法生產(chǎn)純堿(索爾維制堿法)比利時化學家——索爾維第十四頁,共三十三頁。氨堿法工藝流程第十五頁,共三十三頁。一、氨堿法生產(chǎn)純堿(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)品副產(chǎn)品圖1—11氨堿法生產(chǎn)原理示意圖第十六頁,共三十三頁。優(yōu)點:不足:原料便宜成品純度高氯化鈉利用率低氨和部分二氧化碳可循環(huán)使用制作步驟簡單產(chǎn)生了當時認為無用的氯化鈣請分析氨堿法的優(yōu)點?有不足之處嗎?第十七頁,共三十三頁。二、聯(lián)合制堿法個人簡歷:1890年出生1911年考入清華留美預備學校,后以10門功課1000分的優(yōu)異成績被保送到美國留學1916年獲美國麻省理工學院學士學位1919年獲美國哥倫比亞大學碩士學位1921年獲博士學位第十八頁,共三十三頁。合成氨工藝中需要將CO轉(zhuǎn)化為CO2除去,排空的二氧化碳使原料的利用不盡合理,還會對大氣造成一定影響。為解決這一問題,我國化工專家侯德榜提出了將氨堿法與聯(lián)合生產(chǎn)的改進工藝,這就是聯(lián)合制堿法,也稱侯氏制堿法。第十九頁,共三十三頁。聯(lián)合制堿法工藝流程第二十頁,共三十三頁。二、聯(lián)合制堿法(侯氏制堿法)NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O原料ⅡNH3CO2(原料Ⅰ,來自合成氨)(副產(chǎn)品)圖1—12聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖第二十一頁,共三十三頁。兩種著名的制堿技術(shù)(1)氨堿法制純堿(索爾維制堿法)(2)聯(lián)合制堿法(侯氏制堿法)思考:閱讀圖1-11和圖1-12,總結(jié)這兩種方法的有何相同?第二十二頁,共三十三頁。相同點:不同點:原理相同NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====
Na2CO3+CO2↑+H2O↑△原料的來源和副產(chǎn)物不同第二十三頁,共三十三頁。
在純堿的生產(chǎn)過程中NaCl是否被充分利用?
第二十四頁,共三十三頁。特點:生產(chǎn)過程中所需的氨和二氧化碳都是由合成氨廠提供的,從濾出碳酸氫鈉后所得的母液中可回收氯化銨,因此,它保留了氨堿法的優(yōu)點,克服了它的缺點使氯化鈉的利用率提高到了96%以上,盡管增加了設備循環(huán)處理的量,也會加重設備的腐蝕,但經(jīng)濟上完全可以補償此法的不足。聯(lián)合制堿法既體現(xiàn)了大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)的優(yōu)越性,也是綜合利用原料、降低成本、減少環(huán)境污染的典型代表。請分析聯(lián)合堿法的優(yōu)點?第二十五頁,共三十三頁。思考與交流
人類歷史上,科學技術(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(1791)、索爾維(1862)和侯德榜(1924)的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習化學的,侯德榜是化學工程學博士。根據(jù)三個人所處的年代及學習經(jīng)歷,你對技術(shù)與科學的關(guān)系有哪些新的認識?第二十六頁,共三十三頁??偨Y(jié):氨堿法的生產(chǎn)原理重點:難點:
離子反應的實質(zhì)就是使離子的濃度減小NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3====
Na2CO3+CO2↑+H2O↑△第二十七頁,共三十三頁。練習1.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B.母液可回收氯化銨C.氯化鈉的利用率達96%D.以上全是D第二十八頁,共三十三頁。2.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()A.KHCO3溶解度較大B.KHCO3溶解度較小C.K2CO3溶解度較大D.K2CO3溶解度較大A第二十九頁,共三十三頁。3.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()A.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C.溶于水中,滴加少量BaCl2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A第三十頁,共三十三頁。4.(2005上海高考,26,13分)我國化學家侯德榜,改革國外的純堿生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)流程可簡要表示如下:(1)副產(chǎn)品的一種用途為。(2)使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上,主要是設計了
的循環(huán)。用作化肥或焊藥或電解液Ⅰ第三十一頁,共三十三頁。(3)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
。(4)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
。
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