侯式制碱法原理和简单流程.docx

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1、精就教化学科老前辅导讲义学员编号：年级：高三课时数：3学员姓名，辅导科目，化学学科老师：授课主题侯式制破法原理和简洁流程侯氏制碱法在上海高考中占有比较特别的地位，出现的几率较大；常考教学目的的学问点是侯氏制碱法的原理.、温度的选择、母液的成分、处理与与氨一碱法的优劣比较，学生在温度的限制和母液的处理上出现的错误几率较大。教学内容1 .【2013年上海高考6】与索尔维制碱法相比，侯德榜制碱法最突出的优点是（）A.原料利用率高B.设备少C.循环利用的物质多D.原料易得2 .【2012年上海高考八】碳酸氢铁是一种重要的钱盐。试验室中，将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢被，用碳酸氢铉和氯化钠可制得纯碱。完

2、成下列填空：41.二氧化碳通入氨水的过程中，先有晶体（填写化学式）析出，然后晶体溶解，最终析出NHHCO,晶体。3.【2010年上海高考27】工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：HX1粗&水ff向f而嬴If1.过港If就f纯碱IICD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。AB2）试验室提纯粗盐的试验操作依次为：取样、沉淀、冷却结晶、烘干。3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是O碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其缘由是.4）碳酸化后过滤，漉液D最主要的成分是（填写化学式），检验这一成分的阴离子的详细方法是：5）氨碱法流程中氨是循环运用的

3、，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：滤液D加石灰水前先要加热，缘由是O6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。假如用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）4.【2005年上海高考五26（八）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：食盐水CO2合氨厂卜理NHa1Ir川沉乎池一母液一循环INa2CCh（提取副产品）（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o（4）使原料氯化钠的利用率从70%提高

4、到90%以上，主要是设计/_（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，通氨气的作用有一O（八）增大NH；的浓度，使NHQ更多地析出(b)使NaHCOj更多地析出(c)使NaHCO3转化为Na0“提高析出的NHC1.纯度答案：1.A2. .(NHt)2COy3. 1)Ca(OH)2或CaON&C0,2)溶解过滤蒸发过滤3)有晶体析出(或出现浑浊)碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大4) NH1C1.取样，加硝酸酸化，再加硝酸银，有白色沉淀产生，该阴离子是氯离子5) NH；

5、+OHfNHjt+H2O防止加入石灰水时产生碳酸钙沉淀(解析：加热时，使碳酸氢根水解程度增大，释放出二氧化碳，削减碳酸氢根的量，从而削减氢氧根的消耗，使筱根完全转化为氨气放出，同时产生碳酸钙的含量也相应的削臧)4. (1)联合制碱法或侯德榜制碱法化肥或电解液或焊药等(其他合理答案均给分)(2)NH.t+C02+H20NaC1.-*NH1C1+NaHCO11或NHj+CO,+H2O-NH1HCOjNH1HCOj+NaCI-NaHCO31+NH1C1.(3)CO2(4)I过滤(5)稀硝酸和硝酸银溶液(6)aC【学问梳理】试臆背景：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

6、等11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、试验原理化学反应原理是：.总反应为：将经过灌、洗涤得到的NaHCo，微小晶体再加热，制得纯碱产品：答案1化学反应原理：NH.+CO2+H2ONHiHCO,Naeka+NHaHC。、NaHCOfI+NHiCI总反应：NaC1.1.tt1.ih+NH+CO2+H:ONaHCOyI+NHCI2NaHCO-Na2CO,+CO.+H,O二、氨破法（又称索尔维法）1.原料：.食盐（氯化钠）、石灰石（经段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，NHy+CO2+Hz

7、ONH1HCO.再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化筱溶液，NuC1.+NH1HCO,NiiHCO,J+NH4CI将经过滤、洗涤得到的NaHCoi微小晶体，再加热搬烧制得纯碱产品。2NaHCO,-Na1CO1.+CO2+H2O（放出的氧化碳气体可回收循环运用）含有氯化核的滤液与石灰乳Ca（OH）J混合加热，所放出的究气可回收循环运用。Ca0+H20Ca（OH）1.,2NHCO+H：CO+Hq,COHz2 .步骤：联合制械法包括两个过程：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NaHCOJ微小晶体，再燃烧制得纯碱产品，其滤液

8、是含有氯化核和氯化钠的溶液。其次个过程是从含有氯化铉和氨化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铉晶体。由于氯化钺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，而且氯化核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氨化钠，并通入氨气，可以使氨化铉单独结晶沉淀析出，经过滤、洗涤和干燥即得氯化筱产品。此时滤出氯化钱沉淀后所得的滤液，已基本上被氯化钠饱和，可回收循环运用。其工业生产的简洁流程如图所示：IPo,（胸使用）-it.Fg1.JqNiCI1.kHQ1.产品IjMr.Utt战旅.不馈昂恺和食砧水（循环使用）此法优点：保留了氨碱法的优点，消退了它的缺点

9、，使食盐的利用率提高到96%：NH1CI可做氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转化成C6,革除了CaCO,制CO?这一工序。【探讨】1、索尔维实行了哪些措施来提高宓的利用率？（1）（3）答案：（I）先制得城化的饱和食盐水，再与CO?反应（2）使C（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”实行了怎样的方式对母液进行处理？从化学原理上分析实行这些处理措施的缘由。（1）向母液中加食盐细粒【思索】向向母液中加食盐细粒的目的是什么？答案：降低氯化铉在氯化钠中的溶解度，便于氯化铉的析出（2）

10、向母液中通氨气【思索】向母液中通氨气的作用有哪些？答案：增加NH；的浓度，有利于NHQ析出使NaHC0“转化为Na2CQ1,提高析出NHC1.的纯度。（3）降温至5C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（NaC1.）的利用率,不产生无用的CaCI2。（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C1.,可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定第，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）充分利用原料一体现物料平衡思想例如：合成氨生产、纯碱生产中

11、都有原料利用的工艺；接触法制硫酸、第氧化制硝酸中都利用廉价的一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须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）爱护环境一体现绿色化学思想：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O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）和宓碱法的生产流程简要表示如下图:冷却至IOC以卜,过池NHQ联减法（候氏制&法）生产流程示惠E01排出液W氧液法生产流程示意图（1）沉淀池中发生反应的化学

12、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0（3）在氨碱法生产过程中氨要循环运用，但不须要补充，在母液中加生石灰前先要加热的缘由是o负碱法总反应过程可用化学方程式表示为（4）依据联碱法中从母液中提取氯化铁晶体的过程推想，所得结论正确是。a.常温时氯化核的溶解度比氯化钠小b.通入氨气能增大M1.；的浓度，使氯化核更多析出c.加入食盐细粉能提高Na的浓度，使aHC0结晶析出d.通入氨气能使NaHCo,转化为Na0.”提高析出的H,C1纯度（5）联碱法中，每当通入N44.81.（已折合成标准状况下）时可以得到纯碱100.Og,则N

13、H的利用率为；相比于双碱法，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。依据“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.依据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据，试验室制备纯碱Na0、的主要步骤是:将配制好的饱和NaC1.溶液倒入烧杯中加热，限制温度在30-35C,搅拌下分批加入研细的W1.HCQ,固体，加料完毕后，接着保温30分钟，静置、过滤得NaHCO晶体。用少量蒸储水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2小时，得Na0固体。四种盐在不同温度卜的溶解度（g100g水）表温度盐溶解度OCIoC20C30C40,C50C60C100,cNaC1.35.735.836.036.336.637.037.339.8NH1HCO;,11.915.821.027.0-NaIICO36.98.19.611.112.714.516.4NH4C1.29.433.337.241.445.850.455.377.335Cw1.Hm会有分解请回答：反应温度限制在3035C,是因为若高于35,则若低于30C,则,为限制此温