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1、侯氏制碱法侯氏制碱法 在中国化工史上，有一位杰出的科在中国化工史上，有一位杰出的科学家，以独创的制碱工艺闻名于世，并学家，以独创的制碱工艺闻名于世，并撰写了撰写了纯碱制造一本书纯碱制造一本书,他就是被他就是被称为称为“国宝国宝”的侯德榜。他的侯德榜。他的纯碱制造的纯碱制造被美国的威尔逊教授称为被美国的威尔逊教授称为“中国化学中国化学家对世界文明所作的重大贡献家对世界文明所作的重大贡献”。中国化学工业的先驱：侯德榜中国化学工业的先驱：侯德榜 我国邮电部还特地发我国邮电部还特地发行了一枚侯德榜的纪念行了一枚侯德榜的纪念邮票。邮票。人类获得碱开始是从草木灰中获得碳酸钾，后来人类获得碱开始是从草木灰中
2、获得碳酸钾，后来人类获得碱开始是从草木灰中获得碳酸钾，后来人类获得碱开始是从草木灰中获得碳酸钾，后来又从盐碱地或盐湖中获得碳酸钠。又从盐碱地或盐湖中获得碳酸钠。又从盐碱地或盐湖中获得碳酸钠。又从盐碱地或盐湖中获得碳酸钠。随着工业革命的进随着工业革命的进随着工业革命的进随着工业革命的进行，人类对碱的需求越来越大，远远不能够满足工业行，人类对碱的需求越来越大，远远不能够满足工业行，人类对碱的需求越来越大，远远不能够满足工业行，人类对碱的需求越来越大，远远不能够满足工业生产的需要。生产的需要。生产的需要。生产的需要。纯碱的工业制备史纯碱的工业制备史1、天然碱加工法、天然碱加工法 1791 1791年
3、法国医生路布兰发明了年法国医生路布兰发明了年法国医生路布兰发明了年法国医生路布兰发明了吕布兰吕布兰吕布兰吕布兰制碱法。其制碱法。其制碱法。其制碱法。其原理是：原理是：原理是：原理是：4 该法的主要生产过程在固相中进行，难于连续生该法的主要生产过程在固相中进行，难于连续生该法的主要生产过程在固相中进行，难于连续生该法的主要生产过程在固相中进行，难于连续生产，又需硫酸作原料，设备腐蚀严重，产品质量不纯，产，又需硫酸作原料，设备腐蚀严重，产品质量不纯，产，又需硫酸作原料，设备腐蚀严重，产品质量不纯，产，又需硫酸作原料，设备腐蚀严重，产品质量不纯，原料利用不充分，价格较贵，所以在投产原料利用不充分，价
4、格较贵，所以在投产原料利用不充分，价格较贵，所以在投产原料利用不充分，价格较贵，所以在投产5050年后不敌年后不敌年后不敌年后不敌索尔维法的竞争，于索尔维法的竞争，于索尔维法的竞争，于索尔维法的竞争，于2020世纪世纪世纪世纪2020年代被淘汰。年代被淘汰。年代被淘汰。年代被淘汰。、吕布兰制碱法、吕布兰制碱法、索尔维法、索尔维法(氨碱法氨碱法)1862 1862年比利时人年比利时人年比利时人年比利时人索尔维索尔维索尔维索尔维发明了发明了发明了发明了氨碱法氨碱法氨碱法氨碱法制备碳酸钠。其制备碳酸钠。其制备碳酸钠。其制备碳酸钠。其反应原理为：反应原理为：反应原理为：反应原理为：NH3CO2H2O=
5、NH4HCO3 NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2 2NH4Cl(母液中母液中)CaO =2NH3CaCl2H2O、侯氏制碱法、侯氏制碱法(联合制碱法联合制碱法)侯氏制碱法侯氏制碱法侯氏制碱法侯氏制碱法(联合制碱法联合制碱法联合制碱法联合制碱法)原理：原理：原理：原理：NH3CO2H2O=NH4HCO3NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3H2OCO2 改进：在改进：在改进：在改进：在 5 51010时，向母液中通人氨时，向母液中通人氨时，向母液中通人氨时，向母液中通人氨气并加入食盐细粒，析出可做氮肥的气
6、并加入食盐细粒，析出可做氮肥的气并加入食盐细粒，析出可做氮肥的气并加入食盐细粒，析出可做氮肥的NHNH4 4ClCl结晶，过滤后的滤液再循环使用。结晶，过滤后的滤液再循环使用。结晶，过滤后的滤液再循环使用。结晶，过滤后的滤液再循环使用。索尔维法索尔维法索尔维法索尔维法:优点：原料经济，能连续生产，优点：原料经济，能连续生产，优点：原料经济，能连续生产，优点：原料经济，能连续生产，COCO2 2和和和和NHNH3 3能回收使用。能回收使用。能回收使用。能回收使用。缺点：大量缺点：大量缺点：大量缺点：大量CaClCaCl2 2用途不大，用途不大，用途不大，用途不大，NaClNaCl利用率只有利用率
7、只有利用率只有利用率只有7070 。侯氏制碱法与索维尔法的比较侯氏制碱法与索维尔法的比较侯氏制碱法侯氏制碱法侯氏制碱法侯氏制碱法:优点优点优点优点:向母液中通人氨气并加入食盐细粒，析出可做氮肥向母液中通人氨气并加入食盐细粒，析出可做氮肥向母液中通人氨气并加入食盐细粒，析出可做氮肥向母液中通人氨气并加入食盐细粒，析出可做氮肥的的的的NHNH4ClCl结晶使食盐的利用率提高到结晶使食盐的利用率提高到结晶使食盐的利用率提高到结晶使食盐的利用率提高到9696 ；NHNH4ClCl可做可做可做可做氮肥。氮肥。氮肥。氮肥。性质一性质一与酸反应的对比与酸反应的对比Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+
8、CO2 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 原理：原理：结论：结论：相同条件下，碳酸氢钠与盐酸反应快相同条件下，碳酸氢钠与盐酸反应快解释解释解释解释演示演示演示演示碳酸钠和碳酸氢钠的性质碳酸钠和碳酸氢钠的性质性质二性质二热稳定性对比热稳定性对比原理：原理：结论：结论：碳酸氢钠受热易分解，碳酸氢钠受热易分解，碳酸钠一般不分解。碳酸钠一般不分解。2NaHCO3 Na2CO3+CO2 +H2O装置装置 Na2CO3 NaHCO3俗俗 名名色色 态态溶解性溶解性热稳定性热稳定性苏打、纯碱苏打、纯碱小苏打小苏打白色粉末白色粉末细小白色晶体细小白色晶体 是无色晶体是无色晶体 在空气中会失去结晶
9、水在空气中会失去结晶水 变为无水碳酸钠变为无水碳酸钠 Na2CO3 NaHCO3俗俗 名名色色 态态溶解性溶解性热稳定性热稳定性稳定稳定 碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水苏打、纯碱苏打、纯碱小苏打小苏打白色粉末白色粉末细小白色晶体细小白色晶体 O2H2CO3CO2Na3NaHCO2+=Na2CO3 NaHCO3俗俗俗俗 名名名名色色色色 态态态态溶解性溶解性溶解性溶解性热稳定性热稳定性热稳定性热稳定性与与与与 酸酸酸酸反反反反 应应应应与碱与碱与碱与碱反应反应反应反应烧烧烧烧碱碱碱碱受热易分解不反应不反应2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2HCl+NaHCO3=N
10、aCl+H2O+CO2NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H20稳定稳定 碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水苏打、纯碱苏打、纯碱小苏打小苏打白色粉末白色粉末细小白色晶体细小白色晶体 Na2CO3 NaHCO3俗俗俗俗 名名名名色色色色 态态态态溶解性溶解性溶解性溶解性热稳定性热稳定性热稳定性热稳定性与与与与 酸酸酸酸反反反反 应应应应与碱与碱与碱与碱反应反应反应反应烧烧烧烧碱碱碱碱与与与与反应反应反应反应转转转转 化化化化受热易分解不反应不反应2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H
11、20稳定稳定 碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水苏打、纯碱苏打、纯碱小苏打小苏打白色粉末白色粉末细小白色晶体细小白色晶体 Na2CO3H2O CO22NaHCO3探究探究1、碳酸盐的溶解性碳酸盐的溶解性SNa2CO3SNaHCO3SCa(HCO3)2SCaCO3可溶性碳酸盐可溶性碳酸盐 S正盐正盐S酸式盐酸式盐不溶性碳酸盐不溶性碳酸盐 S酸式盐酸式盐S正盐正盐注：注：碳酸盐的正盐除碳酸盐的正盐除NaNa、K K、NHNH4 4+外，多外，多数是不溶于水的，而碳酸盐中的酸式盐却数是不溶于水的，而碳酸盐中的酸式盐却都溶于水。鉴别都溶于水。鉴别NaNaCOCO与与NaHCONaHCO溶
12、液时，溶液时，我们即可据此用我们即可据此用BaClBaCl或或CaClCaCl做试剂来进做试剂来进行鉴别。行鉴别。向饱和向饱和Na2CO3溶液中通溶液中通CO2有什么现象？有什么现象？现象：现象：有晶体析出有晶体析出Na2CO3（饱和）（饱和）H2O CO22NaHCO3思思考考解释：解释：在相同温度条件下，在相同温度条件下，NaHCO3的溶解的溶解度比度比Na2CO3大大在反应的过程中要消耗溶剂水在反应的过程中要消耗溶剂水生成的生成的NaHCO3的质量比的质量比Na2CO3的的质量大质量大、如何鉴别、如何鉴别Na2CO3和和NaHCO3n n热稳定性不同热稳定性不同n n和酸反应生成气体的速
13、率的差异和酸反应生成气体的速率的差异n nBaCl2或或CaCl2(稀溶液稀溶液)讨论讨论思考思考：能不能用：能不能用Ba(OH)2 、Ca(OH)2 区别区别?2NaHCO2NaHCO3 3 Ba(OH)Ba(OH)2 2（不足）（不足）（不足）（不足）BaBaCOCO3 3 Na Na2 2COCO3 3 2H2H2 2OONaHCONaHCO3 3 Ba(OH)Ba(OH)2 2（过量）（过量）（过量）（过量）BaBaCOCO3 3 Na NaOHOH HH2 2OO碳酸钠和碳酸氢钠的用途碳酸钠和碳酸氢钠的用途小结小结2碳酸钠和碳酸氢钠的性质碳酸钠和碳酸氢钠的性质3碳酸钠和碳酸氢钠的用途
14、碳酸钠和碳酸氢钠的用途1侯氏制碱法侯氏制碱法(联合制碱法联合制碱法)原理原理 巩固练习：巩固练习：1、除去碳酸钠固体中含有少量碳酸氢钠的方法是、除去碳酸钠固体中含有少量碳酸氢钠的方法是 （）A、加热、加热 B、加入生石灰并加热、加入生石灰并加热 C、将固体配成溶液并通入、将固体配成溶液并通入CO2 D、加入盐酸、加入盐酸2、欲除去碳酸氢钠溶液中少量碳酸钠的杂质，、欲除去碳酸氢钠溶液中少量碳酸钠的杂质，适宜加入的物质是适宜加入的物质是 （）A、Ca(OH)2 B、Ca(HCO3)2 C、盐酸、盐酸 D、CO2AD3 3、如何除去二氧化碳气体中的少量氯化氢杂质？如何除去二氧化碳气体中的少量氯化氢杂
15、质？如何除去二氧化碳气体中的少量氯化氢杂质？如何除去二氧化碳气体中的少量氯化氢杂质？通过盛饱和通过盛饱和NaHCO3溶液的洗气瓶溶液的洗气瓶4、在天平的托盘上分别放等质量的两只烧杯，烧杯内在天平的托盘上分别放等质量的两只烧杯，烧杯内分别盛等质量的溶质质量分数相等的稀硫酸，使天平分别盛等质量的溶质质量分数相等的稀硫酸，使天平平衡。然后分别向烧杯中加入等质量的碳酸钠和碳酸平衡。然后分别向烧杯中加入等质量的碳酸钠和碳酸氢钠，充分反应后，结果天平指针偏向盛氢钠，充分反应后，结果天平指针偏向盛 的烧的烧杯，其原因是杯，其原因是 ；在反应过程中见到的明显现象是在反应过程中见到的明显现象是 ，而，而上述现象的明显差别是上述现象的明显差别是 。、将某碳酸钠和碳酸氢钠混合物、将某碳酸钠和碳酸氢钠混合物2.74 g 加热到质量加热到质量不再变化时，剩余物质的质量为不再变化时，剩余物质的质量为2.12 g。求混合物中。求混合物中碳酸钠的质量分数。碳酸钠的质量分数。碳酸钠碳酸钠加入碳酸钠的烧杯中逸出的气体多加入碳酸钠的烧杯中逸出的气体多均有气泡冒出均有气泡冒出加碳酸氢钠的烧杯中气体加碳酸氢钠的烧杯中气体的生成速率快的生成速率快差量法解题差量法解题结束结束