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1、第二章海水中的重要元素钠和氯工业制碱一索尔维制碱法和侯氏制碱法【目标导航】1. 了解工业制碱的两种原理。3.:通过对于侯氏制碱法的分析,增强社会责任。3.通过对工业制碱原理的学习,能理解掌握化学知识在社会生活中的重要作用。一、索尔维制碱法氨碱法(又称索尔维法),是比利时工程师苏尔维(18381922)于1892年发明的纯碱制法。 索尔维以食盐(氯化钠)、石灰石(经燃烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱。 先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水,再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和 氯化铁溶液。其工业生产的简单流程如图所示:和食盐水氨 遇NIL 土卜 ,xxn 水过渡洗涤 Scot
2、沉淀LNaHCOs -沉淀 A_nh, ci Nul C-NH式循环使用)璋液 CaCh,NadMOH),石灰;L二、侯氏制碱法侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的,其工业生产的简单流程表示如下:;元证燥烧NaHCO,一饱和食盐水Na,CO$产品nh3氨 盐 水iRNtCl翅眼波泽.干馒昂饱和食盐水(循用)过进, 洗涤 jQCOi合成氨工厂NH ZNaHCChNa2cO3 +CO2T + H2O(X即为CO2,可以循环利用)。(3)循环I的设计使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上。(4)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:增大
3、NHI的 浓度,使NH4a更多地析出、使NaHCCh转化为Na2co3,提高析出的NH4cl纯度。考点一索尔维制碱法【例1】碳酸钠的用途很广,可用做冶金、纺织、漂染等工业的基本原料.请根据题意 回答下列问题:I .世界最早工业生产碳酸钠的方法是路布兰(NLeblanc)法.其流程如下: 、浓 H?SO;|7 s / 、|木炭、石灰石八 一-流程I流程II(1)流程I的另一产物是,流程n的反应分步进行:a. Na2so4+4C 100贯Na2S+4COT;b. Na2s与石灰石发生复分解反应,总反应方程式可表示为 .H. 1862年,比利时人索尔维(Ernest Solvay)用氨碱法生产碳酸钠
4、.反应原理如下:ICaCO3- CCh+CaOCaOH:0 = CafOHfeJNaCI(饱和计NW+COj+HQ- NaHCOj+NH4Cl 八 个、,2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OINCI+COHh=2NH3+CaC12(副产物)+2HQ20时一些物质在水中的溶解度/g -(lOOgH.O)-1NaClNH4clNaHCO3NH4HCO3NaHCO335.937.29.621.721.5氨碱法生成纯碱的原料是 ,可循环利用的物质有 .(3)饱和NaCl溶液通NH3和CO2能生成NaHCO3的原因有: 【对点训练1】1861年比利时人索尔维以食盐、石灰石和氨为原料制得了碳酸钠,
5、这种方法叫做氨碱法,也叫索尔维制碱法,其工艺流程如图所示。饱和食盐水通NH操作I-rNaHCC沉淀操作口废液石灰石9含NH4CI、NaCl的溶液石灰乳请回答下列问题:向氨盐水中通入CChEl寸,反应的化学方程式为。(2)操作I的名称是o废液中含有的溶质是(填化学式)o(4)流程中可以循环使用的物质是(填化学式)o(5)列举纯碱的一种用途o考点二侯氏制碱法【例2】我国化学家侯德榜(如图)改进国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图:CO:饱和食盐水 X合成氨厂NH;LU循环2渔一母液 (提取副产品),沉淀疝d不烧炉循环1该生产纯碱的方法称联合制碱法,也称侯式制碱法联合制碱法,在制得纯碱的同时,还可得到一种副产品。上述沉淀池中发生的化学反应方程式是,实验室分离出沉淀的操作是(2)写出上述流程中X物质的分子式 o(3)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 的循环(填上述流程中的编号1、2)o(4)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,还需要的试剂有(5)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A.增大NW的浓度,使NH4cl更多地析出B.使NaHCCh更多地析出C.使NaHCCh转化为Na2c03,提高析出的NH4cl纯度