课题3　纯碱的生产 (7)

1、 第三节 纯碱的化工生产1.金属Na久置于空气中，最终会变成什么？俗名为什么？Na2CO3.10H2ONa空气中O2NaO空气中H2ONaOH空气中CO2风 化Na2CO3俗名：纯碱、苏打2. Na2CO3有哪些物理性质？Na2CO3和NaHCO3如何相互转化？知道纯碱的用途吗？你纯碱的用途！玻璃药品肥皂、洗涤剂生活用品纺织业想一想 自然界中哪些地方存在纯碱？内蒙古鄂尔多斯合同查汗淖碱湖 鄂尔多斯天然碱厂中国最大的内陆湖泊，也是国内最大的咸水湖青海湖寸草不生的盐碱地想一想？如何获得自然界中的纯碱？1.天然碱：湖水中的Na2CO3在低温下结晶析出，经过简单加工得到天然碱。2.从生长在盐碱地和海岸

2、附近的植物的灰烬中提取。历史上天然碱和从植物当中提取的碱一般经张家口和古北口运转到全国各地，故我国有“口碱”之称18世纪后，天然碱和从植物中提取的碱已经远不能满足生产发展的需求，纯碱工业随之发展起来。思考与交流1.从天然碱的形成推测碳酸钠在水中结晶析出主要受到哪些因素的影响？温度、结晶水合物的组成和溶剂的质量2.根据天然碱的存在及其主要化学成分，请你设想工业生产碳酸钠的主要原料是什么？为什么？ 天然碱的主要成分是碳酸钠，含有钠离子和碳酸根离子。碳酸盐是由自然界中的二氧化碳通过化学反应转化而来，因此，二氧化碳或能够产生二氧化碳的碳酸盐是生产原料之一；含有钠离子的化合物很多，自然界中大量存在的、最

3、常见的是氯化钠，因此，氯化钠是比较理想的又一原料之一；氯化钠溶液为中性，碳酸钠溶液为碱性，自然界中大量存在的碱性物质可以来自碳酸钙，它既含有碳酸根离子，又是一种碱性物质，故碳酸钙也是生产纯碱的一种原料。世界上最早生产纯碱的方法路布兰法资料卡片1.用硫酸将食盐转变为硫酸钠NaCl+H2SO4 NaHSO4+HClNaCl+NaHSO4 Na2SO4+HCl 1206007002.将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热，反应生成碳酸钠和硫化钙Na2SO4+2C Na2S+2CO2Na2S+CaCO3 Na2CO3+CaS10001000路布兰法生产纯碱具有原料利用不充分、成本高设备腐蚀严重等缺点，促使人们

4、研制新的制碱方法！两种著名的制碱技术：一、氨碱法制纯碱(索尔维制碱法)比利时化学家索尔维1.生成碳酸氢钠和氯化铵：NaCl +NH4HCO3=NaHCO3+ NH4Cl将CO2通入氨化的饱和食盐溶液中，得到碳酸氢钠和碳酸钠2NaHCO3 = Na2COCO2+ H2O2.制取碳酸钠NH3+ CO2+ H2O= NH4HCO33.总反应原理NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3 = Na2COCO2+ H2O1.在氨法碱生纯碱的过程中是先通入NH3还是CO2？其原因是？2.氨碱法中加入氨的主要作用是什么？主要作用是让与二氧化碳作用生成NH4HCO3，再与饱和的食盐水反应

5、生成NaHCO3索尔维法制碱的工艺流程NH3CO2请分析氨碱法的优点？有不足之处吗？ 优点：原料便宜成品纯度高氨和部分二氧化碳可循环使用制作步骤简单不足：氯化钠利用率低产生了当时认为无用的氯化钙1.以下关于索尔维制碱法的描述正确的是(双选)()A使用的原料为NaCl、CaCO3B精制盐水后应先通入CO2再通入过量的NH3C析出NaHCO3后的母液中已无NaCl，只有NH4ClD索尔维法的缺点是盐利用率只有70%，生成的CaCl2难处理即时应用AD两种著名的制碱技术一、氨碱法制纯碱(索尔维制碱法)(2)联合制碱法(侯氏制碱法)阅读图1-11和图1-12,总结这两种方法的有何相同? Zx xk总原

6、理相同:Zx xk两种著名的制碱技术2NaHCO3 = Na2COCO2+ H2ONaCl +NH3CO2H2O NaHCO3+ NH4Cl原料来源和副产物不同一、氨碱法生产纯碱（索尔维制碱法）CaCO3=CO2+CaONaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OCaO+H2O=Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O产品副产品优点：不足：原料便宜成品纯度高氯化钠利用率低氨和部分二氧化碳可循环使用制作步骤简单产生了当时认为无用的氯化钙请分析氨碱法的优点？有不足之处吗？ 二、联合制碱法（侯氏制碱法）NaC

7、l+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O原料Zx xkNH3CO2（原料，来自合成氨）（副产品）联合制碱法有哪些优点呢？ 在纯碱的生产过程中是先通入NH3还是CO2？ 练习1.下列属于侯氏制碱法的优点的是（ ）A.氨和二氧化碳由合成氨厂提供B.母液可回收氯化铵C.氯化钠的利用率达96%D.以上全是D2.工业上常用氨碱法制碳酸钠，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中（ ）A.KHCO3溶解度较大B.KHCO3溶解度较小C.K2CO3溶解度较大D.K2CO3溶解度较大A3.为了检验纯碱的质量（可能含有少量小苏打），取少量样品进行实验，可

8、以采用的方法是（ ）A.加热后通入澄清石灰水，观察现象B.滴加盐酸，观察现象Zx xkC.溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，观察现象D.溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，观察现象A4.(2005上海高考，26 ,13分)我国化学家侯德榜，改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：(1) 副产品的一种用途为 。(2)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。用作化肥或焊药或电解液(3)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 。(4)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有 。Zx xk(a) 增大NH4+的浓度，使NH

9、4Cl更多地析出(b) 使NaHCO3更多地析出(c) 使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度稀HNO3和AgNO3溶液AC5.（2005年天津）根据侯德榜制碱法原理并参考下表数据，实验室制备纯碱的主要步骤是：将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度在3035，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3 固体，加料完毕后，继续保温30分钟，静置、过滤得NaHCO3 晶体，用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧两小时，得到Na2CO3固体。(1)反应温度控制在3035，是因为若高于35，则 ；若低于30则 ；为控制此温度范围，应采取的加热方法是 。(2)加料完毕后，继续保温30分钟，目的是 ；只析出NaHCO3 晶体的原因是 ； 用蒸馏水洗涤NaHCO3 晶体的目的是除去 杂质（以化学式表示）四种盐在不同温度下的溶解度（g100g水)表：010 20 30 40 50 60 100 NaCI35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0