5.3工业制纯碱(学案)

53纯碱的工业制法（学案）纯碱工业的开端一一勒布朗法（法国医生）：课本P10力化学史话问：纯碱是什么物质的俗称?又称为什么？问：工业如何通过化学反应去制备纯碱Na2c呢？制备纯碱的原料？问：NaCI和CaCO3能干脆反应生成Na2CO3吗?如不能干脆生成Na2c。3,那依据目标产物能否通过在NaCI溶液中通入CO?的方法来合成Na2CO3?那在上述溶液中再通入哪种廉价的气体就可以有Na2c。3产生？为制备更多的Na2co3，那么在饱和NaCI溶液中，应先通N国还是CCh?饱和食盐水中通入NW和C02出现的是NaHC03还是Na2c。3沉淀？当（NFU）2CO3,NH4HCO3和NaCI这3种可溶性盐混合在一起时，溶液中大量存在的离子有哪几种？ 依据下述溶解性表，分析为什么碳酸氢钠可沉淀析出？以下是几种越在不同温度下的溶解度水）林度orIOC20X?3or40c60Vaorloot11《p——NHJICOj11.916.121.7比4J6.659.2109*(NHPjCOjj100I一一1-一4—上,二11 -1NH.C129.433.237.241.445.855.365.677.3\—~—712.S21.539.749464X9卜 •d卜————T加取/78.19.6IL112.716L——135.735.«35.9%.136.437.13«39.2结论： 一、纯碱工业制法的原理1862年，比利时人索尔维独创了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制碱法”（又称 ）oJzyc产MJzyc产MZIIK岫/便川).rt?MCuClj.NttCI—|| -[CMCH」一—列1、找出制备Na2c。3的原料？ 2、循环过程有几个？为什么要设置这样的循环？3、过滤之后得到的滤液是如何处理的?NH4CI+Ca(OH)2^请同学们找寻反应物原料及生成物产品，从而推出总流程关系式？CaCO3+NaCIf 生成大量无用的和的低利用率违反了绿色化学。废液中夹带着较多的NaCI,造成奢侈。如何改进呢？三、侯氏制碱（联合制碱法）工艺流程.把和的生产联合起来，制碱用的NH3和CO?干脆由氨厂供应，C02是合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气；合成氨工厂的反应：n2+h2N2的制取： H2,C02的制取：C+H2O（g）CO+H2O（g）_.对处理不同。他在—温条件下中加入细粉状的，并通入使单独结晶析出，经、和得NH4cl产品（或）；滤出NH4cl以后的滤液，基本被NaCI饱和，可循环运用，由于这种方法要跟制氨厂联合，乂称O武液

NH4cl

NaCINaHCO3illNaCI武液

NH4cl

NaCINaHCO3illNaCI细粉Mnii）

冷如:过浊

洗涤,干燥饱和食林水〜（砧年住川）•为什么在低温条件下，能使氯化钱单独结晶析出?思索L在滤液中通入NK的目的？（从滤液中的沉淀溶解平衡NH4cl⑸=NH4++C卜分析以及滤液中存有少量NaHCO3的角度分析）思索2：在滤液中加入固体NaCI目的?请同学们找寻反应物原料及生成物产品，推出总流程关系式?思索：从总流程关系式中看出NK与C02投料比2：1可以生成正盐Na2CC）3,但实际却以1：1投料，先生成NaHCO3?（从Na2CO3和NH4cl的溶解度差别大小上考虑）思索：对上述二种工艺及总流程关系式的比较：nh3索尔维法：CaCO3+2NaCIfNa2CO3+CaCI2侯氏法:2NaCI+2NH3+CO2+H2。玲Na2co3+2NH4cl总结索尔维制碱法和侯氏制碱法的特点？（从原料NH3和C02的由来及消耗状况、滤液的处理、副产品、原料食盐的利用率等去考虑）。四、侯氏制碱法与索氏制碱法的异同点：1、相同点：2、不同点:威氏制碱法（皿~法）候改制碱（联合制碱法）2、不同点:威氏制碱法（皿~法）候改制碱（联合制碱法）练习1: （05上海）我国化学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住盐水Na,CO,（提取制产M）住盐水Na,CO,（提取制产M）⑴上述生产纯碱的方法称,副产品的一种用途为⑵沉淀池中发生的化学反应方程式是⑶写出上述流程中X物质的分子式⑷使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了（填上述流程中的编号）的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是o⑸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（a）增大NH4+的浓度，使NH4cl更多地析出（b）使NaHCCh更多地析出（c）使NaHCO3转化为NazCCh，提高析出NH4cl的纯度练习2：工业生产的纯碱中常含有少量的NaCI杂质。某校探讨性学习活动小组为了测定混合物中纯碱的质量分数，拟运用下图试验装置，先测定确定量的样品和酸反应放出二氧化碳的质量，再计算混合物中纯碱的质量分数。甲乙丙⑴甲装置的作用是;丙装置的作用是 ⑵乙装置反应前先通数分钟空气的作用是,甲装置反应的离子方程式是O⑶若去掉丙装置，测得的C02质量会(填“偏大”或“偏小”)。⑷若取样品装入广口瓶，且反应前填满碱石灰的干燥管丁总质量为mg,试验结束后称得干燥管丁的总质量为w,则Na2c03质量分数的计算式为练习3：我国著名化工专家侯得榜于1942年提出“侯氏制碱法”轰动了整个化学界,为中华民族争得了荣誉.其生产流程如下：(1)“侯氏制碱法”的特点是:将制碱工业与工业联合生产.⑵写出物质A、C、D、G的分子式：A,C,DfG.⑶