水溶液中的离子反应与平衡-侯德榜制碱课件 2023-2024学年高二上化学人教版（2019）选择性必修1

第三章水溶液中的离子反应与平衡纯碱标题内容制洗涤剂、洗衣皂造纸原料用于印染工业制玻璃原料中国近代化工的先驱永利制碱厂1922年，我国成立第一家专门的化工科研机构，解决制盐和制碱中的一些科研问题。侯德榜1918年，范旭东创办永利制碱厂，史称为“发展中华民国主要化学工业之象征”。中国科学院院士，伟大的爱国化工专家。黄海化工研究社索尔维制碱法欧内斯特▪索尔维1861年，索尔维获得了他的第一份专利：利用食盐、氨和石灰石为原料在工业上制造碳酸钠的技术，被称为氨碱法，他在制碱时的技术创新提高了纯碱产率。索尔维法的原料是饱和食盐水，氨气和二氧化碳，请据此分析这些物质的水溶液中存在哪些微粒？微粒间发生什么相互作用？产物是什么？存在微粒微粒作用作用产物NH3+H2O⇌NH3▪H2O⇌NH4++OH-CO2+H2O⇌H2CO3⇌HCO3-+H+

HCO3-

⇌H++CO32-NH4HCO3NaClNaHCO3NH4ClNa2CO3NH3▪H2OH2OH2CO3OH-H+HCO3-CO32-NH4+Cl-Na+NaHCO3,NH4Cl,Na2CO3，NH4HCO3，NaCl几种物质在不同温度时的的溶解度（单位g）T0℃10℃20℃30℃40℃50℃NaCl29.433.336.036.336.637.0NH4HCO335.735.821.027.0----NaHCO311.915.89.611.112.714.5NH4Cl6.98.1537.241.145.850.4Na2CO37.012.221.850.548.847.4说明：NH4HCO336℃以上分解为二氧化碳、氨气和水先制得氨化的饱和食盐水，再通足量CO2在合成塔中对流接触[HCO3-

][Na+

]>Ksp饱和食盐水氨盐水沉淀NaHCO3母液NH4Cl、NaCl石灰石Ca(OH)2石灰乳通NH3过滤洗涤通CO2煅烧CO2(循环使用）Na2CO3产品煅烧CO2CaONH3(循环使用）废液CaCl2、NaClCa(OH)2存在微粒微粒作用作用产物

2NH4Cl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O+2NH3↑废液中的溶质是CaCl2，

NaClNH3▪H2OOH-NH4+Cl-Na+少量HCO3-缺点索尔维法的优点原料（食盐和石灰石）便宜先制得氨化的饱和食盐水，再使足量CO2与氨化饱和食盐水在合成塔中对流接触，使反应充分副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用适合于大规模生产废液NaCl利用率低生成用途不大的CaCl2侯德榜制碱背景：

1937年，抗日战争爆发，制碱厂由天津沿海迁往内地，盐价昂贵，传统索尔维法制碱成本太高，无法维持生产。为寻找适应内地条件的制碱工艺，永利公司欲向德国购买新的工艺，德国、日本却暗中勾结，高价勒索中国。当时合成氨工业已经普及化，侯德榜与公司的工程技术人员一起，认真剖析了制碱法流程，在艰苦的抗战时期试验了600多次，1943年，发明了制碱与制氨联合的“候氏制碱法”。合成氨厂沉淀池煅烧炉NH3NaHCO3饱和食盐水母液Na2CO3NH4ClCO2NH3细小的NaCl颗粒循环CO2NH4Cl、NaCl盐析循环NaCl溶液NH3▪H2O+HCO3-⇌NH4++H2O+CO32-降温存在微粒微粒作用作用产物

NH3▪H2OOH-NH4+Cl-Na+少量HCO3-[NH4+]

[Cl-]>KspNH4Cl↓

侯氏联合制碱法的优点体现了大规模联合生产的优越性合成氨厂的废料CO2，可以作为碱厂的主要原料；碱厂无用的Cl-，可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定氨，制成氮肥。符合现在提倡的“绿色化学的要求“提高了原料（NaCl）的利用率，不产生无用的CaCl2学法点拨：复杂水溶液的问题解决溶液