高考化学侯氏制碱法知识点+高考化学题型解法分析

侯氏制碱法又称联合制碱法，是中国化学工程专家侯德榜于1943年创立。是以食盐、氨及合成氨工业副产的二氧化碳为原料，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。简称“联合制碱”或称“联碱”。侯氏制碱法相关知识点：一、(反应原料)食盐、氨、二氧化碳等

二、(反应原理)侯氏制碱法是依据离子反应发生的原理进行的，离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。制备纯碱(Na₂CO₃)，主要利用NaHCO₃在溶液中溶解度较小，所以先制得NaHCO₃，再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。三、(反应方程式)其反应方程式可以归纳为以下两步反应。(1)将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出，得到碳酸氢铵和氯化铵：NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl(在反应中NaHCO₃沉淀，所以这里有沉淀符号)(2)过滤得到碳酸氢钠晶体，NaHCO₃热稳定性很差，受热容易分解：总反应方程式:NaCl+CO₂+H₂O+NH₃=NaHCO₃↓+NH₄Cl(可作氮肥)四、(工业流程图)a、加药品顺序：NaCl饱和溶液中先加NH₃致饱和，再加CO₂，在5~8℃下反应生成NaHCO₃↓沉淀(低温下溶解度较低，不断添加原料达到溶液饱和才沉淀)和NH₄Cl溶液，NaHCO₃能溶于水，但是侯氏制碱法向饱和氯化钠溶液中通入氨气，由于氯化钠溶液饱和，生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠，所以碳酸氢钠以沉淀析出。b、先将氨气通入饱和食盐水中，再通入CO₂原因：NH₃在水中溶解度大(体积比1:700)，CO₂在水中溶解度小(体积比1:1)，先通入NH₃使溶液显碱性，能够吸收大量CO₂气体，增大CO₂的溶解度。c、向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，低温时，氯化铵的溶解度低于氯化钠的溶解度，加入氯化钠(氨气)使得氯离子(铵根离子)浓度提高，根据勒夏特列原理，氯化铵将最先析出，剩余NaCl饱和溶液可循环利用。d、NaHCO₃受热分解产生的CO₂也可以循环利用。例题1．实验室模拟侯氏制碱法制备Na₂CO₃的主要过程如下，下列说法正确的是(

)

A．实验时应先向饱和食盐水中通入足量CO₂再通入NH₃B．过程①②③均涉及过滤操作C．向溶液A中加入NaCl的作用是增大Cl⁻浓度，促进NH₄Cl结晶析出D．实验过程中可循环使用的物质只有CO₂2．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)上述生产纯碱的方法中，副产品的一种用途为

。(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是

。(3)写出上述流程中X物质的分子式

。(4)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

。(5)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NaHCO₃更多地析出c．使NaHCO₃转化为Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl纯度答案1．C【分析】氨气极易溶于水，侯氏制碱法是先向饱和食盐水中通入足量氨气，使得溶液显碱性，可以吸收更多的二氧化碳，生成溶解度小的碳酸氢钠沉淀，氯化铵留在溶液A中，过滤后对碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，向溶液A中加入氯化钠固体，由于氯离子浓度增大会使氯化铵析出，过滤后得到NH₄Cl晶体和可以循环使用的溶质主要为氯化钠的溶液B。2．(1)作化肥或电解液等(2)NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓或NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl(3)CO₂(4)Ⅰ

过滤(5)稀硝酸和硝酸银溶液(6)ac【分析】合成氨厂生产的氨气进入沉淀池，沉淀池中有食盐水，氨气通入后溶液呈碱性，再通入二氧化碳，得到溶解度较小的NaHCO₃，过滤后固体NaHCO₃进入煅烧炉煅烧成纯碱，同时生成的二氧化碳回到沉淀池循环利用。母液中的NH₄Cl和NaHCO₃混合溶液中通入氨气，氨气溶于水生成氨水，增大溶液中NH₄⁺的浓度，可以使NH₄Cl更多地析出；同时溶