纯碱的生产学案

1.3 纯碱的生产

复习回顾

碳酸钠的俗名叫 ，是重要的 ，可用来制 、 、 、 和 ，碳酸钠作为原料可用来生产 的化合物，还大量应用于 中。在我国素有 “ ”之称。

[思考与交流]

1.碳酸钠在水中结晶析出主要由哪些因素影岣？

2.你认为工业生产碳酸钠的主要原料是什么？

一、氨碱法生产纯碱

氨碱法是由比利时人 发明的，氨碱法是以 和 为原料生产碳酸钠的过程。

1.生产碳酸氢钠和氯化铵的主要反应方程式是 、 。

2.制取碳酸钠的反应方程式是 。 3.思考与交流 （1） 现象 反应方程式 将2ml NH4HCO3和2ml饱和食盐水混合、振荡

（2）用食盐水洗涤煤气（废水中含氨和二氧化碳）时，可能会有白色沉淀，请用化学方程式表示 、 。

（3）氨碱法中加入氨的主要作用是什么？

4.氨碱法制纯碱的优点是 ， 缺点是 。 二、联合制碱法

用心 爱心 专心 1

联合制碱法生产原理示意图

1.根据上图，写出生产纯碱的化学方程式

2. 思考与交流：

（1）根据联合制碱法生产原理示意图，分析比较它与氨碱法的主要区别是什么？

（2）联合制碱法有哪些优点？

【课堂巩固提高】

1．关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是 （ ）

A．和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少 B．相同温度下溶解度比Na2CO3要大 C．热稳定性比Na2CO3小

D．NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用

2．将下列固体物质放在空气中，逐渐变成溶液后又变成粉末的是（ ） A．Na2CO3 B．KNO3 C．Na2CO3〃10H2OD．NaOH 3．检验小苏打粉末中是否有苏打的方法 是（ ）

A、溶于水，加Ca(OH) 2溶液 B、溶于水，加稀CaCl2溶液

C、加稀盐酸 D、溶于水，加入NaOH溶液

4. 等质量的下列物质分别与足量的盐酸反应，放出二氧化碳气体最多的是( )

A．Ca(HCO3)2B．NaHCO3 C．Na2CO3D．CaCO3

5、我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球。“侯氏制碱法”中的碱是指下列的（ ）

A、NaOH B、K2CO3 C、Na2CO3 D、NaHCO3

用心 爱心 专心

2

6．工业上常用氨碱法制碳酸钠(将氨和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出小苏打，再经过滤、焙烧，得到纯碱)，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溶解度较小

7、已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。

主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，并检查装置的气密性

②将a g试样放人锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液 ③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到b g

④从分液漏斗滴人6mol〃L-1 的硫酸，直到不再产生气体时为止 ⑤从导管A处缓缓鼓人一定量的空气

⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到c g

⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为d g 请填空和回答问题：

⑴在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转， 说明

（2）装置中干燥管B的作用是 （3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果 （填偏高、偏低或不变）

（4）步骤⑤的目的是 （5）步骤⑦的目的是 （6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为 （7）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。

参考答案

纯碱、工业产品、玻璃、制碱、造纸、纺织、漂染、钠、生活。口碱

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1. 纯碱易溶与水。在35.4℃是溶解度最大，但在温度降低溶解度减小丙结晶析出。 2.碳酸钠的化学式为Na2CO3 ，应用碳酸钙和食盐制取。 一、氨碱法生产纯碱 索尔维、碳酸钙、食盐。

1.NH3＋CO2＋H2O=.NH4HCO3 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3?＋NH4Cl 2. 2NaHCO3 Na2 CO3＋CO2 ?＋H2O?

3.（1）将2ml NH4HCO3和2ml饱和食盐利混合、振荡现象有白色晶体折出反应式 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3＋NH4Cl

（2）NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3＋NH4Cl

（3）主要作用是让氨与二氧化碳作用NH3＋CO2＋H2O=.NH4HCO3 ，然后再与饱和食盐水反应 NaCl＋NH4HCO3= NaHCO3?＋NH4Cl，进而制纯碱2NaHCO3 Na2 CO3＋CO2 ?＋H2O? 4.优点：原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和部分二氧化碳可循环使用，制造步骤简单。缺点：生成的氯化钙不易处理，食盐利用率才70%。

1. NaCl＋NH3＋CO2＋H2O= NaHCO3＋NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2 ?＋H2O?

2. 联合制碱法主要用氨碱法与合成氨联合生产，氨碱法生产纯碱虽然具有原料普遍易得，产品纯度高，适合大规模工业生产等优点，而联碱法生产纯碱则有更大的优势：一是原料的利用率高。联碱生产中母液循环使用、氯化钠中的钠离子用来制造碱，氯化钠用来制造氯化铵。这样盐的利用率可达96％以上。而氨碱法钠的利用率仅70％，氯利用率为零，整体利用率只有28％左右；另外联碱法利用合成氨生产排出的二氧化碳制碱，节省了石灰石、焦炭等原料。二是废物排放少。联碱在生产过程中无大量废液、废渣排出，每吨只有几千克到几十千克，选择厂址自由度较大；而氨碱法每吨纯碱约10立方米的废液排出，难以处理，不宜在内陆建厂。三是能源消耗低，可比单位综合能耗，联碱法为7100～8200MJ，而氨碱法为12000～14000MJ。四是成本低，联碱法同时生产纯碱和氯化铵，因此成本较低。 答案：AC答案：D答案：B答案：A答案：C答案：A

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