(新人教选修 2)1..3 纯碱的生产示范教案一、纯碱的性质纯碱化学名为碳酸钠,分子式 Na2CO3,相对分子质量 106,系白色单斜体结晶,比重为 2.533;熔点为 840~852 ℃。 纯碱易溶与水。在 35.4℃是溶解度最大,100 克水可以溶解 49.7 克碳酸钠。纯碱易吸潮 , 在 空 气 中 吸 收 水 蒸 气 和 二 氧 化 碳 而 结 块 , 生 成 重 碱 : Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3 纯 碱 加 热 至 400℃ 时 开 始 分 解 , 生 成 氧 化 钠 和 二 氧 化 碳 : Na2CO3 Na2O+CO2↑ 纯碱与酸类反应生成盐,并放出二氧化碳: Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+ CO2↑+H2O 纯碱与石灰水作用生成氢氧化钠------苛化烧碱的反应: Na2CO3+Ca(OH)2 = 2NaOH+CaCO3↓ 纯碱与盐类起复分解反应-----氯化钠精制反应之一: Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3↓+ Na2SO4二、制碱工业的发展 远在几千年前,劳动人民就有使用碱的知识,在没有工业方法生产碱以前人们所需要的碱都取自天然碱和草木灰。至于应用化学方法制取纯碱,还只是近两百年的事情。1、路步兰法1791 年,法国人路步兰成功地研究出以食盐为原料的制碱法,即路步兰法,该发首先用硫酸和食盐制取硫酸钠、石灰石和炭,按 100:100:35.5 的重量比混合,在反射炉或回转炉内煅烧(950~1000°C),生成熔块(黑灰),再经浸取、蒸发、短少等过程而得到纯碱。产品中含碳酸钠约为 95%左右。 该法的主要化学反应为: H2SO4+2NaCl =Na2SO4+2HCl Na2SO4+ CaCO3+2C Na2CO3+CaS+2CO2 制取硫酸钠时产生的氯化氢气体,经水吸收制成或用氧化法制成氯气。浸取“黑灰”后的废渣,经与二氧化碳作用可得到硫化氢;从硫化氢中可回收硫磺。路步兰法盛行一时。但其放的主要生产过程系在固相中进行,并且需要高温,生产不能、连续,原料利用不充分,设备腐蚀严重。因此,人们除了改进路步兰法之外,又在探索新的制碱方法。 2、氨碱法(索尔维法) 1861 年,比利时人索尔维综合前人的工作并实现了改进,于 1863 年实现索尔维法制碱,即氨碱法。该法以食盐、石灰石为原料,借氨的媒介作用,经石灰石煅烧,盐水精制吸氨、碳酸化,碳酸氢钠过滤、煅烧,母液蒸馏等工序制得纯碱。氨碱法生产过程主要工序的基本化学反应如下: (1)石灰乳的制备:CaCO3CaO+ CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2 (2) 盐水 吸氨、碳酸化,生成碳酸氢钠和氯化铵: NaCl+NH3+ CO2+H2O= NaHCO3↓+...