课题3-纯碱的生产VIP免费

人教版高中化学选修2化学与技术第一单元走进化学工业课题3纯碱的生产永登县第二中学主讲教师：王林春自然界中哪些地方存在纯碱？我们如何获得它?寸草不生的盐碱地获得天然纯碱的方法：（1）一些生长在盐碱地和海岸附近的植物中含有碳酸钠，可以从植物的灰烬中提取。（2）当冬季来临时，盐碱湖中所含的碳酸钠结晶析出，经过简单的加工就可以使用。18世纪中期工业革命以后，天然纯碱已经不能满足生产发展的需要，纯碱工业随之发展起来。路布兰法——世界上最早实现纯碱的工业生产1.用硫酸将食盐转变为硫酸钠NaCl+H2SO4NaHSO4+HCl↑NaCl+NaHSO4Na2SO4+HCl↑120℃600～700℃2.将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热，反应生成碳酸钠和硫化钙Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS1000℃1000℃原料:NaCl、H2SO4浓、C、CaCO3路布兰法缺点:此法反应条件苛刻，难于连续生产，又需浓硫酸作原料，设备腐蚀严重，产品不纯，原料利用不充分，成本较高且产生有毒气体，所以在投产不久后不敌氨碱法的竞争，而被淘汰。虽然如此该制碱法在历史上曾盛行一时，是化学工业发展史上的一个里程碑。一、氨碱法（索尔维制碱法）：索氏制碱原理：饱和食盐水氨盐水沉淀NaHCO3滤液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总方程式：NH3+CO2+H2O==NH4HCO3NH4HCO3+NaCl==NaHCO3↓+NH4ClCaCO3====CaO+CO2↑高温原料：精制饱和食盐水，石灰石，氨2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑（CO2循环使用）NaCl+CO2+H2O+NH3==NaHCO3↓+NH4ClNH4Cl又可以与熟石灰反应，产生NH3，重新作为原料使用：2NH4Cl+Ca(OH)2===2NH3↑+CaCl2+2H2O（NH3循环使用）标准状况下CO2和NH3在水中的溶解度如下表所示CO2NH3溶解性（体积比）1:1.71:700溶液的密度（g·cm-3）~10.88饱和溶液的物质的量浓度（mol·L-1）~0.076~18思考：①为什么在饱和食盐水中先通入氨气？以下是在一定温度下一些物质的溶解度溶解性固体的溶解度（/100gH2O）物质NaClNaHCO3NH4HCO3NH4Cl0℃35.76.911.929.7100℃39.1216.4分解75.80℃时饱和溶液中的物质的量(100gH2O)0.610.080.150.56②向饱和氨盐水中通CO2为什么会析出NaHCO3沉淀？索尔维制碱法索尔维法的优点：1、原料（食盐和石灰石）便宜；2、产品（纯碱）的纯度高；3、副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；4、制造步骤简单，适合于大规模生产。1、NaCl利用率较低；2、生成用途不大且不宜处理的CaCl2。缺点：凡是黄头发蓝眼睛的人能办到的，我们黑头发黑眼睛的人就一定能办到。-----侯德榜二、联合制碱法（侯氏制碱法）侯氏制碱法的流程图原料：NaCl,NH3和CO2(合成氨工厂)侯氏制碱法的原理NH3+H2O+CO2+NaCl==NH4Cl+NaHCO3↓（析出）2、向已经氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳3、加热碳酸氢钠，得到碳酸钠1、合成氨工厂的反应：N2的制取：空气液化H2、CO2的制取：C+H2O(g)==H2+CO、CO+H2O(g)==H2+CO2NH3的合成：N2+3H2========2NH3高温高温高温高压催化剂2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑讨论1：在滤液中通入氨气的目的？1、增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出2、使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出NH4Cl的纯度讨论2：在滤液中加入固体NaCl的目的?同离子效应，使NH4Cl沉降析出，在降温至t1℃以下分离析出更多的NH4Cl沉淀，同时又补充了下一过程中所要的Na+NH4ClNaCl4.滤液的处理（NaCl、NH4Cl）NH3、NaCl｛滤液：NaCl滤渣：NH4Cl侯氏制碱法的优点“联合制碱法”中“联合”的意义？在联合制碱中，所用原料CO2和NH3是由提供的，所以工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起，所以，称为“。1、提高了NaCl利用率(节约资源)2、废物排放少。（减少排放，减少污染）3能耗低。（节约能源）4成本低。（提高经济效益）合成氨工厂联合制碱法”课堂练习：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CO2Na2CO3X食盐水循环II循环I母液(提取副产品)煅烧炉合成氨厂沉淀池NH3NH3(1)上述生产纯碱的方法称，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。联合制碱法或侯德榜制碱法作氮肥...