课题3-纯碱的生产VIP免费

纯碱的生产湟中一中祁永萍中国最大的内陆湖泊，也是国内最大的咸水湖——青海湖寸草不生的盐碱地1.从天然碱的形成推测碳酸钠在水中结晶析出主要受到哪些因素的影响？2.根据天然碱的存在及其主要化学成分，请你设想工业生产碳酸钠的主要原料是什么？为什么？温度、浓度、同离子效应（氯化钠）的影响氯化钠、二氧化碳如何获得自然界中的纯碱？勒布朗法——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℃比利时化学家索尔维1867年索尔维设厂制造的产品在巴黎世界博览会上获得铜制奖章，此法被正式命名为“索尔维法”。一、氨碱法生成纯碱20℃时，由NH4HCO3、NaCl和H2O配制成一混合溶液，当把溶液加热蒸发后冷却至20℃，首先析出的物质是什么？20℃时一些物质在水中的溶解度/gNaClNaClNHNH44ClClNaNa22COCO33NaHCONaHCO33NH4HCO335.935.937.237.221.521.59.69.621.721.7NaHCO3（索尔维制碱法）CaCO3→CO2+CaONaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2OCaO+H2O→Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2→2NH3+CaCl2+2H2O产品副产品一、氨碱法生成纯碱优点：原料便宜易得，产品纯度高，制作步骤简单。缺点：食盐的利用率不高，大约只有70%；生产了利用价值不高的氯化钙。氨、二氧化碳、水可循环使用的物质：一、氨碱法生成纯碱个人简历：1890年出生1911年考入清华留美预备学校，后以10门功课1000分的优异成绩被保送到美国留学1916年获美国麻省理工学院学士学位1919年获美国哥伦比亚大学硕士学位1921年获博士学位侯德榜二、联合制碱法（侯氏制碱法）NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2O原料ⅡNH3CO2（原料Ⅰ，来自合成氨）（副产品）滤液可处理进一步获得氯化铵二、联合制碱法根据联合制碱法生产原理示意图，分析比较它与氨碱法的有哪些异同？相同点：不同点：原理相同NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3→Na2CO3+CO2↑+H2O↑△原料的来源和副产物不同（原料Ⅰ，来自合成氨厂；原料Ⅱ来自大海；副产品NH4Cl）思考问题：p108将氨气与二氧化碳先后通入饱和食盐水中。。。为何先通入NH3再统入CO2？回答：如果先通入CO2，由于其溶解性不大，生成的碳酸的量比较少；再通入氨气，氨气易溶于水，一水合氨的量比较多。这样就得不到NaHCO3了。反过来，如果我们先通入氨气，溶液中会存在较多的一水合氨，再通入过量的二氧化碳时，就会生成较多的碳酸氢钠了。（侯氏制碱法）NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2O原料ⅡNH3CO2（原料Ⅰ，来自合成氨）（副产品）滤液可处理进一步获得氯化铵二、联合制碱法20度，S(NH4Cl)=37.2；S(NaHCO3)=9.6;S(NH4HCO3)=21.7S(Na2CO3)=21.9;S[(NH4)2CO3]=100问题：p108在滤液中，通入氨，冷冻和加食盐，使氯化铵析出，经过过滤、洗涤、干燥得到氯化铵。通氨气、冷冻、加食盐的目的分别是什么？回答：不通氨气就冷冻，会使碳酸氢钠、碳酸氢铵与氯化铵同时析出，影响产品质量。通氨气，可使溶解度较小的碳酸氢钠、碳酸氢铵转化成溶解度较大的碳酸钠和碳酸铵；同时，增加铵根离子的浓度（同离子效应）。这样析出的氯化铵量多了，纯度也高了。加食盐的目的是制造同离子效应，再析出氯化铵。（侯氏制碱法）（1）提高了NaCl利用率，避免产生大量的氯化钙废液。（2）产生了重要的化工原料和化肥NH4Cl。（3）节省了石灰窑、蒸氨塔等设备，节省了资源和能源。优点：二氧化碳、NaCl可循环使用的物质：二、联合制碱法人类历史上，科学技术的突破性重大发现和成果总是与一些伟大的名字联系在一起，路布兰（1791）、索尔维（1862）和侯德榜（1924）的名字都铭刻在人类制碱技术发展的历史上，你知道吗？勒布朗是一名医生，索尔维是在工作中学习化学的，侯德榜是化学工程学博士。根据三个人所处的年代及学习经历，你对技术与科学的关系有哪些新的认识？氨碱法的生产原理重点：难点：离子反应的实质就是使离子的浓度减小NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+N...