课题3　纯碱的生产课件配套优秀

氨碱法生产纯碱

(1)氨碱法也称索尔维制碱法。

(2)原料：食盐、氨和二氧化碳。

(3)生产过程：

①生成碳酸氢钠和氯化铵：

将二氧化碳通入含氨的饱和食盐溶液中，反应的化学方程式为NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3，

NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl。

②制取碳酸钠：

化学方程式为2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。

母液中的NH4Cl加石灰乳可回收氨，以便循环使用。化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

(4)优缺点：

①优点：原料便宜易得，产品纯度高，氨和部分二氧化碳可以循环使用，步骤简单。

②缺点：食盐利用率低，只有70%；产生了当时认为无用的氯化钙。

△△注意：(1)氨碱法制纯碱时，应先向饱和食盐水中通氨气，后通二氧化碳气体。因为氨气在饱和食盐水中的溶解度很大，二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度较小。

(2)氨的作用：

氨跟水发生反应使溶液显碱性：NH3＋H2O＋＋NH3·H2ONH4＋OH，OH与HH2CO3＋＋－－反应生成H2O而减小了H的浓度，从而使CO2＋H2O－HCO3＋H的平－－＋衡状态向右移动，增大了二氧化碳的溶解量和HCO3的浓度，因此Na可以与大量的HCO3结合生成NaHCO3沉淀。

[自读教材·夯基础]

1．联合制碱法

将氨碱法与合成氨联合生产纯碱和氯化铵的方法，又称侯氏制碱法。

2．生产过程

(1)生成碳酸氢钠和氯化铵：

将原料Ⅰ(精制食盐水)与原料Ⅱ(来自合成氨的NH3和CO2)反应，化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。

(2)制取碳酸钠，化学方程式为2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O。

3．优点

(1)生产过程中所需NH3和CO2由合成氨厂提供。

(2)从滤出NaHCO3的母液中可回收NH4Cl。

(3)NaCl的利用率提高到96%以上。

△重点解读：饱和NaCl溶液和NH4HCO3溶液混合产生沉淀的原因：NaCl溶于水电离出Na、Cl，NH4HCO3溶于水电离

出NH4、HCO3。在溶液中Na、Cl、NH4、HCO3有四种组合方式：NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3，其中NaCl、NH4Cl和NH4HCO3的溶解度较大，而NaHCO3的溶解度较小，所以NaHCO3优先结晶析出。

＋－＋－＋－＋－知识归纳

1．氨碱法生产原理示意图

2．联合制碱法生产原理示意图

规律方法

多数金属碳酸盐的溶解度小于其碳酸氢盐的溶解度，如CaCO3难溶，而Ca(HCO3)2可溶等，而Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度是一个特例。

及时巩固

1．在制小苏打(NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓)的操作中，应在饱和

食盐水中(

)

A．先通入CO2，达到饱和后再通入NH3

B．先通入NH3，达到饱和后再通入CO2

C．CO2和NH3同时通入

D．以上三种方法都行

解析：CO2在NaCl溶液中溶解度小，先通NH3后溶液呈碱性，能溶解大量的CO2，生成大量的HCO3，从而析出大量的NaHCO3晶体，顺序不能颠倒，否则无NaHCO3析出。

答案：B 2．与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是(

) ．A．提高了原料的利用率

C．减少了环境污染

B．降低了生产成本

D．减轻了对设备的腐蚀

－解析：与氨碱法比较，联合制碱法的副产物少，提高了原料的利用率、降低了生产成本，而且减少了CO2的排放。

答案：D 3．纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。下列说法不正确的是(

) A．“联合制碱法”是在“氨碱法”的基础上进行技术革新的成果

B．“联合制碱法”和“氨碱法”所用的氨都取自合成氨厂

C．“联合制碱法”和“氨碱法”所用的CO2都来自石灰石的分解

D．“联合制碱法”的副产品是氯化铵，“氨碱法”的副产品是氯化钙

解析：“氨碱法”所用的CO2来自石灰石的分解；“联合制碱法”将合成氨厂和制碱厂联合进行生产，利用合成氨厂制造氢气时的副产品CO2作为制碱的原料。合成氨厂制造氢气的主要化学反应如下：C＋H2O=====CO＋H2

CO＋H2O=====CO2＋H2

高温答案：C 4．[双选题]以下关于索尔维制碱法的描述正确的是(

) A．使用的原料为食盐、CO2、氨

B．精制盐水后应先通入CO2再通入过量的NH3

C．析出NaHCO3后的母液中已无NaCl，只有NH4Cl D．索尔维法的缺点是食盐利用率只有70%，生成的CaCl2难处理

解析：氨碱法是以食盐、CO2、NH3为原料，先将NH3通入饱和食盐水，再通入CO2，析出NaHCO3后的母液中有NH4Cl和NaCl，用Ca(OH)2处理后的废水中含NaCl和CaCl2，因此NaCl利用率低。

答案：AD

高温催化剂