揭秘索爾維法和侯氏制堿法 高二年級(jí) 化學(xué) 純堿是重要的基礎(chǔ)化工原料，工業(yè)純堿常用于制造玻璃、洗滌劑、建筑材料等。 食用純堿可用于食品工業(yè)，如生產(chǎn)味精、作為食品添加劑等。 1789年，法國奧爾良地區(qū)封建主公爵的侍從醫(yī)生路布蘭成功地創(chuàng)造了一種制堿的方法，1791年獲得專利，路布蘭制堿法所用的原料為食鹽、硫酸、木炭和石灰石。Nicolas Leblanc（1742~1806）法國化學(xué)家 純堿制造的歷史E. Ernest Solvay （1838-1922）比利時(shí)工業(yè)化學(xué)家 比利時(shí)工程師索爾維以食鹽、石灰石和氨為原料制得碳酸鈉和氯化鈣，1867年這種方法被命名為索爾維制堿法。 純堿制造的歷史侯德榜（1890-1974） 1921年，侯德榜帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過五年摸索,用索爾維法制得了高質(zhì)量的純堿，并于1933年出版巨著《純堿制造》，打破了技術(shù)壟斷，對(duì)社會(huì)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。索爾維法的食鹽利用率低，根據(jù)實(shí)際情況，侯德榜對(duì)索爾維法進(jìn)行了創(chuàng)新，創(chuàng)造性地提出了侯氏制堿法。 純堿制造的歷史項(xiàng)目活動(dòng)1 解讀索爾維制堿法【問題1.1】 索爾維制堿法以NaCl、NH3、CO2、H2O為原料，可制得NaHCO3， NaHCO3可溶于水，而索爾維法卻能得到NaHCO3沉淀，試用化學(xué)平衡的原理解釋原因并書寫制堿（純堿）反應(yīng)的化學(xué)方程式。認(rèn)識(shí)角度認(rèn)識(shí)對(duì)象物質(zhì)溶質(zhì)溶劑NaClNH3CO2H2O微粒的相互作用微粒的種類微粒的數(shù)量宏觀現(xiàn)象析出NaHCO3沉淀認(rèn)識(shí)角度認(rèn)識(shí)對(duì)象物質(zhì)溶質(zhì)溶劑NaClNH3CO2H2O微粒的相互作用微粒的種類微粒的數(shù)量宏觀現(xiàn)象析出NaHCO3沉淀NaCl ＝Na+ + Cl?認(rèn)識(shí)角度認(rèn)識(shí)對(duì)象物質(zhì)溶質(zhì)溶劑NaClNH3CO2H2O微粒的相互作用微粒的種類微粒的數(shù)量宏觀現(xiàn)象析出NaHCO3沉淀NaCl ＝Na+ + Cl?索爾維制堿法（1861年）2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2表1 幾種鹽的溶解性數(shù)據(jù)【問題1.2】結(jié)合表1思考為什么第一步反應(yīng)中不直接生成Na2CO3?【問題2.1】 請(qǐng)你思考可以通過改變哪些外界條件來增加NaHCO3產(chǎn)量?認(rèn)識(shí)角度認(rèn)識(shí)對(duì)象物質(zhì)溶質(zhì)溶劑NaClNH3CO2微粒的相互作用微粒的種類微粒的數(shù)量宏觀現(xiàn)象NaCl Na+ + Cl-CO2 + H2O ? H2CO3 ? HCO3 + H+??平衡正移增加NaHCO3產(chǎn)量調(diào)控濃度飽和食鹽水足量CO2飽和氨鹽水緩慢而持續(xù)通入CO2【問題2.2】 CO2 的溶解度（1:1） NH3 的溶解度（1:700）室溫下：實(shí)際工業(yè)中為什么要先向飽和食鹽水中通入氨氣制得氨鹽水，再通入二氧化碳？【問題2.3】 還可以通過調(diào)控什么條件促使下列平衡正向移動(dòng)呢？?影響平衡移動(dòng)的因素，除了濃度，還有溫度。降低溫度?平衡正移目標(biāo)：增加NaHCO3產(chǎn)量調(diào)控溫度ΔH＜0增加NaHCO3的產(chǎn)量飽和食鹽水先通NH3再通CO2；通入足量CO2降溫?調(diào)控條件宏觀目標(biāo)物質(zhì)組成、微粒、平衡實(shí)際工業(yè)中：模擬制堿實(shí)驗(yàn)視頻：向冰水浴中的飽和氨鹽水（含酚酞）里持續(xù)通CO2播放速度×4【問題2.4】請(qǐng)分步書寫整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中反應(yīng)的離子方程式?！締栴}2.5】下面是索爾維制堿法的工藝流程圖，書寫“灰蒸”這一步反應(yīng)的離子方程式。從綠色化學(xué)角度，評(píng)價(jià)索爾維法的優(yōu)點(diǎn)和不足。 不足：CaCl2、NaCl直接排放，利用率低優(yōu)點(diǎn)：NH3、CO2實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用Ca2+ 、Na+、 Cl? （大量）OH? （少量）歷史背景：合成氨已經(jīng)工業(yè)化，食鹽稀缺項(xiàng)目活動(dòng)2 體會(huì)侯氏制堿法的創(chuàng)新高濃度的Cl?會(huì)使補(bǔ)加的食鹽難以溶解核心目標(biāo)：從母液中分離出NH4ClNH4Cl是優(yōu)質(zhì)氮肥【問題3】侯氏制堿法工藝流程圖如下，請(qǐng)你思考實(shí)際工業(yè)中“吸氨”、“冷析”、“鹽析”過程的具體目的是什么？認(rèn)識(shí)角度認(rèn)識(shí)對(duì)象物質(zhì)溶質(zhì)溶劑微粒的相互作用微粒的種類微粒的數(shù)量宏觀現(xiàn)象析出NH4Cl沉淀，實(shí)現(xiàn)分離——增大c(NH4) ——增大c(Cl?)“吸氨”“鹽析”++ΔH＜0目標(biāo)：析出NH4Cl沉淀，實(shí)現(xiàn)分離“冷析”——降低溫度資料：調(diào)控濃度：增大反應(yīng)物濃度(“吸氨”“鹽析”)析出NH4Cl沉淀，實(shí)現(xiàn)分離調(diào)控溫度：降低溫度（“冷析”）調(diào)控條件宏觀目標(biāo)物質(zhì)組成、微粒、平衡+實(shí)驗(yàn)室模擬制堿母液的處理實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)室模擬制堿母液的處理實(shí)驗(yàn)視頻播放速度×4侯氏制堿法（聯(lián)合制堿法）分析真實(shí)溶液問題的一般思路單一溶質(zhì)多種溶質(zhì)調(diào)控條件宏觀目標(biāo)物質(zhì)組成、微粒、平衡

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