研究與實(shí)踐 1 了解純堿的生產(chǎn)歷史【研究目的】純堿是一種重要的化工原料，具有廣泛的用途。通過查閱資料，了解純堿的生產(chǎn)歷史，感受化學(xué)工業(yè)發(fā)展過程中技術(shù)進(jìn)步的重要性，以及建設(shè)生態(tài)文明的意義。??3．侯氏制堿法1943年我國(guó)化學(xué)工程專家侯德榜發(fā)明創(chuàng)建了聯(lián)合制堿法，即將氨堿法(又稱索爾維制堿法)和合成氨法兩種工藝聯(lián)合起來，同時(shí)生產(chǎn)純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品的方法。原料是食鹽、氨和二氧化碳，二氧化碳為合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣。侯氏制堿法，低溫下先向飽和食鹽水中通入氨氣，再通入二氧化碳可析出碳酸氫鈉，再加入細(xì)鹽末，因氯離子存在及低溫條件使氯化銨溶解度突然降低，而食鹽的溶解度變化不大，所以氯化銨析出而食鹽不析出；再用氨飽和后通二氧化碳，結(jié)果相繼析出NaHCO3和NH4Cl，該法生產(chǎn)的純堿質(zhì)量?jī)?yōu)良，純白如雪?！締栴}討論】1．路布蘭制堿法開創(chuàng)了歷史的先河，為人類做出突出貢獻(xiàn)，但也存在很多缺點(diǎn)，你認(rèn)為其缺點(diǎn)有哪些？提示：(1)主要生產(chǎn)過程在固相中進(jìn)行，難以連續(xù)生產(chǎn)；(2)需濃硫酸作原料，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重；(3)產(chǎn)品質(zhì)量不純，硫化鈣不易溶于水，沉淀成渣子被棄掉，原料利用不充分，成本較高；(4)生成HCl、CO等氣體，造成環(huán)境污染。2．索爾維制堿法相對(duì)路布蘭制堿法有哪些優(yōu)點(diǎn)？還有什么需要改進(jìn)的地方？提示：(1)優(yōu)點(diǎn)：氨堿法使生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性生產(chǎn)，食鹽的利用率得到很大程度提高，產(chǎn)品較純凈，因而被稱為純堿，但最大的優(yōu)點(diǎn)還在于成本低廉。(2)缺點(diǎn)：原料利用率低，并產(chǎn)生大量使用價(jià)值不高的副產(chǎn)物CaCl2。3．相對(duì)于索爾維制堿法，侯氏制堿法做了哪些改進(jìn)？提示：針對(duì)索爾維制堿法生產(chǎn)純堿時(shí)食鹽利用率低，制堿成本高，廢液、廢渣污染環(huán)境和難以處理等不足，侯德榜先生經(jīng)過上千次試驗(yàn)，在1943年成功研究出聯(lián)合制堿法。這個(gè)新工藝是把氨廠和堿廠建在一起，聯(lián)合生產(chǎn)。由氨廠提供堿廠需要的氨和二氧化碳。母液里的氯化銨用加入食鹽的辦法使它結(jié)晶出來，作為化工產(chǎn)品或化肥。食鹽溶液又可以循環(huán)使用。所謂“聯(lián)合制堿法”中的“聯(lián)合”，指該法將合成氨工業(yè)與制堿工業(yè)組合在一起，利用了生產(chǎn)氨時(shí)的副產(chǎn)品CO2，革除了用石灰石分解來生產(chǎn)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)設(shè)備。此外，聯(lián)合制堿法也避免了生產(chǎn)氨堿法中用處不大的副產(chǎn)物氯化鈣，而用作化肥的氯化銨來回收，提高了食鹽利用率，縮短了生產(chǎn)流程，減少了對(duì)環(huán)境的污染，降低了純堿的成本?！舅仞B(yǎng)練習(xí)】1．“NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl”是著名的“侯氏制堿法”的重要反應(yīng)。下面是4位同學(xué)對(duì)該反應(yīng)涉及的有關(guān)知識(shí)發(fā)表的部分見解。其中不正確的是(　　)答案：C解析：侯氏制堿法的實(shí)質(zhì)就是利用NaHCO3溶解度比其他物質(zhì)小的原理，則A說法正確；純堿是Na2CO3的俗名，而NaHCO3的俗稱是小蘇打，則B說法正確；析出晶體后的溶液一定為該物質(zhì)的飽和溶液，則C說法錯(cuò)誤；NH4Cl是一種可用作氮肥的副產(chǎn)品，D說法正確。2．下圖是侯氏制堿法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的生產(chǎn)流程示意圖，則下列敘述正確的是(　　)A．A氣體是CO2，B氣體是NH3B．第Ⅲ步得到的晶體是Na2CO3·10H2OC．侯氏制堿法的工藝過程中應(yīng)用了物質(zhì)溶解度的差異D．第Ⅳ步操作的主要過程有溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶答案：C?3．“索爾維制堿法”工藝流程如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：(1)向飽和氯化鈉溶液中先通入________，效果更好。反應(yīng)制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化學(xué)方程式為______________________________________。(2)索爾維制堿法除了得到純堿外，還會(huì)產(chǎn)生一種廢渣________。侯氏制堿法在此工藝上改進(jìn)，不再使用碳酸鈣制備CO2，而是在制備NH3的過程中制得CO2，則侯氏制堿法在得到純堿的同時(shí)還制得了________，此物質(zhì)在農(nóng)業(yè)上的用途是_________。NH3NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4ClCaCl2NH4Cl作氮肥解析：(1)由于氨氣極易溶于水，所以向飽和NaCl溶液中先通入氨氣，效果更好。反應(yīng)制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化學(xué)方程式為NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。(2)根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)后還有氯化鈣生成。根據(jù)化學(xué)方程式NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl可知侯氏制堿法在得到純堿的同時(shí)還制得氯化銨。銨鹽在農(nóng)業(yè)上可作氮肥。4．某化學(xué)興趣小組模擬“侯氏制堿法”制純堿。先以NaCl、NH3、CO2和水等為原料，用下圖所示裝置制取NaHCO3，然后再將NaHCO3制備成Na2CO3。(1)裝置甲中反應(yīng)的離子方程式為____________________________；裝置乙的作用是___________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。(2)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，觀察到裝置丙中試劑瓶?jī)?nèi)溶液中有白色固體析出，經(jīng)檢驗(yàn)該白色固體是NaHCO3。裝置丙中可得兩種產(chǎn)物，分別是NaHCO3和另一種鹽，裝置丙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。(3)用裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時(shí)，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有________、洗滌固體、________，最后一步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O除去CO2中的HCl氣體NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl過濾灼燒　??

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