《纯碱的生产》学案1

约3750字。

课题3  纯碱的生产
　　● 掌握氨碱法制取纯碱的原料、原理及工艺流程。
　　● 了解联合制碱法的原理。
　　● 了解氨碱法和联合制碱法的优缺点及侯德榜对氨碱法所做的改进。
　　〔知识梳理〕
　　1．氨碱法生产纯碱的原料是        、         。
　　2．氨碱法的生产过程为
　　①在精制的饱和食盐水中通入氨气，
　　②将二氧化碳通入氨的饱和食盐水中，写出反应的化学方程式
　　；
　　③过滤出碳酸氢钠后，煅烧得到纯碱。写出反应的化学方程式                      。
　　3．在食盐精制过程中，加入熟石灰和纯碱，以除去食盐水的     、      （填离子符号），写出反应的离子方程式                    、                      。
　　4．氨碱法中在过滤出碳酸氢钠后的母液中，加石灰乳，以回收氨气进行循环利用。写出反应的化学方程式                                                   。
　　5．氨碱法生产纯碱的主要优点：①                 ；②                   ；
　　③                        ；④                           。
　　6．侯氏制碱法的原料是        、         、        ；产品是         、         。
　　7．我国著名的化工专家侯德榜对氨碱法做了怎样的改进？这种改进有什么意义？
　　〔方法导引〕
　　氨碱法——工业制备纯碱的方法
　　工业上是先在冷却的条件下将氨气通入饱和的食盐水，制得氨化盐水，再在加压条件下通入CO2，得到NaHCO3晶体，最后将滤出的NaHCO3经焙烧得到纯碱。氨气极易溶于水，先溶在食盐中，可在碱性条件下吸收更多CO2。
　　NH3＋H2O＋CO2＝NH4HCO3
　　NH4HCO3＋NaCl＝2NaHCO3↓＋NH4Cl〔用Ca(OH)2回收氨〕
　　2NaHCO3      Na2CO3＋CO2↑＋H2O（CO2可回收利用）
　　我国著名化学化工专家侯德榜发明了侯氏制碱法，对氨碱法加以改进。他将析出NaHCO3的母液选在5℃～10℃加入食盐粉末，使不易结晶的NH4Cl结晶出来，这不仅使原料NaCl得到充分利用，又获得大量的化肥，也使氨碱法中用Ca(OH)2回收氨时所产生的大量用途不大的CaCl2的难题得以解决。侯德榜为制碱做出了卓越的贡献，是值得我们骄傲和敬佩的。
　　在加压通入CO2时温度选在200C～260C左右，因为此时NaHCO3的溶解度最小。
　　[例题1]在饱和Na2CO3溶液中通入CO2会有晶体析出。向饱和NaCl溶液中通入CO2并不发生化学反应，若在饱和NaCl溶液中先通入NH3后，再通入CO2则会有晶体析出。简述其原因，并写出相应的化学方程式。
　　[解析]本题要求学生具有相当的分析能力，思维也要求相当灵活，由于
　　Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3
　　106g           18g   168g
　　一方面，通入CO2时消耗了水，另一方面，生成NaHCO3质量比消耗的Na2CO3质量大，且Na2CO3的溶解度比NaHCO3还大，因此往Na