2018侯氏制碱法之工业流程套路

2018侯氏制碱法之工业流程套路
2018侯氏制碱法之工业流程套路

第一讲 2018年侯氏制碱法之工业流程套路

1. (15年全国)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg 2B 2O 5·H 2O 和Fe 3O 4,还有少量Fe 2O 3、FeO 、CaO 、Al 2O 3和SiO 2等)为原料制备硼酸(H 3BO 3)的工艺流程如图所示:

回答下列问题: (1)写出Mg 2B 2O 5·H 2O 与硫酸反应的化学方程式_____________。为提高浸出速率,除适当增硫酸浓度浓度外,还可采取的措施有___________________________(写出两条)

(2)利用_______的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______

(3)“净化除杂”需先加H 2O 2溶液,作用是_____________________________________。然后再调节溶液的pH 约为5,目的是_______________

(4)“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)。

(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH 4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为___________________

(6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程_______________________________________________ 2. (15年天津)由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 3. (12年天津)用所得CuSO 4·5H 2O 制备无水CuSO 4的方法是

4. 取一定量经Na 2FeO 4处理过的海水(主要存在的离子有Na +、Mg 2+、Fe 3+、Cl -、SO 42-)为原料制备精

制食盐水和MgCl 2·7H 2O ,过程如下:

已知沉淀B 是氢氧化镁,则加入过量HCl 的作用为______________________________ 5. 实际生产中,将MgCl 2?6H 2O 晶体加热到600℃的过程中几乎得不到无水MgCl 2,其原因是_____________________________;若要得到无水MgCl 2须采取的措施是

浸渣

滤渣

含镁盐母液

侯氏/类侯氏

为何先通NH 3?氨气_____________________,使_______________________, 利于________________________________,便于________________________________ 6. 氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂,下图为制备粗高铁酸钾的工业流程。

碱性条件下反应①的离子方程式为 碱性条件下反应②的化学方程式为

7. KClO 3在农业上用作除草剂,超细CaCO 3广泛用于消光纸、无炭复写纸等。某同学在实验室模拟工业过程,利用制乙炔产生的残渣制备上述两种物质,过程如下: Ⅰ.

①电石与水反应的化学方程式是 ②残渣..中主要成分是Ca(OH)2 和 Ⅱ. 将Ⅰ中的部分灰浆..配成浊液,通入Cl 2 ,得到Ca(ClO 3)2与CaCl 2物质的量之比为1∶5 的溶液,反应的化学方程式是

Ⅲ. 向Ⅱ所得溶液中加入KCl ,发生复分解反应,经蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得KClO 3晶体。你认为能得到KClO 3晶体的原因是

电石 水

灰浆 自然风干

残渣

8.氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:

已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有较多的MgSO4、MgCO3、FeCl2等杂质。

②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。

(1)过滤的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外,还需要。

(2)加H2O2调节pH后过滤所得滤渣的主要成分为。

(3)试剂X的滴加顺序为。

a.BaCl2溶液,Na2CO3溶液,过滤后加适量盐酸

b.Na2CO3溶液,BaCl2溶液,过滤后加适量盐酸

c.以上两种顺序都可

(4)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为,再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:①蒸发结晶;②趁热过滤;③;④过滤、洗涤。

9.(14年山东)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7),

工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:

(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为_________,通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是_________

(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是_________.

(3)固体A主要为_________(填化学式),固体B主要为_________(填化学式).

(4)用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液_________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中,既能提高产率又可使能耗最低.

10. 下图是某工业生产过程及溶解度表:

CO 23

22CaO H 2O

H 2O

(1)本工业生产过程的目标产品是。(写化学式)

(2)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO 3外还有一种物质,该固体的用途有 (3)根据溶解度表转化Ⅱ适宜的温度是

A 、0~10℃

B 、20~30℃

C 、40~60℃

D 、90~100℃ 过滤Ⅱ操作所得滤渣是。

(4)我国著名的化学家也利用了转化Ⅱ的反应原理制备了一种重要的碱,该制备的化学反应方程式为: (5)氯化钙结晶水合物(CaCl 2·6H 2O )进行脱水处理可制得常用的干燥剂,根据下图选择最佳脱水的方法是

A 、氯化氢气流中加热到174℃

B 、直接加热至174℃

C 、直接加热至260℃

D 、氯化氢气流中加热到260℃

(6)上述工业流程实现了绿色化学的理念,其中(填化学式)实现了循环利用,副产品(填化学式)可转化为原料,整个流程基本实现了污染物零排放。

11. (2011 西城一模)铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr 2O 3,还含有SiO 2、Al 2O 3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K 2Cr 2O 7)的过程如下图所示。

侯式制碱法原理和简单流程

精锐教育学科教师辅导讲义 授课主题 侯式制碱法原理和简单流程 教学目的 侯氏制碱法在上海咼考中占有比较特殊的地位, 出现的几率较大;常考的知识点是侯氏制碱法 的原理、温度的选择、母液的成分、处理及与氨碱法的优劣比较,学生在温度的控制和母液的 处理上出现的错误几率较大。 教学内容 内容回顾 1. 【2013年上海高考6】与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法最突出的优点是( ) A.原料利用率高 B .设备少 C ?循环利用的物质多 D ?原料易得 2. 【2012年上海高考八】碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中,将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵,用碳酸氢 铵和氯 化钠可制得纯碱。 完成下列填空: 41 .二氧化碳通入氨水的过程中, 先有 _________ 晶体(填写化学式)析出,然后晶体溶解,最后析出NHHCO 晶体。 3. 【2010年上海高考27】工业生产纯碱的工艺流程示意图如下: 完成下列填空: 1 )粗盐水加入沉淀剂 A 、B 除杂质(沉淀剂 A 来源于石灰窑厂),写出 A B 的化学式。 A B 2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为: 取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。 3 )工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是 。碳酸化时没有 析出 碳酸钠晶体,其原因是 。 4 )碳酸化后过滤,滤液 D 最主要的成分是 (填写化学式),检验这一成分的阴 离子的具体方法是: 。 5 )氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液 D 加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为: 滤液D 加石灰水前先要加热,原因是 ___________________________________________________________ 6 )产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分 数可表示为: _____________________________________ (注明你的表达式中所用的有关符号的含义) 4. 【2005年上海高考五26 ( A )】我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下: 学员编号: 学员姓名: 辅导科目:化学 课时数:3 学 科教师:

高中化学工业制法

高中化学与工业生产有关的化学方程式 1.工业制硫酸 4FeS2+11O2 == 2Fe2O3+8SO2(反应条件:高温) 2SO2+O2 == 2SO3(反应条件:加热,催化剂作用下) SO3+H20 == H2SO4(反应条件:常温) 在沸腾炉,接触室,吸收塔内完成 2.工业制硝酸 4NH3+5O2== 4NO+6H2O(反应条件:800度高温,催化剂铂铑合金作用下) 2NO+O2 == 2NO2 3NO2+O2 == 2HNO3+NO 3.工业制盐酸 H2+Cl2 == 2HCl(反应条件:点燃) 然后用水吸收

在合成塔内完成 4.工业制烧碱(氯碱工业) 2NaCl+2H2O == H2+Cl2+2NaOH(电解饱和食盐水) 5.工业制取粉精 2Ca(OH)2+2Cl2 == CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 6.工业制纯碱(侯氏).侯氏制碱法 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl 1)NH3+H2O+CO2 == NH4HCO3 2)NH4HCO3+NaCl == NaHCO3+NH4Cl(NH4HCO3结晶析出) 3)2NaHCO3 == Na2CO3+H2O+CO2(反应条件:加热) 7.工业制金属铝 2Al2O3 == 4Al+3O2(反应条件:电解,催化剂为熔融的冰晶石)注:冰晶石化学式为NaAlF6 8.工业制硅 利用反应 SiO2+2C ==高温== Si+2CO↑ 能得到不纯的粗硅。粗硅需进行精制,才能得到高纯度硅。 首先,使Si跟Cl2起反应:

Si+2Cl2 == SiCl4(400 ℃~500 ℃) 生成的SiCl4液体通过精馏,除去其中的硼、砷等杂质。然后,用H2还原SiCl4: SiCl4+2H2==高温== Si+4HCl这样就可得到纯度较高的多晶硅。 9.硅酸盐工业(制普通玻璃) 生石灰(高温煅烧石灰石) CaCO3 =高温= CaO+CO2↑ 玻璃工业(玻璃窑法) Na2CO3 + SiO2 =高温= Na2SiO3 +CO2↑ CaCO3 + SiO2 =高温= CaSiO3 +CO2↑ 10.高炉炼铁 Fe2O3+3C == 2Fe+3CO[也可以生成CO2] 11.工业制取水煤气 C+H2O == CO+H2 12.粗铜的精炼电解:阳极用粗铜 阳极:Cu-2e-=Cu2+阴极:Cu2++2e-=Cu 13.工业制氨气 3H2+N2 == 2NH3(反应条件:高温高压催化剂作用下) 注:催化剂为铁触媒

高中化学侯氏制碱法专项练习(附答案)

高中化学侯氏制碱法专项练习 一、单选题 1. 工业上用粗盐 (含 Ca 2+、Mg 2+、SO 42-等杂质 )为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和 化肥 NH 4Cl ,工艺流程如下图所示,下列有关说法正确的是 ( ) A. 在“侯氏制碱法”中涉及到了氧化还原反应 B. 饱和食盐水中先通入的气体为 CO 2 C. 流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒 D. 工艺中只有碳酸氢钠加热分解产生的 CO 2 可回收循环利用 2. 实验室模拟工业上侯氏制碱法的原理制备纯碱,下列操作 3. 下列所示物质的工业制备方法合理的是( 4. 侯氏制碱法中 , 对母液中析出 NH 4Cl 无帮助的操作是 ( ) A. 通入 CO 2 B.通入 NH 3 C .冷却母液 未涉及的是( ) D. A.制 Si : SiO 2 HCl aq SiCl 4 H 2 Si B.制 H 2SO 4 : 黄铁矿 O 2 煅烧 SO 2 H 2O H 2SO 3 O 2 H 2SO 4 C.卤水中提取 Mg :卤水 ( 主要含 MgCl 2 ) NaOH aq Mg OH 2 HCl aq MgCl 2 电解 Mg D.侯氏制碱法 通入 :饱和食盐水 足量NH 3 通入 足量 CO 2 过滤 NaHCO 3 Na 2CO 3 D.加入食盐 + NH 4Cl 析出碳酸氢钠,下列实验装 置 A.

5. 侯氏制碱法原理是:NH 3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3

及原理设计说法不合理的是:( ) A.用装置甲制取氨气时得到氨气很少,主要原因是分解得到NH 3、HCl 的遇冷会重新化合 B. 用装置乙生成的CO2 速率很慢,原因是反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖着大理石的表 面 C. 用装置丙模拟侯氏制碱法,可以同时通入 NH3、CO2 ,也可以先通氨气再通CO2 D. 用装置丁分离得到产品NaHCO 3 ,为得到干燥产品,也可采用减压过滤 6、实验师模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液,有关操作错误的是 7. 侯德榜先生是我国现代化学工业的开拓者与奠基者,他于 图所示: 1943 年发明的侯氏制碱法工艺流程如

初三化学:工艺流程图专题

化学工艺流程图专题(1) 1.我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如下: (1)反应①的化学方程式________________,反应②的基本反应类型为_______。 (2)工业上用分离液态空气 的方法制取氢气,属于_______变化(填“物理”或“化学”)。 (3)操作a 的名称是_____,实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______。 (4)写出NH 4Cl 的一种用途________________。 2. 过氧化钙晶体﹝CaO 2·8H 2O ﹞较稳定,呈白色,微溶于水,广泛应用于环境杀菌、消毒。以贝壳为原料制备CaO 2流程如下: (1)气体X 是CO 2,其名称是 ;将过氧化钙晶体与溶液分离的方法是 。 (2)反应Y 需控制温度在0~5℃,可将反应容器放在 中,该反应是化合反应,反应产物是CaO 2·8H 2O ,请写出化学方程式 。获得的过氧化钙晶体中常含有Ca(OH)2杂质,原因是 。 (3)CaO 2的相对分子质量为 ,过氧化钙晶体﹝CaO 2·8H 2O ﹞中H 、O 元素的质量比为 。 (4)为测定制得的过氧化钙晶体中CaO 2·8H 2O 的质量分数,设计的实验如下:称取晶体 样品50g ,加热到220℃充分反应(方程式为2CaO 2·8H 2O=====△2CaO +O 2↑+16H 2O ↑,杂 质不发生变化),测得生成氧气的质量为3.2g ,请计算样品中CaO 2·8H 2O 的质量分数(CaO 2·8H 2O 相对分子质量为216),写出必要的计算过程。

高温 3. 空气中氮气的含量最多,氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。下图是以空气和其他必要的原料合成氮肥(NH 4NO 3)的工业流程。请按要求回答下列问题: (1)步骤①中发生的是________变化(填“物理”或“化学”)。 (2)写出步骤③中发生反应的化学方程式_________________________________。 (3)上述化学反应中属于化合反应的有________个。 (4)右图是化肥硝酸铵包装袋上的部分说明: 硝酸铵应具有的性质是 (填字母)。 A .易溶于水 B .有挥发性 C .受热易分解 施用该类肥料时,要避免与碱性物质混合使用,写出硝 酸铵与 熟石灰反应的化学方程式 __________________________________。 4. 炼铁产生的废渣中含有大量CuS 及少量铁和铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产 CuCl 2的流程图如下,下列有关说法错误的是( ) A . 操作1中粉碎的目的是增大反应物的接触面积 B . 操作2中,CuS 、NaCl 和O 2在高温条件下反应生产CuCl 2和Na 2SO 4 化学方程式为CuS + 2NaCl +2O 2 ===CuCl 2 + Na 2SO 4 C . 操作3的名称是过滤 D . 流程图中能循环利用的物质是NaCl 和Na 2SO 4 5. 醋酸钙[Ca(AC)2]是国家允许使用的补钙制剂之一。以蛋壳为原料回收膜并制备醋酸钙的一种工艺流程如下。 硝酸铵 化学式:NH 4NO 3 含氮量:≥30% 注意事项:密封储存 防潮防晒 隔绝热源 ……

高中化学--侯式制碱法

侯式制碱法原理和简单流程 【知识梳理】 实验背景:无水碳酸钠,俗名纯碱、苏打。它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料,还常用作硬水的软化剂,也用于制造钠的化合物。它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。 一、实验原理 化学反应原理是: 总反应为: 将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体再加热,制得纯碱产品: 答案:化学反应原理: 32243NH CO H O NH HCO ++→ 4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和 总反应 : 32234()NaCl NH CO H O NaHCO NH Cl +++→↓+饱和 323222NaHCO Na CO CO H O ? ??→+↑+ 二、氨碱法(又称索尔维法) 1.原料: 食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气 2.步骤: 先把氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水, 32243NH CO H O NH HCO ++→ 再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液, 4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和 将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品。 323222NaHCO Na CO CO H O ? ??→+↑+(放出的二氧化碳气体可回收循环使用) 含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热,所放出的氨气可回收循环使用。 CaO +H 2O → Ca(OH)2, 2NH 4Cl +Ca(OH)2 → CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 其工业流程图为: 知识精讲

高中化学--侯式制碱法复习过程

侯式制碱法原理和简单流程 【知识梳理】 实验背景:无水碳酸钠,俗名纯碱、苏打。它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料,还常用作硬水的软化剂,也用于制造钠的化合物。它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。 一、实验原理 化学反应原理是: 总反应为: 将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体再加热,制得纯碱产品: 答案:化学反应原理: 32243NH CO H O NH HCO ++→ 4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和 总反应 : 32234()NaCl NH CO H O NaHCO NH Cl +++→↓+饱和 323222NaHCO Na CO CO H O ? ??→+↑+ 二、氨碱法(又称索尔维法) 1.原料: 食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气 2.步骤: 先把氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水, 32243NH CO H O NH HCO ++→ 再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液, 4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和 将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品。 323222NaHCO Na CO CO H O ? ??→+↑+(放出的二氧化碳气体可回收循环使用) 含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热,所放出的氨气可回收循环使用。 CaO +H 2O → Ca(OH)2, 2NH 4Cl +Ca(OH)2 → CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 其工业流程图为: 知识精讲

其工业生产的简单流程如图所示: 3.氨碱法的优点是: (1)原料(食盐和石灰石)便宜; (2)产品纯碱的纯度高; (3)副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用; (4)制造步骤简单,适合于大规模生产。 4.氨碱法的缺点是: (1)产生大量无用的副产品CaCl 2 (2)NaCl 利用率只有70%,约有30%的NaCl 留在母液中。 (3 )设备多,耗能大。 三、联合制碱法(又称侯氏制碱法) 1.原料: 食盐、氨气和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。 22+C H O CO H +???→高温(g ) 222+CO H O CO H +??? →高温 (g ) 2.步骤: 联合制碱法包括两个过程:

高考化学必备:模拟“侯氏制碱法”考查多个知识点

模拟“侯氏制碱法”考查多个知识点 荐题老师 李桂芹,烟台一中南校区化学教师,初四化学备课组组长,教学经验丰富。获烟台市优质课一等奖、山东省学科优质课二等奖,多次辅导学生参加化学奥赛获全国一等奖。 推荐题目 某研究性学习小组学习了工业“侯氏制碱法”的原理后,知道: NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 。 【提出问题】能否在实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的过程呢? 【实验验证】如图(见题后)是该学习小组进行模拟实验时所用到的部分主要装置。已知浓氨水遇生石灰会产生大量的NH3,NH3极易溶于水,其水溶液显碱性。 请回答下列问题: (1)检查A装置气密性的方法是:___________ (2)A装置内发生反应的化学方程式为______________ B装置制得的气体为________。 (3)D是连接在装置A与装置C之间的气体净化装置,进气口是____(填a或b),D 的作用是除去__________气体。可否将瓶内试剂换为碳酸钠溶液_____(填“可”“否”)。 (4)实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的___,再通入足量的__,其原因是___________。(填写序号) ①使CO2更易被吸收②NH3比CO2更易制取③CO2的密度比NH3大; (5)用____________的方法将生成的NaHCO3晶体从混合物中分离出来。 如果要制得纯碱,还需发生的反应是______(写出反应的化学方程式),该反应的基本类型为____。 【得出结论】利用“侯氏制碱法”在实验室可以制取NaHCO3 。 解题思路 (1)检查A装置气密性用液面差法。 (2)根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置:CaCO3难溶于水,用A装置制取CO2可控制反应的发生和停止;生石灰遇水呈糊状,所以不能在A装置中制取NH3。可用B装置中分液漏斗控制浓氨水的滴加速率,使其与生石灰反应制得NH3。 (3)吸气时应长管进、短管出。CO2能与碳酸钠溶液发生化学反应,故不可用来除杂。 (4)NH3“极易溶于水”,而CO2仅仅“能溶于水”,故应先向溶液中通入NH3创造碱性环境,以溶解较多CO2,制得较多产品。 (5)常温下,NaHCO3溶解度较小,会从溶液中结晶析出,故可用过滤的方法分离混合物。NaHCO3受热分解即得纯碱。在该反应中,一种反应物生成多种生成物,属分解反应。 试题点评 本题通过“侯氏制碱法”的应用,考查了初中化学中多个知识点:(1)气体制备中发生装置的选择,装置气密性的检查,除杂方法等。(2)气体溶解性的差异及其灵活应用。(3)混合物的分离方法(4)NaHCO3的不稳定性(5)化学反应的基本类型。既考查学生对基础知识的掌握情况,又考查学生对知识灵活应用的能力。 答案 (1)检查A装置气密性的方法是:塞紧橡胶塞,夹紧弹簧夹,从长颈漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于试管内的水面,停止加水后,若液面不下降,说明装置不漏气。

侯式制碱法原理和简单流程98465资料讲解

侯式制碱法原理和简单流程98465

精锐教育学科教师辅导讲义 学员编号:年级:高三课时数:3 学员姓名:辅导科目:化学学科教师: 授课主题侯式制碱法原理和简单流程 教学目的 侯氏制碱法在上海高考中占有比较特殊的地位,出现的几率较大;常考的知识点是侯氏制碱 法的原理、温度的选择、母液的成分、处理及与氨碱法的优劣比较,学生在温度的控制和母 液的处理上出现的错误几率较大。 教学内容 1.【2013年上海高考6】与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法最突出的优点是()A.原料利用率高 B.设备少 C.循环利用的物质多 D.原料易得 2.【2012年上海高考八】碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中,将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵,用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱。 完成下列填空: 41.二氧化碳通入氨水的过程中,先有________晶体(填写化学式)析出,然后晶体溶解,最后析出NH4HCO3晶体。 3.【2010年上海高考27】工业生产纯碱的工艺流程示意图如下: 完成下列填空: 1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。 A B 2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为: 取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。 内容回顾

3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是 。碳酸化时没有 析出碳酸钠晶体,其原因是 。 4)碳酸化后过滤,滤液D 最主要的成分是 (填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是: 。 5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D 加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为: 滤液D 加石灰水前先要加热,原因是 。 6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为: (注明你的表达式中所用的有关符号的含义) 4.【2005年上海高考五26(A )】我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下: (1) 上述生产纯碱的方法称 ,副产品的一种用途为 。 (2) 沉淀池中发生的化学反应方程式是 。 (3) 写出上述流程中X 物质的分子式 。 (4) 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是 。 (5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加 。 (6) 向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有 。 (a) 增大NH 4+的浓度,使NH 4Cl 更多地析出 (b) 使NaHCO 3更多地析出 (c) 使NaHCO 3转化为Na 2CO 3,提高析出的NH 4Cl 纯度 答案:1.A 2.423()NH CO 3.1)Ca(OH)2 或CaO Na 2CO 3 2)溶解 过滤 蒸发 过滤 3)有晶体析出(或出现浑浊) 碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大 4)NH 4Cl 取样,加硝酸酸化,再加硝酸银,有白色沉淀产生,该阴离子是氯离子 CO 2 Na 2CO 3 X 食盐水 循环II 循环I 母液 (提取副产品) 煅烧炉 合成氨厂 沉淀池 NH 3 NH 3

2016高考化学一轮复习考点集训 纯碱工业(侯氏制碱法)

纯碱工业(侯氏制碱法) 【知识点认识】 1、制备原理: 侯氏制碱法是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行(实质为 勒夏特列原理).制备纯碱(Na 2CO3),主要利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3,再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱.要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠 离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO 3溶解度最小,所以析出,其余产品处理 后可作肥料或循环使用. 2、化学反应原理:侯氏制碱法原理(又名联合制碱法) NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl (在反应中NaHCO3沉淀,所以这里有沉淀符号) 总反应方程式: NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3△ˉNa2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用) 注意:NaCl(饱和溶液)+NH 3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(后加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (溶解 度一般,因为不断添加原料达到溶液饱和才沉淀) (先添加NH 3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性,能够吸收 大量CO 2气体,产生高浓度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶体.) 3、侯氏制碱法的优点:保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%;NH4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气CO转化成CO 2,革除了CaCO3制CO2这一工序.【命题方向】本考点主要考察侯氏制碱法的制备原理,反应原理和制备过程中的注意事项,需要重点掌握. 题型一:侯氏制碱法的优点 典例1:我国著名化工专家侯德榜先生提出的“侯氏制碱法”大大推进了纯碱工业的发展,他的贡献之一是() A.找到了新型高效催化剂B.充分利用了能量C.提高了纯碱产品的纯度D.有效减少了环境污染 分析:根据“侯氏制碱法”的基本原理是:在浓氨水中通入足量的二氧化碳生成一种盐,然后在此盐溶

侯式制碱法原理和简单流程

精锐教育学科教师教导讲义 令狐采学 学员编号:年级:高三课时数:3 学员姓名:教导科目:化学学科教师: 授课主题侯式制碱法原理和简单流程 教学目的 侯氏制碱法在上海高考中占有比较特殊的位置,呈现的几率较年夜;常考的知识点是侯氏制碱 法的原理、温度的选择、母液的成分、处理及与氨碱法的优劣比较,学生在温度的控制和母液 的处理上呈现的毛病几率较年夜。 教学内容 1.【上海高考6】与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法最突出的优点是() A.原料利用率高B.设备少 C.循环利用的物质多D.原料易得 2.【上海高考八】碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中,将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵,用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱。 完成下列填空: 41.二氧化碳通入氨水的过程中,先有________晶体(填写化学式)析出,然后晶体溶解,最后析出NH4HCO3晶体。 3.【上海高考27】工业生产纯碱的工艺流程示意图如下: 完成下列填空: 1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。 A B 2)实验室提纯粗盐的实验操纵依次为: 取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。 3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是。 4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是(填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体办法是:。 5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所产生的反响的离子方程式为:滤液D加石灰水前先要加热,原因是。 6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分化的办法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可暗示为:(注明你的表达式中所用的有关符号的含义) 4.【上海高考五26(A)】我国化学侯德榜(右图)变革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要暗示如下:内容回顾

高三化学专项训练——侯氏制碱法

高三化学专项训练——侯氏制碱法 1.(05沪)我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下: (1)上述生产纯碱的方法称,副产品的一种用途为。 (2)沉淀池中发生的化学反应方程式是 (3)写出上述流程中X物质的分子式。 (4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是。 (5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加 。 (6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有 (a)增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出 (b)使NaHCO3更多地析出 (c)使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度 2. 1942年,我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱,他的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。有关反应的化学方程式如下: NH3+CO2+H2O NH4HCO3; NH4HCO3+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl ; 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O (1)“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产,请写出工业合成氨的化学反应方程式;已知合成氨为放热反应,若从勒夏特列原理来分析,合成氨应选择的温度和压强是(选填字母)。 a.高温b.低温c.常温d.高压e.低压f.常压 (2)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是。 a.碳酸氢钠难溶于水b.碳酸氢钠受热易分解 c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出 (3)某探究活动小组根据上述制碱原理,欲制备碳酸氢钠,同学们按各自设计的方案进行实验。 第一位同学:将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。 请回答: ①写出甲中发生反应的离子方程式。 ②乙装置中的试剂是。 ③实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是(填分离操作的名称)。 第二位同学:用图中戊装置进行实验(其它装置未画出)。 ①为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度,实验时,须先从a管通入 气体,再从b管中通入气体。 ②装置c中的试剂为(选填字母)。 e.碱石灰f.浓硫酸g.无水氯化钙 (4)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法(用简要的文字和相关的化学反应方程式来描述):。

侯式制碱法原理与简单流程

学员编号:年级:高三课时数:3学员姓名:辅导科目:化学学科教师:授课主题侯式制碱法原理和简单流程 教学目的侯氏制碱法在上海高考中占有比较特殊的地位,出现的几率较大;常考的知识点是侯氏制碱法的原理、温度的选择、母液的成分、处理及与氨碱法的优劣比较,学生在温度的控制和母液的处理上出现的错误几率较大。 教学内容 1.【2013年上海高考6】与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法最突出的优点是()A.原料利用率高 B.设备少 C.循环利用的物质多 D.原料易得 2.【2012年上海高考八】碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中,将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵,用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱。 完成下列填空: 41.二氧化碳通入氨水的过程中,先有________晶体(填写化学式)析出,然后晶体溶解,最后析出NH4HCO3晶体。 3.【2010年上海高考27】工业生产纯碱的工艺流程示意图如下: 内容回顾

完成下列填空: 1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。 A B 2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为: 取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。 3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是。 4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是(填写 化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是: 。 5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所 发生的反应的离子方程式为: 滤液D加石灰水前先要加热,原因是。 6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:(注明你 的表达式中所用的有关符号的含义)

高中化学碱金属知识点规律大全

碱金属知识点规律大全 1.钠 [钠的物理性质]很软,可用小刀切割;具有银白色金属光泽(但常见的钠的表面为淡黄色);密度比水小而比煤油大(故浮在水面上而沉于煤油中);熔点、沸点低;是热和电的良导体.[钠的化学性质] (1)Na与O2反应: 常温下:4Na + O2=2Na2O,2Na2O + O2=2Na2O2(所以钠表面的氧化层既有Na2O也有Na2O2,且Na2O2比Na2O稳定). 加热时:2Na + O2Na2O2(钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体).(2)Na与非金属反应:钠可与大多数的非金属反应,生成+1价的钠的化合物.例如: 2Na + C122NaCl 2Na + S Na2S (3)Na与H2O反应.化学方程式及氧化还原分析: 离子方程式:2Na + 2H2O=2Na++ 2OH-+ H2↑ Na与H2O反应的现象:①浮②熔⑧游④鸣⑤红. (4)Na与酸溶液反应.例如:2Na + 2HCl=2NaCl + H2↑2Na + H2SO4=Na2SO4 + H2↑ 由于酸中H+浓度比水中H+浓度大得多,因此Na与酸的反应要比水剧烈得多. 钠与酸的反应有两种情况: ①酸足量(过量)时:只有溶质酸与钠反应. ②酸不足量时:钠首先与酸反应,当溶质酸反应完后,剩余的钠再与水应.因此,在涉及有关生成的NaOH或H2的量的计算时应特别注意这一点. (5)Na与盐溶液的反应.在以盐为溶质的水溶液中,应首先考虑钠与水反应生成NaOH和H2,再分析NaOH可能发生的反应.例如,把钠投入CuSO4溶液中: 2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑2NaOH + CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4 注意:钠与熔融的盐反应时,可置换出盐中较不活泼的金属.例如: 4Na + TiCl4(熔融) 4NaCl + Ti [实验室中钠的保存方法]由于钠的密度比煤油大且不与煤油反应,所以在实验室中通常将钠保存在煤油里,以隔绝与空气中的气体和水接触. 钠在自然界里的存在:由于钠的化学性质很活泼,故钠在自然界中只能以化合态的形式(主要为NaCl,此外还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等)存在. [钠的主要用途] (1)制备过氧化钠.(原理:2Na + O2Na2O2) (2)Na-K合金(常温下为液态)作原子反应堆的导热剂.(原因:Na-K合金熔点低、导热性好) (3)冶炼如钛、锆、铌、钽等稀有金属.(原理:金属钠为强还原剂) (4)制高压钠灯.(原因:发出的黄色光射程远,透雾能力强) 2.钠的化合物

备战高考:索尔维法和侯氏制碱法的比较

索尔维法和侯氏制碱法的比较 无水碳酸钠,俗名纯碱、苏打。它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料,还常用作硬水的软化剂,也用于制造钠的化合物。它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。 一、氨碱法(又称索尔维法) 它是比利时工程师苏尔维(1838~1922)于1892年发明的纯碱制法。他以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱。先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水,再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液。其化学反应原理是:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl 将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品。 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑放出的二氧化碳气体可回收循环使用。含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热,所放出的氨气可回收循环使用。CaO+H2O=Ca(OH)2,2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O其工业生产的简单流程如图所示。 氨碱法的优点是:原料(食盐和石灰石)便宜;产品纯碱的纯度高;副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用;制造步骤简单,适合于大规模生产。但氨碱法也有许多缺点:首先是两种原料的成分里都只利用了一半——食盐成分里的钠离子(Na+)和石灰石成分里的碳酸根离子(CO32-)结合成了碳酸钠,可是食盐的另一成分氯离子(Cl-)和石灰石的另一成分钙离子(Ca2+)却结合成了没有多大用途的氯化钙(CaCl2),因此如何处理氯化钙成为一个很大的负担。氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72%~74%,其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了,这是一个很大的损失。 二、联合制碱法(又称侯氏制碱法) 它是我国化学工程专家侯德榜(1890~1974)于1943年创立的。是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。原

侯式制碱法原理和简单流程

第 1 页 精锐教育学科教师辅导讲义 学员编号: 年 级:高三 课 时 数:3 学员姓名: 辅导科目: 化学 学科教师: 授课主题 侯式制碱法原理和简单流程 教学目的 侯氏制碱法在上海高考中占有比较特殊的地位,出现的几率较大;常考的知识点是侯氏制碱法的原理、温度的选择、母液的成分、处理及与氨碱法的优劣比较,学生在温度的控制和母液的处理上出现的错误几率较大。 教学内容 1.【2013年上海高考6】与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法最突出的优点是( ) A .原料利用率高 B .设备少 C .循环利用的物质多 D .原料易得 2.【2012年上海高考八】碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中,将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵,用碳酸氢铵和氯 化钠可制得纯碱。 完成下列填空: 41.二氧化碳通入氨水的过程中,先有________晶体(填写化学式)析出,然后晶体溶解,最后析出NH 4HCO 3晶体。 3.【2010年上海高考27】工业生产纯碱的工艺流程示意图如下: 完成下列填空: 1)粗盐水加入沉淀剂A 、B 除杂质(沉淀剂A 来源于石灰窑厂),写出A 、B 的化学式。 A B 2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为: 取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。 3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是 。碳酸化时没有 析出 内容回顾

第 2 页 碳酸钠晶体,其原因是 。 4)碳酸化后过滤,滤液D 最主要的成分是 (填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是: 。 5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D 加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为: 滤液D 加石灰水前先要加热,原因是 。 6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为: (注明你的表达式中所用的有关符号的含义) 4.【2005年上海高考五26(A )】我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下: (1) 上述生产纯碱的方法称 ,副产品的一种用途为 。 (2) 沉淀池中发生的化学反应方程式是 。 (3) 写出上述流程中X 物质的分子式 。 (4) 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环。从 沉淀池中取出沉淀的操作是 。 (5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加 。 (6) 向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有 。 (a) 增大NH 4+的浓度,使NH 4Cl 更多地析出 (b) 使NaHCO 3更多地析出 (c) 使NaHCO 3转化为Na 2CO 3,提高析出的NH 4Cl 纯度 答案:1.A 2.423()NH CO 3.1)Ca(OH)2 或CaO Na 2CO 3 2)溶解 过滤 蒸发 过滤 3)有晶体析出(或出现浑浊) 碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大 4)NH 4Cl 取样,加硝酸酸化,再加硝酸银,有白色沉淀产生,该阴离子是氯离子 5)NH 4+ + OH - → NH 3 ↑+H 2O 防止加入石灰水时产生碳酸钙沉淀(解析:加热时,使碳酸氢根水解程度增大,释放出二氧化碳,减少碳酸氢根的量,从而减少氢氧根的消耗,使铵根完全转化为氨气放出,同时产生碳酸钙的含量也相应的减少) 6)312()1 84() 31NaHCO m m m ω-= 4.(1)联合制碱法或侯德榜制碱法化肥或电解液或焊药等(其他合理答案均给分) (2)NH 3+CO 2+H 2O +NaCl →NH 4Cl +NaHCO 3↓ CO 2 Na 2CO 3 X 食盐水 循环II 循环I 母液 (提取副产品) 煅烧炉 合成氨厂 沉淀池 NH 3 NH 3

侯氏制碱法(自编)

专题侯氏制碱法 1制备原理: 侯氏制碱法是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行 (实质为勒夏特列原理)?制备纯碱(NatCQ),主要利用NaHC3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCQ再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱. 要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子 和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化 碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO溶 解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用. 2、化学反应原理:侯氏制碱法原理(又名联合制碱法) NH+CO+HO=N4HICO NHHCONaCI=NaHCO+NHCI (在反应中NaHCC沉淀,所以这里有沉淀符号) 总反应方程式: NaCI+CO+HO+Nk=NaHCO+NHCI 2NaHC如一NaCO+HO+C卿(CO循环使用) 注意:NaCI (饱和溶液)+NH (先加)+HO (溶液中)+CO (后加)=NHCI+NaHCOj (溶解度一般,因为不断添加原料达到溶液饱和才沉淀) (先添加NH而不是CO: CO在NaCI中的溶解度很小,先通入NH使食盐水显碱性,能够吸收大量CO气体,产生高浓度的HCO,才能析出NaHCO晶体.)1石灰石是一种化工原料,可以通过反应生 成一系列物质,如图. F列说法正确的是() A .漂粉精是混合物,主要成分是氯化钙 B .图示的制纯碱方法,要求先向饱和食盐水中通NH,然后再通CO C .纯碱属于碱,俗名苏打 D .制取纯碱和漂粉精所涉及的反应都是非氧化还原反应 2、如图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图, 通入足ht 通人过赧 他和的气体A - A和徴枇的气体B -口斛沖过滤-w tr 站―i —師溶液―\]—眇丄’貼 A . A气体是CO, B气体是NH B . 第川步得到的晶体是Na t CO?1OH2O C . 第n步的离子方程式为Na^+NH/fO+C餌NaHCO M +NH+ D.第W步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶 3、我国化学家侯德榜根据NaHCC溶解度比NaCI、N@CQ NHHCO NHCI都小的性质,运用 CQ+NH+HO+NaCI=NaHCO+NHCI的反应原理制备纯碱.下面是在实验室进行模拟实验的生产 流程示意图: 则下列叙述正确的是()

侯氏制碱法的原理及应用-带答案

侯氏制碱法的原理及应用 小结:工业制纯碱的方法: 1.氨碱法(索尔维制碱法) 向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和,然后在加压下通入CO 2(由CaCO 3煅烧而得),因NaHCO 3溶解度较小,故有下列反应发生: NH 3+CO 2+H 2O =NH 4HCO 3 NaCl +NH 4HCO 3=NaHCO 3↓+NH 4Cl 将析出的NaHCO 3晶体煅烧,即得Na 2CO 3: 2NaHCO 3? ====Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O 母液中的NH 4Cl 加消石灰可回收氨,以便循环使用: 2NH 4Cl +Ca(OH)2?====CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 此法优点:原料经济,能连续生产,CO 2和NH 3能回收使用. 缺点:大量CaCl 2用途不大,NaCl 利用率只有70%,约有30%的NaCl 留在母液中。 2.联合制碱法(侯氏制碱法) 根据NH 4Cl 在常温时的溶解度比NaCl 大,而在低温下却比NaCl 溶解度小的原理,在278K ~283K(5℃~10℃)时,向母液中加入食盐细粉,而使NH 4Cl 单独结晶析出供做氮肥. 此法优点:保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%;NH 4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气CO 转化成CO 2,革除了CaCO 3制CO 2这一工序。 例1 1892年,比利时人索尔维以NaCl 、CO 2、H 2O 、NH 3为原料生产Na 2CO 3,叫索尔维法.其主要步骤是:(1)在NH 3饱和的NaCl 溶液中通入CO 2制得NaHCO 3;(2)再将NaHCO 3焙烧制得纯碱,CO 2循环使用;(3)在析出小苏打的母液中加入生石灰,NH 3循环使用.1940年,我国著名化工专家侯德榜先生,冲破了“索尔维”法的技术封锁,并加以改进,用NaCl 固体代替生石灰,加入母液使NH 4Cl 晶体析出,生产出纯碱和氯化铵.这便是举世闻名的“侯氏制碱法”.试回答: (1)在氨饱和NaCl 溶液中通入CO 2的两步反应方程式为 。 (2)不能在NaCl 溶液中通入CO 2制NaHCO 3的原因 。 (3)析出小苏打的母液中加入生石灰的反应方程式是 。 (4)“侯氏制碱法”与“索尔维法”相比其优点是 。 例1 解析:CO 2在水中发生反应:CO 2+H 2O H 2CO 3 H + +HCO - 3,因为碳酸是弱 酸,所以HCO - 3在水溶液中浓度很小;但是在通入氨气后,氨气在水溶液中也发生反应:NH 3+H 2O NH 3·H 2O NH + 4+OH - ,所得到的少量OH - 和前一反应中的H + 结合生成极弱 的电解质H 2O ,从而使得两个反应都向右进行,可以使溶液中HCO - 3的浓度变大,由于NaHCO 3 溶解度较小,所以可析出NaHCO 3晶体,母液中为NH 4Cl ,加入生石灰可生成NH 3和CaCl 2,改用NaCl ,利用NH 4Cl 溶解度小的原理可析出NH 4Cl 做肥料,析出NH 4Cl 的母液循环使用,

侯式制碱法原理与简单流程

精锐教育学科教师辅导讲义 学员编号: 年 级:高三 课 时 数:3 学员姓名: 辅导科目: 化学 学科教师: 授课主题 侯式制碱法原理和简单流程 教学目的 侯氏制碱法在上海高考中占有比较特殊的地位,出现的几率较大;常考的知识点是侯氏制碱法的原理、温度的选择、母液的成分、处理及与氨碱法的优劣比较,学生在温度的控制和母液的处理上出现的错误几率较大。 教学内容 1.【2013年上海高考6】与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法最突出的优点是( ) A .原料利用率高 B .设备少 C .循环利用的物质多 D .原料易得 2.【2012年上海高考八】碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中,将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵,用碳酸氢铵和氯 化钠可制得纯碱。 完成下列填空: 41.二氧化碳通入氨水的过程中,先有________晶体(填写化学式)析出,然后晶体溶解,最后析出NH 4HCO 3晶体。 3.【2010年上海高考27】工业生产纯碱的工艺流程示意图如下: 完成下列填空: 1)粗盐水加入沉淀剂A 、B 除杂质(沉淀剂A 来源于石灰窑厂),写出A 、B 的化学式。 A B 2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为: 取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。 3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是 。碳酸化时没有 析出碳酸钠晶体,其原因是 。 4)碳酸化后过滤,滤液D 最主要的成分是 (填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是: 。 内容回顾

5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D 加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为: 滤液D 加石灰水前先要加热,原因是 。 6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为: (注明你的表达式中所用的有关符号的含义) 4.【2005年上海高考五26(A )】我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下: (1) 上述生产纯碱的方法称 ,副产品的一种用途为 。 (2) 沉淀池中发生的化学反应方程式是 。 (3) 写出上述流程中X 物质的分子式 。 (4) 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环。从 沉淀池中取出沉淀的操作是 。 (5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加 。 (6) 向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有 。 (a) 增大NH 4+的浓度,使NH 4Cl 更多地析出 (b) 使NaHCO 3更多地析出 (c) 使NaHCO 3转化为Na 2CO 3,提高析出的NH 4Cl 纯度 答案:1.A 2.423()NH CO 3.1)Ca(OH)2 或CaO Na 2CO 3 2)溶解 过滤 蒸发 过滤 3)有晶体析出(或出现浑浊) 碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大 4)NH 4Cl 取样,加硝酸酸化,再加硝酸银,有白色沉淀产生,该阴离子是氯离子 5)NH 4+ + OH - → NH 3 ↑+H 2O 防止加入石灰水时产生碳酸钙沉淀(解析:加热时,使碳酸氢根水解程度增大,释放出二氧化碳,减少碳酸氢根的量,从而减少氢氧根的消耗,使铵根完全转化为氨气放出,同时产生碳酸钙的含量也相应的减少) 6)312()1 84() 31NaHCO m m m ω-= 4.(1)联合制碱法或侯德榜制碱法化肥或电解液或焊药等(其他合理答案均给分) (2)NH 3+CO 2+H 2O +NaCl →NH 4Cl +NaHCO 3↓ 或NH 3+CO 2+H 2O →NH 4HCO 3 NH 4HCO 3+NaCl →NaHCO 3↓+NH 4Cl (3)CO 2 (4)I 过滤 (5)稀硝酸和硝酸银溶液 (6)a c CO 2 Na 2CO 3 X 食盐水 循环II 循环I 母液 (提取副产品) 煅烧炉 合成氨厂 沉淀池 NH 3 NH 3

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