侯式制碱法原理和简单流程
侯式制碱法原理与简单操作规范

侯式制碱法原理与简单操作规范1.原理概述:侯式制碱法是一种滴定法,通过溶液的滴定反应,测定溶液中酸或碱的含量。
侯式制碱法中常用的指示剂是萘酚酞,其酸性溶液呈淡红色,碱性溶液呈鲜红色。
根据指示剂的颜色变化,可以确定溶液中酸或碱的滴定终点,从而计算出酸或碱的含量。
2.实验原理:侯式制碱法主要包括以下几个步骤:(1)随意取一定量的酸性溶液,通常用稀硫酸溶液。
(2)加入适量的萘酚酞指示剂,酸性溶液变成淡红色。
(3)用标准碱溶液(通常是氢氧化钠溶液)进行滴定,滴定至溶液呈鲜红色为滴定终点。
(4)计算酸性溶液中的酸的浓度。
简单操作规范:1.操作前准备:(1)清洗仪器:使用干净的玻璃仪器,如容量瓶、分液漏斗等。
(2)校准:校准标准滴定管和容量瓶的刻度准确性,确保实验结果的准确性。
(3)准备试剂:按照实验需要准备好所需的酸性溶液、萘酚酞指示剂和标准碱溶液。
2.操作步骤:(1)取一定量的酸性溶液到容量瓶中。
(2)加入适量的萘酚酞指示剂,使溶液变成淡红色。
(3)用标准碱溶液进行滴定,滴定至溶液呈鲜红色为滴定终点。
(4)记录滴定终点时标准碱溶液的用量。
3.结果计算:(1)根据标准碱溶液的用量计算出酸的摩尔数。
(2)根据酸的摩尔数和酸的初始体积计算出酸的浓度。
注意事项:1.实验仪器和容器要清洁干净,以免对实验结果产生干扰。
2.滴定时要慢慢加入标准碱溶液,避免用量过多造成误差。
3.萘酚酞指示剂的浓度和保存条件要符合要求,以保证指示剂颜色的准确反应。
4.在进行滴定终点判定时,要注意观察溶液颜色的变化,并在颜色变化明显的情况下停止滴定。
5.实验操作要规范,精确记录实验数据,避免实验失误。
总结:侯式制碱法是一种常用的化学实验方法,通过测定酸性溶液中酸的含量的浓度,可以确定制取碳酸钠或碱溶液的量。
实验操作规范和注意事项的遵守可以保证实验结果的准确性和实验操作的安全性。
侯式制碱法原理与简单流程

侯式制碱法原理与简单流程原理:侯式制碱法是基于碳酸氢铵(NH4HCO3)在高温下分解生成氨气(NH3)和水蒸气(H2O)的反应。
该反应需要一定温度和压力的条件。
碳酸氢铵固体在加热时首先分解为氨气和水蒸气,然后通过氨气的升力和水蒸气的一些物理现象,将它们带到上部容器中,最后冷凝成氨水。
简单流程:1.准备设备:侯式制碱设备主要由加热炉、炉管、冷却器、收集器和容器组成。
2.加入原料:将固态碳酸氢铵放入炉管中。
同时,在收集器中准备好冷水。
3.加热设备:将炉管加入加热炉中,控制炉温在适当的范围内(一般为270-300℃)。
4.热分解反应:碳酸氢铵在高温下开始分解,生成氨气和水蒸气。
NH4HCO3→NH3↑+H2O↑+CO2↑5.氨气上升:由于氨气比空气的密度小,会升进炉管的上端。
同时,由于水蒸气的存在,气流会带动水蒸气和少量的氨气进入冷却器。
6.氨水收集:在冷却器中,氨气和水蒸气会冷却并凝结成氨水,并通过冷却器中的管道进入收集器中。
7.反应结束:当碳酸氢铵完全分解时,炉管中会停止产生气体,这时可将收集容器中的氨水取出,并密封保存。
8.清理设备:完成制碱过程后,需要清理设备,将残留在炉管和冷却器中的产物清理干净。
总结起来,侯式制碱法是一种制碱的常用方法,通过碳酸氢铵的热分解反应来制备氨水。
其原理是将碳酸氢铵在高温下分解为氨气和水蒸气,然后通过氨气的升力和水蒸气的物理现象将它们带到收集器中冷凝成氨水。
该方法操作简单,但也存在一些局限性,需要根据具体情况选择合适的制碱方法。
侯氏制碱法

侯氏制碱法侯氏制碱法是一种利用天然矿物质(纯碱石)制备碳酸钠的传统方法。
该方法源于中国的侯坑,侯坑位于江苏省姜堰市,是中国最早的纯碱产地之一。
侯氏制碱法在我国有着悠久的历史,传承至今已有1000多年的历史。
它是中国古代制造碳酸钠的重要方法之一,对中国古代的冶金、纺织等行业产生了重要影响。
侯氏制碱法的原理是将纯碱石(碳酸钠)和石灰石(氧化钙)混合,加水反应生成碳酸钙和氢氧化钠,接着加热分解碳酸钙,生成碳酸气和氧化钙。
碳酸钠与氢氧化钠混合后,经过少量的加热蒸发浓缩,然后冷却结晶,就可以得到纯净的碳酸钠晶体。
该过程中,碳酸钠和石灰石的比例取决于纯碱石的成分。
1.取适量的纯碱石和石灰石,按比例将两者混合均匀。
2.将混合后的物料加入水中搅拌均匀,使其全部溶解。
3.煮沸搅拌,保持沸腾状态1-2小时,让反应更加充分。
4.过滤去除杂质和沉淀。
5.将过滤后的液体慢慢地倒入容器中,在适当的温度下烘干,直至水分全部蒸发。
6.将干燥后的产物加入锅中,用木炭或牛粪等物燃烧,将其加热至500-800℃左右,煅烧1-2小时,分解碳酸钙,释放碳酸气和氧化钙。
7.熄火后,将灰渣捞出。
8.将灰渣溶入水中,加热浓缩,然后降温结晶即可得到纯净的碳酸钠晶体。
侯氏制碱法具有以下几个优点:1.原材料来源广泛,取材容易。
2.设备简单,工艺易学易掌握。
3.工艺流程简单,生产周期短。
4.制造的碳酸钠纯度高,质量稳定。
1.碳酸钠的产量低,而且需要大量的木炭或牛粪等物才能完成烧制。
2.浪费能源,制备碳酸钠需要大量的燃料和能源。
3.环保不可持续,该方法产生的烟尘、二氧化碳等物,对环境污染严重。
总体而言,侯氏制碱法具有传统特色,但对环境污染较大,不适应现代生产要求,所以在现代社会中已经逐渐被淘汰。
当前,更多的生产企业选择采用氯碱法、氨碱法等先进新型的制碱技术。
侯氏制碱法

侯氏制碱法NH3与H20和CO2反应生成一分子的NH4HCC3,这是第一步。
第二步是:NH4HCQ与NaCI 反应生成一分子的NH4CI和NaHCQ沉淀。
根据NH4CI在常温时的溶解度比NaCI大,而在低温下却比NaCI 溶解度小的原理,在278K〜283K(5 C〜10 C )时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4CI单独结晶析出供做氮肥。
侯氏制碱法化学原理总反应方程式:NaCI + CO +NH3+H20=NaHCO J +NH4CI (可作氮肥)2NaHC03=Na2C03+H20+CQ f (C02循环使用)(以加热作为反应条件)(在反应中NaHCQ沉淀,所以这里有沉淀符号,这也正是这个方法的便捷之处)即:①NaCI(饱和溶液)+NH3 (先加)+H20 (溶液中)+C02 (后加)=NH4CI+NaHCQ J (NaHCQ 能溶于水,但是侯氏制碱法向饱和氯化钠溶液中通入氨气,由于氯化钠溶液饱和,生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠,所以碳酸氢钠以沉淀析出)(先添加NH3而不是CC2:CC2在NaCI中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性(用无色酚酞溶液检验),能够吸收大量CC2气体,产生高浓度的HCC3-,才能析出NaHCC3晶体。
)2NaHCC3 (加热)=Na2CO3+H2O+CQ f侯氏制碱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 %; NH4CI可做氮肥(氮肥不可与碱性物质混用,但可用草木灰检验其纯度)[2];可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气CO转化成CQ,革除了CaCO制CC2这一工序,减少可能造成的环境污染。
两个循环:一: 2NaHCO s=Na2CQ+H2O+CQ f (CQ循环使用)(以加热作为反应条件)二:向母液中加入食盐细粉,从而使NH4CI单独结晶析出供做氮肥。
第二个循环的具体操作:①通入氨气,冷却后,加入NaCI,使得NH4CI沉淀。
过滤后,得到较纯净的NH4CI晶体(产物),滤液为饱和食盐水(含有氨气分子),经处理后方可回到第一步循环利用;②不通氨气,冷却后,加入NaCI,使得NH4CI沉淀。
侯式制碱法原理和简单流程

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: 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 将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体再加热,制得纯碱产品: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: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。
CO 2Na 2CO 3X 食盐水循环II循环I 母液NH 4Cl煅烧炉 合成氨厂 沉淀池NH 3NH 3 食盐细粉Z冷却至10℃以下,过滤联碱法(候氏制碱法)生产流程示意图CO 2Na 2CO 3X 食盐水,NH 3母液煅烧炉煅烧沉淀池CaOY排出液W循环II循环I氨碱法生产流程示意图石灰石三、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。
侯氏制碱法过程

侯氏制碱法过程1. 引言侯氏制碱法是一种用于生产纯碱(氢氧化钠)的化学工艺。
它是由中国化学家侯德榜在20世纪70年代开发的,经过多年的改进和优化,成为了一种高效、环保的制碱工艺。
本文将详细介绍侯氏制碱法的过程和原理。
2. 原理侯氏制碱法是基于电解反应原理的。
它利用电解质溶液中的电解过程将氯气和氢气分离出来,从而制取纯碱。
具体来说,侯氏制碱法包括以下几个步骤:2.1 饱和盐水制备首先,将饱和盐水制备好。
饱和盐水是指在常温下,溶液中已经溶解了最大量的氯化钠。
这可以通过加热普通盐水并不断搅拌来实现。
2.2 电解槽接下来,将饱和盐水倒入电解槽中。
电解槽是一个大型容器,内部分隔成多个小隔间,每个小隔间都有正极和负极。
正极通常是钢网,负极则是钢板。
2.3 电解反应在电解槽中,通过施加电流,将盐水分解成氯气和氢气。
具体的电解反应如下:2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻(在正极上发生) 2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻(在负极上发生)其中,氯气会通过正极的钢网排出,而氢气则会通过负极的钢板排出。
而在负极上生成的氢氧化钠则会溶解在电解质溶液中。
2.4 碱液处理经过一段时间的电解反应,电解槽中的电解质溶液中会积累足够的氢氧化钠。
此时,将溶液转移到另一个容器中,进行碱液处理。
碱液处理的目的是通过加热和过滤去除杂质,以得到纯碱。
3. 优点和应用侯氏制碱法相比传统的制碱工艺有以下几个优点:•高效:侯氏制碱法采用电解反应原理,可以在较短的时间内大量制取纯碱。
•环保:侯氏制碱法不使用化学试剂,只需要盐水和电流,不会产生有害废物和气体。
•低能耗:侯氏制碱法的电解反应需要的能量相对较低,可以降低生产成本。
侯氏制碱法广泛应用于化工、玻璃、纺织等行业。
纯碱是这些行业的重要原料之一,用于制造玻璃、纤维、肥皂等产品。
4. 结论侯氏制碱法是一种高效、环保的制碱工艺。
通过电解反应原理,可以在较短的时间内制取纯碱,不会产生有害废物和气体。
侯氏制碱法原理及流程

侯氏制碱法原理及流程
侯氏制碱法的原理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。
利用NaHCO₃在溶液中溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO₃。
再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
NaCl+NH4HCO3===NaHCO3↓+NH4Cl
将析出的NaHCO3晶体煅烧,即得Na2CO3:
2NaHCO3=== Na2CO3+CO2↑+H2O
根据NH4Cl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NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
基本介绍
侯氏制碱法原理,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。
也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀,气体和难电离的物质生成。
要制纯碱,先制得溶解度较小的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NaHCO3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。
侯氏制碱法盐析

侯氏制碱法盐析侯氏制碱法盐析是世界上最早的方法,其原理是:Na2CO3=Na++2CO2(2Na2O+H2O+H2O)Na++2CO2-=H2O+Na2O3+2H2O 盐析就是把食盐和芒硝按一定的比例加入水中熬煮成浓盐水(食盐在60度以下、芒硝在40度以下)。
这种反应过程可以分为两个阶段:第一阶段是高温氯化钠分解放热反应;第二阶段是低温中和反应,因为Na2CO3在水中很稳定,不容易溶解在水中,只有当水温升高到65-70 ℃时, Na2CO3才能分解产生CO2,形成H2O,溶解在水中,并随温度升高,酸性逐渐增强,此时,过量的H2O与Na2CO3反应,产生NaOH沉淀,使溶液呈酸性,这样反复进行,直到溶液中盐类全部结晶析出。
经过几次结晶后,溶液里就只含有Na2O3。
如果结晶未析出,那么盐中的Na+、 Cl-、 Cl2都保留在溶液中,形成混合物。
由于是第一次结晶,因此很纯净。
用它来吸收二氧化碳效果特别好。
Na2CO3= Na++2CO2(2Na2O+H2O+H2O)Na++2CO2-=H2O+Na2O3+2H2O 根据这个方程式可以看出,整个方程式有两部分组成,盐的结晶步骤是第一部分。
而结晶的方程式是第二部分,由于在这个方程式里,盐的结晶步骤已经发生,所以,只要知道盐的结晶步骤就可以知道盐的结晶方程式。
盐析时,两者的作用完全相同,一起煮可以节省大量的时间,减少劳动力,又提高了生产率。
侯氏制碱法之所以能够获得成功,主要有三个因素:一是必须找到合适的氯化钠,二是必须采取措施控制氯化钠水解,三是必须采取措施防止食盐在高温下分解。
侯氏制碱法的改进即是将浓盐酸改成食盐。
不管是什么盐都是氯化钠,这一点对制碱成功非常重要。
但是氯化钠水解,不仅会影响到食盐的质量,也影响到制碱的速度和质量,因此对水解工序的条件提出了严格的要求。
在实验研究中,发现人们通过掌握食盐水解的规律,并通过实验室试验对比,在制备NaHCO3时,采取了分次加盐和边加边搅拌的措施,可以显著地提高盐的利用率,从而获得较好的技术经济指标。
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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 B2)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:内容回顾滤液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.A2.423()NH CO3.1)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()184()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知识精讲CO 2Na 2CO 3X 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 3NH 3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:第一个过程与氨碱法相同:将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体,再煅烧制得纯碱产品,其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。
第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。
由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大,低温时的溶解度则比氯化钠小,而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。
所以在低温条件下,向滤液中加入细粉状的氯化钠,并通入氨气,可以使氯化铵单独结晶沉淀析出,经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。
此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液,已基本上被氯化钠饱和,可回收循环使用。
其工业生产的简单流程如图所示: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%;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CO2,革除了CaCO3制CO2这一工序。
【讨论】1、索尔维采取了哪些措施来提高氨的利用率?(1)(2)(3)答案:(1)先制得氨化的饱和食盐水,再与CO2反应(2)使CO2与氨化的饱和食盐水在合成塔中逆流接触(3)母液与熟石灰作用重新生成氨气2、“侯氏制碱法”与“索尔维制碱法”的主要不同在母液的处理上。
“侯氏制碱法”采取了怎样的方式对母液进行处理?从化学原理上分析采取这些处理措施的原因。
(1)向母液中加食盐细粒【思考】向向母液中加食盐细粒的目的是什么?答案:降低氯化铵在氯化钠中的溶解度,便于氯化铵的析出(2)向母液中通氨气【思考】向母液中通氨气的作用有哪些?①②答案:①增加NH 的浓度,有利于NH4Cl析出4②使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出NH4Cl的纯度。
(3)降温至5 ℃左右答案.1.(1)NaCl + NH 3 + CO 2 +H 2O → NaHCO 3↓+ NH 4Cl (2)CO 2 NH 3 Na 2CO 3、NH 4Cl CaCl 2、NaCl (3)防止生石灰先跟溶液中的NaHCO 3反应产生碳酸钙沉淀 CaCO 3 +2NaCl → Na 2CO 3 + CaCl 2 (4)b d (5)94.3% 循环Ⅰ避免产生大量含有CaCl 2的废液(或节省石灰窑、蒸氨塔等设备)(6)由于总反应可看作是:2NH 3+2NaCl+CO 2+H 2O →Na 2CO 3+2NH 4Cl ,所以:原子利用率(%) %100)()()()()()(%100223432⨯++++=⨯=O H m CO m NH m NaCl m Cl NH m CO Na m 反应物总质量目标产物总产量2.⑴ NH 4HCO 3分解 反应速率降低 水浴加热⑵ 使反应充分进行 NaHCO 3的溶解度最小 NaCl NH 4Cl NH 4HCO 3 ⑶ NaHCO 3 NaCl NH 4Cl NH 4HCO 3 HCl⑷3.(1)H 2O+NH 3+CO 2→NH 4Cl Na +、HCO 3-c石灰 氨气(或氨气和部分二氧化碳)氨气 食盐 NH 4Cl 食盐(或食盐和二氧化碳) Mg (OH )2和CaCO 3 (写MgCO 3也可)(2)成本较低;可同时制得氮肥;容易控制碱度 (或其它合理答案)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 。
2.1892年比利时人索尔维以NaCl 、CO 2、NH 3、H 2O 为原料制得了纯净的Na 2CO 3,该法又称氨碱法,其主要生产流程如下:课后作业(1)从理论上看,循环生产是否需要再补充NH3?。
(2)从绿色化学原料的充分利用的角度看,该方法有二个明显的缺陷是:a ;b 。
我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,创造了侯德榜制碱法又叫联碱法,生产流程可简要表示如下:该法是将合成氨工厂生产的NH3及副产品CO2,再与饱和食盐水反应……。
该法与氨碱法不同之处有二点:(3)①。
②。
(4)从理论上看,每再生产1mol Na2CO3,再补充的物质及其物质的量分别是。
3.1942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 ;−−→Na2CO3+CO2↑+H2O2NaHCO3 ∆(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。