侯式制碱法原理和简单流程

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。

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

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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

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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，

知识精讲