1、第三節(jié) 純堿的生產(chǎn),碳酸鈉，俗名純堿， 是一種重要的化學(xué)基本工業(yè)產(chǎn)品。,純堿 soda,查閱資料：,你知道純堿的用途嗎？,工業(yè)：制玻璃、造紙、制肥皂、紡織、漂染等 生活：食用級純堿，用于生產(chǎn)味精、面食等,碳酸鈉在自然界存在廣泛,一些生長于鹽堿地和海岸附近的植物中含有碳酸鈉，可以從植物的灰燼中提取。 大量的碳酸鈉主要來自一些地表堿湖，這些地區(qū)大多干旱、少雨，如：我國的內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、青海和寧夏等地，當(dāng)冬季到來時，湖水中所含的碳酸鈉結(jié)晶析出，經(jīng)簡單的加工就得到天然堿。,中國最大的咸水湖 青海湖,我國素有“口堿”之說,歷史上一般經(jīng)過張家口和古北口轉(zhuǎn)運(yùn)至全國各地。,世界上最早是通過路布蘭（N.L

2、eblanc，1742-1806）法實(shí)現(xiàn)碳酸鈉的工業(yè)生產(chǎn)。其生產(chǎn)原理： 用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變成硫酸鈉 NaClH2SO4 =NaHSO4HCl NaClNaHSO4 =Na2SO4HCl 將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱，反應(yīng)生成碳酸鈉和硫化鈣 Na2SO42C =Na2S2CO2 Na2SCaCO3=Na2CO3CaS,資料卡片：,120,600700,1000,1000,問題： 原料利用率低、成本高、對設(shè)備嚴(yán)重腐蝕,一、氨堿法生產(chǎn)純堿,（索爾維制堿法）,比利時化學(xué)家索爾維,1、生成碳酸氫鈉和氯化銨 將二氧化碳通入含氨的飽和食鹽溶液中，可得到碳酸氫鈉和氯化銨： NH3CO2H2O=NH4HCO3

3、NaClNH4HCO3=NaHCO3NH4Cl 2、制取碳酸鈉 2NaHCO3 =Na2CO3CO2H2O,CaCO3 = CO2CaO,(原料),CaOH2O = Ca(OH)2,NaClNH3CO2H2O = NaHCO3NH4Cl,(原料),2NaHCO3 =Na2CO3CO2H2O,(產(chǎn)品),2NH4ClCa(OH)2=2NH3CaCl22H2O,(副產(chǎn)品),圖1-11 氨堿法生產(chǎn)原料示意圖,表1-4 20 時一些物質(zhì)在水中的溶解度/g,1.兩支試管分別盛有2mLNH4HCO3和2mL飽和食鹽水。將兩支試管的溶液混合于一支試管中，振蕩，觀察現(xiàn)象。,科學(xué)探究：,2.索爾維在使用食鹽水洗滌

4、煤氣時（廢水中含有氨和二氧化碳），偶然發(fā)現(xiàn)了一種白色沉淀，他推測這種白色沉淀可能是碳酸氫鈉，為了驗(yàn)證猜想，他進(jìn)行了類似的實(shí)驗(yàn)，并因此誕生了氨堿法。 3.思考一下氨堿法中加入氨的主要作用是什么？,氨氣的溶解度大，且所得溶液顯堿性，可吸收更多的二氧化碳，提高HCO3-的離子濃度，便于后面加入NaCl時析出NaHCO3晶體。,在純堿的生產(chǎn)過程中是先通入NH3還是CO2？,先通入氨氣，再通入二氧化碳,優(yōu)點(diǎn)：,原料便宜易得，產(chǎn)品純度高，氨和部分二氧化碳可以循環(huán)使用，很快成為大規(guī)模生產(chǎn)純堿的方法。,缺點(diǎn)：,副產(chǎn)物氯化鈣的處理，食鹽的利用率不高，大約只有70%。,總結(jié)：氨堿法生產(chǎn)純堿,二、聯(lián)合制堿法,合成氨

5、工藝中需要將CO轉(zhuǎn)化為CO2除去，排空的二氧化碳是原料的利用不盡合理，還會對大氣造成一定影響。為解決這一問題，我國化工專家侯德榜提出了將氨堿法與合成氨聯(lián)合生產(chǎn)的改進(jìn)工藝。,（侯氏制堿法）,(原料，來自合成氨),NH3,CO2,NaClNH3CO2H2O = NaHCO3NH4Cl,(原料),(副產(chǎn)品),2NaHCO3 =Na2CO3CO2H2O,圖1-12 聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖,根據(jù)聯(lián)合制堿法生產(chǎn)原理示意圖，分析比較它與氨堿法的有哪些異同？,相同點(diǎn)：,不同點(diǎn)：,原理相同,NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,原料的來源和副產(chǎn)物不同,思考與交流：,總結(jié)：聯(lián)合制堿法,1、

6、生產(chǎn)過程中所需的氨和二氧化碳都是由合成氨廠提供的，它保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn)，克服了它的缺點(diǎn)使氯化鈉的利用率提高到了96以上。 2、聯(lián)合制堿法既體現(xiàn)了大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)的優(yōu)越性，也是綜合利用原料、降低成本、減少環(huán)境污染的典型代表。,中文名：永利堿廠 又 稱：天津堿廠 全 稱：天津渤化永利堿業(yè)有限公司 創(chuàng)始人: 范旭東 創(chuàng)始時間: 1914年,練習(xí),1.下列屬于侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn)的是（ ） A.氨和二氧化碳由合成氨廠提供 B.母液可回收氯化銨 C.氯化鈉的利用率達(dá)96% D.以上全是,D,2.工業(yè)上常用氨堿法制碳酸鈉，但卻不能用氨堿法制碳酸鉀，這是因?yàn)樵谌芤褐校?） A.KHCO3溶解度較大 B.KHCO3

7、溶解度較小 C.K2CO3溶解度較大 D.K2CO3溶解度較大,A,3以下關(guān)于氨堿法與聯(lián)合制堿法的認(rèn)識，不正確的是() A氨堿法生產(chǎn)純堿的原料便宜易得，步驟簡單，是最早的制堿工藝 B聯(lián)合制堿法又稱侯氏制堿法，是侯德榜在氨堿法的基礎(chǔ)上改造形成的 C在聯(lián)合制堿法中，氯化鈉的利用率比氨堿法中的高 D聯(lián)合制堿法避免了氨堿法中對氯化鈣的處理,A,化學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)際生產(chǎn)：,實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)室研究的目的是通過研究判斷反應(yīng)的可行性，并通過不斷的實(shí)驗(yàn)探索最科學(xué)的反應(yīng)途徑。 工業(yè)生產(chǎn) 工業(yè)生產(chǎn)需要規(guī)?；a(chǎn)效益最大化.,高考鏈接 我國化學(xué)家侯德榜，改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡要表示如下：,(1) 副產(chǎn)品的一種用

8、途為 。 (2)使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設(shè)計了 的循環(huán)。,用作化肥,(3)為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加 。 (4)向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有 。(a) 增大NH4+的濃度，使NH4Cl更多地析出(b) 使NaHCO3更多地析出(c) 使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度,稀HNO3和AgNO3溶液,ac,高考鏈接：根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室制備純堿的主要步驟是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在3035，攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HCO3 固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置、過濾得NaHCO3 晶體，用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，灼燒兩小時，得到Na2CO3固體。,(1)反應(yīng)溫度控制在3035，是因?yàn)槿舾哂?5，則 ；若低于30則 ；為控制此溫度范圍，應(yīng)采取的加熱方法是 。,(2)加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，目的是 ；只析出NaHCO3 晶體的原因是 用蒸餾水洗滌NaHCO3