纯碱的工业制法

纯碱的工业制法
纯碱的工业制法

课后练习

1.下面关于金属钠的描述中不正确的是 A .钠的化学性质很活泼,在自然界里不能以单质形式存在

B .钠是电和热的良导体

C .钠钾的合金于室温下呈液态,可作原子反应堆的导热剂

D .将一块钠放置在空气中最终会变成NaOH

2.根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO 3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO 3、分离NaHCO 3、干燥NaHCO 3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是

A.制取氨气

B. 制取NaHCO 3

C. 分离NaHCO 3

D. 干燥NaHCO 3

3.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是

A .NaCl(aq)???→电解Cl 2(g)Fe(s)???→△

FeCl 2(s) B .MgCl 2(aq)

Mg(OH)2煅烧 C .NaHCO 3 Na 2CO 3(s) NaOH(aq)

D .N 2(g)2H (g)??????→高温高压、催化剂

NH 3(g)2CO (g)

aq)????→N aCl (Na 2CO 3(s) 4.下列关于Na 2CO 3和NaHCO 3的性质的比较中,不正确的是 A .热稳定性Na 2CO 3>NaHCO 3

B .常温下在水中的溶解度Na 2CO 3>NaHCO 3

C .与稀盐酸反应的剧烈程度Na 2CO 3>NaHCO 3

D .等质量的固体与足量盐酸反应放出CO 2的质量Na 2CO 3<NaHCO 3

5.元素X 、Y 、Z 、W 均为短周期元素,且原子序数依次增大。已知Y 原子最外层电子数占核外电子总数的3/4,W -、Z +、X +的离子半径逐渐减小,化合物XW 常温下为气体,Z 是本周期中除稀有气体元素外,原子半径最大的元素。据此回答下列问题:

(1)W 在元素周期表中的位置___________________,实验室制取W 单质的离子方程式是____________________________________________________________;

(2)A 、B 均由上述四种元素中的三种组成的强电解质,A 是一种强碱,B 是某种家用消毒液的有效成分,则A 、B 的化学式分别为___________、____________;

(3)C 是由Y 和Z 两种元素组成的一种化合物,其中Y 和Z 的原子个数比为1∶1,则C 的电子式是____________。

1. D

2.C

3.BC

4.C

5.第三周期、ⅦA族MnO2+ 4H++ 2Cl- 加热

Mn2++ 2H2O+ Cl2↑NaOH NaClO

三酸两碱工业制法【仅供参考】

一.硫酸 1.制取二氧化硫(沸腾炉) 燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫 S+O2═点燃═SO2 4FeS2+11O2═高温═8SO2+2Fe2O3 2.接触氧化为三氧化硫(接触室) 2SO2+O2═2SO3(用五氧化二钒做催化剂该反应为可逆反应) 3.用98.3%硫酸吸收 SO3+H2SO4═H2S2O7(焦硫酸) 4.加水(吸收塔) H2S2O7+H2O═2H2SO4 主要方程式4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4 环境污染so2的废气排放导致酸雨 注意事项:在接触氧化阶段,SO2在一定温度(400~500℃)和催化剂存在的条件下,被空气中的O2氧化为SO3。由于在常压下SO2转化为 SO3的转化率已经很高,而且催化剂要求较高的反应温度,所 以一般不采用高压、低温的反应条件。 在三氧化硫的吸收阶段,反应的本质是SO3与H2O化合生成 H2SO4。但由于用H2O吸收SO3会形成不利于吸收的酸雾, 所以工业上用98.3%的硫酸来吸收SO3,然后再稀释成所需浓 度的硫酸。 在制硫酸是,矿石需要粉碎:空气足量:沸腾炉出来的SO2需 经过除尘、洗涤、干燥等:接触式在工作过程中,利用热交换 器原理。 尾气处理:一般采用氨水吸收法。 二.硝酸 原理主要方程式 氨氧化法制硝酸,

工业制法原料:NH3 ,水,空气. 主要反应为:4NH3 + 5O2 =催化剂+强热= 4NO + 6H2O [氧化炉中];反应条件:800度高温,催化剂铂铑合金作用下) 2NO + O2 = 2NO2 [冷却器中]; 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO [吸收塔]; 4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3 [吸收塔]。 三盐酸 原理主要方程 工业上生产盐酸的主要方法是使氯气跟氢气直接化合, 然后用水吸收生成的氯化氢气体。氯化氢是在合成塔里合成的。 H2+Cl2=2HCl(反应条件:点燃) 然后用水吸收 在合成塔内完成 环境污染 在氯气和氢气的反应过程中,有毒的氯气被过量的氢气所包围,使氯气得到充分反应,防止了对空气的污染。在生产上,往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应 四纯碱制法 原理主要方程式 侯氏制碱法又名联合制碱法 (1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 (2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ (3)2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑ 即:①NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓ ②2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2 五烧碱制法 原理主要方程式 (1)过滤海水 (2)加入过量氢氧化钠,去除钙、镁离子,过滤 Ca2++2OH-==== Ca(OH)2↓(Ca(OH)2微溶,可出现浑浊现象) Mg2++2OH-==== Mg(OH)2↓ (3)利用反渗透膜法生产技术出去盐水中的SO4 2- (4)加入过量碳酸钠,去除钙离子、过量钡离子,过滤 Ca2++ CO32-==== CaCO3↓ Ba2++ CO32-==== BaCO3↓ (5)加入适量盐酸,去除过量碳酸根离子 2H+ +CO32-==== CO2↑ + H2O

模拟氨碱法制备纯碱

模拟氨碱法制备纯碱 一、实验目的 1.理解氨碱法制备纯碱的实验原理 2.学习实验设计的方法 3.掌握模拟氨碱法制备纯碱的实验操作 二、中学化学中存在的问题 1、对氯化钠、氯化铵、碳酸氢钠的物理性质不了解 2、对实验原理不理解以及装置的气密性的检查 3、饱和溶液的定义理解 4、在制备碳酸氢铵时,加热的温度? 三、实验原理 1、碳酸钠又名苏打,工业上叫纯碱。本次实验是向氨的氯化钠饱和溶液中加入二氧化碳,二氧化碳,水,氨反应生成碳酸氢铵,然后碳酸氢铵和氯化钠生成碳酸氢钠,然后加热碳酸氢钠至300℃,分解成碳酸钠。 主要反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 四、实验任务 1、查询所学药品的基本物理参且确定相关药品的用量 2、明白氨碱法制备纯碱的原理 五、影响实验的因素及其影响规律 1、盐酸的用量及其浓度;氯化钠的用量以及是否是饱和溶液 2、水浴加热的温度 3、装置的气密性 六、实验设计过程 1、原料选择 2、反应物用量 3、仪器选择与装置的选择 4、装置的组装

七、药品物理参数 八、仪器药品 仪器:铁架台、分液漏斗、天平、量筒、分液漏斗、烧杯、漏斗、玻璃管、试管、酒精灯、玻璃棒、药匙、 导管和橡皮塞若干、蒸发皿、温度计、铁圈、锥形瓶、洗气瓶 药品:氯化钠、稀盐酸、浓氨水、石灰石(碳酸钙)、蒸馏水 九、实验装置图 物质 相对分子质 量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度g/cm 3 溶解度/g 备注 NaCl 58.45 800 1440 2.165 36 溶于水、甘油,微溶于乙醇、液氨 NH 3 17 -77.73 -33.5 0.69 89.9 无色液体,有强烈刺激性气味 NH 4HC 3 79 105 169.8 1.58 11.9 能溶于水 NaHCO 3 84.01 270 851 2.159 小苏打,白色粉末 Na 2CO 3 106 851 1600 2.532 纯碱,苏打,碱灰,易溶于水 NH 4Cl 53.49 340 100 1.52 CO 2 44 -78.46 -56.56 1.977 不可燃,不支持燃烧 CaCO 3 100.09 825 未知 2.70-2.95 灰石、大理石 HCl 36.46 158.8 187.9 1.447 72 无色

氨碱法制纯碱

“氨碱法制纯碱”教学中探究性教学的渗透 在鲁教版初中化学教材中,涉及到了氨碱法制纯碱这一反应原理,这是初中化学最复杂的一个化学反应,要让学生扎实地理解并记住这一反应,难度较大。教学中,我运用了探究性教学方式,在学生原有知识的基础上不断设疑、层层引导,取得了比较不错的教学效果。 依照教材,本知识点是第六单元第三节《海水“制碱”》中的一部分内容。这一节共由两部分内容组成,按照教材顺序,第一部分是氨碱法制纯碱,其中涉及到“多识一点”:侯氏制碱法;第二部分是纯碱的性质,其中涉及到“多识一点”:复分解反应的实质。在处理教材时,我将这节课分为2课时,而且在授课顺序上也做出了很大调整。第一课时完成了纯碱的性质并且总结了盐的化学性质,给出了复分解反应发生的条件。第二课时,主要讲授“氨碱法制纯碱”。其教学过程可分为四个板块: 第一板块:复习旧知识,导入复分解反应的实质。 首先请学生分析:下列四组溶液混合时,能否发生复分解反应,为什么? ① NaOH +HCl ;② Na 2CO 3+HCl ;③ NaCl+KNO 3;④ NaCl+AgNO 3 教师提出问题:为什么交换成分后有水、气体或沉淀生成就能发生复分解反应?为什么第三组中的两种物质之间不能发生复分解反应?能否从溶液中离子的构成这一角度思考这一问题?使学生在思考中,了解复分解反应的实质。 以第一组物质为例:反应前的溶质为NaOH 和HCl ,其离子的构成为:Na +、OH -、H +、Cl -;而反应后按照交换成分的规律,溶液中含有NaCl 和H 2O ,其离子的构成变为Na +和Cl -。这时学生不禁会产生疑问:溶液中的H +和OH -到哪里去了?引导学生思考这一过程:当氢氧化钠溶液与稀盐酸混合时,溶液中的氢离子与氢氧根离子结合成水分子,而钠离子和氯离子仍然存在于溶液中,形成氯化钠溶液,这一过程使溶液中离子的构成发生了变化,因此我们说氢氧化钠与盐酸反应生成了新物质——氯化钠和水。这一反应的实质就是氢离子与氢氧根离子结合成水分子,而使溶液的组成发生了变化,因此我们可以这样说,氢离子与氢氧根离子不能共存。 以第三组物质为例:反应前的溶质为NaCl 和KNO 3,其离子的构成为:Na +、Cl -、K +、NO 3-;而反应后按照交换成分的规律,溶液中含有NaNO 3和KCl ,其离子的构成还是Na +、Cl -、K +、NO 3-。由此看来,溶液在混合前后其组成没有发生变化,因此说NaCl 和KNO 3 不 从微观角度来看: 反应前后,溶液的组成改变

氨碱法纯碱生产的主要原料概述讲课教案

氨碱法纯碱生产的主要原料概述

氨碱法纯碱生产的主要原料概述 一、原盐(食盐) 1、原盐的物化性质及成份规格: 原盐是氨碱法纯碱生产的主要原料。原盐的主要成份为氯化钠,化学分子式为NaCL,纯氯化钠为无色等轴晶体,但是由于原盐是由许多晶体机和而成,晶体之间的缝隙中往往含有卤水或者空气,因而变成白色而且不透明体,同时又因含有泥沙等杂质,使原盐常呈现灰褐色,氯化钠晶体通常是正六面体。 (1)食盐的物化性质: 氯化钠的分子量 58.45 熔点 800℃ 沸点 1440℃ 20℃时比热 0.867(J/g℃) 25℃时密度 2.161t/m3 原盐中因为含有氯化镁等杂质,容易吸收空气中的水分而潮解。氯化钠易溶于水,其溶解热为——4.9KJ/mol,溶解过程为吸热反应,当制成饱和盐水时,可使溶液温度降低6℃多。氯化钠的溶解度随温度升高没有明显的变化,这一性质与绝大多数易溶物质溶解度随着温度升高而增加的性质不同,所以其水溶液(卤水)在冷冻工业中被用作载冷体。 (2)食盐的质量标准: 作为制碱工业的原料,要求原盐中的主要成份NaCL含量尽可能高,而泥沙及其他杂质,特别是钙、镁杂质越低越好。因为食盐中的氯化镁、硫酸镁、硫酸钙等杂质,在盐水精制、吸氨、碳化过程中,会生成炭酸镁、碳酸钙及其他

复盐等,使塔器与管道堵塞,这些杂质如不能在碳化以前清除掉,就会较多地混入纯碱中,使产品的品位降低,因此用于氨碱法的食盐一般需要符合以下标准: NaCL% ≥ 90%;水分% ≤ 4.2%;Mg2+% ≤0.8%;SO 4 2-%≤ 0.8%。 2、原盐的需要用量 氨碱法纯碱生产的全过程,可以归结为一个综合的化学反应方程式。即 CaCO 3+2NaCL= CaCL 2 +Na 2 CO 3 2×58.45 106 X 1000kg 按照上述反应方程式,可以计算出生产1t纯碱理论上所需要的氯化钠量 X=58.45×2×1000/106=1103kg 所求出的X 是指生产每吨纯碱(含Na 2CO 3 100%) 所需要的纯的氯化钠(折 NaCL100%) 的量。实际生产中,由于食盐中只有90%左右的氯化钠,而且又只能有70-75%的NaCL可以转化为Na2CO3, Na+离子至少损失27%以上,加之过程中跑、冒、滴、漏等各项损失,实际耗用食盐的量远远超过上述理论用量,这样使每生产1吨工业纯碱所需耗用的原盐实物量高达1.6—1.7t之多。氨碱法制碱的食盐消耗量是很大的,纯碱工业从来就是用盐大户,因此必须保证有大量、廉价的原盐供应,才能维持生产并在经济上获益。就其纯度而言,矿盐多数要比海盐为高,并可以采用注入高压水压裂地下化盐方法进行开采,得到接近饱和的卤水,节省设备和人力,降低成本。十分适用于由湿法精制盐水的氨碱法生产,不过要铺设卤水输送管道或久盐矿附近建厂均存在其他制约因素,而我国又以盛产海盐为主,尽管其质量不如矿盐,也仍然是氨碱厂原料的天然宝库,所以我国大多数碱厂是以海盐为原料,临海发展纯碱生产。

纯碱生产工艺简介审批稿

纯碱生产工艺简介 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

纯碱生产工艺简介 纯碱生产工艺主要分天然碱法和合成碱法,而合成碱法又分氨碱法和联碱法。 1.天然碱 目前全世界发现天然碱矿的仅有美国、中国、土耳其、肯尼亚等少数国家,其中以美国的绿河天然碱矿最有名。绿河地区的天然碱矿床,有42个含倍半碳酸钠的矿层。已知矿层厚度在1.2m以上(最厚达11m),含矿面积在670km2(最大达2007km2)的有25层,位于地表以下198~914m,,计算倍半碳酸钠储量为613亿t,即使全世界所有碱厂全部停产,美国天然碱也可供世界1300年纯碱用量。绿河地区各公司主要采用机械化开采。地面加工装置,主要采用一水碱流程生产重质纯碱。美国各天然碱厂目前的市场运作方法是:国内,各厂进行有序竞争;国外出口,各厂联合,成立一个专营出口的组织“ANSAC”(美国天然碱公司),美国天然碱不但质量好,而且生产成本仅为60美元/吨左右,远低于我国合成纯碱成本90美元/吨-100美元/吨左右,因此它具有很强的竞争力。 而位于河南省桐柏县的天然碱矿,总储量达1.5亿吨,远景储量3亿~5亿吨,占全国天然碱储量的80%,位居亚洲第一、世界第二位。内蒙古伊化集团在桐柏建立了以天然碱为主的化工园区,其优质的低盐重质纯碱设计年产量达100万吨。 天然碱生产工艺主要有三种:

a. 倍半碱流程 矿石开采-溶解-澄清除去杂质-循环母液-三效真空结晶-240度煅烧 b. 卤水碳化流程 天然卤水-碳化塔碳化为重碱-干燥-煅烧为粗碱-用硝酸钠在155度漂白-煅烧,煅烧用二氧化碳由自备电厂提供 c. 一水碱流程 矿石开采-破碎到7厘米以下-200度停留30分钟-粗碱-溶解、澄清-三效真空结晶-240度煅烧 天然碱法的主要优点是: a.成本低,每吨约60美元左右,而合成碱为90-100美元,完 全可以抵消运输成本。 b.质量方面盐分非常低,往往小于%,产品粒度也非常好。 缺点是因为倍半碱矿容易和芒硝矿共生,产品中硫酸根含量比氨碱法要高,但现在用户对硫酸根的要求基本不高,所以这个缺点影响不大。 2.氨碱法(索尔维法) 我公司使用的就是氨碱法,中国的大碱厂中,潍坊、唐山、连云港,大化和天碱的一部分,青海,吉兰泰都是采用氨碱法。 a.氨碱法主要优点是产品质量好,可以生产低盐碱,硫酸盐的 含量也非常低。缺点是:a.有石灰和蒸馏工序,原材料消耗 高,原盐的利用率低,而氨碱法只能达到73-76%(就是转

纯碱工业发展简史

纯碱工业发展简史 在很早以前,人们就开始使用天然碱湖中的碱以及海草灰中的碱供洗涤和制造玻璃之用,现在保存下来的最古老的埃及玻璃大约是公元前1800 年制造的。在我国1700 年前的著名药书“本草纲目”中记载“菜蒿蓼之属、晒干、烧灰、以原水淋汁,去垢发面。”可见当时对碱的制造和用途都有一定程度的了解。无论中外,在18 世纪中叶以前,碱的来源不外是植物灰或碱湖中的天然碱。到18 世纪末叶,随着生产力的发展,天然碱的产量已远不能满足玻璃、肥皂、皮革等工业需要。因此人工制碱的问题就被提出来了。在英法七年战争时法国所需的植物碱来源断绝,于是在1775 年法国科学院悬赏征求制碱方法。1787 年医生路布兰经四年多的研究获得var cpro_psid ="u2572954"; var cpro_pswidth =966; var cpro_psheight =120; 了成功。他的方法是先用硫酸和食盐互相作用得到硫酸钠,然后再将硫酸钠和石灰石、煤炭在900 ~1000 ℃共熔得碳酸钠。这一方法的成功,不仅为工业提供了纯碱,而且由于一种化学产品通过人工合成,因而对化学和化工的发展以及人类对客观世界的认识,都起了重要的作用。这一制碱方法,通常称为路布兰法或硫酸钠法。但是路布兰法存在着不少缺点:熔融过程系在固相中进行,并且需要高温;设备生产能力不充分;设备腐蚀程度严重;工人的劳动条件恶劣及所得到的纯碱质量不高。这些缺点促使人们去研究新的制碱方法。1861 年,比利时人索尔维原是一名工人,在煤气厂从事稀氨水的浓缩工作,发现用食盐水吸收氨和二氧化碳时可以得到碳酸氢钠,于是获得用海盐和石灰石为原料制取纯碱的专利,这种方法也就被称之为索尔维制碱法。因为在生产过程中需用氨起媒介作用,故又称为氨碱法。其主要过程是氨盐水吸收二氧化碳而得碳酸氢钠,然后将碳酸氢钠煅烧放出CO 2 和H 2 O 而成碳酸钠。1863 年建厂,1872 年获得成功。由于氨碱法可以连续生产,生产能力大,原料利

初中化学_海水制碱第一课时氨碱法制纯碱教学设计学情分析教材分析课后反思

海水制碱第一课时教学设计 学习目标: 1.能说出工业制纯碱的原料,进一步树立元素守恒观。 2.认识氨碱法制纯碱的反应原理,能说出碳酸钠的主要用途。 3.了解侯德榜的事迹,激发爱国热情。 学习过程: 【情境引入】 1、展示一袋食用碱 问题:这袋食用碱是老师在厨房中找到的,你们家里有没有? 师:那你知道它的成分和用途吗? 师:纯碱不只在生活中用途多,也是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标。图片展示:纯碱的工业用途 师:纯碱在工业上广泛应用于石油精炼,造纸,冶金,纺织印染,生产人造纤维、玻璃、洗涤剂等等,(随着图片的展示教师逐一说出纯碱的用途。)一个国家生产和使用纯碱的量,在一定的程度上反映了这个国家的工业水平。 过渡:这么重要物质,我们如何获得呢?有没有同学知道? (引导学生联系前面学过冬天捞碱,夏天晒盐,猜测纯碱可以从碱湖中捞) 师:非常好,自然界中有一定量的纯碱。正如这位同学所说的,18世纪以前,纯碱都是取自于植物和碱湖碱矿。展示相关图。这是利用什么方法来来获取物质?(物理方法。) 师过渡:但是天然碱的含量远远不能满足工业生产的需要。怎么办呢?(可以想办法通过化学变化来制取) 师:太棒了,化学变化可以为我们制备所需的物质,那我们在工业上如何通过化学变化来制取纯碱的呢?相信通过今天的学习,你一定能找到答案,请阅读本节课的学习目标。(展示目标,学生读目标,教师板书课题,在碱旁标注明化学式) 【板书课题】第三节海水“制碱” 投影:本节课的学习目标。 【探究新知】 氨碱法制纯碱 (一)探究原料

(工业制纯碱需要哪些原料呢?) 从元素守恒的角度,我们要用化学方法制取纯碱,应该选用含哪些元素的物质呢?(钠、碳、氧) 师:你会选择哪种含钠元素的物质?理由是什么? (氯化钠,因为海水晒盐可以得到大量的氯化钠,价格便宜,来源广簹。) 师:碳、氧元素可由哪种物质提供? (二氧化碳) 师:工业上怎么制二氧化碳的?(高温锻烧石灰石) 很好,工业上,我们可以以食盐,二氧化碳为原料,以氨为媒介采用氨碱法生产纯碱。(二)了解流程和原理(观看微视频) 师:利用这些原料如何制得纯碱呢,一起看一段微视频,了解工业制纯碱的流程和原理。请先阅读学案上的问题,看视频时要边看边记边思考。请看大屏幕。 播放微视频:海水制纯碱探秘 视频看完了,请根据视频内容完成学案上的问题。 学生自主完成,小组内订正,师巡视。交流展示,师点拨。 1.将导学案上的流程图补充完整并根据提示写出反应原理。 提示:氨气、水、二氧化碳、食盐反应生成碳酸氢钠和氯化铵; 碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、水、二氧化碳。 2.根据视频内容和课本71页最后一自然段,试着归纳碳酸氢钠有哪些性质和用途。 3.生产中要先向饱和的食盐水中通入氨气,制成饱和的氨盐水后,再通入二氧化碳。可以增加对二氧化碳的吸收,这是为什么呢?(提示:氨气溶于水形成氨水,可从食盐水和氨盐水的组成上分析) (食盐水由氯化钠和水组成,氨盐水由氯化钠、水和氨水组成,可能是氨水促进了对二氧化碳的吸收) 师:氨水为什么能促进对二氧化碳的吸收呢? 师:氨水是哪类物质呢? 师:现在有没有同学知道为什么氨水能促进对二氧化碳的吸收了?

纯碱的工业制法(后)

纯碱的工业制法(后) 纯碱的工业制法 [重点] 与纯碱工业相关的化学原理、循环原理、纯碱工艺流程 [难点]化学原理与工业生产的结合分析 纯碱的工业制法。纯碱是什么物质的俗称? 对,是碳酸钠苏打的俗称。纯碱是重要的 基础化工原料,主要应用于玻璃制造、化工、冶金,以及造纸、纺织、食品等轻工业,用 量极大,被誉为“化工之母”。 纯碱的地位如此重要,工业上如何通过化学反应去制备碳酸钠呢?要制备碳酸钠,得 找生产原料。为适合大规模的生产,所找的原料应是广泛、廉价的。根据这个原则,我们 共同来寻找。碳酸钠含有钠离子和碳酸根离子。含有钠离子的化合物自然界中最常见的是 ------氯化钠,提供碳酸根最廉价的原料是------石灰石(碳酸钙)。因此,我们可利用氯 化钠和碳酸钙作为生产原料。 [投影] 制备纯碱的原料: NaCl ,CaCO3 [提问] 氯化钠和碳酸钙能直接反应生成碳酸钠吗? [学生] 不能 [设问] 不能直接生成碳酸钠,就必须有中间产物作为过渡。可以通过什么中间产物过渡呢? [引导] 这个问题可以说困扰了科学界很长的一段时间。法国科学院甚至设 立10万法郎,用于奖励发明苏打工艺的人。比利时工业化学家索尔维通过努力,以 碳酸氢钠作为中间产物,再由碳酸氢钠煅烧得到碳酸钠,从而实现了合成制碱的生产方法。索尔维发明的这种方法就叫做索尔维制碱法。 [投影] 一、索尔维制碱法(氨碱法) [设问] 索尔维制碱法的化学反应原理是怎样的?首先来了解索尔维是怎样制备碳酸氢钠。 索尔维通过大量的研究,发现在饱和食盐水中通入两种气体能产生大量的碳酸氢钠沉淀。这两种气体是由碳酸钙煅烧形成的二氧化碳以及氨气。 碳酸氢钠的制备: 通[设问] 为什么饱和食盐水中通入氨气和CO2就能有碳酸氢钠沉淀产生?

微专题-化工生产-纯碱工业(侯氏制碱法和索氏制碱法)

【纯碱工业】 索尔维制碱法与侯氏制碱法(也叫做氨碱法与联碱法) 氨碱法: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???→ 煅烧Na 2CO3+H2O+CO2↑放出的CO2气体可回收循环使用。含有NH4Cl的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热,所放出的NH3可回收循环使用。CaO+H2O→Ca(OH)2,2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O 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Na+和石灰石成分里的CO32 -结合成了Na 2CO3,可是食盐的另一成分Cl -和石灰石的另一成分Ca2+却结合成了没有多大用途的CaCl 2,因此如何处理CaCl2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CaCl2溶液作为废液被抛弃了,这是一个很大的损失。 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。原料是食盐、氨和二氧化碳(合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气,其化学反应原理是:C+H2O→CO+H2 CO+H2O→CO2+H2) 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。

氨碱法制取纯碱与侯氏制碱法

氨碱法制取纯碱与侯氏制碱法 2008-10-13 15:17 索尔维制碱法与侯氏制碱法(也叫做氨碱法与联碱法) 郭永斌发表于 2006-8-10 19:15:28 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 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。原料是食盐、氨和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。其化学反应原理是:C+H2O=CO+H2 CO+H2O=CO2+H2 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

酸两碱工业制法完整版

酸两碱工业制法 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

一.硫酸 1.制取二氧化硫(沸腾炉) 燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫 S+O2═点燃═SO2 4FeS2+11O2═高温═8SO2+2Fe2O3 2.接触氧化为三氧化硫(接触室) 2SO2+O2═2SO3(用五氧化二钒做催化剂该反应为可逆反应) 3.用%硫酸吸收 SO3+H2SO4═H2S2O7(焦硫酸) 4.加水(吸收塔) H2S2O7+H2O═2H2SO4 主要方程式 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4 环境污染 so2的废气排放导致酸雨 注意事项:在接触氧化阶段,SO2在一定温度(400~500℃)和催化剂存在的条件下,被空气中的O2氧化为SO3。由于在常压下SO2转化为SO3的转 化率已经很高,而且催化剂要求较高的反应温度,所以一般不采用 高压、低温的反应条件。 在三氧化硫的吸收阶段,反应的本质是SO3与H2O化合生成H2SO4。 但由于用H2O吸收SO3会形成不利于吸收的酸雾,所以工业上用% 的硫酸来吸收SO3,然后再稀释成所需浓度的硫酸。 在制硫酸是,矿石需要粉碎:空气足量:沸腾炉出来的SO2需经过 除尘、洗涤、干燥等:接触式在工作过程中,利用热交换器原理。尾气处理:一般采用氨水吸收法。 二.硝酸 原理主要方程式 氨氧化法制硝酸, 工业制法原料:NH3 ,水,空气. 主要反应为:4NH3 + 5O2 =催化剂+强热= 4NO + 6H2O [氧化炉中];反应条件:800度高温,催化剂铂铑合金作用下) 2NO + O2 = 2NO2 [冷却器中]; 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO [吸收塔];

纯碱生产工艺简介

纯碱生产工艺简介 纯碱生产工艺主要分天然碱法和合成碱法,而合成碱法又分氨碱法和联碱法。 1.天然碱 目前全世界发现天然碱矿的仅有美国、中国、土耳其、肯尼亚等少数国家,其中以美国的绿河天然碱矿最有名。绿河地区的天然碱矿床,有42个含倍半碳酸钠的矿层。已知矿层厚度在1.2m以上(最厚达11m),含矿面积在670km2(最大达2007km2)的有25层,位于地表以下198~914m,,计算倍半碳酸钠(Na2CO3.NaHCO3.2H2O)储量为613亿t,即使全世界所有碱厂全部停产,美国天然碱也可供世界1300年纯碱用量。绿河地区各公司主要采用机械化开采。地面加工装置,主要采用一水碱流程生产重质纯碱。美国各天然碱厂目前的市场运作方法是:国内,各厂进行有序竞争;国外出口,各厂联合,成立一个专营出口的组织“ANSAC”(美国天然碱公司),美国天然碱不但质量好,而且生产成本仅为60美元/吨左右,远低于我国合成纯碱成本90美元/吨-100美元/吨左右,因此它具有很强的竞争力。 而位于河南省桐柏县的天然碱矿,总储量达1.5亿吨,远景储量3亿~5亿吨,占全国天然碱储量的80%,位居亚洲第一、世界第二位。内蒙古伊化集团在桐柏建立了以天然碱为主的化工园区,其优质的低盐重质纯碱设计年产量达100万吨。 天然碱生产工艺主要有三种:

a. 倍半碱流程 矿石开采-溶解-澄清除去杂质-循环母液-三效真空结晶-240度煅烧 b. 卤水碳化流程 天然卤水-碳化塔碳化为重碱-干燥-煅烧为粗碱-用硝酸钠在155度漂白-煅烧,煅烧用二氧化碳由自备电厂提供 c. 一水碱流程 矿石开采-破碎到7厘米以下-200度停留30分钟-粗碱-溶解、澄清-三效真空结晶-240度煅烧 天然碱法的主要优点是: a.成本低,每吨约60美元左右,而合成碱为90-100美元,完 全可以抵消运输成本。 b.质量方面盐分非常低,往往小于0.10%,产品粒度也非常好。 缺点是因为倍半碱矿容易和芒硝矿共生,产品中硫酸根含量比氨碱法要高,但现在用户对硫酸根的要求基本不高,所以这个缺点影响不大。 2.氨碱法(索尔维法) 我公司使用的就是氨碱法,中国的大碱厂中,潍坊、唐山、连云港,大化和天碱的一部分,青海,吉兰泰都是采用氨碱法。 a.氨碱法主要优点是产品质量好,可以生产低盐碱,硫酸盐的 含量也非常低。缺点是:a.有石灰和蒸馏工序,原材料消耗 高,原盐的利用率低,而氨碱法只能达到73-76%(就是转化

纯碱的工业制法

课后练习 1.下面关于金属钠的描述中不正确的是 A .钠的化学性质很活泼,在自然界里不能以单质形式存在 B .钠是电和热的良导体 C .钠钾的合金于室温下呈液态,可作原子反应堆的导热剂 D .将一块钠放置在空气中最终会变成NaOH 2.根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO 3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO 3、分离NaHCO 3、干燥NaHCO 3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是 A.制取氨气 B. 制取NaHCO 3 C. 分离NaHCO 3 D. 干燥NaHCO 3 3.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A .NaCl(aq)???→电解Cl 2(g)Fe(s)???→△ FeCl 2(s) B .MgCl 2(aq) Mg(OH)2煅烧 C .NaHCO 3 Na 2CO 3(s) NaOH(aq) D .N 2(g)2H (g)??????→高温高压、催化剂 NH 3(g)2CO (g) aq)????→N aCl (Na 2CO 3(s) 4.下列关于Na 2CO 3和NaHCO 3的性质的比较中,不正确的是 A .热稳定性Na 2CO 3>NaHCO 3 B .常温下在水中的溶解度Na 2CO 3>NaHCO 3 C .与稀盐酸反应的剧烈程度Na 2CO 3>NaHCO 3 D .等质量的固体与足量盐酸反应放出CO 2的质量Na 2CO 3<NaHCO 3 5.元素X 、Y 、Z 、W 均为短周期元素,且原子序数依次增大。已知Y 原子最外层电子数占核外电子总数的3/4,W -、Z +、X +的离子半径逐渐减小,化合物XW 常温下为气体,Z 是本周期中除稀有气体元素外,原子半径最大的元素。据此回答下列问题: (1)W 在元素周期表中的位置___________________,实验室制取W 单质的离子方程式是____________________________________________________________; (2)A 、B 均由上述四种元素中的三种组成的强电解质,A 是一种强碱,B 是某种家用消毒液的有效成分,则A 、B 的化学式分别为___________、____________; (3)C 是由Y 和Z 两种元素组成的一种化合物,其中Y 和Z 的原子个数比为1∶1,则C 的电子式是____________。

氨碱法纯碱生产地主要原料概述

氨碱法纯碱生产的主要原料概述 一、原盐(食盐) 1、原盐的物化性质及成份规格: 原盐是氨碱法纯碱生产的主要原料。原盐的主要成份为氯化钠,化学分子式为NaCL,纯氯化钠为无色等轴晶体,但是由于原盐是由许多晶体机和而成,晶体之间的缝隙中往往含有卤水或者空气,因而变成白色而且不透明体,同时又因含有泥沙等杂质,使原盐常呈现灰褐色,氯化钠晶体通常是正六面体。 (1)食盐的物化性质: 氯化钠的分子量 58.45 熔点 800℃ 沸点 1440℃ 20℃时比热 0.867(J/g℃) 25℃时密度 2.161t/m3 原盐中因为含有氯化镁等杂质,容易吸收空气中的水分而潮解。氯化钠易溶于水,其溶解热为——4.9KJ/mol,溶解过程为吸热反应,当制成饱和盐水时,可使溶液温度降低6℃多。氯化钠的溶解度随温度升高没有明显的变化,这一性质与绝大多数易溶物质溶解度随着温度升高而增加的性质不同,所以其水溶液(卤水)在冷冻工业中被用作载冷体。 (2)食盐的质量标准: 作为制碱工业的原料,要求原盐中的主要成份NaCL含量尽可能高,而泥沙及其他杂质,特别是钙、镁杂质越低越好。因为食盐中的氯化镁、硫酸镁、硫酸钙等杂质,在盐水精制、吸氨、碳化过程中,会生成炭酸镁、碳酸钙及其他复盐等,使塔器与管道堵塞,这些杂质如不能在碳化以前清除掉,就会较多地混入纯碱中,使产品的品位降低,因此用于氨碱法的食盐一般需要符合以下标准: NaCL% ≥ 90%;水分% ≤ 4.2%;Mg2+% ≤0.8%;SO42-%≤ 0.8%。 2、原盐的需要用量 氨碱法纯碱生产的全过程,可以归结为一个综合的化学反应方程式。即 CaCO3+2NaCL= CaCL2 +Na2CO3 2×58.45 106 X 1000kg 按照上述反应方程式,可以计算出生产1t纯碱理论上所需要的氯化钠量

纯碱的生产

- 1 - 走进化学工业 纯碱的生产 [课堂练习] 1、盛放NaOH 溶液的试剂瓶口部,时间长了会有白色固体附着,这固体的成分是 B A.NaOH B.Na 2CO 3 C.NaHCO 3 D.Na 2CO 3·10H 2O 2.下列实验中,没有白色沉淀或晶体析出的是CD A.饱和石灰水中加入少量NaOH 固体 B.饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO 2 C.氯化钙溶液中通入少量CO 2 D.碳酸氢钠溶液中加入氯化钡溶液 3.下列关于NaHCO 3的叙述,不正确的是AD A .它是一种白色粉末,溶解度大于Na 2CO 3 B .加热至200℃左右,可完全分解,利用这种性质,可由NaHCO 3制取纯碱 C .与Na 2CO 3相似,当质量相同,分别跟足量盐酸反应后,NaHCO 3可得到较多的二氧化碳 D .其分子为NaHCO 3·10H 2O 在空气中会风化 4.下列物质中,可用于治疗胃酸过多的是A A.碳酸钠 B.氢氧化钠 C.氧化钠 D.碳酸钡 5.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,下列区分这两种物质的说法正确的是C A.分别用炒锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留物的是小苏打 B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打 C.用两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的食醋,产生气泡快的是小 苏打 D.先将两样品配成溶液,分别加入石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打 6.某学生拟用NaOH 溶液吸收2CO 气体,制备32CO Na 溶液,为了防止通入的2CO 气 体过量生成3NaHCO ,他设计了如下的实验步骤: 用25mL NaOH 溶液吸收过量的2CO 气体,至2CO 气体不再溶解; 小心煮沸溶液1~2分钟; ●在 得到的溶液中加入25mL 相同的 NaOH 溶液,使溶液充分混合。 按他的设计,第 步实验装置如下图: A B C

纯碱工艺设备完整版

纯碱工艺设备 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

纯碱 纯碱,学名碳酸钠,俗名苏打、石碱、洗涤碱,化学式NaCO,属于盐类,含十个结 晶水的碳酸钠为无色晶体,结晶水不稳定,易风化,变成白色粉末Na 2CO 3 ,为强电解质, 具有盐的通性和热稳定性,易溶于水,其水溶液呈碱性。是一种重要的化工原料,很多工业都要用到纯碱。 关于纯碱的一些常识: 碳酸钠的用途:发酵粉、洗碗、制肥皂、制药、制松花蛋、纺织、玻璃、造纸、漂染,还可以用于其他含钠化合物的制备。

碱生产方法自路布兰法至今二百多年 来,已经有很多变革和进步。因原料的不同 而产生不同的新方法,例如原盐、天然碱、 钾石盐、芒硝等作原料,生产方法自然各不 相同。原料相同,因路线不同而变迁的有氨 碱法、联合制碱法(候氏制碱法)。新旭法 等,都是以食盐为原料,而工艺路线不同。 在天然碱加工方面也有不同的原料和工艺路 线,如倍半碳酸钠法和一水碳酸钠法、天然 碱卤水的碳酸化法生产纯碱等。 本课程重点讲联合制碱法,又名候氏制碱法(联合制碱这一专用名称,国际上尽管各不相同,其实质上是一样的)。所谓联合,就是将氨减法与合成氨工艺进行联合的改进 工艺,在合成氨生产中有CO生成,我们是将其转化为CO 2 ,在进行排放等处理,但是排空 的CO 2 使原料利用不尽合理,而且对空气也有一定的污染,在联合制碱法中我们综合利用 了合成氨的原料CO 2和NH 3 ,用来生产纯碱,既充分利用了合成氨的原料,也减少环境污 染。

一、联合制碱法的原理总反应方程式: NaCl + CO 2+NH 3 +H 2 O=NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl(可作氮肥) 2NaHCO 3=加热=Na2CO 3 +H 2 O+CO 2↑ (CO 2 循环使用) (在反应中NaHCO 3 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:①NaCl(饱和溶液)+NH 3(先加)+H 2 O(溶液中)+CO 2 (后加)=NH 4 Cl+NaHCO 3 ↓ (NaHCO 3 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NH 3而不是CO 2 :CO 2 在NaCl中的溶解度很小,先通入NH 3 使食盐水显碱性,能 够吸收大量CO 2气体,产生高浓度的HCO 3 -,才能析出NaHCO 3 晶体。) ②2NaHCO 3(加热)=Na 2 CO 3 +H 2 O+CO 2 ↑ 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 4 Cl 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,减少可能造成的环境污染。 注:纯碱就是碳酸钠(Na 2CO 3 )

纯碱的工业制法(后)

纯碱的工业制法 [重点]与纯碱工业相关的化学原理、循环原理、纯碱工艺流程 [难点]化学原理与工业生产的结合分析 纯碱的工业制法。纯碱是什么物质的俗称? 对,是碳酸钠苏打的俗称。纯碱是重要的基础化工原料,主要应用于玻璃制造、化工、冶金,以及造纸、纺织、食品等轻工业,用量极大,被誉为“化工之母”。 纯碱的地位如此重要,工业上如何通过化学反应去制备碳酸钠呢?要制备碳酸钠,得找生产原料。为适合大规模的生产,所找的原料应是广泛、廉价的。根据这个原则,我们共同来寻找。碳酸钠含有钠离子和碳酸根离子。含有钠离子的化合物自然界中最常见的是------氯化钠,提供碳酸根最廉价的原料是------石灰石(碳酸钙)。因此,我们可利用氯化钠和碳酸钙作为生产原料。 [投影] 制备纯碱的原料: NaCl ,CaCO3 [提问] 氯化钠和碳酸钙能直接反应生成碳酸钠吗? [学生] 不能 [设问]不能直接生成碳酸钠,就必须有中间产物作为过渡。可以通过什么中间产物过渡呢? [引导] 这个问题可以说困扰了科学界很长的一段时间。法国科学院甚至设立10万法郎,用于奖励发明苏打工艺的人。比利时工业化学家索尔 维通过努力,以碳酸氢钠作为中间产物,再由碳酸氢钠煅烧得到碳酸 钠,从而实现了合成制碱的生产方法。索尔维发明的这种方法就叫做 索尔维制碱法。 [投影] 一、索尔维制碱法(氨碱法) [设问] 索尔维制碱法的化学反应原理是怎样的?首先来了解索尔维是怎样制备碳酸氢钠。 索尔维通过大量的研究,发现在饱和食盐水中通入两种气体能产生 大量的碳酸氢钠沉淀。这两种气体是由碳酸钙煅烧形成的二氧化碳以 及氨气。 碳酸氢钠的制备: 通 通 [设问]为什么饱和食盐水中通入氨气和CO2就能有碳酸氢钠沉淀产生?[引导] 我们来分析一下。氨气是一种碱性气体,二氧化碳是酸性氧化物,这两者在溶液中反应吗?反应生成什么物质?

实验三氨碱法制纯碱

实验三:模拟氨碱法制纯碱 一、实验目的 1、了解氨碱法制纯碱的化学反应原理 2、模拟练习氨碱法制纯碱的操作方法 3、增强将化学知识应用与生活实践的意识,提高参与化学科技活动的热情,强化对化 学学习的学习兴趣 二、中学教学中存在的问题 1、实验操作步骤复杂繁琐,实验耗时长 2、教学资源的短缺,学生不能亲自操作实验 3、不能把握对氨的通入率,过多减低氨的利用率,过少饱和食盐水分解不够完全 三、实验原理 氨碱法(又称索尔维法) 以食盐(氯化钠)、石灰石(经过高温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 四、实验任务 1、查阅文献,了解氨碱法制取纯碱的实验装置和工作原理 2、对比联合制碱法,改进实验装置,采取实际可行的实验方案,减少实验原料的应用 3、结合本实验室的实验情况与本人情况,控制反应的条件。 4、明确本实验的注意事项与成功关键 五、影响实验的因素及影响规律 1、反应的温度控制:在30~40°C下通入氨气形成氨盐水,后加入二氧化碳形成碳酸 氢钠,温度过高会使碳酸氢钠分解,过低反应速率低 2、溶液达到饱和态,降温到10°C以下,因为氯化铵的溶解度比氯化钠小,析出晶体 氯化铵,是一种化肥,节约药品 3、氯化钠6g(0.1mol)、氨水4g(NH30.1mol)、碳酸钙10g(CO20.1mol),盐酸约0.2mol 六、实验设计过程 1、本实验采取盐酸与石灰石反应生成0.1molCO2,加热浓氨水收集0.1mol氨气,加入食 盐水,水浴控制反应温度,使之反应充分,节约药品 2、仪器选择与装置的思考:本实验选用带有三个导管口的集气瓶作为反应装置,装有 冰水的大烧杯(便于控制反应温度),用分液漏斗和圆底烧瓶以及集气瓶制取并收 集二氧化碳。 七、药品物理参数

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