工业制纯碱（学案）

5.3纯碱的工业制备(学习案例)苏打工业的开端勒布朗法律(法国医生):教科书P107/化学史问：纯碱的俗称是什么？也称为为什么？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _问：工业如何通过化学反应制备碳酸钠？制备纯碱的原料？_问：氯化钠和碳酸钙能直接反应生成碳酸钠吗？_如果Na2CO3不能直接生成，那么根据目标产物是否可以通过将CO2引入到氯化钠溶液中来合成？哪种廉价气体可以被引入到上述溶液中以产生碳酸钠？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _为了制备更多的碳酸钠，应该先在饱和氯化钠溶液中引入NH3还是CO2？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _当NH3和CO2被引入饱和盐水时，碳酸氢钠或碳酸钠会沉淀吗？当三种可溶性盐(NH4)2CO3、NH4HCO3和氯化钠)混合在一起时，溶液中富含哪种离子？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _根据下表，为什么碳酸氢钠会沉淀？结论：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _一、纯碱工业生产方法的原理_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _1862年，比利时的苏威发明了“苏威制碱法”(也叫_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _)，它用盐、氨和二氧化碳作为原料来制造碳酸钠。二。苏威制碱法(氨碱法)工业生产流程：1.找到制备碳酸钠的原料了吗？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2.有多少个周期？为什么要设定这样一个周期？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _3.如何处理过滤后得到的滤液？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _NH4Cl Ca(OH)2_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _请寻找反应物原料和生成的产物，从而推断出一般的流动关系？CaCO3 NaCl_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _产生大量无用的_ _ _ _ _ _和_ _ _ _ _ _的低利用率违反了绿色化学。废液含有更多的氯化钠，造成浪费。如何改进？三、后石碱(组合碱)工艺流程1.生产的_ _ _ _ _ _和_ _ _ _ _ _合在一起，碱用NH3和CO2直接由合成氨厂提供，CO2是合成氨厂生产氢气废气的水煤气；氨合成装置的反应：N2 H2 _N2的准备工作：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _H2和CO2的制备：CH2o(g)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _H2O公司(g) _2._ _ _ _ _ _ _ _的待遇不同。在_ _ _ _ _ _温度条件下，向_ _ _ _ _ _中加入_ _ _ _ _ _细粉，引入_ _ _ _ _ _析出_ _ _ _ _ _晶体，通过_ _ _ _ _ _、_ _ _和_ _ _ _ _ _得到氯化铵产品(_ _ _ _ _ _ _或_ _ _ _ _ _ );氯化铵滤出后，滤液基本上被氯化钠饱和，可以循环使用。由于这种方法与氨厂相结合，故也称为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。为什么氯化铵可以在低温下单独结晶？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _思维1:将NH3引入滤液的目的是什么？(从沉淀溶解平衡角度分析，滤液中NH4Cl(S)=NH4 Cl-和滤液中少量碳酸氢钠)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _思维2:向滤液中加入固体氯化钠的目的？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _请寻找反应物原料和最终产品，并介绍一般流程关系？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _思考：从一般的过程关系可以看出，NH3与CO2的投料比是2: 1，生成的是正盐Na2CO3，但实际上，投料比是1: 1，老师是Na2CO 3？(考虑到碳酸钠和氯化铵之间的溶解度差异)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _思考：比较以上两个过程和总过程之间的关系：NH3溶剂法：碳酸钙氯化钠碳酸钠氯化钙后石法：2NaCl 2NH3CO2H2Ona2co 32nh 4 cl总结苏威制碱法和霍夫制碱法的特点？(考虑原料NH3和CO2的来源和消耗、滤液的处理、副产物和原盐的利用率等。)。4.后石制碱和索氏制碱方法的异同：1、相同点：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2.差异：练习1: (05上海)中国化工侯改革了国外纯碱生产工艺。生产过程可简述如下(1)根据上述生产纯碱的方法，副产物的一种用途是。(2)沉淀池中发生的化学反应方程式为。(3)记下上述过程中X物质的分子式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)为了将氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要设计了_ _ _ _ _循环(填写上述过程中的数字)。从沉淀池中清除沉淀物的操作是_ _ _ _ _。(5)为了检查产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可将少量样品溶于水中，然后滴加_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(6)向母液中通入氨气，加入细盐颗粒，冷却析出副产物，通入氨气有_ _ _ _ _。(a)增加NH4的浓度以沉淀更多的NH4Cl碳酸氢钠沉淀更多(c)将碳酸氢钠转化为碳酸钠，以提高沉淀的氯化铵的纯度练习2:工业纯碱通常含有少量氯化钠杂质。为了确定混合物中苏打灰的质量分数，一所学校的研究活动小组计划使用下图所示的实验装置，首先确定一定量的样品与酸反应所排放的二氧化碳的质量，然后计算混合物中苏打灰的质量分数。(1)甲方的职能是_ _ _ _ _ _ _ _ _；c单元的功能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)在单元B反应前几分钟空气的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _，单元A的离子方程式是_ _ _ _ _ _ _ _。(3)如果移除装置C，测量的CO2质量将(填入“太大”或“太小”)。(4)如果取ng样品放入广口瓶中，反应前装有碱石灰的干燥管的总质量为mg，实验结束后干燥管的总质量为W，则Na2CO3质量分数的计算公式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _练习三：1942年我国著名化学专家侯提出的侯制碱法在整个化学工业中引起了轰动，为中华民族赢得了荣誉。其生产工艺如下：(1)“侯制碱法”的特点是制碱工业与_ _ _ _ _ _ _工业：联合生产。(2)写下物质a、c、d和g的分子式：a、c、d、g。(3)材料G可以通过将C和D引入到E的饱和溶液中来获得。为了提高产率，材料G应该引入到_ _ _ _ _，然后引入到_ _ _ _ _，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(4)写下反应和的化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。_ _ _ _ _ _ _ _