侯氏制碱法的原理及应用带答案

侯氏制碱法的原理和应用总结：工业生产纯碱的方法：1 .氨茶碱法(索贝制碱法)在饱和盐水中流通足够量的氨气直至饱和，之后，在加压下流通CO2 (由NaHCO3烧成的物质)时，由于NaHCO3的溶解度小，因此发生如下反应nh3 co2 h2o=nh4hhco3NaCl nh4hhco3=nahco3 nh4cl烧制析出的NaHCO3结晶，得到Na2CO32NaHCO3Na2CO3 CO2 H2O母液中的NH4Cl和消石灰可以回收氨，进行循环利用ndh4clca (oh )2CaCl2ndh 3，2 h2o该方法的优点：原料经济，可连续生产，CO2和NH3可回收使用缺点：大量的CaCl2用途不大，NaCl利用率仅为70%，约有30%的NaCl残留在母液中。2 .联合制碱法(侯氏制碱法)NH4Cl在常温下的溶解度比NaCl大，但从低温下溶解度比NaCl小的原理出发，在278K283K(510)下向母液中加入食盐微粉，使NH4Cl单独结晶析出，制成氮肥该方法的优点：保留了氨茶碱法的优点，消除了缺点，使食盐利用率提高了96%，NH4Cl与能生产氮肥的合成氨厂合作，使合成氨的原料气CO转化成CO2，从而可以去除CaCO3制CO2。例1 1892年，比利时人的鞋底以NaCl、CO2、H2O、NH3为原料生产Na2CO3，被称为鞋底法(将NaHCO3烧成纯碱，再利用CO2 (3)向析出钠的母液中加入生石灰，再利用NH3。 1940年，中国著名化学工业专家侯德榜先生突破了“索威”法的技术封锁，经过改良，用NaCl固体代替生石灰，加入母液析出NH4Cl结晶，生产了纯碱和氯化铵。 这是世界闻名的侯氏制碱法(1)向氨饱和NaCl溶液中通CO2的二阶段反应方程式为。(NaCl溶液中不能流通CO2制NaHCO3的原因。(3)向析出苏打的母液中加入生石灰的反应方程式。(4)“侯氏制碱法”比“索尔法”有优点。例1分析： CO2在水中反应： co2 h2o2co3hHCO，碳酸为弱酸，所以HCO在水溶液中浓度小； 但是，若流过氨气，则氨气在水溶液中也发生反应： NH3 H2ONH3H2ONH OH-、得到的少量OH-和前面的反应中的h键非常弱的电解质H2O，可以使两反应向右方向进行，可以增大溶液中的HCO浓度， 由于NaHCO3溶解度小，所以可以析出NaHCO3结晶，母液中加入NH4Cl生石灰生成NH3和CaCl2，变成NaCl，以NH4Cl溶解度小的原理析出NH4Cl作为肥料，将析出了NH4Cl的母液再利用，充分利用原料答案： (1)NH3 H2O CO2=NH4HCO3nh4hhco3 NaCl=nh4cl nahco3(2)H2CO3的酸性比盐酸弱，CO2和NaCl不反应(3)2n h4clcao=CaCl2h2o2NH 3(可以析出NH4Cl，制成氮肥，不生成CaCl2，有效利用原料NaCl。例2 1892年比利时人索尔维以NaCl、CO2、NH3、H2O为原料制造纯粹的Na2CO3，该方法也称为氨碱法，其主要生产工艺如下(1)理论上，循环生产需要补充NH3吗？ 的双曲馀弦值。(2)从活用绿色化学原料的观点出发，该方法有两个明显的缺点a； b我国化学家侯德榜改革了海外纯碱生产技术，创造了侯德榜制碱法和联合碱法。 生产流程可以简单地表示如下。这个方法使合成氨工厂生产的NH3和副产物CO2与饱和盐水反应。 该方法与氨碱法的不同点有以下两点(3)。 (4)理论上，每生产1mol Na2CO3，补充的物质和该物质的量就各不相同。例2 (1)不需要(2)a .氯化钠不能充分利用的CaCl2废弃物的产生(3)将NH4Cl作为化学工业产品之一，不循环使用NH3循环使用含有分离了NaHCO3和NH4Cl的NaCl的溶液。(2摩尔NaCl补充2摩尔NH3； 1摩尔CO2例3 1942年，中国化学工业专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料制造NaHCO3，再生产纯碱，他的侯氏制碱法对世界制碱工业作出了巨大贡献。 关于反应的化学方程式如下NH3 CO2 H2O NH4HCO3；NH4HCO3 NaCl NaHCO3 NH4Cl；2NaHCO3 Na2CO3 CO2 H2O(1)“侯氏制碱法”共同生产合成氨和纯碱两种产品，请写出工业合成氨的化学反应方程式我们知道合成氨是发热反应，从梭的原理分析，合成氨应该选择的温度和压力是(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，碳酸氢钠结晶析出的原因是。a .碳酸氢钠难溶于水b .碳酸氢钠容易因热而分解c .碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以首先在溶液中结晶析出(3)一个研究活动组打算根据上述碱生产原理生产碳酸氢钠，学生们按照各自设计的方案进行实验。第一位：向含氨的饱和盐水中流通二氧化碳气体制造碳酸氢钠，实验装置如下图所示(被图夹，固定用机器未图示)。请回答：写出对甲有反应的离子方程式。乙装置的试剂是。实验结束后，分离NaHCO3结晶的操作是(填补分离操作的名称)。第二名学生：使用图中的戈装置进行了实验(其他装置未图示)。为了提高二氧化碳被该反应溶液吸收的程度，实验时必须首先从a管中加入气体从b管通过。装置c的试剂是(选择填写文字)。e .碱石灰f .浓硫酸g .无水氯化钙(4)请再写一个实验室中提取少量碳酸氢钠的方法(请用简单的文字和相关的化学反应方程式记述)。N2 3H22NH3例3(1) b、d(2)c(3)第一名学生：caco32h=ca2h2o2饱和碳酸氢钠溶液过滤第二位：NH3 (氨) CO2 (二氧化碳) g(4)使过剩的CO2 :NaOH CO2 NaHCO3通过碱燃烧溶液使过剩的CO2 : Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3等通过饱和Na2CO3溶液也可以是其他合理的方法。例4中国制碱工业的先驱侯德榜先生在1939年发明了着名的侯氏制碱法，其核心反应原理可以用下列化学方程式表示NH3 CO2 NaCl H2O NH4Cl NaHCO3(结晶)是在此原理的基础上，为了得到碳酸氢钠结晶，一所学校的学生设计了一种在b装置的试管内溶解有氨和氯化钠的溶液，两者饱和的实验装置。(1)在a装置中发生的反应的离子方程式是.稀硫酸在c装置中的作用是：(2)下表显示了有关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100g水)温度互相溶解解盐分浓度01020304050美国航空35.735.836.036.336.637.0NaHCO36.98.19.611.112.714.5NH4Cl29.433.337.241.445.850.4请参照表中的数据，分析b装置使用冰水的目的。 _ _ _ _ _ _ _ _(3)该校学生在检查该装置的气密性后，进行了实验，结果没有得到碳酸氢钠结晶。 教师在装置之间(填写字母)放入字母，教师在装置之间(4)该校学生进行实验时，如果饱和盐水中含有的NaCl的质量为5.85g，实验后得到的干燥NaHCO3结晶的质量为5.04g，NaHCO3的收率为。例4 (1)CaCO3 2H=Ca2 CO2 H2O； 吸收b装置试管流出的氨气，减少对环境的污染(2)温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小，越容易析出(3)去除混合在a和b饱和NaHCO3溶液(其他合理答案均可以得到) CO2中的HCl气体(4)60%关于侯氏制减法的大学入学考试问题(2005上海) 26.(A )中国化学侯德榜(右图)改革国外纯碱生产技术，生产流程可简单表示如下(1)上述生产纯碱的方法，副产品的用途之一。(2)沉淀池发生的化学反应方程式是。(3)写上述工艺中x物质的分子式。(4)原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要设计(填写上述流程的号码)的周期。 从沉淀池中取出沉淀物的操作是(5)为了检查产品碳酸钠中是否含有氯化钠，将少量样品溶解在水中后再滴下。(6)在母液中加入氨气，加入细小的食盐粒子，冷却副产物使之析出，具有通过氨气的作用。(增大NH4的浓度，使NH4Cl更多地析出(使NaHCO3更多地析出(将NaHCO3转换成Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度(a ) (正题共计十二分)(1)共同制碱法和侯德榜制碱法的化学肥料、电解液和通量等(其他合理的答案都给分)。(2)nh3 co2 h2o NaClnh4cl nahco3或者NH3co2h2oNH4co3NH4co3NaClnah co 3NH4cl(3)CO2(4)I滤波(5)稀硝酸和硝酸银溶液(6)a c(2005天津) 28.(19分钟)根据侯德榜制碱法的原理，参考下表数据，实验室制造纯碱Na2CO3的主要步骤是将调制的饱和NaCl溶液放入烧杯中加热，将温度控制在3035，在搅拌下分解研究用少量的蒸馏水洗涤除去杂质，吸引后，转移到蒸发皿中，烧成2小时，得到了Na2CO3固体。4种盐在温度下的溶解度(g/100g水)表温度溶解度盐0102030405060100美国航空35.735.836.036.336.637.037.339.8nh4hhco311.915.821.027.0-是-是-是NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4-是NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.335NH4HCO3分解请回答：(1)之所以将反应温度控制在3035，是因为如果高于35，则低于30，为了控制该温度范围而采用的加热方法。(2)采购结束后，持续保温30分钟，目的