热点导析——从侯氏制碱法说起 -桐城中学

1、 热点导析热点导析从侯氏制碱法说起从侯氏制碱法说起桐城中学桐城中学 邬宗双邬宗双2015年4月13日 星期一侯德榜简介侯德榜简介“凡是黄头发蓝眼睛的人能办到的，我们凡是黄头发蓝眼睛的人能办到的，我们黑头发黑眼睛的人就一定能办到。黑头发黑眼睛的人就一定能办到。” ” 侯德榜，侯德榜，18901890年出生于福建省的一年出生于福建省的一个农民家庭个农民家庭, ,就读于福州英华书院和沪皖就读于福州英华书院和沪皖两省路矿学堂，两省路矿学堂，19101910年考入清华留美预备年考入清华留美预备学堂，学堂，19131913年公费赴美留学，年公费赴美留学，1917191719211921年先后获得麻省理工学

2、院化学工程学学士年先后获得麻省理工学院化学工程学学士学位、哥伦比亚大学硕士学位和博士学位。学位、哥伦比亚大学硕士学位和博士学位。侯德榜一生在化工技术上有三大贡献：侯德榜一生在化工技术上有三大贡献：第一，揭开了索尔维制碱法的秘密；第一，揭开了索尔维制碱法的秘密；第二，创立了中国人自己的制碱工艺第二，创立了中国人自己的制碱工艺 侯氏制碱法侯氏制碱法（又称联合制碱法）（又称联合制碱法） ；第三，推广发展了我国小化肥第三，推广发展了我国小化肥工业工业。侯氏制碱法的工艺流程合成氨厂合成氨厂沉淀池沉淀池煅烧炉煅烧炉NH3NaHCO3NaCl(饱和饱和)母液母液Na2CO3NH4ClCO2NH3细小的细小的

3、NaCl颗粒颗粒CO2NaCl合成氨厂合成氨厂NH3沉淀池沉淀池NaCl(饱和饱和)母液母液煅烧炉煅烧炉NaHCO3Na2CO3CO2NH4ClNH3细小的细小的NaCl颗粒颗粒CO2NaCl反应原理：反应原理：(1)(1)： NHNH3 3+ + H H2 2O +O + COCO2 2=NH=NH4 4HCOHCO3 3 (2)(2)： NaClNaCl（饱和）（饱和）+ NH+ NH4 4HCOHCO3 3= NaHCO= NaHCO3 3+ NH+ NH4 4ClCl(3)(3)： 2NaHCO2NaHCO3 3 = Na= Na2 2COCO3 3 + H + H2 2O + COO

4、 + CO2 2侯氏制碱法的工艺原理命题点命题点角色转换角色转换请你来命题请你来命题合成氨厂合成氨厂沉淀池沉淀池煅烧炉煅烧炉NH3NaHCO3NaCl(饱和饱和)母液母液Na2CO3NH4ClCO2NH3细小的细小的NaCl颗粒颗粒CO2命题点命题点命题点命题点NaCl命题点命题点：以侯氏制碱法工艺流程为背景来命题：以侯氏制碱法工艺流程为背景来命题（2010上海化学第上海化学第27题改编）题改编）工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：完成下列填空：完成下列填空：1）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是 。 碳酸

5、化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是 。2）碳酸化后过滤，滤液）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是最主要的成分是 （填写化学式），请指（填写化学式），请指 出其一种常见的用途：出其一种常见的用途： 。有晶体析出有晶体析出碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大NH4Cl作化肥等作化肥等3 3）从绿色环保角度考虑，该工艺流程中可循环利用是）从绿色环保角度考虑，该工艺流程中可循环利用是： 。COCO2 2合成氨厂合成氨厂沉淀池沉淀池煅烧炉煅烧炉NH3NaHCO3NaCl(饱和饱和)母液母液Na2CO3NH4ClCO2NH3细小的细小的NaCl颗粒颗粒CO2命

6、题点命题点：以：以COCO2 2能与能与NaClNaCl溶液反应的溶液反应的条件为条件为背景来命题背景来命题 先通入先通入NHNH3 3至饱和的作用：至饱和的作用： 增大增大COCO2 2的溶解度，提高产品的产量。的溶解度，提高产品的产量。?NaCl交流与讨论交流与讨论 CO CO2 2 + H + H2 2O + O + NaClNaCl - - COCO2 2 + H + H2 2O + O + NHNH3 3 + + NaClNaCl - - COCO2 2 + H + H2 2O + CaClO + CaCl2 2- - COCO2 2 + H + H2 2O + Ca(NOO + C

7、a(NO3 3) )2 2- 下列下列CO2与可溶性盐的与可溶性盐的反应能否进行，若能反应能否进行，若能指出预期实验现象；若不能说明理由。指出预期实验现象；若不能说明理由。 COCO2 2 + H + H2 2O + O + NHNH3 3 + CaCl + CaCl2 2-NaHCO3Ca CO3 高考真题链接高考真题链接 （2012安徽理综第安徽理综第8题题）下列离子或分子下列离子或分子 在溶液中能大量共存，通入在溶液中能大量共存，通入COCO2 2后仍能大后仍能大 量共存的一组是（量共存的一组是（ ） A.KA.K+ +、CaCa2+2+、ClCl- -、NONO3 3- - B.K B

8、.K+ +、NaNa+ +、BrBr- -、SiOSiO3 32-2- C.H C.H+ +、FeFe2+2+、SOSO4 42-2-、ClCl2 2 D.K D.K+ +、AgAg+ +、NHNH3 3HH2 2O O、NONO3 3- -（2014上海卷第上海卷第15题题）下图是模拟）下图是模拟“侯氏制碱法侯氏制碱法”制取制取 NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是的部分装置。下列操作正确的是（ ） Aa通入通入CO2，然后，然后b通入通入NH3，c中放碱石灰中放碱石灰 Bb通入通入NH3，然后，然后a通入通入CO2，c中放碱石灰中放碱石灰 Ca通入通入NH3，然后，然后b通入通入CO2

9、，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉中放蘸稀硫酸的脱脂棉 Db通入通入CO2，然后，然后a通入通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉中放蘸稀硫酸的脱脂棉高考真题链接高考真题链接问题拓展问题拓展再探究再探究 若将若将COCO2 2改为改为SOSO2 2，与下列可溶性盐的反应能否进，与下列可溶性盐的反应能否进行？若能指出预期实验现象；若不能说明理由。行？若能指出预期实验现象；若不能说明理由。 SO SO2 2 + H + H2 2O + O + NaClNaCl - - SOSO2 2 + H + H2 2O + BaClO + BaCl2 2- SOSO2 2 + H + H2 2O + Ba(NOO + Ba

10、(NO3 3) )2 2- SOSO2 2 + H + H2 2O + O + NHNH3 3 + BaCl + BaCl2 2- SOSO2 2 + H + H2 2O + O + NONO2 2 + BaCl+ BaCl2 2- SO SO2 2 + H + H2 2O + O + ClCl2 2 + BaCl + BaCl2 2-BaSOBaSO4 4 BaSOBaSO3 3BaSOBaSO4 4 BaSOBaSO4 4 高考真题链接高考真题链接（2005上海卷第上海卷第21题改编题改编）碳跟浓硫酸共热碳跟浓硫酸共热产生的气体产生的气体X X和铜跟浓硝酸反应产生的气和铜跟浓硝酸反应产生的

11、气体体Y Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），下列有关说法正确瓶中（如图装置），下列有关说法正确的是（的是（ ）A A、集气瓶中产生的沉淀是碳酸钡、集气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B B、Z Z导管出来的气体中无二氧化碳导管出来的气体中无二氧化碳C C、气瓶中产生的沉淀是硫酸钡、气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D D、Z Z导管口无红棕色气体出现导管口无红棕色气体出现合成氨厂合成氨厂沉淀池沉淀池煅烧炉煅烧炉NH3NaHCO3NaCl(饱和饱和)母液母液Na2CO3NH4ClCO2NH3细小的细小的NaCl颗粒颗粒CO2命题点命题点：以：以NaHCONaHCO3

12、 3、NHNH4 4ClCl的析出原理为背景来命题的析出原理为背景来命题通入NH3和CO2后的溶液中有哪些溶质离子大量存在？NaNa+ + 、 HCOHCO3 3- - 、 NHNH4 4+ + 、ClCl- -NaClNaCl 、NHNH4 4Cl Cl 、NaHCONaHCO3 3 、NHNH4 4HCOHCO3 3NaHCONaHCO3 3?NaCl?几种常见盐的溶解度几种常见盐的溶解度 T T 0 010102020303040405050NaClNaCl35.735.735.835.836.036.036.336.336.636.637.037.0NHNH4 4HCHCOO3 311

13、.911.915.815.821.021.027.027.0NaHCONaHCO3 36.96.98.28.29.69.611.111.112.712.714.514.5NHNH4 4ClCl29.429.433.333.337.237.241.141.145.845.850.450.4命题点命题点：以：以NaHCONaHCO3 3、NHNH4 4ClCl晶体的析出原理为背景来命题晶体的析出原理为背景来命题（20122012安徽第安徽第1313题题）已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1molL-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加

14、入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是（ ）nAl(OH)nAl(OH)3 3 nAl(OH)3nAl(OH)3nAl(OH)30 V(NaOH) 0 V(NaOH) 0 V(NaOH)0 V(NaOH) A B C D高考真题链接高考真题链接合成氨厂合成氨厂沉淀池沉淀池煅烧炉煅烧炉NH3NaHCO3NaCl(饱和饱和)母液母液Na2CO3NH4ClCO2NH3细小的细小的NaCl颗粒颗粒CO2问题拓展问题拓展再探究再探究? T T 0 010102020303040405050NaClNaCl35.735.735.835.836.0

15、36.036.336.336.636.637.037.0NHNH4 4HCOHCO3 311.911.915.815.821.021.027.027.0NaHCONaHCO3 36.96.98.28.29.69.611.111.112.712.714.514.5NHNH4 4ClCl29.429.433.333.337.237.241.141.145.845.850.450.4NaCl 已知四种物质在水中、液氨中的溶解度(克溶质/100克溶剂)如下表。 类别 AgNO3 Ba(NO3)2 AgCl BaCl2 水 170 9.3 1.510-4 33.3 液氨 86 97.2 0.8 0 请写

16、出这四种化合物在以上两种溶剂中可能发生的两个复分解反应的化学方程式：（1）在水中：（2）在液氨中： 2AgNO3+BaCl2=Ba(NO3)2+2AgCl Ba(NO3)2+2AgCl=2AgNO3+BaCl2 问题拓展问题拓展再探究再探究学以致用学以致用-请你来设计请你来设计 请你结合本节课所学侯氏制碱法原理和中学化请你结合本节课所学侯氏制碱法原理和中学化学知识，设计一种学知识，设计一种实验室实验室制取制取少量少量 NaHCONaHCO3 3的方法。的方法。（用化学方程式表示）（用化学方程式表示）方案一：用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应 ；NaCl（饱和）（饱和）+ NH4HCO3= NaHCO3+ NH4Cl方案二：向NaOH溶液中通入过量CO2 ；Na