氨碱法制取碳酸钠课件

实验6氨碱法制取碳酸钠

1．掌握氨碱法制取碳酸钠的原理和方法；2．掌握启普发生器的使用方法，练习减压过滤等基本操作。一、实验目的

二、实验原理

碳酸钠又名苏打，工业上叫纯碱，用途很广。工业上的联合制碱法是将二氧化碳和氨气通入氯化钠溶液中，制得碳酸氢钠，再在高温下灼烧，转化为碳酸钠。

本实验是向含氨的氯化钠饱和溶液中，通入二氧化碳。CO2,H2O和NH3反应生成碳酸氢铵：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3（6—1）NH4HCO3与NaCl反应生成碳酸氢钠：NH4HCO3＋NaCl＝NaHCO3+NH4Cl（6—2）NH4HCO3,NaCl,NaHCO3和NH4Cl同时存在于水溶液中，是一个复杂的四元交互体系。这四种可能的离子型产物中，NaHCO3的溶解度最小，可先析出晶体。由于NaHCO3的溶解度随着温度降低而减少，所以将混合物冷却至0℃左右，NaHCO3的产量最大。在300℃左右，NaHCO3热分解成Na2CO3；2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2（6—3）在室温下氯化铵的溶解度比氯化钠大，而在低温下却比氯化钠小，氯化钠的溶解度随温度变化不大，所以在母液中加入NaCl，降低温度时可析出NH4Cl。

用水浴加热盛NH3-NaCl溶液的锥形瓶，温度保持在35~40℃。打开启普发生器的活塞，向NH3-NaCl溶液中快速地通入CO2。约60min后，形成细小的NaHCO3晶体，溶液变浑浊。继续通入20minCO2，生成大量的NaHCO3晶体。再将锥形瓶移入冰水中冷却，并继续通入CO215min，以降低NaHCO3的溶解度，提高产率。将锥形瓶中的NaHCO3晶体和溶液倾入布氏漏斗内，抽气。当全部溶液流入吸滤瓶后，停止抽气。在NaHCO3晶体上加入3mL用冰水冷却的蒸馏水，10s后，抽气，再重复冷却水淋洗操作一次。停止抽气，在NaHCO3晶体上加5mL95%的乙醇，10s后，抽气，再重复乙醇淋洗操作一次。抽干后由布氏漏斗中取出滤纸和晶体。将晶体转移到滤纸上再次吸干，用托盘天平称重，计算NaHCO3的产率。

58.4:84.010:XNa2CO3的理论产量（X)＝84.0/58.0×10=14.4gNaHCO3的理论产率＝实际产量/理论产量×100%2．Na2CO3的制备

将制得的NaHCO3转移到已称重的瓷蒸发皿中，加热至红热。10min后，停止加热，冷却到室温并称重。计算Na2CO3的产率.2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO22×84.0:106.014.4:yNa2CO3的理论产量(Y)=106.0×14.4/(2×84.0)=9.1(g)Na2CO3的产率=实际产量/理论产量×100%3．NH4Cl的回收

在每10mL母液中加入3.0g氯化钠，充分搅拌，使其溶解。然后，在冰盐冷却剂中冷却，则析出晶体。取少量回收的NH4Cl晶体，加水溶解后用气室法实验检验是NH4Cl而不是NaCl。NH4++OH-=NH3+H2O，NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝。四、实验注意事项1．制取气体的仪器要装配严密，要求气密性良好。2．移动启普发生器时，必须双手紧握葫芦形容器的球体下部，以防损坏仪器。五、思考题1．如果用10.0gNaCl配成35MlNH3-NaCl溶液，反应（6—2）的转化率为100%。已知0℃时NaHCO3的溶解度是0.28molgl-1，试求在0℃时从溶液中能析出NaHCO3固体多少克。2．如果在制得NaHCO3的产品中含