上海市高中化学实验专
题
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
化学实验
化工生产： 工业制硫酸
实际是用浓H 2SO 4吸收 2NH 3 + H 2O + SO 2 ??→ (NH 4)2SO 3 NH 3 + H 2O + SO 2 ??
→ NH 4HSO 3
将生成物用稀硫酸处理后，可制得化肥(NH 4)2SO 4，并回收了SO 2。
3．生产简要流程
侯氏制碱法原理和简单流程
实验背景：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、实验原理
化学反应原理是：
总反应为： 将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体再加热，制得纯碱产品：
答案：化学反应原理： 32243NH CO H O NH HCO ++→ 4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和
总反应 ： 32234()NaCl NH CO H O NaHCO NH Cl +++→↓+饱和
323222NaHCO Na CO CO H O ?
??→+↑+
二、氨碱法（又称索尔维法） 1．原料：
食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气
2．步骤：
先把氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水，
32243NH CO H O NH HCO ++→
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，
4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和
将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。
323222NaHCO Na CO CO H O ?
??→+↑+（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 ＋H 2O → Ca(OH)2，
2NH 4Cl ＋Ca(OH)2 → CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O
其工业流程图为：
其工业生产的简单流程如图所示：
3．氨碱法的优点是：
（１）原料（食盐和石灰石）便宜；
（２）产品纯碱的纯度高；
（３）副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；
（４）制造步骤简单，适合于大规模生产。
4．氨碱法的缺点是：
（１）产生大量无用的副产品CaCl
2
（２）NaCl利用率只有70%，约有30%的NaCl留在母液中。
（3 ）设备多，耗能大。
三、联合制碱法（又称侯氏制碱法）
1．原料：
食盐、氨气和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。
22+C H O CO H +???→高温（g ） 222+CO H O CO H +??
?→高温
（g ） 2．步骤：
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NaHCO 3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。
其工业生产的简单流程如图所示：
此法优点：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 4Cl 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。 【讨论】
1、索尔维采取了哪些措施来提高氨的利用率 （1） （2） （3） 答案：（1）先制得氨化的饱和食盐水，再与CO 2反应 （2）使CO 2与氨化的饱和食盐水在合成塔中逆流接触 （3）母液与熟石灰作用重新生成氨气
2、“侯氏制碱法”与“索尔维制碱法”的主要不同在母液的处理上。 “侯氏制碱法”采取了怎样的方式对母液进行处理从化学原理上分析采取这些处理措施的原因。 （1）向母液中加食盐细粒
【思考】向向母液中加食盐细粒的目的是什么
答案：降低氯化铵在氯化钠中的溶解度，便于氯化铵的析出（2）向母液中通氨气
【思考】向母液中通氨气的作用有哪些
?
?
答案：?增加
4
NH+的浓度，有利于NH4Cl析出
?使NaHCO
3转化为Na
2
CO
3
，提高析出NH
4
Cl的纯度。
（3）降温至5 ℃左右
3、侯氏制碱法的现实意义
（1）符合现在提倡的“绿色化学的要求：
提高了原料（NaCl）的利用率，不产生无用的CaCl
2
。
（2）体现了大规模联合生产的优越性：
利用一个厂的废料，作为另一个厂的主要原料。如合成氨厂的废料CO
2
，可以作为碱厂的主要原料；碱厂无用的Cl-，可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定氨，制成氮肥。降低了成本，提高了综合经济效益。
有机实验：乙酸乙酯和乙酸丁酯的制备
教材梳理
一、乙酸乙酯的制取
【实验原理】乙酸和乙醇在浓硫酸、环境温度85℃左右的条件下通过酯化反应制得乙酸乙酯。
CH
3COOH+CH
3
H
2
OH
?
浓硫酸CH
3
COOCH
2
CH
3
+H
2
O
【实验用品】：试管、试管夹、铁架台、酒精灯、单孔橡皮塞、导管、烧杯。
乙醇、乙酸、98％浓硫酸、饱和碳酸钠溶液。