侯氏制碱法 (2)
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聚焦突破(三) 侯氏制碱法及碳酸盐含量的测定一、侯氏制碱法1.制备原料:食盐、氨、二氧化碳2.反应原理(1)产生NaHCO 3的反应:NH 3+NaCl +CO 2+H 2O===NaHCO 3↓+NH 4Cl ;(2)产生Na 2CO 3的反应:2NaHCO 3=====△ Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑。
3.工艺流程(1)在饱和食盐水中先通入NH 3,再通入CO 2,这样操作可增大HCO -3 的浓度,利于析出更多的NaHCO 3。
(2)低温时NH 4Cl 的溶解度比NaCl 的小,可以在低温状态下向母液中加入NaCl 细粒,促使NH 4Cl 析出,提高了NaCl 的利用率。
(3)优点:①饱和食盐水、CO 2可循环使用,提高了原料的利用率;②缩短了生产流程;③减少了对环境的污染等。
1.(2022·河北正定中学高一月考)如图所示是工业制纯碱的部分物质转化示意图,下列推测错误的是( )A.①~③涉及的操作方法中,包含过滤的是①③B .溶液B 不可循环使用C .副产物NH 4Cl 可用作肥料D .生产中应先通NH 3,再通CO 22.以下是联合制碱法的简单流程,下列说法不正确的是( )A .反应(2)的化学方程式为2NaHCO 3=====△ Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑B .操作X 为过滤,为加快过滤速率,过滤时用玻璃棒搅拌C .联合制碱法的主要原理是相同条件下NaHCO 3 的溶解度最小D .溶液B 中加入氯化钠粉末,并通入氨,可析出副产品NH 4Cl3.(2022·广州高一月考)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法(侯氏制碱法),对世界制碱工业作出了巨大贡献。
联合制碱法的主要过程如图所示:沉淀池反应:NaCl +CO 2+NH 3+H 2O===NaHCO 3↓+NH 4Cl 。
(1)“侯氏制碱法”誉满全球,其中的“碱”为______________,俗称________,其用途为______________(写一种)。
侯氏制碱法考点笔记
1.侯氏制碱法简介
侯氏制碱法是一种传统的制碱工艺,使用天然的石灰石和食盐,通过高温反应制取氢氧化钠。
该工艺具有生产成本低、原材料易得等优点,在全球范围内一直被广泛使用。
2.侯氏制碱法的原理
侯氏制碱法的原理是通过将石灰石(CaCO3)和食盐(NaCl)制成粉末后混合在一起,加热到高温(约800℃),使其发生
化学反应生成氯化钙(CaCl2)、气态二氧化碳(CO2)和氢
氧化钠(NaOH)。
CaCO3+2NaCl→CaCl2+Na2CO3
Na2CO3+CaCO3→2NaOH+2CO2
3.侯氏制碱法的优缺点
侯氏制碱法的主要优点包括:
(1)原料成本较低,特别是对于一些资源丰富的国家和地区,比如中国;
(2)生产工艺相对简单,易于掌握;
(3)生产规模可根据需求进行扩大,适合中小型企业生产。
其主要缺点包括:
(1)该工艺产生大量的二氧化碳,对环境造成不良影响;
(2)生产过程中也同时产生大量氯化钙固体废弃物,需要进行处理;
(3)生产过程的能源消耗较高,长期来看成本相对较高。
4.侯氏制碱法的应用
侯氏制碱法广泛应用于纺织、造纸、印染、玻璃、化肥、食品加工等行业,尤其是在以工业碱为原料的化学工业中。
此外,它还可以用于中药生产中的炮制过程。
侯氏制碱法两个方程
“侯氏制碱法”是一种工业化生产碱的方法,它是由侯宽阔发明的。
侯氏制碱法主要包括两个关键方程,分别是“氯化铵分解方程”和“氨解方程”。
1. 氯化铵分解方程:
氯化铵(NH4Cl)可以通过加热分解生成氯化氢气(HCl)和氨气(NH3)。
该方程可以表示为:
2NH4Cl(s) → 2HCl(g) + NH3(g)
在该方程中,NH4Cl代表固体氯化铵,(s)表示其为固态,HCl和NH3分别代表气体氯化氢和氨气,(g)表示其为气态。
这个反应是在高温下进行的。
2. 氨解方程:
氨可以与二氧化碳(CO2)反应生成碳酸氢铵(NH4HCO3)。
该方程可以表示为:
NH3(g) + CO2(g) + H2O(l) → NH4HCO3(aq)
在该方程中,NH3和CO2分别代表氨气和二氧化碳气体,(g)表示其为气态,H2O代表水,(l)表示其为液态,NH4HCO3代表碳酸氢铵,(aq)表示其为溶液态。
这两个方程代表了侯氏制碱法中的关键反应步骤。
通过这两个方程,氯化铵可以分解出氯化氢气和氨气,而氨气又可以与二氧化碳反应生成碳酸氢铵。
通过这些反应,侯氏制碱法能够实现碱的生产。
侯式制碱法离子方程式
侯氏制碱法主要的步骤是三个,核心步骤是在饱和氯化钠溶液中先通入氨气至氨饱和,继续通入二氧化碳,利用离子反应生成碳酸氢钠沉淀。
这一步是离子反应,反应的离子方程式为
CO2+NH3+Na++H2O=NH4++NaHCO3↓
第二步是将沉淀的碳酸氢钠收集后,经过加热处理得到纯碱碳酸钠。
这一步就不是离子反应了,因此没有离子方程式。
第三步是将沉淀出碳酸氢钠的母液,补充氯化钠后,将溶液冷却,利用氯化铵溶解度随温度降低而急剧降低,析出氯化铵。
这一步也不是离子反应,没有离子方程式。
析出氯化铵后的母液,继续补充氯化钠至饱和状态后,可以循环使用。
侯式制碱法的化学方程式和离子方程式侯式制碱法是一个用于制备钠碱的工艺,据估计,该工艺源于秦朝,其原理首次由孟阳侯发明,因此被称为侯式制碱法。
侯式制碱法采用氯溶液反应碱混合物,并使用氯原子和碱原子将碱和盐离子分离出来,从而获得纯碱。
这种方法被广泛用于工业制碱,家用清洗剂的制备,以及用于水处理的化学检测。
为了理解侯式制碱法,必须了解其所涉及的化学反应的方程式和离子方程式。
首先是化学方程式,侯式制碱法的两个基本反应是:氯溶液反应碱混合物和氯原子反应钠碱,它们的化学方程式如下:氯溶液 +碱混合物-->氯气 +氯碱氯原子 +钠碱-->氯气 +纯钠另一方面,离子方程式是模拟离子流动的方法,用于描述溶液中的离子。
离子方程式的构成由一组化学方程式构成的,它们描述了交换电流的离子流动。
对于侯式制碱法,它的离子方程式由如下三个反应组成:氯溶液反应碱混合物,氯原子反应钠碱,和氯离子反应钠离子。
它们的离子方程式如下:2HCl + Na2CO3-->2Cl- + 2Na+ + H2O + CO2Cl2 + 2NaHCO3-->Cl- + 2Na+ + H2O + 2CO22Cl- + 2Na+-->2NaCl总之,侯式制碱法是一种广泛用于工业制碱,家用清洗剂的制备,以及用于水处理的化学检测的工艺。
该方法的原理是使用氯溶液反应碱混合物,并使用氯原子和碱原子将碱和盐离子分离出来,从而获得纯碱,而这种分离过程的化学方程式和离子方程式即上所述。
此外,该方法主要以氯原子的受控反应为特征,可以调控反应温度,从而得到不同等级的碱。
根据上述原理,侯式制碱法在工业制碱、家用清洗剂的制备,以及用于水处理的化学检测等领域中得到了广泛应用。
一、量风市然必阳光实验学校二、氨碱法(索尔维制碱法)向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和,然后在加压下通入CO2〔由CaCO3煅烧而得〕,因NaHCO3溶解度较小,故有以下反发生:NH3+CO2+H2O===NH4HCO3NaCl+NH4HCO3===NaHCO3↓+NH4Cl将析出的NaHCO3晶体煅烧,即得Na2CO3:2NaHCO3=== Na2CO3+CO2↑+H2O母液中的NH4Cl加消石灰可回收氨,以便循环使用:2NH4Cl+Ca(OH)2===2 CaCl2+2NH3↑+2H2O此法优点:原料经济,能连续生产,CO2和NH3能回收使用。
缺点:大量CaCl2用途不大,NaCl利用率只有70%,约有30%的NaCl留在母液中。
二、制碱法(侯氏制碱法)根据NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大,而在低温下却比NaCl溶解度小的原理,在278K~283K(5℃~10℃)时,向母液中参加食盐细粉,而使NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
此法优点:保存了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%;NH4Cl可做氮肥;可与合成氨厂,使合成氨的原料气CO转化成CO2,革除了CaCO3制CO2这一工序许多工业部门,尤其是纺织、肥皂、造纸。
玻璃、火药行业都需要大量用碱。
古代那种从草木灰中提取碱液,从盐湖水中取得天然碱的方法是远远不能满足需求的。
为此,1775年法国院用10万法郎的悬赏征求可工业化的制碱方法。
1788年,勒布兰提出了以氯化钠为原料的制碱法,经过4年的努力,得到了一套完整的生产流程。
勒布兰制碱流程虽然在推广用中不断地被完善,但是因为这方法主要是利用固相反,又是高温操作,存在许多缺陷,生产不能连续,劳动强度大,煤耗量大,产品质量不高。
面对这些问题,许多人有意它。
到了1862年,比利时化学家索尔维实现了氨碱法的工业化。
由于这种方法能连续生产,产量大,质量高,省劳动力。
废物容易处理,本钱低廉,它很快取代了勒布兰法。
侯氏制碱法概述侯氏制碱法是一种重要的化学工艺,用于生产纯度较高的碱性物质,特别是碳酸钠。
该工艺以其高效、低成本和环保的特点而受到广泛关注和应用。
本文将介绍侯氏制碱法的原理、工艺步骤和应用领域。
原理侯氏制碱法是基于碳酸氢钠(重碳酸钠)和氢氧化钠(纯碱)之间的化学反应。
该反应式如下:2 NaHCO3 + Ca(OH)2 → 2 NaOH + CaCO3 + H2O碳酸氢钠和氢氧化钙在适当的温度和压力条件下反应生成氢氧化钠、碳酸钙和水。
通过适当的分离和纯化步骤,可以得到纯度较高的碱性物质。
工艺步骤侯氏制碱法包括以下主要步骤:1.原料准备:碳酸氢钠和氢氧化钙是主要的原料,需要事先进行准备和处理。
2.反应装置:将溶剂和原料放入反应装置,通常是一种连续流动的反应器。
3.反应条件:控制适当的温度、压力和反应时间,以促使反应的进行。
4.分离和纯化:通过蒸馏、结晶、过滤等操作,将产物中的杂质分离出来,得到纯度较高的碱性物质。
5.产品收集和储存:将得到的碱性物质收集起来,并进行适当的包装和储存。
应用领域侯氏制碱法广泛应用于以下领域:1.玻璃制造:氢氧化钠是制作玻璃的重要原料之一,侯氏制碱法可以生产出高纯度的氢氧化钠,适用于玻璃行业的需求。
2.清洁剂制造:碱性物质常用于制作清洁剂,如洗衣粉、洗洁精等。
侯氏制碱法可提供具有较高纯度的碱性物质,提高清洁剂的质量。
3.化学合成:碱性物质在有机合成中起着重要的催化和中和作用。
侯氏制碱法可以生产出高纯度的碱性物质,适用于化学合成领域的需求。
4.食品加工:碱性物质在食品加工中有多种应用,如面包的发酵剂、调整食品pH值等。
侯氏制碱法可以生产出适用于食品加工的纯度较高的碱性物质。
总结侯氏制碱法是一种高效、低成本和环保的化学工艺,用于生产纯度较高的碱性物质,特别是碳酸钠。
通过控制适当的反应条件和进行分离纯化操作,可以得到适用于不同领域需求的碱性物质。
侯氏制碱法在玻璃制造、清洁剂制造、化学合成和食品加工等领域广泛应用。
侯氏制碱法方程式初中
侯氏制碱法是一种用来制取氢氧化钠(NaOH)的化学方法。
它是侯德明在20世纪初提出的一种制碱方法,至今仍被广泛应用于工业生产中。
侯氏制碱法的原理是通过电解氯化钠溶液(NaCl)来制取氢氧化钠。
具体的反应方程式如下:
在阴极上:
2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-
在阳极上:
2Cl- -> Cl2 + 2e-
综合起来,可以得到整个反应方程式:
2NaCl + 2H2O -> 2NaOH + Cl2 + H2
这个方程式的意思是,当通过电解NaCl溶液时,阴极上的水分子被还原成氢气和氢氧化物离子(OH-),而阳极上的氯化物离子(Cl-)则被氧化成氯气(Cl2)。
最终产生的产物是氢氧化钠溶液和氯气。
侯氏制碱法相对于其他制碱方法的优点在于,它能够同时制取氯气和氢氧化钠,因此在工业上具有很高的经济效益。
此外,侯氏制碱法还可以通过控制电流密度和温度等条件来调节氢氧化钠的浓度,使得其在工业上的应用更加灵活和多样化。
然而,侯氏制碱法也存在一些问题。
首先,电解NaCl溶液需要大量的电能,因此会造成能源的浪费。
其次,电解过程中会产生大量氯气,这对环境造成了污染。
因此,为了减少对环境的影响,工业上常常采用其他制碱方法,如氯碱法和氨法。
侯氏制碱法是一种通过电解NaCl溶液来制取氢氧化钠的化学方法。
虽然它具有经济效益和应用灵活性的优点,但也存在能源浪费和环境污染的问题。
随着科技的发展,人们将继续探索更加环保和高效的制碱方法,以满足社会和工业的需求。
侯氏制碱法流程
侯氏制碱法是一种通过碳酸盐分解制取氢氧化钠的方法。
下面是侯氏制碱法的主要流程:
第一步:原料准备
首先,准备好需要用到的原料,包括可燃的物质如煤炭、石油焦、木材等,以及碳酸盐矿石如大理石或方解石。
第二步:燃烧反应
将原料研磨成适当的粉末,并与适量的氧气在高温条件下进行反应燃烧。
该反应会产生大量的二氧化碳气体和水蒸气。
第三步:碱液生成
将燃烧产生的二氧化碳气体通过一系列的处理(如冷却、脱水、洗涤等)后,使其与氢氧化钠反应生成碳酸氢钠溶液。
第四步:沉淀反应
将碳酸氢钠溶液通过加热浓缩,使其过饱和并形成沉淀。
沉淀物为碳酸钠,也称为苛性碱。
碳酸钠沉淀物使用时需经过干燥处理,并进行适当的粉碎。
第五步:碳酸钠转化
将碳酸钠沉淀物加热至高温(约1000℃)下脱碳反应,使其
转化为氧化钙(生石灰)和二氧化碳气体。
第六步:氢氧化钠制备
将生石灰与水反应生成氢氧化钙(熟石灰),然后通过反应器
中加入蒸汽,使氢氧化钙水解生成氢氧化钠,反应方程式为Ca(OH)2 + H2O → Ca(OH)2·2H2O。
第七步:氢氧化钠提纯
将获得的氢氧化钠通过过滤、蒸发等操作,去除其中的杂质和水分,得到纯净的氢氧化钠。
以上便是侯氏制碱法的主要流程。
侯氏制碱法通过碳酸盐的分解反应制取氢氧化钠,该方法具有原料来源广泛、设备简单、操作相对简便等特点,被广泛应用于工业生产中。
在实际应用中,根据生产规模和要求的不同,侯氏制碱法的具体操作细节可能会有所不同,但基本的原理和步骤是相同的。