联碱法各工段流程图
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精锐教育学科教师辅导讲义学员编号:年级:高三课时数:3学员:辅导科目:化学学科教师:授课主题侯式制碱法原理和简单流程教学目的侯氏制碱法在高考中占有比较特殊的地位,出现的几率较大;常考的知识点是侯氏制碱法的原理、温度的选择、母液的成分、处理及与氨碱法的优劣比较,学生在温度的控制和母液的处理上出现的错误几率较大。
教学容1.【2013年高考6】与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法最突出的优点是()A.原料利用率高 B.设备少C.循环利用的物质多 D.原料易得2.【2012年高考八】碳酸氢铵是一种重要的铵盐。
实验室中,将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵,用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱。
完成下列填空:41.二氧化碳通入氨水的过程中,先有________晶体(填写化学式)析出,然后晶体溶解,最后析出NH4HCO3晶体。
3.【2010年高考27】工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:完成下列填空:1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。
A B2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。
3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是。
碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是。
内容回顾4)碳酸化后过滤,滤液D 最主要的成分是(填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是:。
5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D 加入石灰水产生氨。
加石灰水后所发生的反应的离子方程式为: 滤液D 加石灰水前先要加热,原因是。
6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。
如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)4.【2005年高考五26(A )】我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:(1) 上述生产纯碱的方法称,副产品的一种用途为。
(2) 沉淀池中发生的化学反应方程式是。
(3) 写出上述流程中X 物质的分子式。
联碱法(候氏制碱法)和氨碱法的生产流程简要表示如下图:
(1)沉淀池中发生反应的化学方程式为_______________________;
(2)X是________,Y是_______(填化学式);
(3)Z中除了溶解的氨气、食盐外,其它溶质还有________________________________;
排出液中的溶质除了氢氧化钙外,还有________________________;
(4)从理论上分析,在氨碱法生产过程中_________(填“需要”、“不需要”)补充氨气,从原料到产品,氨碱法总反应过程用化学方程式表示,可写为______________________;
(5)根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测,所得结论正确是_____;
a.常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小
b.通入氨气目的是使氯化铵更多析出
c.加入食盐细粉目的是提高Na+的浓度,促进碳酸氢钠结晶析出
(6)联碱法中,每当通入NH3 44.8L(已折合成标准状况下)时可以得到纯碱100.0g,则NH3的利用率为______。
相比于氨碱法,指出联碱法的一项优点_________________。
【纯碱工业】索尔维制碱法与侯氏制碱法(也叫做氨碱法与联碱法)氨碱法:先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水,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。
其化学反应原理是:NaCl +NH 3+H 2O +CO 2→NaHCO 3↓+NH 4Cl 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。
2NaHCO 3−−−→煅烧Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑放出的CO 2气体可回收循环使用。
含有NH 4Cl 的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热,所放出的NH 3可回收循环使用。
CaO +H 2O →Ca(OH)2,2NH 4Cl +Ca(OH)2=CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O氨碱法的优点是:原料(食盐和石灰石)便宜;产品纯碱的纯度高;副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用;制造步骤简单,适合于大规模生产。
但氨碱法也有许多缺点:首先是两种原料的成分里都只利用了一半—食盐成分里的Na +和石灰石成分里的CO 32-结合成了Na 2CO 3,可是食盐的另一成分Cl -和石灰石的另一成分Ca 2+却结合成了没有多大用途的CaCl 2,因此如何处理CaCl 2成为一个很大的负担。
氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72%~74%,其余的食盐都随着CaCl 2溶液作为废液被抛弃了,这是一个很大的损失。
联合制碱法(又称侯氏制碱法) :它是我国化学工程专家侯德榜(1890~1974)于1943年创立的。
是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
原料是食盐、氨和二氧化碳(合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气,其化学反应原理是:C+H2O→CO+H2 CO+H2O→CO2+H2)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NaHCO3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。