课题3 纯碱的生产
1．了解纯碱的生产及发展过程。
2．了解天然碱的生产与化工生产之间的联系及技术发展的过程。
3．掌握路布兰法—索尔维法—联合制碱法(侯氏制碱法)。
一、氨碱法生产纯碱
氨碱法是由比利时人索尔维发明的，氨碱法是以碳酸钙和食盐为原料生产碳酸钠的过程。
1.制取碳酸氢钠和氯化铵
将CO2通入含氨的饱和食盐水中
现象 有白色晶体析出
反应方程式 NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3、NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl
2.制取碳酸钠的反应方程式是 2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。
3.氨碱法制纯碱的优点是原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和部分CO2可循环使用，制造步骤简单。缺点是生成的氯化钙不易处理，食盐利用率才70%。
氨碱法中加入氨的主要作用是什么？
提示：主要作用是让氨与二氧化碳作用NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3，然后再与饱和食盐水反应NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl，进而制纯碱2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。
二、联合制碱法
根据上图，写出生产纯碱的化学方程式：
(1)NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3＋NH4Cl、
(2)2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。
1.我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球。“侯氏制碱法”中的碱是指下列的( )
A．NaOH B．K2CO3
C．Na2CO3 D．NaHCO3
解析：选C。“侯氏制碱法”中的碱是指Na2CO3 。
2.与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是( )
A．提高了原料的原子利用率
B．降低了生产成本
C．减少了环境污染
D．减轻了对设备的腐蚀
解析：选D。联合制碱法把氯化氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染。
化学选修2知识点 (整理版)
化学选修2是高中化学的一门选修课程，主要内容包括无机化学、有机化学、化学分析等方面的知识。下面是化学选修2的一些重要知识点。
一、无机化学
1. 主族元素的化学性质：主族元素通常具有相似的化学性质，如金属性增加、非金属性质递增、电负性递增等规律。
2. 配合物的结构和性质：配合物是由中心金属离子与配体通过配位键结合而形成的化合物。配合物的结构和性质与配体的性质、阳离子与阴离子的协调能力、配位数等因素有关。
3. 水溶液中的离子平衡：在水溶液中，酸碱中和反应、溶解度平衡、缓冲作用等是相互影响的平衡。
二、有机化学
1. 有机化合物的命名和结构：了解有机化合物的命名规则，如烷烃、烯烃、炔烃、醇、醛、酮、酸、酯等的命名方法，并能通过化学式来确定分子结构。
2. 有机反应机理：学习一些常见的有机反应机理，如酯的酸催化水解、醛的氧化还原等，了解反应的机理和条件。
3. 有机化合物的合成：了解有机化合物的合成方法，如取代反应、加成反应、消除反应等，掌握有机合成的一些基本原理和技术操作。
4. 有机官能团：了解一些常见的有机官能团，如羟基、氨基、羰基、卤素等，并了解它们的性质和反应。
三、化学分析 1. 化学计量：掌握化学计量的基本概念和计算方法，如摩尔比例、质量比例、体积比例等。
2. 分析化学方法：了解常见的分析化学方法，如滴定、分光光度法、电化学分析等，并能根据实验数据进行数据处理和误差分析。
3. 分析化学中的平衡：了解分析化学中的平衡现象，如酸碱滴定、络合反应等的平衡原理和影响因素。
四、化学实验
1. 化学实验操作：掌握化学实验的基本操作方法和安全注意事项，如称量、溶液配制、过滤、热处理等，能够正确地进行实验操作。
2. 化学实验数据处理：了解化学实验数据的处理方法，如平均值计算、百分比计算、误差分析等，以保证实验结果的准确性。
3. 化学实验器材：了解常用的化学实验器材，如量筒、滴定管、实验室玻璃仪器等，能够正确地选择和使用实验器材。
课题1获取洁净的水
天然水的净化
[自读教材·夯基础]
1．天然水的净化方法
混凝法和化学软化法。
2．混凝法
(1)明矾净水原理：
①电离：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2－4，
②Al3＋发生水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，
③净水
a.Al(OH)3胶体粒子带正电，水中的胶体杂质一般带负电，通过电性吸引作用，使胶体杂质聚沉，b.Al(OH)3胶体有较大的表面积，能吸附水中的一些悬浮物。
(2)工业生产中常用的混凝剂有明矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等。
(3)获取生活用水：混凝剂难以清除溶解于水中的有机物、无机盐和微生物。获取生活用水的一般过程：混凝沉淀→过滤→杀菌。
3．化学软化法
(1)天然水中溶解的杂质 ①无机盐类 阳离子：Ca2＋、Mg2＋等阴离子：HCO－3、CO2－3、
SO2－4、Cl－、NO－3等②某些可溶性有机物③气体
(2)天然水 硬水：含有较多Ca2＋、Mg2＋的水软水：含有少量Ca2＋、Mg2＋或不含 Ca2＋、Mg2＋的水
(3)水的硬度 暂时硬度：由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的永久硬度：由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的
天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。
(4)硬水的软化：
①暂时硬水的软化用加热法，其原理为(填化学方程式)： Ca(HCO3)2=====△CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，
Mg(HCO3)2=====△MgCO3↓＋CO2↑＋H2O，
MgCO3＋H2O=====△Mg(OH)2↓＋CO2↑。
②永久硬度的水的软化 药剂法(如纯碱、生石灰等)离子交换法 软化过程：2NaR＋Ca2＋===CaR2＋2Na＋， 2NaR＋Mg2＋===MgR2＋2Na＋再生过程：CaR2＋2Na＋===2NaR＋Ca2＋
[跟随名师·解疑难]
化工生产过程中的基本问题
【学习目标】
1、认识工业上生产硫酸的反应原理；
2、以硫酸生产为例，了解化工生产过程中的一些基本问题；
3、认识平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。
【要点梳理】
【：炔烃和气态烃燃烧#化学性质】
要点一、接触法制硫酸
1．化学原理：
造气 S (s)+O2 (g)==SO2 (g)；ΔH=―279 kJ·mol―1
4FeS2 (s)+11O2 (g)==2Fe2O3 (s)+8SO2 (g)；ΔH=―3412 kJ·mol―1
接触氧化 2SO2 (g)+O2 (g) 催化剂
加热 2SO3 (g)；ΔH=―196.6 kJ·mol―1
三氧化硫的吸收 SO3 (g)+H2O (l)==H2SO4 (l)；ΔH=―130.3 kJ·mol―1
2．原料：黄铁矿（主要成分是FeS2）（或者硫）、空气、98.3%的H2SO4。
3．主要设备：①沸腾炉（制取SO2的设备，用硫作原料不用此设备，我国现在还主要用黄铁矿为原料制H2SO4）；②接触室（制取SO3的设备）；③吸收塔（制取H2SO4的设备）。
4．生产工艺流程：
要点诠释：硫酸生产过程中三设备的两进两出；每套设备都有两进两出。
（1）沸腾炉
两进：黄铁矿进口和空气进口。
两出：矿渣出口和炉气出口（炉气成分：SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质，砷、硒等的化合物及矿尘等）。
（2）接触室
两进：冷反应混合气进口（主要成分：SO2、O2、N2等）和经过预热的热反应混合气进口（主要成分：SO2、O2、N2等）。
两出：经过热交换器预热的热反应混合气出口（主要成分：SO2、O2、N2等）和反应后混合气出口（主要成分：SO3、SO2、O2、N2等）。
（3）吸收塔
两进：混合气进口（主要成分：SO3、SO2、O2、N2等）和98.3%的H2SO4进口。
两出：供稀释用硫酸出口（主要成分：H2SO4、SO3）和尾气出口（主要成分：SO2、O2、N2等）。
