2020-2021学年高中化学 新人教版选修2 第一单元走进化学工业 课题3纯碱的生产学案

课题3　纯碱的生产 1.了解纯碱的主要性质和用途。 2.了解纯碱的生产及发展过程；掌握路布兰法——索尔维法——联合制碱法侯氏制碱的基本原理。 3.掌握索尔维制碱法和侯氏制碱法的化学反应原理、主要原料和生产过程。 一、纯碱及其用途 碳酸钠的俗名叫纯碱，可用来制玻璃、制皂、造纸、纺织和漂染，碳酸钠作为原料可用来生产钠的化合物，还大量应用于生活中。在我国素有“口碱”之说。 二、路布兰制碱法 1．原料：硫酸、食盐、木炭、石灰石。 2．生产原理 路布兰制碱法的生产原理用化学反应方程式表示为： (1)生成Na2SO4：NaCl＋H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up7(120 ℃))NaHSO4＋HCl↑，NaCl＋NaHSO4eq \o(=====,\s\up7(600～700 ℃))Na2SO4＋HCl↑。 (2)生成Na2CO3和CaS：Na2SO4＋2Ceq \o(=====,\s\up7(1 000 ℃))Na2S＋2CO2↑，Na2S＋CaCO3eq \o(=====,\s\up7(1 000 ℃))Na2CO3＋CaS。 (3)缺点：路布兰制碱法生产纯碱具有原料利用不充分、成本较高、设备腐蚀严重等缺点。 三、氨碱法生产纯碱 氨碱法是由比利时人索尔维发明的，所以也称为索尔维制碱法。 1．原料 氨碱法是以碳酸钙和氯化钠为原料生产碳酸钠的过程，但因二者不能自发进行反应，故而实际上，索尔维发明的氨碱法是以食盐、氨和二氧化碳为原料，通过一系列反应来生产碳酸钠。 2．生产原理 (1)将二氧化碳通入含氨的饱和食盐溶液中，可得到碳酸氢钠和氯化铵； 方程式为NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3； NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl。 (2)将析出的NaHCO3晶体煅烧，即得Na2CO3； 方程式为：2NaHCO3eq \o(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。 (3)母液中的NH4Cl加消石灰可回收氨，以便循环使用； 方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 四、联合制碱法(又称侯氏制碱法) 1．生产原理 将制碱中含氯的废液与合成氨过程中的二氧化碳废气加以回收、利用，制成纯碱和氯化铵化肥，使制碱和制铵两大工业联合起来。联合制碱法的主