第二章 学科素养微专题(三)　纯碱的生产历史-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高一化学必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

化学 必修第一册（人教） 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 C 学科素养微专题(三)　纯碱的生产历史 一、离子反应发生的条件 1．路布兰制碱法 首次实现Na2CO3的工业生产 (1)原料：食盐、硫酸、焦炭和石灰石等。 (2)反应原理 ①用H2SO4将食盐转化为Na2SO4： 2NaCl＋H2SO4Na2SO4＋2HCl↑ ②用焦炭还原Na2SO4得Na2S： Na2SO4＋2C eq \o(=====,\s\up7(高温)) Na2S＋2CO2↑ ③利用Na2S与石灰石的反应制备Na2CO3： Na2S＋CaCO3 eq \o(=====,\s\up7(高温)) Na2CO3＋CaS 2．索尔维制碱法(氨碱法) (1)原料：食盐、氨、CO2等。 (2)反应原理 ①生成NaHCO3和NH4Cl： NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3， NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl ②制取Na2CO3： 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O (3)生产原理流程 (4)优点：原料易获取，价格便宜，损失少，实现了连续性生产等。 3．侯氏(联合)制碱法 (1)原料：氨、氯化钠。 (2)反应原理 ①生成NaHCO3和NH4Cl：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl ②制取Na2CO3：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O (3)生产原理流程 (4)优点：①提高了食盐的转化率；②缩短了生产流程；③减少了对环境的污染等。 [名师点拨] 侯氏制碱法常用下列三步反应表示： (1)NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3(先通入NH3，再通入CO2)。 (2)NH4HCO3＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓(NaHCO3的溶解度较小，结晶析出)。 (3)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O(NaHCO3的热稳定性差，受热易分解)。 低温时NH4Cl的溶解度比NaCl的小，可以在低温状态下向(2)中的溶液加入NaCl，则NH4Cl析出，得到化肥，提高了NaCl的利用率。 【典题例证】 我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，简要生产流程如图所示： (1)上述生产纯碱的方法称__________________________________________， 副产品的一种用途为_____________________________________________。 (2)沉淀池中发生反应的化学方程式是________________________________。 (3)写出上述流程中物质X的分子式______。 (4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环________(填上述流程中的编号)。从沉淀池中分离出沉淀的操作是________。 (5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加_____________________________________________________。 (6)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有________。 a．增大NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) 的浓度，使NH4Cl更多地析出 b．使NaHCO3更多地析出 c．使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度 解析：(1)副产物为氯化铵，氯化铵可用来制作化肥。(2)沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体，反应的化学方程式为NH3＋H2O＋CO2＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓。(3)在联合制碱法中二氧化碳是反应的原料，同时也是反应的副产物，可以循环利用。(4)循环Ⅰ是将未反应的氯化钠返回沉淀池中，从固液混合物中分离出固体的方法为过滤。(5)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验是否含氯离子，可以用硝酸酸化的硝酸银，若产生白色沉淀则说明有氯化钠存在。(6)向母液中通氨气，溶液中的铵根离子浓度增大有利于氯化铵晶体析出；还可以使NaHCO3转化为溶解度更大的Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度。故a、c正确。 答案：(1)侯氏制碱法(或联合制碱法)　制化肥(其他合理答案也可) (2)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓(或NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl) (3)CO2　(4)Ⅰ　过滤 (5)稀硝酸和硝酸银溶液　(6)ac 【专题集训】 　　　　　　　　　　　　　 1．我国著名的化工专家侯德榜创立的“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．Na2