第3章 微项目　揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版，双选）

微项目　揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法 ——化学平衡思想的创造性应用 一、揭秘“索尔维法” 1．索尔维(氨碱法)制碱法的主要过程 (1)盐水氨化：在精制盐水中，通入氨气制成氨盐水。 (2)氨盐水碳酸化：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl (3)碳酸氢钠的转化：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O (4)氨的循环：将氯化铵加石灰乳加热，回收氨循环利用。 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O 2．工艺流程 3．优缺点 (1)优点：原料便宜易得，产品纯度高，氨气和部分二氧化碳可以循环使用，步骤简单。 (2)缺点：食盐利用率低；产生了当时认为无用的氯化钙。 1．NaHCO3可溶于水，为什么能得到NaHCO3沉淀？试用化学平衡的原理解释原因。 提示：　可溶性物质的溶解也存在限度，当相应离子浓度过大时，可溶性物质也会析出，这类似于沉淀溶解平衡。索尔维法通过增大c(Na＋)、c(HCO)，使平衡Na＋(aq)＋HCO(aq)NaHCO3(s)的Q＜K，平衡右移，产生沉淀。 2．为什么要先向饱和食盐水中通入氨气制得氨盐水，再通入二氧化碳？ 提示：　CO2在水中的溶解度较小，仅通入CO2难以获得足量的HCO；NH3易溶于水，且能使H2CO3H＋＋HCO平衡右移，使HCO的浓度增大。 3．在索尔维法中有哪些物质可以循环利用？ 提示：　反应2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑产生的CO2气体及NH4Cl与石灰乳产生的氨气，可以循环使用。 (1)氨碱法制纯碱时，应先向饱和食盐水中通氨气，后通二氧化碳气体。因为氨气在饱和食盐水中的溶解度很大，二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度较小。 (2)氨的作用：氨跟水发生反应使溶液显碱性：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，OH－与H＋反应生成H2O而减小了H＋的浓度，从而使CO2＋H2OH2CO3HCO＋H＋的平衡状态向右移动，增大了二氧化碳的溶解量和HCO的浓度，因此Na＋可以与大量的HCO结合生成NaHCO3沉淀。 1．氨碱法也称索尔维制碱法，根据氨碱法的原理，首先配制氨化饱和食盐水，即向饱和食盐水中通入氨气(体积比1∶1)并充分搅拌；再将二氧化碳通入氨化饱和食盐水中，控制一定的温度，直至有碳酸氢钠析出。 请回答下列问题： (1)用化学方程式分别表示出氨和二氧化碳在水中产生NH、HCO的原理 。 (2)向饱和食盐水中通入氨气和通入二氧化碳的先后顺序是先通氨气后通二氧化碳。是否可以先通二氧化碳后通氨气？为什么？ 。 (3)写出氨碱法生成碳酸氢钠的化学方程式： 。 解析：　在通常状况下，氨气在水中的溶解度近700体积，二氧化碳在水中的溶解度仅约1体积。所以应先向饱和食盐水中通入NH3，然后再通CO2，这样会使溶液里HCO的浓度增大。 答案：　(1)NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－；CO2＋H2OH2CO3HCO＋H＋ (2)不可以。在常温下，氨气在饱和食盐水中的溶解度很大，二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度较小。若先通二氧化碳后通氨气，溶液里只能产生很小浓度的HCO，不利于生成NaHCO3沉淀 (3)NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl 二、解读“侯氏制碱法” 1．侯氏制碱法(联合制碱法)的生产过程 ①盐水氨化；②氨盐水碳酸化；③制Na2CO3回收CO2(与索尔维法相同)；④循环制NH4Cl：析出NaHCO3后的母液中吸收NH3，降温加食盐，析出NH4Cl，滤出NH4Cl后再经氨化、碳酸化制碱。 2．工艺流程 3．优点 (1)生产过程中所需NH3和CO2由合成氨厂提供。 (2)从滤出NaHCO3的母液中可回收NH4Cl。 (3)NaCl的利用率提高到98%以上。 1．侯氏制碱法又称联合制碱法，其中的“联合”是联合了哪两个工业？ 提示：　该法将合成氨工业与制碱工业组合在一起，利用了生产氨时的副产品CO2、NH3，在整个制取过程中，NH4Cl直接作为纯碱的副产品——化肥。 2．侯氏制碱法的工艺流程中有两个吸氨过程，两者的目的相同吗？ 提示：　不同，第一次吸氨的目的是增大二氧化碳的溶解度；第二次吸氨的目的是增加铵根离子浓度，从而使母液中的氯化铵析出，同时增强溶液的碱性，使碳酸氢钠转化成溶解度更大的碳酸钠。 3．侯氏制碱法为了从母液中回收氯化铵采取了哪些措施？ 提示：　为了析出氯化铵，采取了三个措施：向母液中通入氨气、降温降低氯化铵的溶解度、加入氯化钠。 饱和NaCl溶液和NH4HCO3溶液混合产生沉淀的原因：NaCl溶于