13 第二章 研究与实践 了解纯碱的生产历史-【名师导航】2026-2027学年高中化学必修第一册同步讲义（人教版）

研究与实践　了解纯碱的生产历史

【研究目的】

纯碱是一种重要的化工原料，具有广泛的用途。通过查阅资料，了解纯碱的生产历史，感受化学工业发展过程中技术进步的重要性，以及建设生态文明的意义。

【研究任务】

1．路布兰制碱法

1791年法国医生路布兰首先取得专利，以食盐为原料，制得了纯碱，称为路布兰制碱法。

(1)制取原理与步骤

①首先使氯化钠与硫酸反应，生成硫酸钠：

2NaCl＋H2SO4Na2SO4＋2HCl↑。

②然后用焦炭还原硫酸钠得硫化钠：

Na2SO4＋4CNa2S＋4CO↑。

③最后利用硫化钠与石灰石的反应生产碳酸钠：

Na2S＋CaCO3Na2CO3＋CaS。

(2)制取方法评价

路布兰制取纯碱，主要生产过程在固相中进行，难以连续生产，又需硫酸做原料，设备腐蚀严重，产品质量不纯，原料利用不充分，价格较贵，所以在20世纪20年代被淘汰。

2．索尔维制碱法

1861年比利时工程师索尔维发明的纯碱制法，是以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)为主要原料来制取纯碱。

(1)制取原理与步骤

①在饱和食盐水中先通入氨，再通入二氧化碳，析出碳酸氢钠：

NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。

②高温煅烧石灰石，生成的CO2通入氨盐水中，CaO制备石灰乳：

CaCO3CaO＋CO2↑、===。

③氯化铵滤液与石灰乳混合加热：

2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，反应产生的氨循环使用。

④过滤、洗涤、加热碳酸氢钠，得到纯碱产品：

2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，反应产生的二氧化碳循环使用。

总反应：CaCO3＋2NaClCaCl2＋Na2CO3。

(2)制取方法评价

此法食盐利用率比路布兰制碱法高，产品较纯净，成本低。

缺点：原料中一半成分未能转化为产品。

3．侯氏制碱法

1943年我国化学工业科学家侯德榜发明创建了联合制碱法，即将氨碱法(又称索尔维制碱法)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，二氧化碳为合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。

(1)制取原理与步骤

①低温下先向饱和食盐水中通入氨，然后通入二氧化碳可析出碳酸氢钠，再加入食盐细粉，因氯离子存在及低温条件使氯化铵溶解度突然降低，而食盐的溶

解度变化不大，所以氯化铵析出而食盐不析出；再用氨饱和后通二氧化碳，结果相继析出NaHCO3和NH4Cl：NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓。

②加热使NaHCO3分解得到Na2CO3，生成的CO2可循环使用：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。

(2)制取方法评价

①符合现在提倡的“绿色化学的要求”，提高了原料(NaCl)的利用率，不产生无用的CaCl2。

②利用了大规模联合生产的优越性，利用一个厂的废料，作为另一个厂的主要原料。如合成氨厂的废料CO2可以作为碱厂的主要原料；碱厂无用的Cl－可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定氨，制成氮肥，降低了成本，提高了综合经济效益。

【结果与讨论】

1．根据以上研究分析后一种制碱法与前一种制碱法相比所具有的优势是什么？

提示：索尔维制碱法相比于路布兰制碱法的优点是原料(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。

侯氏制碱法与索尔维制碱法相比较，其优点是食盐的利用率大大提高，用等量的食盐可生产更多的纯碱，同时得到氮肥氯化铵，不再产生废渣氯化钙，减少了对环境的污染，并且大大降低了纯碱和氮肥的成本，充分体现了大规模联合生产的优越性。

2．从生态文明建设的角度，思考侯氏制碱法的意义。

提示：减少了对环境的污染，有助于环境保护和生态文明建设，原料利用率高，产率高，降低了成本，减少了资源的浪费和能源的消耗。

【实践训练】

1．侯德榜为我国化工事业的发展作出了卓越贡献，其研发的生产纯碱的主要流程如图所示。请结合流程图判断下列说法不正确的是(　　)