第4章 第12讲 侯氏制碱法 碱金属元素-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习教用Word

第12讲　侯氏制碱法　碱金属元素

 

考点一　侯氏制碱法　Na2CO3/NaHCO3含量的测定

　　

必备知识

一、侯氏制碱法

1.工艺流程

2.反应原理（写出化学方程式）

生成NaHCO3的反应：　NH3＋NaCl＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl　。

生成Na2CO3的反应：　2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O　。

3.物质循环

循环使用的物质为　CO2　、饱和食盐水。

二、测定Na2CO3/NaHCO3质量分数的方法

1.热重法（Na2CO3、NaHCO3混合物）

加热样品固体混合物至恒重，称量加热前后固体的质量为m1、m2，Δm＝m1－m2，Δm即为NaHCO3受热分解释放的CO2、H2O的质量和，继而计算NaHCO3、Na2CO3的质量。

2.气体法（假设杂质为NaCl）

（1）测定原理：Na2CO3＋H2SO4Na2SO4＋H2O＋CO2↑。

依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。

（2）实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL（已折算为标准状况）。

（3）数据处理

纯碱样品中Na2CO3的质量分数为

　×100％＝％　。

3.沉淀法（假设杂质为NaCl）

（1）测定原理：Na2CO3＋BaCl2BaCO3↓＋2NaCl。

依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。

（2）实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。

（3）数据处理

纯碱样品中Na2CO3的质量分数为　×100％＝×100％　。

4.双指示剂滴定法（以Na2CO3、NaHCO3混合物为例）

（1）在混合物的试液中先加入酚酞指示剂，此时溶液呈红色，用盐酸标准溶液滴定至溶液刚好褪色，这是第一滴定终点。Na2CO3被滴定成NaHCO3。滴定反应为Na2CO3＋HClNaCl＋NaHCO3，设在第一滴定终点时消耗的盐酸标准溶液的体积为V1（mL）。

（2）再加入甲基橙指示剂，继续用盐酸标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色即为终点。此时NaHCO3被滴定成H2CO3，反应的化学方程式为NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑，设此阶段消耗盐酸标准溶液的体积为V2（mL）。

（3）根据V1和V2可以计算出混合物样品中Na2CO3、NaHCO3两种物质的含量。

关键能力

考向1　侯氏制碱法

1.实验室利用下列反应装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，反应原理为NH3＋CO2＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl，下列说法错误的是（　　）

A.通过活塞K可控制CO2的流速

B.装置b、d依次盛装饱和Na2CO3溶液、稀硫酸

C.装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2的吸收效率

D.反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水充分冷却，过滤得到NaHCO3晶体

解析：B　关闭活塞K时，气体可将装置a球形容器内的液体压入漏斗内，从而使碳酸钙脱离液面，反应停止，通过调节活塞K可控制CO2的流速，A正确；装置b的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢，故装置b内应盛装饱和NaHCO3溶液，B错误；装置c中含氨的饱和食盐水呈碱性，CO2的溶解度增大，C正确；反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水，降温结晶，过滤得NaHCO3晶体，D正确。

2.（2026·北京朝阳区模拟）侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一。侯氏制碱法的流程如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A.向饱和食盐水中先通入NH3再持续通入CO2，有利于生成HC

B.“碳酸化”过程放出大量的热，有利于提高碳酸化的速率和NaHCO3的直接析出

C.母液1吸氨后，发生HC＋NH3·H2ON＋C＋H2O

D.“冷析”过程析出NH4Cl，有利于“盐析”时补加的NaCl固体溶解