第二章 第一节 研究与实践1 了解纯碱的生产历史（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（人教版 基础版）

本讲义聚焦纯碱生产历史这一核心知识点，系统梳理路布兰制碱法（原料、固相反应、设备腐蚀等缺点）、索尔维制碱法（原料、利用率提升、原料转化不充分缺点）到侯氏制碱法（原料、绿色化学、联合生产优势）的发展脉络，搭建化学工业技术进步的学习支架。 该资料以历史发展与技术对比为特色，通过侯氏制碱法原理分析培养科学思维，结合绿色化学理念与生态文明意义渗透科学态度与责任。设计气体通入顺序思考题、模拟装置操作题等，课中辅助教师讲解技术演进，课后帮助学生巩固原理应用，有效查漏补缺。

研究与实践1　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。 【纯碱的生产历史】 1.路布兰制碱法 (1)原料：食盐、焦炭和石灰石等。 (2)制取原理与步骤 (3)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(氨碱法) (1)原料：食盐、氨、石灰石等。 (2)生产原理流程 (3)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(联合)制碱法 侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。 (1)原料：食盐、氨、二氧化碳。 (2)工艺流程与反应原理 ①产生NaHCO3的反应：NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。 ②产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。 (3)制取方法评价 ①符合“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。 侯氏制碱法中，向饱和食盐水中是先通NH3还是先通CO2？为什么？ 提示　应先通NH3，再通CO2。NH3在水中的溶解度很大，先通NH3，使溶液呈碱性，再通入CO2，可以保证吸收更多的CO2，产生高浓度的HC，利于析出更多的NaHCO3。 1.如图为模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是(　　) A.a先通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰 B.b先通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰 C.a先通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉 D.b先通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉 答案　C 解析　NH3的溶解度较大，为防止倒吸，b管通CO2，a管通NH3，要在食盐水中先通NH3，然后再通CO2，否则CO2通入后会从水中逸出，得到的产品很少；尾气主要是CO2和NH3，其中NH3对环境影响较大，且NH3是碱性气体，所以在c装置中要装酸性物质，C项正确。 2.以下是联合制碱法的简单流程，下列说法不正确的是(　　) A.反应(2)的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ B.操作X为过滤，为增大过滤速率，过滤时用玻璃棒搅拌 C.联合制碱法的主要原理是相同条件下NaHCO3的溶解度最小 D.溶液B中加入氯化钠粉末，并通入氨，可析出副产品NH4Cl 答案　B 解析　晶体A为NaHCO3，则反应(2)的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，A正确；过滤时不能用玻璃棒搅拌，避免弄破滤纸，B错误；相同条件下，碳酸氢钠的溶解度最小，易析出沉淀，C正确；溶液B中加入氯化钠粉末，并通入氨，增大了Cl-、N的浓度，有利于析出NH4Cl，D正确。 3.碳酸钠是一种重要的无机化工原料，主要用于玻璃制品和陶瓷釉的生产，还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。工业制碱法大致经历了如图所示的三个阶段。 Ⅰ.路布兰是开创化学工业的先驱者，路布兰制碱法是化工史上的一个里程碑。路布兰制碱法的原理如下： ①2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑ ②Na2SO4+4CNa2S+4CO↑ ③Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS (1)反应①属于　　　　　(填四大基本反应类型)，反应②中的氧化产物为　　　　　(填化学式)。  (2)路布兰制碱法的缺点有　　　　　(写出一点即可)。 Ⅱ.1861年，比利时人欧内斯特·索尔维发明了以食盐、石灰石、氨气为原料制取碳酸钠的索尔维制碱法(又称氨碱法)，其工业生产的简单流程如图所示。 (3)上述流程涉及的物质中，属于碱性氧化物的是　　　　　(填化学式)。  (4)向饱和Na2CO3溶液中持续通入CO2，观察到的现象为　　　　　。  Ⅲ.1943年左右我国著名科学家侯德榜先生克服重重困难，把合成氨工业和氨碱法制碱工业结合起来，发明了联合制碱法，也被人们称为“侯氏制碱法”，该方法大大提高了原料的利用率，其流程如图所示。 (5)向饱和食盐水中通入NH3和CO2获得NaHCO3固体和母液a，通过　　　　　操作分离NaHCO3固体和母液a，NaHCO3固体制备纯碱的化学方程式为　　　　　　。  (6)相比索尔维制碱法，侯氏制碱法的优点有　　　　(填字母)。  a.用等量的食盐可以生产更多的纯碱，同时得到氮肥氯化铵，NaCl的利用率高 b.不产生用途不大且难处理的CaCl2，对环境更加友好 c.侯氏制碱法无须加热 d.侯氏制碱法中CO2可以循环使用，后续无须补充CO2 答案　(1)复分解反应　CO (2)需要硫酸作为原料，导致设备腐蚀严重(或原料没有充分利用或副产品多等) (3)CaO (4)溶液变浑浊(或有固体析出) (5)过滤　2NaHCO3Na2CO3+ H2O + CO2↑ (6)ab 解析　(5)分离固体和溶液的操作为过滤；NaHCO3固体制备纯碱的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 学科网（北京）股份有限公司 $