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(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（鲁科版）

本高中化学讲义以“揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法”为核心，通过实验室模拟索尔维法的实验步骤与现象，系统梳理其盐水氨化、碳酸化等主要过程，再对比侯氏制碱法的创新改进，以化学平衡思想为学习支架，分析溶液微粒、平衡影响及调控方法。 资料亮点在于实验模拟与理论深度结合，通过交流讨论引导学生用平衡原理解释NaHCO₃沉淀生成等问题，培养科学思维与探究能力，同时对比两法凸显侯氏制碱法的创新及我国科学家贡献，渗透科学态度与责任。课中辅助教师授课，课后助力学生巩固平衡应用，查漏补缺。

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 1.通过认识制碱工业中复杂的多平衡体系，学会分析溶液中的微粒和平衡，理解平衡之间的相互影响，能根据实际需求选择调控平衡移动的方法。 2.通过了解工业制碱的原理，体会化学原理的巧妙应用，了解我国科学家对制碱工业作出的巨大贡献。 　　 一、解读索尔维制碱法 1.实验室模拟索尔维制碱法 （1）实验步骤 模拟索尔维法的实验装置 用如图所示装置模拟索尔维法。锥形瓶中装有碳酸钙粉末，分液漏斗中装有稀硫酸，试管中装有氨盐水，并滴有酚酞溶液。用冰水浴降低试管内的温度。打开分液漏斗，观察二氧化碳通入氨盐水的现象。 （2）实验现象 随着CO2的不断通入，溶液的红色逐渐褪去后，溶液中出现白色沉淀。 2.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＋H2ONaHCO3↓＋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 3.工艺流程 4.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。 【交流讨论】 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（HC），使Na＋（aq）＋HC（aq）NaHCO3（s）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HC；NH3易溶于水，且能使H2CO3H＋＋HC平衡右移，使HC的浓度增大。 3.为什么酚酞完全褪色后才有沉淀逐渐析出？ 提示：反应开始时溶液呈碱性，此时通入的CO2与氨水反应：2NH3·H2O＋CO2C＋2N＋H2O，随着CO2的通入，氨水逐渐消耗，溶液的pH逐渐降低，NH3·H2O消耗完后，生成的C与CO2、H2O反应：CO2＋C＋H2O2HC，当c（HC）增大至一定程度时，HC与Na＋结合生成NaHCO3沉淀析出。 二、体会侯氏制碱法的创新 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.侯氏制碱法工艺流程 3.平衡思想在侯氏制碱法中的应用 （1）“吸氨”过程 NH3＋H2ONH3·H2O NH3·H2ON＋OH－ 不断通入的NH3会使平衡右移，c（N）、c（OH－）增大。 （2）“碳酸化”过程 CO2＋H2OH2CO3 H2CO3H＋＋HC 因“吸氨”过程中c（OH－）增大，平衡右移，产生大量HC。 （3）“盐析”过程 N＋Cl－NH4Cl（s） 增大c（Cl－）使平衡右移，析出NH4Cl沉淀。 （4）“冷析”过程 NH4Cl的溶解度随温度升高而增大，N＋Cl－NH4Cl（s）　ΔH＜0，降温时，平衡右移，析出NH4Cl沉淀。 4.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.以下关于索尔维制碱法的描述正确的是（　　） A.使用的原料为NaCl、Ca（OH）2 B.精制盐水后应先通入CO2，再通入过量的NH3 C.析出NaHCO3后的母液中已无NaCl，只有NH4Cl D.索尔维法的缺点是盐利用率只有70％左右，生成的CaCl2难处理 解析：D　索尔维制碱法又叫氨碱法，主要原料有NaCl、NH3、CaCO3；反应的原理为NaCl＋NH3＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl，而NH3与CO2的物质的量之比为1∶1时才能生成NaHCO3，但CO2在水中的溶解度小，先通入CO2，再通入NH3时，NH3过量而CO2太少容易生成C；析出NaHCO3后母液中仍有NaHCO3、NaCl、NH4Cl；加入石灰乳后回收NH3，生成的CaCl2吸水性强，呈黏稠状无法处理。 2.（2026·广西南宁高二期中）碳酸钠（俗称“纯碱”）被誉为“化工之母”，“侯氏制碱法”因能充分利用原料、减少废弃物排放，兼具经济性与环保性至今仍是全球主流的工业化制备方法，其工艺流程图如下： 根据以上流程回答下列问题： （1）沉淀池中生成NaHCO3的总反应的化学方程式为　NaCl＋NH3＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl　，分离出NaHCO3晶体的方法是　过滤　。 （2）生产时，先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3（溶液显碱性），再通入足量的CO2，其原因是下列中的　B　（填字母）。 A.NH3比CO2更易制取 B.使CO2更易被吸收，加快反应速率 C.CO2的密度比NH3大 （3）焙烧炉中发生反应的化学方程式为　2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O　，循环Ⅱ中X为　二氧化碳　（填名称），母液中提取的主要副产品为　NH4Cl　（填化学式）。 （4）鉴别产品纯碱中是否含有碳酸氢钠的方法是取样，加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察澄清石灰水是否变浑浊。 解析：沉淀池中饱和NaCl溶液、氨气和二氧化碳反应生成NaHCO3沉淀和NH4Cl，过滤，NaHCO3固体在焙烧炉中加热分解为Na2CO3、二氧化碳和水，二氧化碳循环到沉淀池中再利用，母液中通入氨气析出副产品NH4Cl，含NaCl母液循环到沉淀池再利用。 （1）沉淀池中饱和NaCl溶液、氨气和二氧化碳反应生成NaHCO3沉淀和NH4Cl，化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl；得到的NaHCO3以晶体的形式析出，则从溶液中分离NaHCO3沉淀的方法为过滤。 （2）氨气极易溶于水，先向饱和NaCl溶液中通入NH3，使溶液显碱性，再通入足量的CO2，由于CO2是酸性氧化物，更易溶解在碱性溶液中，从而加快了反应速率，与CO2和NH3制取的难易程度及密度无关。 （3）焙烧炉中，NaHCO3固体加热分解为Na2CO3、二氧化碳和水，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；循环Ⅱ中X为分解产生的二氧化碳；母液中通入氨气，降低了NH4Cl的溶解度，使碳酸氢钠转化成碳酸钠，从而使NH4Cl以晶体形式析出，故提取的主要副产品为NH4Cl。 （4）碳酸氢钠受热易分解产生CO2，因此鉴别产品纯碱中是否含有碳酸氢钠的方法是：取样，加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察澄清石灰水是否变浑浊。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $