2017-2018学年鲁科版选修2 主题2课题3 纯碱制造技术的发展 学案+作业（2份打包） （2份打包）

课题3　纯碱制造技术的发展 1．知道纯碱是一种重要的基本化工原料，纯碱生产可以以海盐为原料，能说明氨碱法制碱的化学原理和主要生产步骤并能写出相应的化学方程式。(重点) 2．了解侯氏制碱法的工艺流程，能说明侯德榜对氨碱法制碱工艺做出了什么改进。 3．能说出纯碱制造技术的主要发展历程，能从原料、原理、工艺等方面对几种制碱方法进行评价，进一步体会社会需求、资源的科学利用、各种技术间的相互借鉴是推动生产技术发展的重要因素。(重难点) 纯碱及其用途 1.纯碱学名为碳酸钠，化学式为Na2CO3，俗称苏打。 2．纯碱广泛用于玻璃、冶金、纺织、印染、造纸、石油化工、食品及精细化学品的生产。 1．纯碱属于碱类物质吗？ 【提示】　纯碱不属于碱，属于盐类物质。 吕布兰制碱法 1.原料：食盐、硫酸、石灰石、煤。 2．反应流程 3．缺点：原料价格高，对设备腐蚀严重；难以连续化大生产，产品不纯，原料利用不充分，废渣污染环境。 索尔维制碱法 1.原料：食盐、氨和二氧化碳。 2．生产过程 (1)在用原盐配制的饱和食盐水中，加入熟石灰和纯碱，以除去食盐水中的Mg2＋和Ca2＋。这一过程称为盐水的精制。 (2)在精制盐水中，通入氨气制成氨盐水，这个过程称为盐水氨化。 (3)使氨盐水吸收二氧化碳，生成碳酸氢钠和氯化铵，这个过程称为氨盐水碳酸化。 化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 (4)滤出碳酸氢钠后煅烧得到纯碱，同时可回收近一半的二氧化碳再利用。 化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑。 (5)将氯化铵加石灰乳分解，回收氨循环利用。 化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 2．索尔维制碱过程中可循环利用的物质有哪些？ 【提示】　NH3和CO2。 侯氏制碱法的工艺流程 侯氏制碱法工艺流程示意图 3．侯氏制碱法与索尔维制碱法相比较，有哪些方面的优点？ 【提示】　(1)原料利用率提高；(2)没有CaCl2废料，减少对环境的污染；(3)缩短了生产流程，节省了投资，降低了生产成本。 索尔维制碱法(氨碱法) 【问题导思】　 ①实际生产中，原料食盐中常有Ca2＋、Mg2＋等杂质，如果不除去这些杂质会产生什么危害？ 【提示】　Ca2＋、Mg2＋分别与CO反应生成CaCO3和MgCO3，既浪费了原料，又使所得的产品不纯。 ②氨碱法的生产过程中，盐水氨化和氨盐水碳酸化的工序能否调换？ 【提示】　NH3易溶于食盐水，使溶液呈碱性，从而能吸收大量CO2；若两道工序调换，CO2微溶于食盐水，溶有少量H2CO3的食盐水吸收NH3时，不能生成HCO。 ③氨碱法制纯碱涉及的反应原理是什么？ 【提示】　NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑ 1．索尔维制碱法的工艺流程 2．索尔维制碱法的几道工序 (1)盐水的精制：在用原盐配制的饱和食盐水中，加入熟石灰和纯碱，以除去食盐水中的Mg2＋和Ca2＋。 (2)盐水氨化：在精制盐水中，通入氨气制成氨盐水。 (3)氨盐水碳酸化：使氨盐水吸收二氧化碳，生成碳酸氢钠和氯化铵。反应的化学方程式为 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 (4)碳酸氢钠的转化：滤出碳酸氢钠后煅烧得到纯碱，同时回收近一半的二氧化碳再利用。反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。 (5)氨的循环：将氯化铵加石灰乳分解，回收氨循环利用。反应的化学方程式为 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O。 　根据氨碱法的原理，首先配制氨化饱和食盐水，即向饱和食盐水中加入氨水(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的原理、HCO ________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (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？______________________ ________________________________________________________________ _______________________________________________________________