内容正文:
第一单元
课题3
知识点一
知识点二
知识归纳
规律方法
课时跟踪训练
高考感悟
新知
层析突破
知能
整合提升
应用
创新演练
即时巩固
课题3 纯碱的生产
(1)氨碱法也称 法。
(2)原料: 、 和 。
(3)生产过程:
①生成碳酸氢钠和氯化铵:
将 通入含 的饱和食盐溶液中,反应的化学方程式为 ,
。
氨碱法生产纯碱
[自读教材·夯基础]
索尔维制碱
食盐
氨
二氧化碳
二氧化碳
氨
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl
②制取碳酸钠:
化学方程式为 。
母液中的NH4Cl加石灰乳可回收氨,以便循环使用。化学方程式为 。
(4)优缺点:
①优点:原料便宜易得,产品 , 和部分 可以循环使用,步骤简单。
②缺点: 利用率低,只有70%;产生了当时认为无用的氯化钙。
2NaHCO3eq \o(=====,\s\up17(△))Na2CO3+CO2↑+H2O↑
2NH4Cl+Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up17(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O
纯度高
二氧化碳
氨
食盐
[跟随名师·解疑难]
(1)氨碱法制纯碱时,应先向饱和食盐水中通氨气,后通二氧化碳气体。因为氨气在饱和食盐水中的溶解度很大,二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度较小。
(2)氨的作用:
氨跟水发生反应使溶液显碱性:NH3+H2ONH3·H2ONHeq \o\al(+,4)+OH-,OH-与H+反应生成H2O而减小了H+的浓度,从而使CO2+H2OH2CO3HCOeq \o\al(-,3)+H+的平衡状态向右移动,增大了二氧化碳的溶解量和HCOeq \o\al(-,3)的浓度,因此Na+可以与大量的HCOeq \o\al(-,3)结合生成NaHCO3沉淀。
[例1] 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NHeq \o\al(+,4)、HCOeq \o\al(-,3)的原理____________________________________________
_______________________________________________________。
[剖析典例·探技法]
(2)向饱和食盐水中加入氨水和通入二氧化碳的先后顺序是先加氨水后通二氧化碳。是否可以先通二氧化碳后加氨水?为什么?____________________________________________
_____________________________________________________。
(3)写出氨碱法生成碳酸氢钠的化学方程式:___________
_____________________________________________________。
[名师解析] 在通常状况下,氨在水中的溶解度近700体积,二氧化碳在水中的溶解度仅约1体积。所以应先向饱和食盐水中通入NH3,然后再通CO2,这样会使溶液里HCOeq \o\al(-,3)的浓度增大。
[答案] (1)NH3+H2ONH3·H2ONHeq \o\al(+,4)+OH-或(NH3+H2ONHeq \o\al(+,4)+OH-);CO2+H2OH2CO3HCOeq \o\al(-,3)+H+(或CO2+H2OHCOeq \o\al(-,3)+H+)
(2)不可以。在常温下,氨在饱和食盐水中的溶解度很大,二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度较小。若先通二氧化碳后加氨水,溶液里只能产生很小浓度的HCOeq \o\al(-,3),不利于生成NaHCO3沉淀
(3)NaCl+NH4HCO3===NaHCO3↓+NH4Cl
[名师点睛] 氨碱法生产纯碱的主要过程
(1)食盐水的精制:
①高温锻烧CaCO3:CaCO3eq \o(=====,\s\up17(高温))CaO+CO2↑。
②CaO溶于水得石灰乳:CaO+H2O===Ca(OH)2。
③在配制的饱