人教版選修2 第一單元課題3 純堿的生產(chǎn) 課件（29張）.ppt

naoh固體久置于空氣中 最終會變成什么 提示naoh固體在空氣中吸收水分潮解 空氣中的co2與naoh溶液反應(yīng)生成na2co3溶液 na2co3溶液中水分蒸發(fā)變成na2co3 10h2o na2co3 10h2o失水而生成na2co3 即純堿 純堿有哪些用途 提示用于玻璃 冶金 紡織 印染 造紙 石油化工 食品及精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn) 課題3純堿的生產(chǎn) 1 2 1 了解純堿的生產(chǎn)及發(fā)展過程 2 了解體現(xiàn)天然堿的生產(chǎn)與化工生產(chǎn)之間的聯(lián)系及體現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展過程 3 掌握路布蘭法 索爾維法 聯(lián)合制堿法 侯氏制堿 碳酸鈉的俗名叫 可用來制 和 碳酸鈉作為原料可用來生產(chǎn) 的化合物 還大量應(yīng)用于 中 我國素有 之稱 篤學(xué)一純堿及其用途 純堿 玻璃 肥皂 造紙 紡織 漂染 生活 口堿 鈉 原料 生產(chǎn)原理路布蘭制堿法的生產(chǎn)原理用化學(xué)反應(yīng)方程式表示為 1 生成na2so4 2 生成na2co3 3 缺點 路布蘭制堿法生產(chǎn)純堿具有 等缺點 篤學(xué)二路布蘭制堿法 硫酸 食鹽 木炭 石灰石 1 2 原料利用不充分 成本較高 設(shè)備腐蝕嚴(yán)重 原料氨堿法是以 和 為原料生產(chǎn)碳酸鈉的過程 但因二者不能自發(fā)進行反應(yīng) 故而實際上 是以 和 為原料 通過一系列反應(yīng)來生產(chǎn)碳酸鈉 生產(chǎn)原理氨堿法是由比利時人 發(fā)明的 所以也稱為 法 其生產(chǎn)原理用化學(xué)方程式表示為 篤學(xué)三氨堿法生產(chǎn)純堿 1 2 碳酸鈣 氯化鈉 食鹽 氨 二氧化碳 索爾維 索爾維 制堿 nh3 co2 h2o nh4hco3 nacl nh4hco3 nahco3 nh4cl 原料聯(lián)合制堿法 即將 與 聯(lián)合生產(chǎn)的改進工藝 原料為 和 其中 和 來自于合成氨 反應(yīng)原理聯(lián)合制堿法的主要化學(xué)反應(yīng)方程式是 篤學(xué)四聯(lián)合制堿法 1 2 氨堿法 合成氨 氯化鈉 氨氣 二氧化碳 氨氣 二氧化碳 nacl nh3 co2 h2o nahco3 nh4cl 我國著名的化工專家侯德榜在20世紀(jì)20年代所創(chuàng)立的 侯氏制堿法 譽滿全球 侯氏制堿法 中的堿是指什么 提示na2co3 慎思1 在常溫下 向飽和na2co3的溶液中通入足量的co2會有晶體析出 此晶體是nahco3 析出該晶體的原因是什么 提示nahco3在水中的溶解度比na2co3小 慎思2 著名的侯氏制堿法第一步反應(yīng)是向氨化的飽和食鹽水中通入co2而使小蘇打析出 該反應(yīng)可表示為nacl nh3 co2 h2o nahco3 nh4cl 在40 時 向434g飽和食鹽水中通入44 8l 標(biāo)準(zhǔn)狀況 氨氣 再向其中通入過量的co2 溶解度 40 時 nacl 37g nahco3 13g nh4cl 46g 10 時 nh4cl 33g 1 可析出小蘇打多少克 2 是否有nh4cl析出 慎思3 答案 1 131 5g 2 不析出nh4cl 索爾維法制堿的主要過程可劃分為以下幾個階段 1 鹽水的精制 在配制的飽和食鹽水中 加入熟石灰和純堿 以除去食鹽水中的mg2 和ca2 2 鹽水氨化 在精制鹽水中 通入氨氣制成氨鹽水 3 氨鹽水碳酸化 使氨鹽水吸收二氧化碳 生成碳酸氫鈉和氯化銨 nacl nh3 co2 h2o nahco3 nh4cl 要點一 索爾維制堿法 氨堿法 1 4 碳酸氫鈉的轉(zhuǎn)化 濾出碳酸氫鈉后煅燒得到純堿 同時回收近一半的二氧化碳再利用 5 氨的循環(huán) 將氯化銨加石灰乳分解 回收氨循環(huán)利用 2 索爾維制堿法的工藝流程3 氨堿法的評價 優(yōu)點 氨堿法生產(chǎn)純堿具有原料 食鹽和石灰石 價廉易得 產(chǎn)品純度高 氨和部分二氧化碳可循環(huán)使用 制造步驟簡單 生產(chǎn)過程連續(xù)且規(guī)模大等 缺點 大量cacl2用途不大 nacl利用率只有70 約30 的nacl留在母液中 以下關(guān)于索爾維制堿法的描述不正確的是 a 使用的原料為食鹽 co2 氨b 精制鹽水后應(yīng)先通入nh3再通入過量的co2c 析出nahco3后的母液中已無nacl 只有nh4cld 索爾維法的缺點是鹽利用率只有70 生成的cacl2難處理解析索爾維制堿法又叫氨堿法 主要原料有食鹽 氨和co2 反應(yīng)的原理為nacl nh3 co2 h2o nahco3 nh4cl 而nh3與co2為1 1時才能生成nahco3 但co2在水中溶解度小 先通入co2 co2溶解度小 再通入nh3時 nh3過量而co2太少 析出nahco3后母液中仍有nahco3 nacl nh4cl 加入石灰后回收nh3 但生成的cacl2吸水性強 呈黏稠狀無法處理 答案c 例1 索爾維制堿法生產(chǎn)純堿的過程中 將飽和食鹽水氨化 碳酸化后 析出碳酸氫鈉沉淀并形成nh4cl溶液 hco3 和nh4 的形成 碳酸氫鈉沉淀的形成 實質(zhì)上就是下列平衡向右移動的結(jié)果 根據(jù)氨堿法制堿原理 首先配置氨化飽和食鹽水 即向飽和食鹽水中通入氨氣并充分?jǐn)嚢?再將二氧化碳通入氨化飽和食鹽水中 控制一定的溫度 直至有碳酸氫鈉析出 請回答下列問題 1 用化學(xué)用語分別表示出氨和二氧化碳在水中產(chǎn)生nh4 hco3 的原理 2 向飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳的先后順序是先通氨氣后通二氧化碳 是否可以先通入二氧化碳后通入氨氣 為什么 體驗1 3 寫出氨堿法生產(chǎn)碳酸氫鈉的化學(xué)方程式 解析在通常狀況下 氨在水中的溶解度約1 700 二氧化碳在水中的溶解度約1 1 2 否 在常溫下 氨在飽和食鹽水中的溶解度很大 二氧化碳在飽和食鹽水中的溶解度較小 若先通二氧化碳后加氨水 溶液里只能產(chǎn)生很小濃度的hco3 不利于生成nahco3沉淀 3 nacl nh3 co2 h2o nahco3 nh4cl 聯(lián)合制堿法是將氨堿法與合成氨聯(lián)合生產(chǎn)的改進工藝 制堿過程中所需的co2和nh3都是由合成氨廠提供 其主要過程如下 1 鹽水精制 加入熟石灰和純堿除去ca2 mg2 2 鹽水氨化 精制鹽水中通入nh3 3 氨鹽水碳酸化 nacl h2o nh3 co2 nahco3 nh4cl 5 循環(huán)制nh4cl 析出nahco3后的母液中吸收nh3 降溫加食鹽 析出nh4cl 濾出nh4cl后再經(jīng)氨化 碳酸化制堿 要點二 聯(lián)合制堿法 侯氏制堿法 1 侯氏制堿法的工藝流程侯氏制堿法的評價 1 優(yōu)點 保留了氨堿法的優(yōu)點 消除了它的缺點 使食鹽的利用率提高到96 nh4cl可作氮肥 可與合成氨廠聯(lián)合 使合成氨的原料氣co轉(zhuǎn)化成co2 革除了caco3制co2這一工序 2 缺點 有時會發(fā)生氯化銨產(chǎn)品供過于求的情況 2 3 聯(lián)合制堿法中關(guān)鍵的一步是把nh4cl從幾乎飽和的nahco3溶液里分離出來 為此根據(jù)nacl和nh4cl溶解度的差異 向混合溶液中通入某種氣體 同時加入磨細(xì)的食鹽 可析出不夾帶nahco3的nh4cl nacl和nh4cl共同存在時的溶解度曲線如下圖所示 以下操作正確的是 例2 解析由題圖可知 溶液的溫度在0 10 的范圍內(nèi) 有利于nacl的溶解和nh4cl的析出 向溶液中加nacl就是加na 和cl 向溶液中通nh3就是增加oh 和nh4 這些都有利于nh4cl的析出和nahco3轉(zhuǎn)化為na2co3 答案d 我國化學(xué)家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝 探索出了一種生產(chǎn)純堿的方法 其生產(chǎn)流程可簡要表示如下 1 上述生產(chǎn)純堿的方法稱 副產(chǎn)品的一種用途為 2 沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 3 寫出上述流程中x物質(zhì)的分子式為 體驗2 4 使原料氯化鈉的利用率從70 提高到90 以上 主要是設(shè)計了 填上述流程中的編號 的循環(huán) 從沉淀池中取出沉淀的操作是 5 為檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉 可取少量試樣溶于水后 再滴加 6 向母液中通氨氣 加入細(xì)小食鹽顆粒 冷卻析出副產(chǎn)品 通氨氣的作用有 a 增大nh4 的濃度 使nh4cl更多地析出b 使nahco3更多地析出c 使nahco3轉(zhuǎn)化為na2co3 提高析出nh4cl的純度 解析將nh3和co2兩種氣體通入nacl溶液后 發(fā)生化學(xué)反應(yīng) nh3 co2 h2o nacl nahco3 nh4clnahco3溶解度較小 結(jié)晶析出 nh4cl溶解度較大 留在母液中 溶液里還有未反應(yīng)的nacl和未結(jié)晶的nahco3 從母液中提取nh4cl后 含有nacl和nahco3的溶液循環(huán)到沉淀池中再次利用 這樣就大大提高了氯化鈉的利用率 答案 1 侯德榜制堿法 或聯(lián)合制堿法 用作農(nóng)作物的化肥 其他合理的答案亦可 2 nh3 co2 h2o nacl nahco3 nh4cl 3 co2 4 過濾 5 硝酸酸化的硝酸銀溶液 6 ac 1 與同濃度鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體快慢的探究試劑 na2co3粉末 nahco3粉末 稀鹽酸操作 各取少量na2co3 nahco3粉末分裝于兩支試管中 分別加入相同濃度的稀鹽酸約2ml 現(xiàn)象 兩試管中均劇烈反應(yīng) 產(chǎn)生大量氣泡 但盛nahco3粉末的試管中產(chǎn)生氣泡的速率快 反應(yīng)化學(xué)方程式和離子方程式為 探究過程 實驗探究三碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì) na2co3 2hcl 2nacl co2 h2oco32 2h co2 h2onahco3 hcl nacl co2 h2ohco3 h co2 h2o結(jié)論 與同濃度鹽酸 或硫酸 反應(yīng) nahco3粉末比na2co3粉末反應(yīng)快 應(yīng)用 定性檢驗na2co3與nahco3兩固體粉末 制泡沫滅火器時 用nahco3比na2co3效果好 na2co3與nahco3的熱穩(wěn)定性探究試劑 na2co3粉末 nahco3粉末步驟 1 按如圖裝置將儀器連接好 2 檢查裝置氣密性 事先將導(dǎo)管放入水中 3 在大試管中裝入na2co3粉末 或nahco3粉末 在燒杯內(nèi)加入澄清石灰水 4 用酒精燈加熱藥品 先均勻受熱 后固定在藥品處加熱 觀察觀象 現(xiàn)象 加熱nahco3粉末時 試管口有水珠產(chǎn)生 澄清石灰水中先有氣泡產(chǎn)生 然后產(chǎn)生白色渾濁 加熱na2co3粉末時 除導(dǎo)管口開始有少量氣泡產(chǎn)生外 無其他明顯現(xiàn)象 2 根據(jù)以上實驗現(xiàn)象 你認(rèn)為區(qū)別固體na2co3和nahco3最好的方法是 a 加熱b 兩者分別與同濃度的稀鹽酸反應(yīng)c 溶于水 比較其溶解性d 兩者分別加入naoh溶液或石灰水解析a選項加熱固體na2co3無反應(yīng) 在高溫下才分解 nahco3受熱便可分解 但現(xiàn)象不很明顯 若要利用分解產(chǎn)生的co2的性質(zhì) 必然增加裝置和藥品 若要將兩種物質(zhì)在加熱前后分別稱重來鑒別并非不可 但太麻煩 b選項將兩種固體分別與同濃度的稀鹽酸反應(yīng) 產(chǎn)生氣體慢的 案例 為n