課題3　純堿的生產(chǎn) (6).ppt

第三節(jié)純堿的化工生產(chǎn),1.金屬Na久置于空氣中，最終會(huì)變成什么？俗名為什么？,純堿、蘇打,2.Na2CO3有哪些物理性質(zhì)？Na2CO3和NaHCO3如何相互轉(zhuǎn)化？,知道純堿的用途嗎？,你,純堿的用途！,玻璃,藥品,肥皂、洗滌劑,生活用品,紡織業(yè),想一想,自然界中哪些地方存在純堿？,內(nèi)蒙古鄂爾多斯合同查汗淖堿湖,鄂爾多斯天然堿廠,中國最大的內(nèi)陸湖泊，也是國內(nèi)最大的咸水湖青海湖,寸草不生的鹽堿地,想一想？,如何獲得自然界中的純堿？,1.天然堿：,湖水中的Na2CO3在低溫下結(jié)晶析出，經(jīng)過簡(jiǎn)單加工得到天然堿。,2.從生長(zhǎng)在鹽堿地和海岸附近的植物的灰燼中提取。,歷史上天然堿和從植物當(dāng)中提取的堿一般經(jīng)張家口和古北口運(yùn)轉(zhuǎn)到全國各地，故我國有“口堿”之稱,18世紀(jì)后，天然堿和從植物中提取的堿已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需求，純堿工業(yè)隨之發(fā)展起來。,思考與交流,1.從天然堿的形成推測(cè)碳酸鈉在水中結(jié)晶析出主要受到哪些因素的影響？,溫度、結(jié)晶水合物的組成和溶劑的質(zhì)量,2.根據(jù)天然堿的存在及其主要化學(xué)成分，請(qǐng)你設(shè)想工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的主要原料是什么？為什么？,天然堿的主要成分是碳酸鈉，含有鈉離子和碳酸根離子。碳酸鹽是由自然界中的二氧化碳通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化而來，因此，二氧化碳或能夠產(chǎn)生二氧化碳的碳酸鹽是生產(chǎn)原料之一；含有鈉離子的化合物很多，自然界中大量存在的、最常見的是氯化鈉，因此，氯化鈉是比較理想的又一原料之一；氯化鈉溶液為中性，碳酸鈉溶液為堿性，自然界中大量存在的堿性物質(zhì)可以來自碳酸鈣，它既含有碳酸根離子，又是一種堿性物質(zhì)，故碳酸鈣也是生產(chǎn)純堿的一種原料。,世界上最早生產(chǎn)純堿的方法路布蘭法,資料卡片,1.用硫酸將食鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徕c,2.將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱，反應(yīng)生成碳酸鈉和硫化鈣,Na2SO4+2CNa2S+2CO2Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS,路布蘭法生產(chǎn)純堿具有原料利用不充分、成本高設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等缺點(diǎn)，促使人們研制新的制堿方法！,兩種著名的制堿技術(shù)：,一、氨堿法制純堿(索爾維制堿法),比利時(shí)化學(xué)家索爾維,1.生成碳酸氫鈉和氯化銨：,NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl,將CO2通入氨化的飽和食鹽溶液中，得到碳酸氫鈉和碳酸鈉,2.制取碳酸鈉,NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,3.總反應(yīng)原理,1.在氨法堿生純堿的過程中是先通入NH3還是CO2？其原因是？,2.氨堿法中加入氨的主要作用是什么？,主要作用是讓與二氧化碳作用生成NH4HCO3，再與飽和的食鹽水反應(yīng)生成NaHCO3,索爾維法制堿的工藝流程,請(qǐng)分析氨堿法的優(yōu)點(diǎn)？有不足之處嗎？,優(yōu)點(diǎn)：,原料便宜,成品純度高,氨和部分二氧化碳可循環(huán)使用,制作步驟簡(jiǎn)單,不足：,氯化鈉利用率低,產(chǎn)生了當(dāng)時(shí)認(rèn)為無用的氯化鈣,1.以下關(guān)于索爾維制堿法的描述正確的是(雙選)()A使用的原料為NaCl、CaCO3B精制鹽水后應(yīng)先通入CO2再通入過量的NH3C析出NaHCO3后的母液中已無NaCl，只有NH4ClD索爾維法的缺點(diǎn)是鹽利用率只有70%，生成的CaCl2難處理,即時(shí)應(yīng)用,AD,兩種著名的制堿技術(shù),一、氨堿法制純堿(索爾維制堿法)(2)聯(lián)合制堿法(侯氏制堿法),閱讀圖1-11和圖1-12,總結(jié)這兩種方法的有何相同?Zxxk,總原理相同:Zxxk,兩種著名的制堿技術(shù),NaCl+NH3CO2H2ONaHCO3+NH4Cl,原料來源和副產(chǎn)物不同,一、氨堿法生產(chǎn)純堿,（索爾維制堿法）,CaCO3=CO2+CaO,NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O,CaO+H2O=Ca(OH)2,2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O,產(chǎn)品,副產(chǎn)品,優(yōu)點(diǎn)：,不足：,原料便宜,成品純度高,氯化鈉利用率低,氨和部分二氧化碳可循環(huán)使用,制作步驟簡(jiǎn)單,產(chǎn)生了當(dāng)時(shí)認(rèn)為無用的氯化鈣,請(qǐng)分析氨堿法的優(yōu)點(diǎn)？有不足之處嗎？,二、聯(lián)合制堿法,（侯氏制堿法）,NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O,原料Zxxk,NH3,CO2,（原料，來自合成氨）,（副產(chǎn)品）,聯(lián)合制堿法有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？,在純堿的生產(chǎn)過程中是先通入NH3還是CO2？,練習(xí),1.下列屬于侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn)的是（）A.氨和二氧化碳由合成氨廠提供B.母液可回收氯化銨C.氯化鈉的利用率達(dá)96%D.以上全是,D,2.工業(yè)上常用氨堿法制碳酸鈉，但卻不能用氨堿法制碳酸鉀，這是因?yàn)樵谌芤褐校ǎ〢.KHCO3溶解度較大B.KHCO3溶解度較小C.K2CO3溶解度較大D.K2CO3溶解度較大,A,3.為了檢驗(yàn)純堿的質(zhì)量（可能含有少量小蘇打），取少量樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以采用的方法是（）A.加熱后通入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象B.滴加鹽酸，觀察現(xiàn)象ZxxkC.溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象D.溶于水中，滴加少量澄清的石灰水，觀察現(xiàn)象,A,4.(2005上海高考，26,13分)我國化學(xué)家侯德榜，改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如下：,(1)副產(chǎn)品的一種用途為。(2)使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設(shè)計(jì)了的循環(huán)。,用作化肥或焊藥或電解液,(3)為檢驗(yàn)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。(4)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。Zxxk(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，提高析出的NH4Cl純度,稀HNO3和AgNO3溶液,AC,5.（2005年天津）根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室制備純堿的主要步驟是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在3035，攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HCO3固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置、過濾得NaHCO3晶體，用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，灼燒兩小時(shí)，得到Na2CO3固體。,(1)反應(yīng)溫度控制在3035，是因?yàn)槿舾哂?5，則；若低于30則；為控制此溫度范圍，應(yīng)采取的加熱方法是。,(2)加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，目的是；只析出NaHCO3晶體的原因是；用蒸