高考化學(xué)侯氏制堿法知識(shí)點(diǎn)+高考化學(xué)題型解法分析

侯氏制堿法又稱(chēng)聯(lián)合制堿法，是中國(guó)化學(xué)工程專(zhuān)家侯德榜于1943年創(chuàng)立。是以食鹽、氨及合成氨工業(yè)副產(chǎn)的二氧化碳為原料，同時(shí)生產(chǎn)純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品的方法。簡(jiǎn)稱(chēng)“聯(lián)合制堿”或稱(chēng)“聯(lián)堿”。侯氏制堿法相關(guān)知識(shí)點(diǎn)：一、(反應(yīng)原料)食鹽、氨、二氧化碳等

二、(反應(yīng)原理)侯氏制堿法是依據(jù)離子反應(yīng)發(fā)生的原理進(jìn)行的，離子反應(yīng)會(huì)向著離子濃度減小的方向進(jìn)行。制備純堿(Na?CO?)，主要利用NaHCO?在溶液中溶解度較小，所以先制得NaHCO?，再利用碳酸氫鈉不穩(wěn)定性分解得到純堿。三、(反應(yīng)方程式)其反應(yīng)方程式可以歸納為以下兩步反應(yīng)。(1)將二氧化碳通入氨水的氯化鈉飽和溶液中，使溶解度較小的碳酸氫鈉從溶液中析出，得到碳酸氫銨和氯化銨：NH?+CO?+H?O=NH?HCO?NH?HCO?+NaCl=NaHCO?↓+NH?Cl(在反應(yīng)中NaHCO?沉淀，所以這里有沉淀符號(hào))(2)過(guò)濾得到碳酸氫鈉晶體，NaHCO?熱穩(wěn)定性很差，受熱容易分解：總反應(yīng)方程式:NaCl+CO?+H?O+NH?=NaHCO?↓+NH?Cl(可作氮肥)四、(工業(yè)流程圖)a、加藥品順序：NaCl飽和溶液中先加NH?致飽和，再加CO?，在5~8℃下反應(yīng)生成NaHCO?↓沉淀(低溫下溶解度較低，不斷添加原料達(dá)到溶液飽和才沉淀)和NH?Cl溶液，NaHCO?能溶于水，但是侯氏制堿法向飽和氯化鈉溶液中通入氨氣，由于氯化鈉溶液飽和，生成的碳酸氫鈉溶解度小于氯化鈉，所以碳酸氫鈉以沉淀析出。b、先將氨氣通入飽和食鹽水中，再通入CO?原因：NH?在水中溶解度大(體積比1:700)，CO?在水中溶解度小(體積比1:1)，先通入NH?使溶液顯堿性，能夠吸收大量CO?氣體，增大CO?的溶解度。c、向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，低溫時(shí)，氯化銨的溶解度低于氯化鈉的溶解度，加入氯化鈉(氨氣)使得氯離子(銨根離子)濃度提高，根據(jù)勒夏特列原理，氯化銨將最先析出，剩余NaCl飽和溶液可循環(huán)利用。d、NaHCO?受熱分解產(chǎn)生的CO?也可以循環(huán)利用。例題1．實(shí)驗(yàn)室模擬侯氏制堿法制備N(xiāo)a?CO?的主要過(guò)程如下，下列說(shuō)法正確的是(

)

A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先向飽和食鹽水中通入足量CO?再通入NH?B．過(guò)程①②③均涉及過(guò)濾操作C．向溶液A中加入NaCl的作用是增大Cl?濃度，促進(jìn)NH?Cl結(jié)晶析出D．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可循環(huán)使用的物質(zhì)只有CO?2．我國(guó)化學(xué)家侯德榜改革國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如下：(1)上述生產(chǎn)純堿的方法中，副產(chǎn)品的一種用途為

。(2)沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是

。(3)寫(xiě)出上述流程中X物質(zhì)的分子式

。(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(jì)了

(填上述流程中的編號(hào))的循環(huán)。從沉淀池中取出沉淀的操作是

。(5)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

。(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NH??的濃度，使NH?Cl更多地析出b．使NaHCO?更多地析出c．使NaHCO?轉(zhuǎn)化為Na?CO?，提高析出的NH?Cl純度答案1．C【分析】氨氣極易溶于水，侯氏制堿法是先向飽和食鹽水中通入足量氨氣，使得溶液顯堿性，可以吸收更多的二氧化碳，生成溶解度小的碳酸氫鈉沉淀，氯化銨留在溶液A中，過(guò)濾后對(duì)碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，向溶液A中加入氯化鈉固體，由于氯離子濃度增大會(huì)使氯化銨析出，過(guò)濾后得到NH?Cl晶體和可以循環(huán)使用的溶質(zhì)主要為氯化鈉的溶液B。2．(1)作化肥或電解液等(2)NH?+CO?+H?O+NaCl=NH?Cl+NaHCO?↓或NH?+CO?+H?O=NH?HCO?NH?HCO?+NaCl=NaHCO?↓+NH?Cl(3)CO?(4)Ⅰ

過(guò)濾(5)稀硝酸和硝酸銀溶液(6)ac【分析】合成氨廠生產(chǎn)的氨氣進(jìn)入沉淀池，沉淀池中有食鹽水，氨氣通入后溶液呈堿性，再通入二氧化碳，得到溶解度較小的NaHCO?，過(guò)濾后固體NaHCO?進(jìn)入煅燒爐煅燒成純堿，同時(shí)生成的二氧化碳回到沉淀池循環(huán)利用。母液中的NH?Cl和NaHCO?混合溶液中通入氨氣，氨氣溶于水生成氨水，增大溶液中NH??的濃度，可以使NH?Cl更多地析出；同時(shí)溶