【纯碱工业】索尔维制碱法与侯氏制碱法（也叫做氨碱法与联碱法）氨碱法：先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水，再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液。
其化学反应原理是：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2→NaHCO3↓＋NH4Cl将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。
2NaHCO3−−−→煅烧Na2CO3＋H2O＋CO2↑放出的CO2气体可回收循环使用。
含有NH4Cl的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热，所放出的NH3可回收循环使用。
CaO＋H2O→Ca(OH)2，2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O氨碱法的优点是：原料（食盐和石灰石）便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。
但氨碱法也有许多缺点：首先是两种原料的成分里都只利用了一半—食盐成分里的Na＋和石灰石成分里的CO32－结合成了Na2CO3，可是食盐的另一成分Cl－和石灰石的另一成分Ca2＋却结合成了没有多大用途的CaCl2，因此如何处理CaCl2成为一个很大的负担。
氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72％～74％，其余的食盐都随着CaCl2溶液作为废液被抛弃了，这是一个很大的损失。
联合制碱法（又称侯氏制碱法）：它是我国化学工程专家侯德榜（1890～1974）于1943年创立的。
是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
原料是食盐、氨和二氧化碳（合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，其化学反应原理是：C＋H2O→CO＋H2 CO＋H2O→CO2＋H2）联合制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。
第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。
由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小，而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。
所以在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化铵单独结晶沉淀析出，经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。
此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液，已基本上被氯化钠饱和，可回收循环使用。
联合制碱法与氨碱法比较，其最大的优点是使食盐的利用率提高到96％以上，应用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱。
另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子，同时，生产出两种可贵的产品——纯碱和氯化铵。
将氨厂的废气二氧化碳，转变为碱厂的主要原料来制取纯碱，这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳的庞大的石灰窑；将碱厂的无用的成分Cl－来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨，制取氮肥氯化铵。
从而不再生成没有多大用处，又难于处理的氯化钙，减少了对环境的污染，并且大大降低了纯碱和氮肥的成本，充分体现了大规模联合生产的优越性。
【针对性练习1】1.烧碱的古老制法可表示为Na2CO3+Ca(OH)2→CaCO3↓+2NaOH，那时还没有合成氨工业。
其中的Na2CO3来自____。
(A)盐碱湖 (B)海水 (C)侯德榜联合制碱法 (D)氯碱工业2、我国著名化工专家侯德榜先生提出的“侯氏制碱法”大大推进了纯碱工业的发展，他的贡献之一是A．找到了新型高效催化剂 B．充分利用了能量C．提高了纯碱产品的纯度 D．有效减少了环境污染3．下列关于氨碱法（索氏）和联合制碱法（侯氏）说法错误．．的是A．两者的原料来源相同 B．两者的生产原理相同C．两者对食盐利用率不同 D．两者最终产品都是Na2CO34、下列化学工业中，未涉及原料循环使用的是………………………………………………（）A．侯德榜制碱法B．索尔维制碱法C．工业电解饱和食盐水D．工业炼铁5、“NaCl＋CO2＋NH3＋H2O→NaHCO3↓＋NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应。
下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。
其中不正确的是( )A．甲同学说：该条件下NaHCO3的溶解度较小 B．乙同学说：NaHCO3不是纯碱C．丙同学説：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵和氯化钠D．丁同学说：从该反应可以获得氮肥19．现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：有关说法错误的是A．反应Ⅰ原理为CO2 + NH3 + NaCl + H2O → NaHCO3↓ + NH4ClB．向饱和NaCl溶液中先通入足量的CO2，再通入足量的NH3C．反应Ⅰ生成的沉淀，经过过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱D．往母液中通入氨气，加入细小的食盐颗粒并降温，可使氯化铵析出CO2 Na 2CO 3X 食盐水 循环II循环I 母液NH 4Cl煅烧炉 合成氨厂沉淀池NH 3NH 3食盐细粉Z冷却至10℃以下，过滤联碱法（候氏制碱法）生产流程示意图CO 2Na 2CO 3X 食盐水，NH 3 母液煅烧炉煅烧沉淀池CaOY排出液W循环II循环I氨碱法生产流程示意图石灰石21．右图是工业制纯碱的部分物质转化示意图，下列推测错误的是 A ．若是氨碱法，溶液c 可在转化流程中循环利用 B ．若是联碱法，则L 的主要成分是NH 3 C ．M 可在转化流程中循环利用 D ．X 是NH 3，Y 是CO 221．工业生产中物质的循环利用有多种模式。
下列关于图中物质循环的表述错误的是(图中符号仅代表各自流程中的一种物质)A ．图I 可用于合成氨中的N 2、H 2的循环B ．图II 可用于氨氧化法制硝酸中NO 的循环C ．图Ⅲ可用于氨碱法制纯碱中CO 2、NH 3的循环D ．图Ⅲ可用于联碱法制纯碱中CO 2、NaCl 的循环 【针对性练习2】1（1）沉淀池中发生反应的化学方程式为_______________________； （2）X 是________，Y 是_______（填化学式）；（3）Z 中除了溶解的氨气、食盐外，其它溶质还有________________________________；排出液中的溶质除了氢氧化钙外，还有________________________；饱和食盐水溶液a沉淀L溶液cM碳酸钠加入X 滤液b加入Y 水（4）从理论上分析，在氨碱法生产过程中_________（填“需要”、“不需要”）补充氨气，从原料到产品，氨碱法总反应过程用化学方程式表示，可写为______________________；（5）根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确是_____；a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小b．通入氨气目的是使氯化铵更多析出c．加入食盐细粉目的是提高Na+的浓度，促进碳酸氢钠结晶析出（6）联碱法中，每当通入NH3 （已折合成标准状况下）时可以得到纯碱，则NH3的利用率为______。
相比于氨碱法，指出联碱法的一项优点_________________。
2、我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。
他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。
有关反应的化学方程式为：NH3＋CO2＋H2O →NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl →NaHCO3↓＋NH4Cl ；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是（填字母标号）；a．碳酸氢钠难溶于水b．碳酸氢钠受热易分解c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验。
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如右图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。
试回答下列有关问题：（Ⅰ）乙装置中的试剂是（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是（填分离操作的名称）。
（IV）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：。
3、（1）Solvay制碱（氨碱）法和侯德榜（联合）制碱法的基本原理均可用反应方程式表示为：NaCl+_____________________→NaHCO3↓+________将NaHCO3沉淀滤出后，母液中残留的离子主要有Cl-、NH4+和______、______。
该母液的酸碱性为____（选择填充）。
a.强酸性b.强碱性c.接近中性Solvay 对母液的基本处理是：加入______。
Solvay 法中_____________是循环使用的。
侯德榜对母液的基本处理是：加入______和______，得到重要的副产品_________。
侯德榜法中____________________是部分循环使用的。
如果从海水中提取的食盐未经精制（提纯），所得纯碱中含有的难溶性杂质将主要是__________和__________（用化学式表示）。
（2）工业上需要对溶液进行碱化时，常用氨水替代NaOH 。
好处何在，请说出你对此的看法。
4、我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。
他利用NaHCO 3、NaCl 、NH 4Cl 等物质溶解度的差异，以食盐、氨气、二氧化碳等为原料制得NaHCO 3，进而生产出纯碱。
以下A 、B 、C 、D 四个装置可组装成实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO 3的实验装置。
装置中分别盛有以下试剂：B ：稀硫酸C ：盐酸、碳酸钙D ：含氨的饱和食盐水、水A B C D四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g 水）表0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃ NaCl NH 4HCO 3 —① — — — NaHCO 3 — NH 4Cl（说明：①＞35℃ NH 4HCO 3会有分解） 请回答以下问题：⑴装置的连接顺序应是_______________（填字母）；⑵A 装置中盛放的试剂是_______________,其作用是_____________________；⑶在实验过程中，需要控制D 温度在30℃～35℃，原因是____________________________ ， 为了便于控制此温度范围,采取的加热方法为___________；⑷将锥形瓶中的产物过滤后，所得的母液中含有_____________________（以化学式表示）,可加入氯化钠,并进行_______操作,使NaCl 溶液循环使用，同时可回收NH 4Cl 。
⑸测试纯碱产品中NaHCO 3含量的方法是：准确称取纯碱样品W g ，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加1～2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为c （mol/L ）的HCl 溶液滴定至溶液由红色到无色（指示CO 32―＋H ＋→HCO 3―反应的终点），所用HCl 溶液体积为V 1mL ，再加1～2滴甲基橙指示剂，继续用HCl 溶液滴定溶液由黄变橙，所用HCl 溶液体积为V 2mL 。