精锐教育学科教师教导讲义令狐采学学员编号：年级：高三课时数：3学员姓名：教导科目：化学学科教师：授课主题侯式制碱法原理和简单流程教学目的侯氏制碱法在上海高考中占有比较特殊的位置，呈现的几率较年夜；常考的知识点是侯氏制碱法的原理、温度的选择、母液的成分、处理及与氨碱法的优劣比较，学生在温度的控制和母液的处理上呈现的毛病几率较年夜。

教学内容1．【上海高考6】与索尔维制碱法相比，侯德榜制碱法最突出的优点是（）A．原料利用率高B．设备少C．循环利用的物质多D．原料易得2．【上海高考八】碳酸氢铵是一种重要的铵盐。

实验室中，将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵，用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱。

完成下列填空：41．二氧化碳通入氨水的过程中，先有________晶体(填写化学式)析出，然后晶体溶解，最后析出NH4HCO3晶体。

3．【上海高考27】工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：完成下列填空：1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。

A B2）实验室提纯粗盐的实验操纵依次为：取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。

3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是。

碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是。

4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体办法是：。

5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。

加石灰水后所产生的反响的离子方程式为：滤液D加石灰水前先要加热，原因是。

6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。

如果用加热分化的办法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可暗示为：（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）4．【上海高考五26（A）】我国化学侯德榜（右图）变革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要暗示如下：内容回顾(1) 上述生产纯碱的办法称，副产品的一种用途为。

(2) 沉淀池中产生的化学反响方程式是。

(3) 写出上述流程中X 物质的分子式。

(4) 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了（填上述流程中的编号）的循环。

从沉淀池中取出沉淀的操纵是。

(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加。

(6) 向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有。

(a) 增年夜NH4+的浓度，使NH4Cl 更多地析出(b) 使NaHCO3更多地析出(c) 使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl 纯度谜底：1．Ａ ２．423()NH CO３．1）Ca(OH)2 或CaO Na2CO3 2)溶解 过滤 蒸发 过滤 3）有晶体析出（或呈现浑浊） 碳酸钠溶解度比碳酸氢钠年夜4）NH4Cl 取样，加硝酸酸化，再加硝酸银，有白色沉淀产生，该阴离子是氯离子 5）NH4+ + OH → NH3↑＋H2O避免加入石灰水时产生碳酸钙沉淀(解析：加热时，使碳酸氢根水解水平增年夜，释放出二氧化碳，减少碳酸氢根的量，从而减少氢氧根的消耗，使铵根完全转化为氨气放出，同时产生碳酸钙的含量也相应的减少)6）312()184()31NaHCO m m m ω-=4．（1）联合制碱法或侯德榜制碱法化肥或电解液或焊药等（其他合理谜底均给分） （2）NH3＋CO2＋H2O ＋NaCl→NH4Cl ＋NaHCO3↓或NH3＋CO2＋H2O→NH4HCO3 NH4HCO3＋NaCl→NaHCO3↓＋NH4Cl （3）CO2 （4）I 过滤 （5）稀硝酸和硝酸银溶液 （6）a c【知识梳理】实验布景：无水碳酸钠，俗名纯碱、苏打。

它是玻璃、造纸、番笕、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料，还经常使用作硬水的软化剂，也用于制造钠的化合物。

它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。

一、实验原理化学反响原理是：总反响为：将经过滤、洗涤获得的NaHCO3微小晶体再加热，制得纯碱产品： 谜底：化学反响原理：32243NH CO H O NH HCO ++→知识精讲CO 2Na 2CO 3X 食盐水循环II 循环I母液(提取副产品)煅烧炉合成氨厂沉淀池NH 3NH 34334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和总反响 ： 32234()NaCl NH CO H O NaHCO NH Cl +++→↓+饱和323222NaHCO Na CO CO H O ∆−−→+↑+二、氨碱法（又称索尔维法） 1．原料：食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气2．步调：先把氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水，32243NH CO H O NH HCO ++→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，4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和将经过滤、洗涤获得的NaHCO3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。

323222NaHCO Na CO CO H O ∆−−→+↑+（放出的二氧化碳气体可回收循环使用）含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热，所放出的氨气可回收循环使用。

CaO ＋H2O →Ca(OH)2，2NH4Cl ＋Ca(OH)2→CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 其工业流程图为：其工业生产的简单流程如图所示：3．氨碱法的优点是：（１）原料（食盐和石灰石）廉价； （２）产品纯碱的纯度高；（３）副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用； （４）制造步调简单，适合于年夜规模生产。

4．氨碱法的缺点是：（１）产生年夜量无用的副产品CaCl2（２）NaCl 利用率只有70%，约有30%的NaCl 留在母液中。

（3 ）设备多，耗能年夜。

三、联合制碱法（又称侯氏制碱法） 1．原料：食盐、氨气和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。

22+C H O CO H +−−−→高温（g ）222+CO H O CO H +−−−→高温（g ）2．步调：联合制碱法包含两个过程：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年夜，高温时的溶解度则比氯化钠小，并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很多。

所以在高温条件下，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。

其工业生产的简单流程如图所示：此法优点：保存了氨碱法的优点，消除它的缺点，使食盐的利用率提高到96%；NH4Cl可做氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转化成CO2，革除CaCO3制CO2这一工序。

【讨论】1、索尔维采纳了哪些办法来提高氨的利用率？（1）（2）（3）谜底：（1）先制得氨化的饱和食盐水，再与CO2反响（2）使CO2与氨化的饱和食盐水在合成塔中逆流接触（3）母液与熟石灰作用重新生成氨气2、“侯氏制碱法”与“索尔维制碱法”的主要不合在母液的处理上。

“侯氏制碱法”采纳了怎样的方法对母液进行处理？从化学原理上阐发采纳这些处理办法的原因。

（1）向母液中加食盐细粒【思考】向向母液中加食盐细粒的目的是什么？谜底：降低氯化铵在氯化钠中的溶解度，便于氯化铵的析出（2）向母液中通氨气【思考】向母液中通氨气的作用有哪些？谜底：增加NH 的浓度，有利于NH4Cl析出4使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出NH4Cl的纯度。

（3）降温至5 ℃左右3、侯氏制碱法的现实意义（1）合适现在提倡的“绿色化学的要求：提高了原料（NaCl）的利用率，不产生无用的CaCl2。

（2）体现了年夜规模联合生产的优越性：利用一个厂的废料，作为另一个厂的主要原料。

如合成氨厂的废料CO2，可以作为碱厂的主要原料；碱厂无用的Cl，可以取代价格比较昂贵的硫酸用来固定氨，制成氮肥。

降低了本钱，提高了综合经济效益。

二、化工生产的基来源根基理（1）充分利用原料——体现物料平衡思想。

例如：合成氨生产、纯碱生产中都有原料利用的工艺；接触法制硫酸、氨氧化制硝酸中都利用廉价的来提高原料气的转化率。

（2）充分利用能量——体现能量守恒思想。

例如：若存在放热步调，可通过列管式器利用放出的热量对需要加热的物料进行预热；若不存在放热步调，要设计出充分利用燃料和充分利用能量的工艺。

为_________________。

⑵ 加料完毕后，继续保温30分钟，目的是________________________________________。

静置后只析出NaHCO3晶体的原因是___________________________________________。

用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去_______________杂质（以化学式暗示）⑶ 过滤所得的母液中含有___________________________（以化学式暗示），需加入_______， 并作进一步处理，使NaCl 溶液循环使用，同时可回收NH4Cl⑷ 测试纯碱产品中NaHCO3含量的办法是：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CO32—+H+ →HCO3—反响的终点），所用HCl 溶液的体积为V1mL ，再 加1—2滴甲基橙指示剂，继续用HCl 溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl 溶液总体积 为V2mL 。

写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式： NaHCO3% = ______________________________。

例3．（1）Solvay 制碱（氨碱）法和侯德榜（联合）制碱法的基来源根基理均可用反响方程式暗示为：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______，获得重要的副产品_________。

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__________（用化学式暗示）。