《化学与技术》课件(人教版) 课题1.3 纯碱的生产

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1、核心要点突破课堂互动讲练学习目标课前自主学案知能优化训练课题3课题3纯碱的生产学习目标1.了解纯碱的生产及发过程。2.了解体现天然碱的生产与化工生产之间的联系及体现技术的发展过程。3.掌握路布兰法—索尔维法—联合制碱法(侯氏制碱法)。课前自主学案一、氨碱法生产纯碱氨碱法是由比利时人_______发明的，氨碱法是以________和______为原料生产碳酸钠的过程。1．制取碳酸氢钠和氯化铵(1)生成碳酸氢钠和氯化铵的过程：索尔维碳酸钙食盐将2mLNH4HCO3和2mL饱和食盐水混合、振荡现象有白色晶体析出反应方程式NaCl＋NH

2、4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl3．氨碱法制纯碱的优点是原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和部分CO2可循环使用，制造步骤简单。缺点是生成的氯化钙不易处理，食盐利用率才70%。思考提示氨碱法中加入氨的主要作用是什么？二、联合制碱法1．根据上图，写出生产纯碱的化学方程式：__________________________________________、_________________________________________。2．根据联合制碱法生产原理示意图，分析比较它与氨碱法的主要区别及优势？联合制碱法主

3、要用氨碱法与合成氨联合生产，氨碱法生产纯碱虽然具有原料普遍易得，产品纯度高，适合大规模工业生产等优点，而联碱法生产纯碱则有更大的优势：一是原料的利用率高。联碱生产中母液循环使用，氯化钠中的钠离子用来制造碱，氯离子用来制造氯化铵。这样盐的利用率可达96%以上。而氨碱法钠的利用率仅70%，氯利用率为零，整体利用率只有28%左右；另外联碱法利用合成氨生产排出的二氧化碳制碱，节省了石灰石、焦炭等原料。二是废物排放少。联碱法在生产过程中无大量废液、废渣排出，每吨只有几千克到几十千克，选择厂址自由度较大；而氨碱法每吨纯碱约10立方米的废液排

4、出，难以处理，不宜在内陆建厂。三是能源消耗低。可比单位综合能耗，联碱法为7100～8200MJ，而氨碱法为12000～14000MJ。四是成本低。联碱法同时生产纯碱和氯化铵，因此成本较低。核心要点突破氨碱法与联合制碱法的比较1．原料氨碱法：食盐、氨气、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)。联合制碱法：食盐、氨气、二氧化碳(合成氨厂的废气)。2．主要反应原理二者基本相同：联合制碱法：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，

5、已基本上是氯化钠的饱和溶液，可循环使用。4．综合评价(1)氨碱法：①优点：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。②缺点：原料食盐的利用率低，大约70%～74%，其余的食盐随CaCl2溶液作为废液被抛弃；过程中产生了没多大用途且难以处理的CaCl2。(2)联合制碱法：使食盐的利用率提高到96%以上，用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱。另外它综合利用了合成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；过程中不生成没多大用途、又难以处

6、理的CaCl2，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。课堂互动讲练要点纯碱工业1．索尔维制碱法：此法所用的原料为食盐、氨和二氧化碳，生产过程如下：(1)盐水的精制：在饱和食盐水中加入熟石灰和纯碱，除去水中的Ca2＋和Mg2＋。(2)盐水氨化：将氨气通入精制盐水中，制成氨盐水。(3)氨盐水碳酸化：使氨盐水吸收二氧化碳，生成碳酸氢钠和氯化铵。NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl(1)反应原理侯氏联合制碱法，是将合成氨工业和制碱工业联合起来，以煤为原料制得碳铵

7、，碳铵再与氯化钠进行复分解反应，生成碳酸氢钠和氯化铵。根据氯化铵在常温时的溶解度比氯化钠大，而在低温时却比氯化钠溶解度小的原理，在278K～283K(5℃～10℃)时，向母液中加入磨细的食盐粉末，使氯化铵单独析出。(3)优点保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%；NH4Cl可作氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转化成CO2，革除了CaCO3制CO2这一工序。例纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题：(1)“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物

8、，请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：___________________________________；(2)写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：____________________________________；(3)CO2是制碱工业的重