化学与技术走进化学工业纯碱的生产.pptxVIP

课题3　纯碱的生产一二三一二三一二三一二三一二三探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二探究一探究二1 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 51 2 34 5情境导入课程目标联合制碱法之父——侯德榜　1.理解索尔维制碱法和侯氏制碱法的化学反应原理、主要原料和生产过程。2.了解纯碱的重要性质和用途。纯碱的存在与用途1.纯碱的存在碳酸钠,俗名纯碱,在自然界中存在相当广泛。生长于盐碱地和海岸附近的植物中含有碳酸钠。大量的碳酸钠主要来自于地表碱湖,由湖水可得到天然碱。2.纯碱的用途很多工业都要用到碳酸钠,如玻璃、制皂、造纸、纺织和漂染等。碳酸钠作为原料还可以用于生产其他含钠的化合物;碳酸钠也被大量地应用于生活中。自主思考①从天然碱的形成推测Na2CO3在水中结晶析出主要受到哪些因素的影响?②根据天然碱的存在及其主要化学成分,请你设想工业生产Na2CO3的主要原料是什么?为什么?提示:①根据固体物质在水中溶解度的影响因素,温度、结晶水合物的组成及溶剂的质量等因素影响Na2CO3在水中的结晶析出。②Na2CO3含有Na+和C。由Na+可推知,原料之一是自然界中大量存在且最常见的NaCl。由C可推知,原料之二是CO2或能够产生CO2的碳酸盐,而NaCl溶液呈中性,Na2CO3溶液呈碱性,因此可选用CaCO3提供CO2。氨碱法生产纯碱氨碱法也称索尔维制碱法,其原料是食盐、氨和二氧化碳。1.生成碳酸氢钠和氯化铵化学方程式为NH3+CO2+H2ONH4HCO3;NaCl+NH4HCO3NaHCO3↓+NH4Cl。2.制取碳酸钠化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑。自主思考氨碱法的生产流程中,有哪些物质参与循环利用?提示:氯化铵与石灰乳反应,生成的NH3参与循环利用;二氧化碳参与循环利用。联合制碱法联合制碱法是将氨碱法与合成氨联合生产纯碱和氯化铵的方法,它是由我国化工专家侯德榜研究成功的,故也称侯氏制碱法。(1)生成碳酸氢钠和氯化铵。将原料Ⅰ(精制食盐水)与原料Ⅱ(来自合成氨的NH3和CO2)反应,化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。(2)制取碳酸钠,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑。氨碱法生产纯碱问题导引纯碱工业产品的主要用途示意图比利时人索尔维(E.Solvay,1838—1922)发明了用食盐、氨和二氧化碳为原料制纯碱的方法,这种方法被称为索尔维法,又称氨碱法(ammonia-soda process)。氨碱法制碱的工艺流程:索尔维法制碱生产的主要过程可划分为哪几个阶段?提示:盐水的精制、盐水氨化、氨盐水碳酸化、碳酸氢钠的转化、氨的循环。名师精讲1.氨碱法生产纯碱的主要过程(1)食盐水的精制:①高温煅烧CaCO3:CaCO3CaO+CO2↑。②CaO溶于水得石灰乳:CaO+H2OCa(OH)2。③在配制的饱和食盐水中加入石灰乳和纯碱,以除去食盐水中的Mg2+和Ca2+。(2)食盐水氨化:在精制食盐水中通入氨气制成氨盐水。 (3)氨盐水碳酸化:使氨盐水吸收CO2,生成NaHCO3和NH4Cl:NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。(4)碳酸氢钠的转化:滤出碳酸氢钠后煅烧得纯碱,同时回收近一半的CO2再利用。2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑(5)氨的循环:将NH4Cl加石灰乳加热,回收氨循环利用。2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O2.饱和NaCl溶液和NaHCO3溶液混合产生白色沉淀的原因20 ℃时一些物质在水中的溶解度(g)氯化钠氯化铵碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢铵35.937.221.59.621.7NaCl和NH4HCO3都是可溶性的强电解质,在水溶液里发生电离:NaClNa++Cl-,NH4HCO3N+HC。从离子在电解质溶液里“阴阳结合、自由对应”规律的方面来说,Na+、Cl-、N、HC四种离子可对应出NaCl、NH4HCO3、NaHCO3、NH4Cl四种物质。其