資源描述:
《《侯氏制堿法》word版》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、侯氏制堿法其化學(xué)方程式可以歸納為以下三步反應(yīng)。(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(首先通入氨氣,然后再通入二氧化碳)(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(NaHCO3溶解度最小,所以析出。)加熱(3)2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O(NaHCO3熱穩(wěn)定性很差,受熱容易分解)且利用NH4Cl的溶解度,可以在低溫狀態(tài)下向(2)中的溶液加入NaCl,則NH4Cl析出,得到化肥,提高了NaCl的利用率。侯氏制堿法的原理是依據(jù)離子反應(yīng)發(fā)生的原理進(jìn)行的,離子反應(yīng)會向著離子濃度減小的方向進(jìn)行。也就是很多初中高中教材所說的復(fù)分
2、解反應(yīng)應(yīng)有沉淀、氣體和難電離的物質(zhì)生成。他要制純堿(Na2CO3),就利用NaHCO3在溶液中溶解度較小,所以先制得NaHCO3,再利用碳酸氫鈉不穩(wěn)定性分解得到純堿。要制得碳酸氫鈉就要有大量鈉離子和碳酸氫根離子,所以就在飽和食鹽水中通入氨氣,形成飽和氨鹽水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的鈉離子、銨根離子、氯離子和碳酸氫根離子,這其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余產(chǎn)品處理后可作肥料或循環(huán)使用。分析一下整個(gè)過程原料是NH3和CO2以及食鹽水發(fā)生的反應(yīng)為:NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl進(jìn)入沉淀池以后,得到NaHC
3、O3進(jìn)入煅燒爐,煅燒后得到Na2CO3和CO2,CO2進(jìn)入循環(huán)II,所以X是CO2,沉淀池中的母液為食鹽水、NH3、Na2CO3和NH4Cl的混合物所以可以再次進(jìn)入沉淀池,其中食鹽水是循環(huán)利用的NH4Cl通過食鹽細(xì)粉的同離子效應(yīng)而析出了得到了銨肥,由于NH3被消耗了,所以需要再次補(bǔ)充氨氣所以侯氏制堿法中循環(huán)利用的是CO2和食鹽水好處是產(chǎn)生純堿的同時(shí),產(chǎn)生了銨肥,同時(shí)氯化鈉的利用率比較高索氏制堿法分析一下整個(gè)流程:原料也是NH3、NH3和食鹽水發(fā)生的反應(yīng)為:NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4ClCO2是由CaCO3煅燒得到的,產(chǎn)物同時(shí)還
4、有CaO在母液中含有的成分為NaCl、NH3、Na2CO3還有CaCl2等其中排除液W包含CaCl2和NaClCaO和母液中的NH4Cl結(jié)合又生成了NH3可以循環(huán)利用,即Y為NH3主要區(qū)別:索維爾制堿法===原料利用率低,有CaCl2副產(chǎn)物,幾乎無用16和侯氏制堿法--原料利用率高,副產(chǎn)物NH4Cl,肥料例11892年比利時(shí)人索爾維以NaCl、CO2、NH3、H2O為原料制得了純凈的Na2CO3,該法又稱氨堿法,其主要生產(chǎn)流程如下:(1)從理論上看,循環(huán)生產(chǎn)是否需要再補(bǔ)充NH3?。(2)從綠色化學(xué)原料的充分利用的角度看,該方法有二個(gè)明顯的缺陷是:a;b。我
5、國化學(xué)家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝,創(chuàng)造了侯德榜制堿法又叫聯(lián)堿法,生產(chǎn)流程可簡要表示如下:該法是將合成氨工廠生產(chǎn)的NH3及副產(chǎn)品CO2,再與飽和食鹽水反應(yīng)……。該法與氨堿法不同之處有二點(diǎn):(3)① 。② 。 ?。?)從理論上看,每再生產(chǎn)1molNa2CO3,再補(bǔ)充的物質(zhì)及其物質(zhì)的量分別是。(1)不需要 ?。?)a.氯化鈉未能充分利用;b.產(chǎn)生CaCl2廢棄物(3)①將NH4Cl作為一種化工產(chǎn)品,不再生產(chǎn)NH3循環(huán)使用;②對分離出NaHCO3
6、和NH4Cl后含NaCl的溶液循環(huán)使用。(4)補(bǔ)充2molNaCl;2molNH3;1molCO2例2我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)。以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3,進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NH3+CO2+H2O===NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O?!咎骄繉?shí)例】16Ⅰ.原理分析碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng),能析出碳酸氫鈉晶體的原因是________.a(chǎn).碳酸氫鈉難溶于水b.碳酸氫鈉受熱易分解c.碳酸氫鈉
7、的溶解度相對較小,在溶液中首先結(jié)晶析出Ⅱ.實(shí)驗(yàn)探究(1)一位同學(xué)將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出)?;卮鹣铝杏嘘P(guān)問題:①乙裝置中的試劑是____________;②丁裝置中稀硫酸的作用是____________;③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,分離出NaHCO3晶體的操作是________(填分離操作的名稱)。(2)另一位同學(xué)用圖中戊裝置(其他裝置未畫出)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①實(shí)驗(yàn)時(shí),須先從______________管通入________________氣體,再從________________管中通入_______
8、_________氣體。②有同學(xué)建議在戊裝置的b導(dǎo)管下端連接己裝置