019年高考化学 “工业制碱“(侯氏制碱法)原理和注意事项复习(一轮复习)
侯氏制碱法
1. 制备原理:
侯氏制碱法是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行(实质为勒夏特列原理).制备纯碱(Na2CO3),主要利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3,再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱.要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用.
2. 化学反应原理:
侯氏制碱法原理(又名联合制碱法)
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl (在反应中NaHCO3沉淀,所以这里有沉淀符号)总反应方程式:
NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)
注意:
NaCl(饱和溶液)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(后加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (溶解度一般,因为不断添加原料达到溶液饱和才沉淀)
(先添加NH3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性,能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶体.)
3. 侯氏制碱法的优点:
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,革除了CaCO3制CO2这一工序.
侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。不仅对我国的化学工业做出了巨大贡献,在世界上也享有盛誉。
值得注意的是:
”侯氏制碱法“中所制得的 “碱” 并不是我们熟知的------”烧碱“氢氧化钠NaOH,而是