研究与实践1 了解纯碱的生产历史
纯碱是一种重要的化工原料，具有广泛的用途。通过查阅资料，了解纯碱的生产历史，感受化学工业发展过程中技术进步的重要性，以及建设生态文明的意义。
【纯碱的生产历史】
1.路布兰制碱法
1791年法国医生路布兰首先取得专利，以食盐、焦炭和石灰石为原料，制得了纯碱，称为路布兰制碱法。
2.索尔维制碱法
1861年比利时工程师索尔维发明的纯碱制法，是以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱。
3.侯氏制碱法
1943年我国化学工程专家侯德榜发明创建了联合制碱法，即将氨碱法(又称索尔维制碱法)和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。原料是食盐、氨和二氧化碳。
产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl。
产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
1.路布兰制碱法开创了历史的先河，为人类做出突出贡献，但也存在很多缺点。试列举四点。
提示：①主要生产过程在固相中进行，难以连续生产；②需浓硫酸作原料，设备腐蚀严重；③产品质量不纯，硫化钙不易溶于水，沉淀成渣子被弃掉，原料利用不充分，成本较高；④生成HCl、CO等气体，造成环境污染。
2.索尔维制碱法相对路布兰制碱法有哪些优点？还有什么缺点？
提示：优点：食盐利用率比路布兰制碱法高，产品较纯净，成本低。
缺点：原料利用率低，并产生大量使用价值不高的副产物CaCl2。
3.(1)侯氏制碱法中，向饱和食盐水中是先通NH3还是先通CO2？为什么？
提示：应先通NH3，再通CO2。NH3在水中的溶解度很大，先通NH3，使溶液呈碱性，再通入CO2，可以保证吸收更多的CO2，产生高浓度的HC，利于析出更多的NaHCO3。
(2)侯氏制碱法与索尔维制碱法相比较，有哪些优点？
提示：侯氏制碱法与索尔维制碱法相比较，其优点是食盐的利用率大大提高，用等量的食盐可生产更多的纯碱，同时得到氮肥氯化铵，不再产生废渣氯化钙，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。
1.(2025·吉林白城高一检测)CO2＋NH3＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl为侯氏制碱法的反应原理，制备过程如下所示：
气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体纯碱
则下列叙述错误的是( )
A.把纯碱及第Ⅲ步得到的晶体与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合可制得发酵粉
B.第Ⅳ步操作发生的化学反应方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
C.A气体是CO2，B气体是NH3
D.纯碱可广泛地用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中
答案：C
解析：纯碱及第Ⅲ步得到的碳酸氢钠晶体，它们与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合可制得发酵粉，A正确；第Ⅳ步是将得到的NaHCO3加热分解2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O制备纯碱，B正确；依据侯德榜制碱的原理，向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳气体析出碳酸氢钠，则气体A为氨气，B为二氧化碳，C错误；碳酸钠是重要的化工原料之一，用途广泛，是玻璃、肥皂、洗涤剂、纺织、制革、香料、染料、药品等的重要原料，D正确。
(2025·山东青州高一检测)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，为世界制碱工业做出了巨大贡献，侯氏制碱法享誉全球。联合制碱法的主要过程如图所示，结合该流程，回答2～3题。
2.关于该流程，下列说法正确的是( )
A.侯氏制碱法中“碱”指的是NaOH
B.沉淀池中应先通CO2至饱和再通NH3
C.循环Ⅱ中X是NH3
D.母液中一定含有Na＋、N和Cl－
答案：D
解析：侯氏制碱法中“碱”指的是碳酸钠，A错误；氨气更易溶于水，沉淀池中应先通NH3至饱和再通CO2，有利于CO2的充分吸收，B错误；循环Ⅱ中X是CO2，C错误；钠离子不能完全转化为碳酸氢钠，母液中一定含有Na＋、N和Cl－，D正确。
3.实验室模拟“侯氏制碱法”，未涉及的操作是( )
答案：B
解析：图示为煅烧加热操作，小苏打煅烧分解得到纯碱，涉及该实验操作，A不符合题意；图示为蒸发结晶，在上述实验操作中未涉及蒸发操作，B符合题意；图示为过滤操作，反应析出NaHCO3晶体，将晶体从溶液中分离出来需过滤操作，C不符合题意；图示操作为形成NaHCO3晶体过程，D不符合题意。
4.“索尔维制碱法”工艺流程如图所示，请回答下列问题：
(1)向饱和氯化钠溶液中先通入 ，效果更好。反应制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化学方程式为 。
(2)索尔维制碱法除了得到纯碱外，还会产生一种废渣，该废渣为 。侯氏制碱法在此工艺上改进，不再使用碳酸钙制备CO2，而是在制备NH3的过程中制得CO2，则侯氏制碱法在得到纯碱的同时还制得了 ，此物质在农业上的用途是 。
答案：(1)NH3 NaCl＋NH3＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl
(2)CaCl2 NH4Cl 作氮肥
解析：(1)由于氨气极易溶于水，所以向饱和NaCl溶液中先通入氨气，效果更好。反应制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl。(2)根据原子守恒可知反应后还有氯化钙生成。根据化学方程式NaCl＋NH3＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl可知侯氏制碱法在得到纯碱的同时还制得氯化铵。铵盐在农业上可作氮肥。
5.某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱。先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料，用下图所示装置制取NaHCO3，然后再将NaHCO3制备成Na2CO3。
(1)装置甲中反应的离子方程式为 ；装置乙的作用是 ，反应的化学方程式为 。
(2)反应进行一段时间后，观察到装置丙中试剂瓶内溶液中有白色固体析出，经检验该白色固体是NaHCO3。装置丙中可得两种产物，分别是NaHCO3和另一种盐，装置丙中反应的化学方程式为 。
(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有 、洗涤固体、 ，最后一步发生反应的化学方程式为 。
答案：(1)CaCO3＋2H＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O 除去CO2中的HCl气体 NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑
(2)NH3＋CO2＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl
(3)过滤 灼烧 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
解析：(1)装置甲中碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式是CaCO3＋2H＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O；装置乙中碳酸氢钠与氯化氢反应放出二氧化碳，装置乙的作用是用碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢，反应的化学方程式为NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑。(2)装置丙中氯化钠、二氧化碳、氨气反应可得两种产物，分别是NaHCO3和另一种盐，根据元素守恒，另一种盐是氯化铵，反应的化学方程式是NH3＋CO2＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl。(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有过滤、洗涤固体、灼烧生成碳酸钠，灼烧碳酸氢钠发生反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。(共23张PPT)
研究与实践1 了解纯碱的生产历史
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
纯碱是一种重要的化工原料，具有广泛的用途。通过查阅资料，了解纯碱的生产历史，感受化学工业发展过程中技术进步的重要性，以及建设生态文明的意义。
研究目的
【纯碱的生产历史】
1.路布兰制碱法
1791年法国医生路布兰首先取得专利，以食盐、焦炭和石灰石为原料，制得了纯碱，称为路布兰制碱法。
研究过程
2.索尔维制碱法
1861年比利时工程师索尔维发明的纯碱制法，是以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱。
3.侯氏制碱法
1943年我国化学工程专家侯德榜发明创建了联合制碱法，即将氨碱法(又称索尔维制碱法)和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。原料是食盐、氨和二氧化碳。
产生NaHCO3的反应：______________________________________________。
产生Na2CO3的反应：___________________________________。
1.路布兰制碱法开创了历史的先河，为人类做出突出贡献，但也存在很多缺点。试列举四点。
提示：①主要生产过程在固相中进行，难以连续生产；②需浓硫酸作原料，设备腐蚀严重；③产品质量不纯，硫化钙不易溶于水，沉淀成渣子被弃掉，原料利用不充分，成本较高；④生成HCl、CO等气体，造成环境污染。
2.索尔维制碱法相对路布兰制碱法有哪些优点？还有什么缺点？
提示：优点：食盐利用率比路布兰制碱法高，产品较纯净，成本低。
缺点：原料利用率低，并产生大量使用价值不高的副产物CaCl2。
交流研讨
应用体验
√
√
3.实验室模拟“侯氏制碱法”，未涉及的操作是
√
图示为煅烧加热操作，小苏打煅烧分解得到纯碱，涉及该实验操作，A不符合题意；图示为蒸发结晶，在上述实验操作中未涉及蒸发操作，B符合题意；图示为过滤操作，反应析出NaHCO3晶体，将晶体从溶液中分离出来需过滤操作，C不符合题意；图示操作为形成NaHCO3晶体过程，D不符合题意。
4.“索尔维制碱法”工艺流程如图所示，请回答下列问题：
(1)向饱和氯化钠溶液中先通入 ，效果更好。反应制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化学方程式为 .
。
NH3
NH4Cl
(2)索尔维制碱法除了得到纯碱外，还会产生一种废渣，该废渣为 。侯氏制碱法在此工艺上改进，不再使用碳酸钙制备CO2，而是在制备NH3的过程中制得CO2，则侯氏制碱法在得到纯碱的同时还制得了 ，此物质在农业上的用途是 。
CaCl2
NH4Cl
作氮肥
5.某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱。先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料，用下图所示装置制取NaHCO3，然后再将NaHCO3制备成Na2CO3。
(1)装置甲中反应的离子方程式为 ；装置乙的作用是 ，反应的化学方程式为 .
。
除去CO2中的HCl气体
NaHCO3
(2)反应进行一段时间后，观察到装置丙中试剂瓶内溶液中有白色固体析出，经检验该白色固体是NaHCO3。装置丙中可得两种产物，分别是NaHCO3和另一种盐，装置丙中反应的化学方程式为 .
。
NH3＋CO2＋H2O＋
(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有
、洗涤固体、 ，最后一步发生反应的化学方程式为 .
。
过滤
灼烧
2NaHCO3
