1、微项目揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法化学平衡思想的创造性应用1通过认识制碱工业中复杂的多平衡体系，学会分析溶液中的微粒和平衡，理解平衡之间的相互影响，能根据实际需求选择调控平衡移动的方法。2通过了解工业制碱的原理，体会化学原理的巧妙应用，了解我国科学家对制碱工业作出的巨大贡献。必备知识1纯碱是重要的基础化工原料，其产量和消费量通常作为衡量一个国家工业发展水平的指标。2纯碱的用途3纯碱制法项目活动1解读索尔维制碱法1关键反应：NaClCO2H2ONH3=NaHCO3NH4Cl。2模拟实验(1)实验步骤用如图所示装置模拟索尔维法。锥形瓶中装有碳酸钙粉末，分液漏斗中装有稀硫酸，试管中装有氨盐水，并滴有
2、酚酞溶液。用冰水浴降低试管内的温度。打开分液漏斗，观察二氧化碳通入氨盐水的现象。模拟索尔维法的实验装置(2)实验现象随CO2的不断通入，溶液的红色逐渐褪去后，溶液中出现白色沉淀。(3)问题探究NaHCO3可溶于水，为什么能得到NaHCO3沉淀？试用化学平衡的原理解释原因。提示：可溶性物质的溶解是存在限度的，当相应离子浓度过大时，可溶性物质也会析出，类似于沉淀溶解平衡。索尔维法通过增大c(Na)、c(HCO)，使平衡NaHCONaHCO3(s)的QK，平衡右移，产生沉淀。为什么要先向饱和食盐水中通入氨气制得氨盐水，再通入二氧化碳？提示：CO2在水中溶解度较小，仅通入CO2难以获得足量HCO；NH
3、3易溶于水，且能使H2CO3HHCO平衡右移，使HCO浓度增大。为什么酚酞完全褪色后才有沉淀逐渐析出？提示：开始时2NH3H2OCO2=CO2NHH2O，随着CO2通入，NH3H2O消耗完后生成的CO与CO2、H2O反应：CO2COH2O=2HCO，当c(HCO)增大至一定程度，产生NaHCO3沉淀。在索尔维法中有哪些物质可以循环利用？提示：反应2NaHCO3Na2CO3H2OCO2产生的CO2气体及NH4Cl与石灰乳产生的氨气。从平衡角度对索尔维法原理分析总结形成解决实际问题的思路。提示：项目活动2体会侯氏制碱法的创新1侯氏制碱法出现的背景(1)索尔维法的食盐利用率低，增加生产成本。(2)我
4、国的纯碱工业陷入困境。2侯氏制碱法工艺流程3平衡思想在侯氏制碱法中的应用(1)“吸氨”过程NH3H2ONH3H2ONH3H2ONHOH不断通入的NH3会使平衡右移，c(NH)、c(OH)增大。可使HCOHCO平衡右移，产生溶解度更大的Na2CO3。(2)“碳酸化”过程CO2H2OH2CO3H2CO3HHCO因“吸氨”过程中c(OH)增大，平衡右移，产生大量HCO。(3)“盐析”过程NHClNH4Cl(s)增大c(Cl)使平衡右移，析出NH4Cl沉淀。(4)“冷析”过程NH4Cl溶解度随温度升高而增大，NHClNH4Cl(s)H0，降温时，平衡右移，析出NH4Cl沉淀。侯氏制碱法的分析思路1联合
5、制碱法生产纯碱的工艺流程如下图所示。下列说法正确的是()A氨化与碳酸化的先后顺序可以交换B操作和操作是两种不同的分离方法C该工艺流程中循环利用的物质是NH3和CO2D流程中的“一系列操作”包括通氨气、冷却、加食盐DA.氨气极易溶于水，二氧化碳溶解度不大，先通入氨气，碱溶液中通入二氧化碳，二氧化碳溶解度增大，可以生成碳酸氢钠晶体，氨化与碳酸化的先后顺序不可以交换，A错误；B.操作和操作是相同的分离方法，为过滤操作，B错误；C.分析可知CO2可以在工艺流程中循环利用，C错误；D.流程中的“一系列操作”包括通氨气增大铵根离子浓度、冷却、加食盐增大氯离子浓度，目的是得到氯化铵晶体，D正确。2我国化学家
6、侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：(1)上述生产纯碱的方法中，副产品的一种用途为_。(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是_。(3)写出上述流程中X物质的分子式_。(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了_(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是_。(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加_。(6)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有_。a增大NH的浓度，使NH4Cl更多地析出b使NaHCO3更多地析出c使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度解析(1)该方法中的
7、副产品是氯化铵，主要用途是作化肥或电解液等。(2)在碱性条件下CO2的溶解度增大，所以可以生成碳酸氢钠而析出，反应的化学方程式是NH3CO2H2ONaCl=NH4ClNaHCO3。(3)碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和CO2，所以X的化学式是CO2。(4)母液中含有氯化钠，所以通过循环可以提高氯化钠的利用率。从沉淀池中取出沉淀的操作应该是过滤。(5)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的实质是氯离子的检验，所以需要的试剂是稀硝酸和硝酸银溶液。(6)氨气溶于水生成氨水，增大溶液中NH的浓度，可以使NH4Cl更多地析出；同时溶液中氨气和HCO反应，反应的化学方程式是HCONH3=NHCO，NH的浓度增大，碳酸氢钠转化为碳酸钠，所以答案选ac。答案(1)作化肥或电解液等(其他合理答案均可)(2)NH3CO2H2ONaCl=NH4ClNaHCO3(或NH3CO2H2O=NH4HCO3、NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl)(3)CO2(4)过滤(5)稀硝酸和硝酸银溶液(6)a、c
