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第三节　海水“制碱”
第1课时　氨碱法制纯碱
基础主干落实
氨碱法制纯碱
1.原料: 、 。
2.媒介: 。
3.生产流程
4.反应原理
; 。
　【导·思】
(1)为什么氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳
(2)氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钠和氯化铵,哪种物质首先结晶析出,为什么
5.侯氏制碱法
我国化学家 在氨碱法的基础上,改进了制碱技术,创立了更为先进的联合制碱法(侯氏制碱法),克服了氨碱法的缺点,促进了制碱技术发展。
6.碳酸氢钠:是 的主要成分,是白色晶体,能溶于水。
　【易错辨析】 判断下列说法是否正确。
(1)氨碱法制纯碱时可以先通入二氧化碳,再通氨气。( )
(2)析出碳酸氢钠后的溶液中至少有两种溶质。( )
(3)高温条件下,碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。( )
(4)析出晶体后的溶液为NaHCO3的不饱和溶液。( )
(5)氨碱法制纯碱时,先通入氨气,后通入二氧化碳目的是提高产率。( )
重点案例探析
考点 氨碱法制纯碱
【典例】(2023·兰州中考改编)侯德榜是我国制碱工业的先驱,他发明的“联合制碱法”大大提高了原料的利用率,促进了世界制碱技术的发展。制碱的主要流程(部分产物已省略)如图1所示。
回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称是 。
(2)写出反应②的化学方程式: ,反应类型为 。
(3)上述已知生产流程中,可循环使用的物质是 。
(4)氯化铵和氯化钠的溶解度曲线如图2所示,若氯化铵固体中混有少量的氯化钠,可用 方法提纯氯化铵。
　【方法点拨】 解答有关氨碱法制纯碱的题目应明确以下三点:
1.氨碱法制纯碱,主要是让NaCl、NH3、CO2和H2O尽可能多转化成NaHCO3(固体沉淀物)和NH4Cl(溶液)。
2.再将NaHCO3加热生成纯碱、水和二氧化碳,故氨碱法制纯碱的两个主要反应的化学方程式是NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。
3.主要优点有原料经济易得,二氧化碳可以循环使用,充分利用了原料。
　【变式训练】
(2023秋·青岛质检)我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”(流程如图),促进了世界制碱技术的发展。
下列有关说法正确的是( )
A.沉淀池中发生反应的反应物共有三种
B.图中X可能是氨气
C.过滤得到的“母液”中含有多种溶质,其中碳酸氢钠一定是该温度下的不饱和溶液
D.通入氨气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收,更多地析出沉淀
素养分层评价
【A层 基础练】
1.“火碱、烧碱、纯碱、生石灰、熟石灰”所代表的物质(或主要成分)共有( )
A.一种　　　 B.二种
C.三种 D.四种
2.(2023·随州中考)崇尚科学,厚植爱国主义情怀。下列哪位科学家是我国制碱工业的先驱( )
A.张青莲 B.袁隆平 C.侯德榜 D.屠呦呦
3.“NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3+NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应,下列有关叙述正确的是( )
A.NaHCO3是纯碱
B.析出晶体后剩余溶液中溶质只有NH4Cl
C.配制饱和食盐水时,可通过搅拌来提高食盐的溶解度
D.从海水中获得饱和食盐水,需要经过物理方法和化学方法除去杂质
4.下面有关侯氏制碱法的说法正确的是( )
A.制出的碱“碳酸钠”是一种碱
B.核心反应是NaCl+H2O+CO2+NH3===NH4Cl+NaHCO3,此反应类型属于复分解反应
C.若Na2CO3中混有NaHCO3可用加热的方法除去
D.制出的碱是氢氧化钙
5.(2023·凉山州中考改编)侯氏制碱法以氯化钠、水、氨气 (NH3)、CO2为原料,既能制备纯碱(Na2CO3),又能制得氮肥。其主要工艺流程如图:
流程图中反应①的原理为NaCl+H2O+NH3+CO2===NaHCO3+NH4Cl。据此可知下列说法错误的是( )
A.工艺流程中CO2可循环使用
B.Na2CO3是由离子构成的化合物
C.NaHCO3俗称小苏打,可用于治疗胃酸过多
D.该条件下NaHCO3的溶解度比NH4Cl的大
6.1921年,正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国,在当时艰苦的条件下,成功摸索和改进了西方的制碱方法,发明了联合制碱法(又称侯氏制碱法),其主要制备流程如下:
(1)上述流程中氨气可用氢气和氮气合成,工业上获得氮气的方法: 。
(2)操作①的名称: 。
(3)写出反应Ⅰ的化学方程式: 。
(4)写出工业上用纯碱制烧碱的化学方程式:
。
【B层 能力练】
7.侯氏制碱法的原理为NaCl+H2O+NH3+CO2===NaHCO3+NH4Cl。下列说法不正确的是( )
A.两种产物均属于盐
B.反应后溶液中不含碳酸氢钠
C.常温下NaCl溶液pH=7
D.该反应消耗CO2有利于“碳中和”
8.根据氨碱法生产纯碱的反应原理,下列有关理解错误的是( )
A.用食盐制纯碱需要含碳、氧元素的物质
B.因为小苏打不溶于水沉淀析出,化学反应才能发生
C.某些物质的循环利用,既节约了资金,又保护了环境
D.所用盐水是除去杂质后的精盐水
【C层 拓展练】
9.(2023·菏泽中考改编)我国制碱先驱侯德榜为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出贡献,某企业把海水的综合开发和利用与侯氏制碱法结合,实现资源利用最大化,请根据图示完成下列问题。
(1)①中用石灰乳而不选用氢氧化钠的原因是 ;请写出该反应的化学方程式: 。
(2)已知在溶液中温度高于35 ℃,NH4HCO3会有分解。吸氨碳化塔内发生的两步反应为Ⅰ:NH3+H2O+CO2===NH4HCO3;
Ⅱ:NH4HCO3+NaCl===NaHCO3+NH4Cl。
请结合如图分析碳酸氢钠先析出的原因: ,该反应的反应类型为 。实际生产时,吸氨碳化塔内温度通常控制在不高于35 ℃,理由是 。第三节　海水“制碱”
第1课时　氨碱法制纯碱
基础主干落实
氨碱法制纯碱
1.原料:　氯化钠　、　二氧化碳　。
2.媒介:　氨气　。
3.生产流程
4.反应原理
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl;2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。
　【导·思】
(1)为什么氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳
提示:氨气易溶于水,使溶液呈碱性,二氧化碳通入水中生成碳酸,二者相遇发生中和反应,所以氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳,生成较多量的碳酸氢钠。
(2)氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钠和氯化铵,哪种物质首先结晶析出,为什么
提示:碳酸氢钠先析出。在制取碳酸氢钠时,要把温度保持在30~35 ℃范围之内,从溶解度曲线可看出,在此范围内碳酸氢钠的溶解度比氯化铵要小得多。
5.侯氏制碱法
我国化学家　侯德榜　在氨碱法的基础上,改进了制碱技术,创立了更为先进的联合制碱法(侯氏制碱法),克服了氨碱法的缺点,促进了制碱技术发展。
6.碳酸氢钠:是　小苏打　的主要成分,是白色晶体,能溶于水。
　【易错辨析】 判断下列说法是否正确。
(1)氨碱法制纯碱时可以先通入二氧化碳,再通氨气。(×)
(2)析出碳酸氢钠后的溶液中至少有两种溶质。(√)
(3)高温条件下,碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。(√)
(4)析出晶体后的溶液为NaHCO3的不饱和溶液。(×)
(5)氨碱法制纯碱时,先通入氨气,后通入二氧化碳目的是提高产率。(√)
重点案例探析
考点 氨碱法制纯碱
【典例】(2023·兰州中考改编)侯德榜是我国制碱工业的先驱,他发明的“联合制碱法”大大提高了原料的利用率,促进了世界制碱技术的发展。制碱的主要流程(部分产物已省略)如图1所示。
回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称是　过滤　。
(2)写出反应②的化学方程式:　2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑　,反应类型为　分解反应　。
(3)上述已知生产流程中,可循环使用的物质是　二氧化碳(或CO2)　。
(4)氯化铵和氯化钠的溶解度曲线如图2所示,若氯化铵固体中混有少量的氯化钠,可用　降温结晶(或冷却热饱和溶液)　方法提纯氯化铵。
　【方法点拨】 解答有关氨碱法制纯碱的题目应明确以下三点:
1.氨碱法制纯碱,主要是让NaCl、NH3、CO2和H2O尽可能多转化成NaHCO3(固体沉淀物)和NH4Cl(溶液)。
2.再将NaHCO3加热生成纯碱、水和二氧化碳,故氨碱法制纯碱的两个主要反应的化学方程式是NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。
3.主要优点有原料经济易得,二氧化碳可以循环使用,充分利用了原料。
　【变式训练】
(2023秋·青岛质检)我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”(流程如图),促进了世界制碱技术的发展。
下列有关说法正确的是(D)
A.沉淀池中发生反应的反应物共有三种
B.图中X可能是氨气
C.过滤得到的“母液”中含有多种溶质,其中碳酸氢钠一定是该温度下的不饱和溶液
D.通入氨气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收,更多地析出沉淀
素养分层评价
【A层 基础练】
1.“火碱、烧碱、纯碱、生石灰、熟石灰”所代表的物质(或主要成分)共有(D)
A.一种　　　 B.二种
C.三种 D.四种
2.(2023·随州中考)崇尚科学,厚植爱国主义情怀。下列哪位科学家是我国制碱工业的先驱(C)
A.张青莲 B.袁隆平 C.侯德榜 D.屠呦呦
3.“NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3+NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应,下列有关叙述正确的是(D)
A.NaHCO3是纯碱
B.析出晶体后剩余溶液中溶质只有NH4Cl
C.配制饱和食盐水时,可通过搅拌来提高食盐的溶解度
D.从海水中获得饱和食盐水,需要经过物理方法和化学方法除去杂质
4.下面有关侯氏制碱法的说法正确的是(C)
A.制出的碱“碳酸钠”是一种碱
B.核心反应是NaCl+H2O+CO2+NH3===NH4Cl+NaHCO3,此反应类型属于复分解反应
C.若Na2CO3中混有NaHCO3可用加热的方法除去
D.制出的碱是氢氧化钙
5.(2023·凉山州中考改编)侯氏制碱法以氯化钠、水、氨气 (NH3)、CO2为原料,既能制备纯碱(Na2CO3),又能制得氮肥。其主要工艺流程如图:
流程图中反应①的原理为NaCl+H2O+NH3+CO2===NaHCO3+NH4Cl。据此可知下列说法错误的是(D)
A.工艺流程中CO2可循环使用
B.Na2CO3是由离子构成的化合物
C.NaHCO3俗称小苏打,可用于治疗胃酸过多
D.该条件下NaHCO3的溶解度比NH4Cl的大
6.1921年,正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国,在当时艰苦的条件下,成功摸索和改进了西方的制碱方法,发明了联合制碱法(又称侯氏制碱法),其主要制备流程如下:
(1)上述流程中氨气可用氢气和氮气合成,工业上获得氮气的方法:　分离液态空气法　。
(2)操作①的名称:　过滤　。
(3)写出反应Ⅰ的化学方程式:　NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl　。
(4)写出工业上用纯碱制烧碱的化学方程式:
　Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH　。
【B层 能力练】
7.侯氏制碱法的原理为NaCl+H2O+NH3+CO2===NaHCO3+NH4Cl。下列说法不正确的是(B)
A.两种产物均属于盐
B.反应后溶液中不含碳酸氢钠
C.常温下NaCl溶液pH=7
D.该反应消耗CO2有利于“碳中和”
8.根据氨碱法生产纯碱的反应原理,下列有关理解错误的是(B)
A.用食盐制纯碱需要含碳、氧元素的物质
B.因为小苏打不溶于水沉淀析出,化学反应才能发生
C.某些物质的循环利用,既节约了资金,又保护了环境
D.所用盐水是除去杂质后的精盐水
【C层 拓展练】
9.(2023·菏泽中考改编)我国制碱先驱侯德榜为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出贡献,某企业把海水的综合开发和利用与侯氏制碱法结合,实现资源利用最大化,请根据图示完成下列问题。
(1)①中用石灰乳而不选用氢氧化钠的原因是　石灰乳更加廉价易得　;请写出该反应的化学方程式:　Ca(OH)2+MgCl2===Mg(OH)2↓+CaCl2　。
(2)已知在溶液中温度高于35 ℃,NH4HCO3会有分解。吸氨碳化塔内发生的两步反应为Ⅰ:NH3+H2O+CO2===NH4HCO3;
Ⅱ:NH4HCO3+NaCl===NaHCO3+NH4Cl。
请结合如图分析碳酸氢钠先析出的原因:　碳酸氢钠的溶解度相对较小,在溶液中首先结晶析出　,该反应的反应类型为　复分解反应　。实际生产时,吸氨碳化塔内温度通常控制在不高于35 ℃,理由是　温度高于35 ℃,NH4HCO3会分解　。

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