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提升课时5　侯氏制碱法(了解纯碱的生产历史)
学习目标　1.了解碳酸钠与碳酸氢钠在生产、生活中的应用及与性质的关系。2.知道侯氏制碱法的原料及反应原理。通过对工业制碱原理的学习，能理解掌握化学知识在社会生活中的重要作用。
纯碱生产历史与侯氏制碱法
1.路布兰制碱法
(1)原料：食盐、焦炭和石灰石等。
(2)制取原理与步骤：
2.索尔维制碱法(氨碱法)
(1)原料：食盐、氨、石灰石等。
(2)生产原理流程：
反应步骤为：
CaCO3CaO＋CO2↑，2NH4Cl＋CaO===2NH3↑＋CaCl2＋H2O，NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 。
3.侯氏(联合)制碱法
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。
(1)原料：食盐、氨、二氧化碳。
(2)工艺流程与反应原理：
概括为：
(1)先在冷却的条件下将氨气通入到饱和食盐水中，再通入CO2。
(2)主要反应原理：产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O(CO2可以循环利用)。
(3)循环Ⅰ的设计使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上。
(4)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：增大NH的浓度，使NH4Cl更多地析出、使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度。
4.三种制备纯碱方法的比较
(1)路布兰制碱方法
路布兰制取纯碱，主要生产过程在固相中进行，难以连续生产，又需硫酸做原料，设备腐蚀严重，产品质量不纯，原料利用不充分，价格较贵，所以在20世纪20年代被淘汰。
(2)索尔维制碱法(氨碱法)
优点：此法实现了连续生产，食盐利用率比路布兰制碱法高，产品较纯净，成本低，反应生成的CO2和NH3可重新作为原料使用。
缺点：原料中一半成分未能转化为产品，而生成氯化钙。
(3)侯氏(联合)制碱法
①符合现在提倡的“绿色化学的要求”，提高了原料(NaCl)的利用率，不产生无用的CaCl2。
②利用了大规模联合生产的优越性，利用一个厂的废料，作为另一个厂的主要原料。如合成氨厂的废料CO2可以作为碱厂的主要原料；碱厂无用的Cl－可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定氨，制成氮肥，降低了成本，提高了综合经济效益。
优点：循环使用的物质为CO2、NaCl。提高了食盐的利用率；缩短了生产流程；减少了对环境的污染等。
1.“侯氏制碱法”是将CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中，结晶，过滤，加热分解NaHCO3制得Na2CO3。实验室模拟制取Na2CO3，使用的装置能达到实验目的的是(　　)
A.用图1所示装置制取CO2气体
B.用图2所示装置除去CO2气体中的HCl杂质
C.用图3所示装置从溶液中分离出NaHCO3固体
D.用图4所示装置加热分解制取Na2CO3
答案　C
解析　A项，稀盐酸与CaCO3反应产生的CO2气体会通过长颈漏斗逸出，不能收集到CO2气体，不符合题意；B项，用NaHCO3饱和溶液除去杂质HCl时，导气管应该长进短出，不符合题意；C项，可以采用如图所示的过滤装置分离NaHCO3固体与溶液，符合题意；D项，加热分解NaHCO3制取Na2CO3应该在坩埚中进行，不能采用蒸发方法，不符合题意。
2.侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一、他将氨碱法和合成氨工艺联合起来，发明了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应有：
反应Ⅰ：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
反应Ⅱ：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
下列制取少量Na2CO3的实验原理和装置不能达到实验目的的是(　　)
A.图甲：制取CO2
B.图乙：除去CO2中的HCl
C.图丙：制取Na2CO3
D.图丁：制取NaHCO3
答案　C
解析　A项，甲装置中试剂是稀盐酸和大理石反应生成二氧化碳气体，故可用于制取CO2，正确；B项，除去CO2中HCl，可以把混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液，导气管应长进短出，能达到除杂目的，正确；C项，碳酸氢钠固体受热分解过程中生成碳酸钠、二氧化碳和水，装置中生成的水会倒流炸裂试管，应将试管口略向下倾斜，错误；D项，装置图中向溶有足量氨气的饱和食盐水中通入二氧化碳，在冰水温度下发生反应，生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，可以制备碳酸氢钠，正确。
3.(2023·石家庄正定中学高一月考)如图所示是工业制纯碱的部分物质转化示意图，下列推测错误的是(　　)
A.①～③涉及的操作方法中，包含过滤的是①③
B.溶液B不可循环使用
C.副产物NH4Cl可用作肥料
D.生产中应先通NH3，再通CO2
答案　B
解析　A.分离固体和液体的操作是过滤，①～③涉及的操作方法中，包含过滤的是①③，分别得到碳酸氢钠和氯化铵固体，A正确；B.溶液B中含氯化钠和氯化铵等，可循环使用，B错误；C.副产物NH4Cl中含氮元素，可用作肥料，C正确；D.NH3极易溶于水，CO2在水中的溶解度不大，因此向饱和食盐水中先通NH3使溶液呈碱性，从而增大CO2的溶解度，有利于提高NaHCO3的产量，D正确。
选择题只有1个选项符合题意
1.侯德榜是我国杰出的化学家，“侯氏制碱法”的创始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解，其中不正确的是(　　)
A.甲同学说：该条件下NaHCO3的溶解度较小
B.乙同学说：NaHCO3不是纯碱
C.丙同学说：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵
D.丁同学说：该反应是在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳
答案　C
解析　碳酸氢钠是小苏打，纯碱是碳酸钠，B项正确；先通入氨气至饱和，再通入二氧化碳，这样可以保证在碱性条件下生成更多的HCO，D项正确。
2.“索尔维制碱法”与“侯氏制碱法”是常见的纯碱工业制法，下列关于两者说法正确的是(　　)
A.两者生产原料来源相同
B.两者均使用了高效催化剂
C.侯氏制碱法将索尔维制碱法与合成氨法两种工艺联合了起来
D.索尔维制碱法食盐利用率更高
答案　C
解析　过程分析可知，两者生产原料来源不同、均未使用高效催化剂，故A、B错误；由原理分析可知，索尔维制碱法食盐利用率低，故D错误。
3.“侯氏制碱法”曾为全球制碱工业做出了巨大贡献。该工艺以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱，主要的化学反应方程式为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
该工艺的简易装置如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A.甲装置发生反应的离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
B.乙装置的作用是除去CO2气体中的HCl气体
C.丙的广口瓶内能发生反应的主要原因是NaHCO3不溶于水
D.丁中稀硫酸若换成稀硝酸，可以获得氮肥NH4NO3
答案　C
解析　甲装置发生的反应为碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙和水、二氧化碳，二氧化碳通过乙除去氯化氢后进入丙反应生成碳酸氢钠，废气使用丁吸收。A项，甲装置发生的反应为碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙和水、二氧化碳，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑，正确；B项，盐酸具有挥发性，挥发出氯化氢和饱和碳酸氢钠生成二氧化碳气体，正确；C项，丙的广口瓶内能发生反应的主要原因是NaHCO3溶解度较小，达到饱和析出，错误；D项，丁吸收多余的氨气，稀硫酸若换成稀硝酸，可以反应生成硝酸铵，获得氮肥NH4NO3，正确。
4.以下是联合制碱法的简单流程，下列说法不正确的是(　　)
A.反应(2)的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
B.操作X为过滤，为增大过滤速率，过滤时用玻璃棒搅拌
C.联合制碱法的主要原理是相同条件下NaHCO3的溶解度最小
D.溶液B中加入氯化钠粉末，并通入氨，可析出副产品NH4Cl
答案　B
解析　A项，晶体A为NaHCO3，则反应(2)的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，A正确；B项，过滤时不能用玻璃棒搅拌，避免弄破滤纸，B错误；C项，相同条件下，碳酸氢钠的溶解度最小，易析出沉淀，C正确；D项，溶液B中加入氯化钠粉末，并通入氨，增大了Cl－、NH的浓度，有利于析出NH4Cl，D正确。
5.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是(　　)
A.a先通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰
B.b先通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰
C.a先通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉
D.b先通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉
答案　C
解析　NH3的溶解度较大，为防止倒吸，b通入CO2，a通NH3，要在饱和食盐水中先通入NH3然后再通入CO2，否则CO2通入后会从水中逸出，得到的产品会很少；尾气主要是CO2和NH3，其中NH3对环境影响较大，要吸收尾气，而NH3是碱性气体，所以在c装置中要装酸性物质，故A、B、D项错误、C项正确。
6.海洋是人类宝贵的自然资源，海水“制碱”体现了化学科学在改造物质中的智慧。某厂生产纯碱的工艺流程如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.CO2可以循环利用
B.进入流程Ⅱ的滤液必须再经适量稀盐酸处理
C.试剂2为Na2CO3溶液
D.NH3与CO2的通入顺序不能改变
答案　B
解析　灼烧时会产生二氧化碳和水，故CO2可以在流程Ⅱ循环利用，A正确；NH3与CO2的通入顺序不能改变，因为碱性溶液更容易吸收二氧化碳，D正确。
7.侯氏制碱法是在索尔维制碱法的基础上创造出的一种新的制造纯碱的方法。具体工艺流程图如下：
根据以上流程回答下列问题：
(1)与索尔维制碱法相比，侯氏制碱法最突出的优点是________(填字母)。
A.原料利用率高 B.设备少
C.生产方便
碳酸化这一步的原理是(用化学方程式表示)_____________________________
_____________________________________________________________。
(2)侯氏制碱法副产品的一种用途为_________________________________。
(3)Y物质是________。
(4)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，降温结晶析出副产品，通氨气的作用有________(填字母)。
A.使Na2CO3结晶析出
B.使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出NH4Cl的纯度
C.使NaHCO3更多地析出
D.增大NH的浓度，使NH4Cl更多地析出
答案　(1)A　NH3·H2O＋CO2===NH4HCO3、NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl(或NH3·H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓)
(2)制化肥、制干电池等(任答一点)　(3)CO2
(4)BD
解析　(2)侯氏制碱法副产品是氯化铵，氯化铵中含有氮元素，可制氮肥，也可以用于制干电池等。(4)碳酸钠的溶解度较大，通入氨气，不能使碳酸钠析出，A错误；通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转化为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度，B正确；母液中通入氨气，会消耗NaHCO3，C错误；氨气溶于水后生成氨水，增大铵根离子的浓度，有利于氯化铵的析出，D正确。
8.纯碱是一种重要的化学原料，具有广泛的用途，常见的制备方法有路布兰制碱法、索尔维制碱法、侯氏制碱法。
其中路布兰制碱法的原理如下图所示：
已知：①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均在高温条件下进行；
②反应Ⅰ、Ⅲ为复分解反应，其中反应Ⅰ中生成的HCl为气体。
(1)根据复分解反应的条件可知，反应Ⅰ能够发生的原因是__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)索尔维制碱法原理主要分为两步：第一步是向饱和食盐水中先通氨气至饱和，再通入CO2有NaHCO3固体析出；第二步将NaHCO3固体分解制纯碱。
①该方法中所用的氨气可由NH4Cl为原料制得，下列可以与NH4Cl反应制NH3的一种物质是________(填序号)。
A.Ca(OH)2　　B.CaCl2　　C.Na2SO4
②第二步反应的化学方程式为_________________________________________
___________________________________________________________________。
③第二步分解所制纯碱中可能含有少量NaHCO3固体，设计检验的方案：__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案　(1)有氯化氢生成　(2)①A　②2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　③取少量固体，置于试管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则含碳酸氢钠固体
解析　反应Ⅰ为浓硫酸与氯化钠高温下反应生成氯化氢气体和硫酸钠，反应Ⅱ为碳和硫酸钠高温下生成硫化钠和一氧化碳，反应Ⅲ为硫化钠和碳酸钙高温下反应生成硫化钙和碳酸钠。(1)发生复分解反应需要满足a：生成难电离的物质(弱电解质)；b：生成难溶物；c：生成易挥发的物质(或者是气体)，反应Ⅰ是氯化钠与浓硫酸反应生成硫酸钠和氯化氢，氯化氢是气体，所以符合复分解反应发生的条件；(2)①氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、氨气和水，而氯化钙和硫酸钠与氯化铵不反应。故选A项；②第二步是碳酸氢钠固体受热分解，方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑；③检验碳酸钠固体中含有碳酸氢钠，利用碳酸氢钠固体受热分解而碳酸钠不分解，操作步骤为：取少量固体，置于试管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则含碳酸氢钠固体。
9.某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。
Ⅰ.制备纯碱：先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料，用如图所示装置制取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________________________________________________________________
________________________________________________________________。
Ⅱ.测定所得产品的组成和纯度
(4)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3，请选择下列装置设计实验，并完成下表：
选择的装置(填编号) 实验现象 实验结论
样品中含NaHCO3
(5)测定该纯碱样品的纯度：称取m1 g样品置于小烧杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液，将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体的质量为m2 g，则该纯碱样品的纯度为____________。
答案　(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O　除去CO2中的HCl气体　NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　(2)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl　(3)过滤　灼烧　2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　(4)A、B　B中澄清石灰水变浑浊(或A、C　C中物质变蓝　或A、C、B　C中物质变蓝，B中澄清石灰水变浑浊)
(5)%
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；装置乙的作用是用碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢，反应的化学方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。(2)装置丙中氯化钠与二氧化碳、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＋NaCl===NaHCO3↓＋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，灼烧碳酸氢钠发生反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。(4)用装置A加热分解 NaHCO3，用澄清石灰水检验是否有二氧化碳气体放出，选择装置B，若澄清石灰水变浑浊，则含有NaHCO3。(5)设样品中Na2CO3的质量为x g，CaCl2与Na2CO3反应生成碳酸钙和氯化钠：
＝，解得x＝，
则样品纯度为×100%＝%。提升课时5　侯氏制碱法(了解纯碱的生产历史)
学习目标　1.了解碳酸钠与碳酸氢钠在生产、生活中的应用及与性质的关系。2.知道侯氏制碱法的原料及反应原理。通过对工业制碱原理的学习,能理解掌握化学知识在社会生活中的重要作用。
纯碱生产历史与侯氏制碱法
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.路布兰制碱法
(1)原料:食盐、焦炭和石灰石等。
(2)制取原理与步骤:
2.索尔维制碱法(氨碱法)
(1)原料:食盐、氨、石灰石等。
(2)生产原理流程:
反应步骤为:
CaCO3CaO+CO2↑,2NH4Cl+CaO===2NH3↑+CaCl2+H2O,NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 。
3.侯氏(联合)制碱法
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。
(1)原料:食盐、氨、二氧化碳。
(2)工艺流程与反应原理:
概括为:
氯化钠饱和溶液纯碱
(1)先在冷却的条件下将氨气通入到饱和食盐水中,再通入CO2。
(2)主要反应原理:产生NaHCO3的反应:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。
产生Na2CO3的反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O(CO2可以循环利用)。
(3)循环Ⅰ的设计使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上。
(4)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:增大N的浓度,使NH4Cl更多地析出、使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度。
4.三种制备纯碱方法的比较
(1)路布兰制碱方法
路布兰制取纯碱,主要生产过程在固相中进行,难以连续生产,又需硫酸做原料,设备腐蚀严重,产品质量不纯,原料利用不充分,价格较贵,所以在20世纪20年代被淘汰。
(2)索尔维制碱法(氨碱法)
优点:此法实现了连续生产,食盐利用率比路布兰制碱法高,产品较纯净,成本低,反应生成的CO2和NH3可重新作为原料使用。
缺点:原料中一半成分未能转化为产品,而生成氯化钙。
(3)侯氏(联合)制碱法
①符合现在提倡的“绿色化学的要求”,提高了原料(NaCl)的利用率,不产生无用的CaCl2。
②利用了大规模联合生产的优越性,利用一个厂的废料,作为另一个厂的主要原料。如合成氨厂的废料CO2可以作为碱厂的主要原料;碱厂无用的Cl-可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定氨,制成氮肥,降低了成本,提高了综合经济效益。
优点:循环使用的物质为CO2、NaCl。提高了食盐的利用率;缩短了生产流程;减少了对环境的污染等。
1.“侯氏制碱法”是将CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中,结晶,过滤,加热分解NaHCO3制得Na2CO3。实验室模拟制取Na2CO3,使用的装置能达到实验目的的是 (　　)
A.用图1所示装置制取CO2气体
B.用图2所示装置除去CO2气体中的HCl杂质
C.用图3所示装置从溶液中分离出NaHCO3固体
D.用图4所示装置加热分解制取Na2CO3
2.侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一、他将氨碱法和合成氨工艺联合起来,发明了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应有:
反应Ⅰ:NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
反应Ⅱ:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
下列制取少量Na2CO3的实验原理和装置不能达到实验目的的是 (　　)
A.图甲:制取CO2
B.图乙:除去CO2中的HCl
C.图丙:制取Na2CO3
D.图丁:制取NaHCO3
3.(2023·石家庄正定中学高一月考)如图所示是工业制纯碱的部分物质转化示意图,下列推测错误的是 (　　)
A.①~③涉及的操作方法中,包含过滤的是①③
B.溶液B不可循环使用
C.副产物NH4Cl可用作肥料
D.生产中应先通NH3,再通CO2
:课后完成　第二章　提升课时5(共38张PPT)
第一节　钠及其化合物
第二章　海水中的重要元素——钠和氯
提升课时 　侯氏制碱法(了解纯碱的生产历史)
5
1.了解碳酸钠与碳酸氢钠在生产、生活中的应用及与性质的关系。2.知道侯氏制碱法的原料及反应原理。通过对工业制碱原理的学习，能理解掌握化学知识在社会生活中的重要作用。
学习目标
纯碱生产历史与侯氏制碱法
目
录
CONTENTS
课后巩固训练
纯碱生产历史与侯氏制碱法
对点训练
1.路布兰制碱法
(1)原料：食盐、焦炭和石灰石等。
(2)制取原理与步骤：
2.索尔维制碱法(氨碱法)
(1)原料：食盐、氨、石灰石等。
(2)生产原理流程：
3.侯氏(联合)制碱法
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。
(1)原料：食盐、氨、二氧化碳。
(2)工艺流程与反应原理：
4.三种制备纯碱方法的比较
(1)路布兰制碱方法
路布兰制取纯碱，主要生产过程在固相中进行，难以连续生产，又需硫酸做原料，设备腐蚀严重，产品质量不纯，原料利用不充分，价格较贵，所以在20世纪20年代被淘汰。
(2)索尔维制碱法(氨碱法)
优点：此法实现了连续生产，食盐利用率比路布兰制碱法高，产品较纯净，成本低，反应生成的CO2和NH3可重新作为原料使用。
缺点：原料中一半成分未能转化为产品，而生成氯化钙。
(3)侯氏(联合)制碱法
①符合现在提倡的“绿色化学的要求”，提高了原料(NaCl)的利用率，不产生无用的CaCl2。
②利用了大规模联合生产的优越性，利用一个厂的废料，作为另一个厂的主要原料。如合成氨厂的废料CO2可以作为碱厂的主要原料；碱厂无用的Cl－可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定氨，制成氮肥，降低了成本，提高了综合经济效益。
优点：循环使用的物质为CO2、NaCl。提高了食盐的利用率；缩短了生产流程；减少了对环境的污染等。
1.“侯氏制碱法”是将CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中，结晶，过滤，加热分解NaHCO3制得Na2CO3。实验室模拟制取Na2CO3，使用的装置能达到实验目的的是(　　)
A.用图1所示装置制取CO2气体
B.用图2所示装置除去CO2气体中的HCl杂质
C.用图3所示装置从溶液中分离出NaHCO3固体
D.用图4所示装置加热分解制取Na2CO3
C
解析　A项，稀盐酸与CaCO3反应产生的CO2气体会通过长颈漏斗逸出，不能收集到CO2气体，不符合题意；B项，用NaHCO3饱和溶液除去杂质HCl时，导气管应该长进短出，不符合题意；C项，可以采用如图所示的过滤装置分离NaHCO3固体与溶液，符合题意；D项，加热分解NaHCO3制取Na2CO3应该在坩埚中进行，不能采用蒸发方法，不符合题意。
2.侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一、他将氨碱法和合成氨工艺联合起来，发明了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应有：
C
A.图甲：制取CO2
B.图乙：除去CO2中的HCl
C.图丙：制取Na2CO3
D.图丁：制取NaHCO3
解析　A项，甲装置中试剂是稀盐酸和大理石反应生成二氧化碳气体，故可用于制取CO2，正确；B项，除去CO2中HCl，可以把混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液，导气管应长进短出，能达到除杂目的，正确；C项，碳酸氢钠固体受热分解过程中生成碳酸钠、二氧化碳和水，装置中生成的水会倒流炸裂试管，应将试管口略向下倾斜，错误；D项，装置图中向溶有足量氨气的饱和食盐水中通入二氧化碳，在冰水温度下发生反应，生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，可以制备碳酸氢钠，正确。
3.(2023·石家庄正定中学高一月考)如图所示是工业制纯碱的部分物质转化示意图，下列推测错误的是(　　)
A.①～③涉及的操作方法中，包含过滤的是①③
B.溶液B不可循环使用
C.副产物NH4Cl可用作肥料
D.生产中应先通NH3，再通CO2
B
解析　A.分离固体和液体的操作是过滤，①～③涉及的操作方法中，包含过滤的是①③，分别得到碳酸氢钠和氯化铵固体，A正确；B.溶液B中含氯化钠和氯化铵等，可循环使用，B错误；C.副产物NH4Cl中含氮元素，可用作肥料，C正确；D.NH3极易溶于水，CO2在水中的溶解度不大，因此向饱和食盐水中先通NH3使溶液呈碱性，从而增大CO2的溶解度，有利于提高NaHCO3的产量，D正确。
课后巩固训练
选择题只有1个选项符合题意
1.侯德榜是我国杰出的化学家，“侯氏制碱法”的创始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解，其中不正确的是(　　)
A.甲同学说：该条件下NaHCO3的溶解度较小
B.乙同学说：NaHCO3不是纯碱
C.丙同学说：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵
D.丁同学说：该反应是在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳
C
2.“索尔维制碱法”与“侯氏制碱法”是常见的纯碱工业制法，下列关于两者说法正确的是(　　)
A.两者生产原料来源相同
B.两者均使用了高效催化剂
C.侯氏制碱法将索尔维制碱法与合成氨法两种工艺联合了起来
D.索尔维制碱法食盐利用率更高
解析　过程分析可知，两者生产原料来源不同、均未使用高效催化剂，故A、B错误；由原理分析可知，索尔维制碱法食盐利用率低，故D错误。
C
C
A.甲装置发生反应的离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
B.乙装置的作用是除去CO2气体中的HCl气体
C.丙的广口瓶内能发生反应的主要原因是NaHCO3不溶于水
D.丁中稀硫酸若换成稀硝酸，可以获得氮肥NH4NO3
解析　甲装置发生的反应为碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙和水、二氧化碳，二氧化碳通过乙除去氯化氢后进入丙反应生成碳酸氢钠，废气使用丁吸收。A项，甲装置发生的反应为碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙和水、二氧化碳，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑，正确；B项，盐酸具有挥发性，挥发出氯化氢和饱和碳酸氢钠生成二氧化碳气体，正确；C项，丙的广口瓶内能发生反应的主要原因是NaHCO3溶解度较小，达到饱和析出，错误；D项，丁吸收多余的氨气，稀硫酸若换成稀硝酸，可以反应生成硝酸铵，获得氮肥NH4NO3，正确。
4.以下是联合制碱法的简单流程，下列说法不正确的是(　　)
B
5.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是(　　)
A.a先通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰
B.b先通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰
C.a先通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉
D.b先通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉
C
解析　NH3的溶解度较大，为防止倒吸，b通入CO2，a通NH3，要在饱和食盐水中先通入NH3然后再通入CO2，否则CO2通入后会从水中逸出，得到的产品会很少；尾气主要是CO2和NH3，其中NH3对环境影响较大，要吸收尾气，而NH3是碱性气体，所以在c装置中要装酸性物质，故A、B、D项错误、C项正确。
6.海洋是人类宝贵的自然资源，海水“制碱”体现了化学科学在改造物质中的智慧。某厂生产纯碱的工艺流程如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.CO2可以循环利用
B.进入流程Ⅱ的滤液必须再经适量稀盐酸处理
C.试剂2为Na2CO3溶液
D.NH3与CO2的通入顺序不能改变
B
解析　灼烧时会产生二氧化碳和水，故CO2可以在流程Ⅱ循环利用，A正确；NH3与CO2的通入顺序不能改变，因为碱性溶液更容易吸收二氧化碳，D正确。
7.侯氏制碱法是在索尔维制碱法的基础上创造出的一种新的制造纯碱的方法。具体工艺流程图如下：
根据以上流程回答下列问题：
(1)与索尔维制碱法相比，侯氏制碱法最突出的优点是________(填字母)。
A.原料利用率高 B.设备少 C.生产方便
碳酸化这一步的原理是(用化学方程式表示)______________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)侯氏制碱法副产品的一种用途为____________________________________。
(3)Y物质是________。
A
NH3·H2O＋CO2===NH4HCO3、NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl(或NH3·H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓)
制化肥、制干电池等(任答一点)
CO2
BD
解析　(2)侯氏制碱法副产品是氯化铵，氯化铵中含有氮元素，可制氮肥，也可以用于制干电池等。(4)碳酸钠的溶解度较大，通入氨气，不能使碳酸钠析出，A错误；通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转化为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度，B正确；母液中通入氨气，会消耗NaHCO3，C错误；氨气溶于水后生成氨水，增大铵根离子的浓度，有利于氯化铵的析出，D正确。
8.纯碱是一种重要的化学原料，具有广泛的用途，常见的制备方法有路布兰制碱法、索尔维制碱法、侯氏制碱法。
其中路布兰制碱法的原理如下图所示：
已知：①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均在高温条件下进行；
②反应Ⅰ、Ⅲ为复分解反应，其中反应Ⅰ中生成的HCl为气体。
(1)根据复分解反应的条件可知，反应Ⅰ能够发生的原因是__________________。
(2)索尔维制碱法原理主要分为两步：第一步是向饱和食盐水中先通氨气至饱和，再通入CO2有NaHCO3固体析出；第二步将NaHCO3固体分解制纯碱。
①该方法中所用的氨气可由NH4Cl为原料制得，下列可以与NH4Cl反应制NH3的一种物质是________(填序号)。
A.Ca(OH)2　　B.CaCl2　　C.Na2SO4
②第二步反应的化学方程式为_________________________________________。
③第二步分解所制纯碱中可能含有少量NaHCO3固体，设计检验的方案：__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
有氯化氢生成
A
取少量固体，置于试管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则含碳酸氢钠固体
9.某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。
Ⅰ.制备纯碱：先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料，用如图所示装置制取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________________________________________________________________。
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
除去CO2中的HCl气体
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
过滤
灼烧
Ⅱ.测定所得产品的组成和纯度
(4)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3，请选择下列装置设计实验，并完成下表：
选择的装置(填编号) 实验现象 实验结论
样品中含NaHCO3
A、B
B中澄清石灰水变浑浊
解析　(4)用装置A加热分解 NaHCO3，用澄清石灰水检验是否有二氧化碳气体放出，选择装置B，若澄清石灰水变浑浊，则含有NaHCO3。
(5)测定该纯碱样品的纯度：称取m1 g样品置于小烧杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液，将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体的质量为m2 g，
则该纯碱样品的纯度为____________。

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