高中化学-制碱法思维导图

关于高中化学必修一制碱法知识点思维导图，包含路布兰制碱法、索尔维制碱法(氨碱法)、侯氏制碱法(联合制碱法)等。

制碱法

• 路布兰制碱法
  • 1791年法国医生路布兰首先取得专利，以食盐为原料，制得了纯碱，称为路布兰制碱法
  • 工艺流程 及步骤
    • 焦炭
      • C
    • NaCl
      • ①加入H2SO4,加热
        • Na2SO4
          • Na2S
            • ③CaCO3
              • Na2CO3（产品）
              • CaS
          • 4CO2↑
        • HCl
    • ①使氯化钠与硫酸反应，生成硫酸钠： ▲ 2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl↑ ②用焦炭还原硫酸钠得到硫化钠： 高温 Na2SO4+4C=Na2S+4CO2↑ ③利用硫酸钠与石灰石的反应生成碳酸钠： Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS
  • 评价
    • 主要生产过程在固相中进行，难以连续生产，又需要硫酸作原料，设备腐蚀严重，产品质量不纯，原料利用不充分，价格较贵
• 索尔维制碱法（氨碱法）
  • 1861年比利时人索尔维发明的纯碱制法，是以食盐、石灰石、氨气为原料来制取纯碱
  • 工艺流程 及步骤
    • 饱和食盐水
      • ①NH3
        • 氨盐水
          • 过滤，洗涤
            • NaHCO3
              • ④▲
                • CO2（循环使用）
                • Na2CO3（产品）
            • NH4Cl、NaCl
              • ③▲
                • NH3（循环使用）
                • 废液（含CaCl2，NaCl）
    • CaCO3
      • ②高温
        • CO2
        • CaO
          • H2O
            • Ca(OH)2（石灰乳）
    • ①在饱和食盐水中先通入氨气，在通入二氧化碳，析出碳酸氢钠： NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NaCl ②高温煅烧石灰石，生成的CO2通入铵盐水中，CaO制备石灰乳： 高温 CaCO3=CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2 ③氯化铵滤液与石灰乳混合加热,产生的氨气循环使用： ▲ 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O ④过滤、洗涤、煅烧碳酸氢钠晶体，得到纯碱产品： ▲ 2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+2H2O
  • 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
    • 原料中有一半成分未能转化成产品，原料运用效率低
• 侯氏制碱法（联合制碱法）
  • 1943年中国化学家侯德榜改进了索尔维制碱法，提出了侯氏制碱法，侯氏制碱法所用的原料为食盐、氨气、二氧化碳、其中氨气、二氧化碳来自合成氨
    • 高温 C+H2O(g)=CO+H2 高温 CO+H2O(g)=CO2+H2 [高温、高压] {N2+3H2}＜———＞[2NH3] {催化剂}
  • 工艺流程 及原理
    • 饱和食盐水
      • NH3
        • 氨盐水（含NaCl、HaHCO3、 NH4Cl、NH4HCO3）
          • 过滤，洗涤，CO2
            • 沉淀 NaHCO3
              • 煅烧
                • CO2（循环使用）
                • Na2CO3（产品）
            • 滤液 NH4Cl NaCl
              • 加NaCl细粉 通NH3 冷却，过滤，洗涤，干燥
                • NH4Cl晶体
                • 饱和食盐水（循环使用）
    • 合成氨工厂
      • NH3
      • CO2
    • ①产生NaHCO3的反应： NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl ②产生Na2CO3的反应： ▲ 2NaHCO=Na2CO3+H2O+CO2↑
  • 绿色思想
    • 循环使用物质为CO2，饱和食盐水