侯氏制碱法的化学方程式 制碱法步骤及原理

侯氏制碱法的化学方程式 制碱法步骤及原理

引用

高三网

1.

http://www.gaosan.com/gaokao/833667.html

侯氏制碱法，又称联合制碱法，是中国化学家侯德榜在氨碱法基础上改进的一种制碱工艺。该方法以食盐（NaCl）、氨（NH3）和二氧化碳（CO2）为原料，通过一系列化学反应制得纯碱（碳酸钠）和氯化铵。本文将详细介绍侯氏制碱法的化学方程式、具体步骤及原理。

侯氏制碱法的化学方程式

侯氏制碱法的主要化学方程式包括：

1. 制取碳酸氢钠（NaHCO₃）：
   在饱和食盐水中通入氨气（NH₃）和二氧化碳（CO₂），生成碳酸氢钠和氯化铵。这个过程的化学方程式为：
   NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O → NaHCO₃↓ + NH₄Cl

   注意，碳酸氢钠的溶解度相对较小，在饱和食盐水中会以晶体的形式析出。

2. 碳酸氢钠的分解：
   将析出的碳酸氢钠晶体加热分解，就可以得到碳酸钠（纯碱）、水蒸气和二氧化碳。这个过程的化学方程式为：
   2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑

3. 二氧化碳的循环利用：
   在侯氏制碱法中，加热碳酸氢钠分解产生的二氧化碳气体可以被重新收集并用于第一步的反应中，从而实现二氧化碳的循环利用。

4. 氯化铵的获取：
   在第一步的反应中，除了生成碳酸氢钠外，还会生成氯化铵。氯化铵可以通过蒸发母液（即反应后的剩余溶液）来得到。由于氯化铵的溶解度随温度变化较大，因此可以通过加热蒸发、冷却结晶的方法来获取氯化铵晶体。

侯氏制碱法步骤及原理

具体步骤：

1. 原料准备： 准备食盐、氨和二氧化碳作为原料。
2. 氨化： 将氨气通入饱和的食盐水中，形成氨盐水。
3. 碳化： 向氨盐水中通入二氧化碳，生成碳酸氢钠。
4. 过滤与洗涤： 将生成的碳酸氢钠过滤出来，并进行洗涤以去除杂质。
5. 加热分解： 将碳酸氢钠加热分解，生成纯碱、水和二氧化碳。
6. 纯碱分离与干燥： 将生成的纯碱进行分离并干燥，得到最终产品。

原理：

侯氏制碱法主要基于复分解反应，即反应物交换成分生成新的化合物的反应。具体来说，利用氨气（NH₃）和二氧化碳（CO₂）与饱和氯化钠（NaCl）溶液反应，生成碳酸氢钠（NaHCO₃）和氯化铵（NH₄Cl）。由于碳酸氢钠在溶液中的溶解度相对较小，因此会以沉淀的形式析出。随后，对析出的碳酸氢钠进行加热处理，使其分解生成碳酸钠（Na₂CO₃）、水和二氧化碳，从而得到纯碱。