純鹼的研究方法

A. 侯氏制鹼法方程式

侯氏制鹼法 （聯合制鹼法）
（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
（3）2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑
即：①NaCl(飽和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
②2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑ 氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨，這是第一步。
第二步是：碳酸氫銨與氯化鈉反應生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉澱，碳酸氫鈉之所以沉澱是因為他的溶解度很小。 根據 NH4Cl 在常溫時的溶解度比 NaCl 大，而在低溫下卻比 NaCl 溶解度小的原理，在 278K ～ 283K(5 ℃～ 10 ℃ ) 時，向母液中加入食鹽細粉，而使 NH4Cl 單獨結晶析出供做氮肥。
此法優點：保留了氨鹼法的優點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高到 96 ％； NH4Cl 可做氮肥；可與合成氨廠聯合，使合成氨的原料氣 CO 轉化成 CO2 ，革除了 CaCO3 制 CO2 這一工序。 碳酸鈉用途非常廣泛。雖然人們曾先後從鹽鹼地和鹽湖中獲得碳酸鈉，但仍不能滿足工業生產的需要。
1862年，比利時人索爾維（Ernest Solvay 1838—1922）發明了以食鹽、氨、二氧化碳為原料製取碳酸鈉的「索爾維制鹼法」（又稱氨鹼法）。此後，英、法、德、美等國相繼建立了大規模生產純鹼的工廠，並組織了索爾維公會，對會員以外的國家實行技術封鎖。 第一次世界大戰期間，歐亞交通梗塞。由於我國所需純鹼都是從英國進口的，一時間，純鹼非常缺乏，一些以純鹼為原料的民族工業難以生存。1917年，愛國實業家范旭東在天津塘沽創辦了永利鹼業公司,決心打破洋人的壟斷，生產出中國的純鹼。他聘請正在美國留學的侯德榜先生出任總工程師。 1920年，侯德榜先生毅然回國任職。他全身心地投入制鹼工藝和設備的改進上，終於摸索出了索爾維法的各項生產技術。1924年8月,塘沽鹼廠正式投產。1926年，中國生產的「紅三角」牌純鹼在美國費城的萬國博覽會上獲得金質獎章。產品不但暢銷國內，而且遠銷日本和東南亞。 針對索爾維法生產純鹼時食鹽利用率低，制鹼成本高，廢液、廢渣污染環境和難以處理等不足，侯德榜先生經過上千次試驗，在1943年研究成功了聯合制鹼法。這種方法把合成氨和純鹼兩種產品聯合生產，提高了食鹽利用率，縮短了生產流程，減少了對環境的污染，降低了純鹼的成本。聯合制鹼法很快為世界所採用。 侯氏制鹼法的原理是依據離子反應發生的原理進行的，離子反應會向著離子濃度減小的方向進行。也就是很多初中高中教材所說的復分解反應應有沉澱，氣體和難電離的物質生成。他要制純鹼（Na2CO3），就利用NaHCO3在溶液中溶液中溶解度較小，所以先製得NaHCO3。再利用碳酸氫鈉不穩定性分解得到純鹼。要製得碳酸氫鈉就要有大量鈉離子和碳酸氫根離子，所以就在飽和食鹽水中通入氨氣，形成飽和氨鹽水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的鈉離子，銨根離子，氯離子和碳酸氫根離子，這其中NaHCO3溶解度最小，所以析出，其餘產品處理後可作肥料或循環使用。

B. 純鹼是用什麼東西製造出來的

人們使用純鹼比使用火鹼普遍，這是因為碳酸鈉便宜，鹼性適中，不燒手，製造也比較容易，原料又充足。那麼，純鹼是用什麼東西造出來的呢？它是用食鹽和石灰石再加上水、空氣和煤製造出來的。我國制鹼工業不但開始得較早，而且，我國化學家還對制鹼工業的發展作出過重要的貢獻呢！本世紀初，我國就有了制鹼業。那時，用的是德國人的老辦法，用這種辦法，雖然能得到碳酸鈉，但它的副產品氯化鈣用處不大。我國化工專家侯德榜經過多年苦心研究，改革了德國人的老辦法，創立了「聯合制鹼法」。這個方法不再使用石灰石，節省了運輸能力，降低了生產成本，它的副產品氯化銨又是一種很好的化肥。這個方法早已傳遍了世界各地，被國際上稱為「侯氏制鹼法」。

C. 侯氏制鹼法是什麼

純鹼（碳酸鈉）在食品、造紙、醫葯、玻璃。肥皂、印染工業乃至人們日常生活用途極為廣泛。1862年，比利時人索爾維發明了以食鹽、氨、二氧化碳為原料製取純鹼的「索爾維制鹼法」（又稱氨鹼法）。英、法、德、美等國相繼建立大規模生產純鹼的工廠，並發起組織索爾維公會對非會員國實行技術封鎖。

我國科學家侯德榜決心打破索爾維公會對純鹼製造業的壟斷，生產出中國自己的純鹼。1933年，侯德榜將自己多年來研究制鹼技術的心得寫成《純鹼》一書在美國出版，該書是當時世界制鹼工業中惟一的權威性著作。侯德榜在「索爾維制鹼法」的基礎之上，針對「索爾維制鹼法」食鹽利用率低、廢棄氯化鈣不能加以利用等缺點，對純鹼的生產工藝進行了革新。1943年，他提出了制鹼、制氨的聯合生產過程，被國際制鹼界命名為「侯氏制鹼法」。其要點是在索爾維制鹼法的濾液中加入食鹽固體，並在30℃～44℃下往濾液中通人氨氣和二氧化碳氣體，使濾液達到飽和，然後冷卻到10℃以下，結晶出氯化銨，其母液又可重新作為索爾維制鹼法的制鹼原料。「侯氏制鹼法」的新工藝不僅使食鹽利用率從70％提高到96％，而且把制鹼和制氨的生產聯合起來，省去了石灰石燃燒產生CO2和蒸氨的設備。同時使原來無用的氯化鈣轉化成化肥氯化銨，解決了廢棄氯化鈣佔地毀田、污染環境的難題。

「候氏制鹼法」，為世界制鹼技術開辟了新途徑，得到國際學術界的高度重視，並引起強烈反響。從此，中國制鹼化學工業一躍而登上世界舞台。

D. 純鹼是什麼

純鹼是碳酸鈉。碳酸鈉（Sodium Carbonate)，是一種無機化合物，分子式為Na2CO3，分子量105.99，但分類屬於鹽，不屬於鹼。國際貿易中又名蘇打或鹼灰。它是一種重要的無機化工原料，主要用於平板玻璃、玻璃製品和陶瓷釉的生產。還廣泛用於生活洗滌、酸類中和以及食品加工等。

碳酸鈉常溫下為白色無氣味的粉末或顆粒。有吸水性，露置空氣中逐漸吸收1mol/L水分（約＝15%）。其水合物有Na2CO3·H2O，Na2CO3·7H2O和Na2CO3·10H2O。

來源

最早發明人工合成純鹼方法是18世紀末，法國路布蘭用芒硝加石灰石和煤在高溫下還原並進行碳酸化，得到以含Na2CO3為主的粗製品——黑灰，經過浸取、蒸發、精製、再結晶、烘乾，獲得純度約為97%的重質純鹼。

1861年，比利時歐內斯特·索爾維獨自發明了純鹼並獲得過專利。由於技術秘密保護一直未能大范圍應用，20世紀20年代才從美國突破，尤其是中國著名的化工專家侯德榜於1932年出版了《純鹼製造》一書，將保密70年，索爾維法公布於世。侯德榜還於1939-1942創建了侯氏制鹼法，並在四川建立了中試車間。

1952年在大連化工廠設立了聯合制鹼車間。日本旭硝子公司推出的NA法，實質上是聯鹼和氨鹼的折中法。可隨意調節純鹼與氯化銨的比例。

E. 利用純鹼在實驗室可以製取許多物質，某研究性學習小組對純鹼展開如下探究： Ⅰ．利用純鹼和稀鹽酸製取二

F. 某研究性學習小組對利用純鹼和熟石灰製取燒鹼溶液展開如下探究：步驟一：將純鹼溶於水，加入適量熟石灰；

（1）純鹼溶於水時，使用玻璃棒不斷地攪拌，加速純鹼溶解的速度；純鹼與熟石灰反應屬於鹽和鹼生成新鹽和新鹼的類型；
故答案是：攪拌，加速溶解；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
（2）若不貼緊，濾紙與漏斗之間就會產生氣泡，這有三個後果：①影響過濾速度；②濾液會遇到阻礙從而沖破濾紙，失去過濾效果．③若不貼緊，濾液可能溢出；
故答案是：①影響過濾速度；②濾液會遇到阻礙從而沖破濾紙，失去過濾效果．③濾液可能溢出；
（3）實驗結論的獲得取決於加入的物質及發應現象不同．濾液中若含Ca（OH）₂；濾液中含有氫氧化鈉時，滴入酚酞溶液，則溶液變為紅色；濾液中含有碳酸鈉，則碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉澱；
故答案是：濾液中不含Ca（OH）₂；溶液變紅色；有白色沉澱產生．

G. 我國化學家侯德榜發明了一種著名的純鹼生產方法----「聯合制鹼法」．（1）「聯合制鹼法」生產過程用化學

（1）①屬於化合反應，②屬於復分解反應，③屬於分解反應，不涉及置換反應，所以本題答案為：置換反應；
（2）固體顆粒的大小影響反應的速度，副產物為氯化銨，屬於氮肥，所以本題答案為：加快化學反應速率或加快食鹽溶解，氮；
（3）①據圖甲可以看出，當加入鹽酸的量為50g時開始產生二氧化碳，當加入鹽酸的量為100g時不再生成二氧化碳，設產生二氧化碳的質量為x，則有
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑．
36.544
50g×14.6% x

H. 告訴我侯式制鹼法是什麼

1937年，日本帝國主義向中國發動全面進攻，我國的化學機構大部分受到嚴重破壞，沒有什麼大的成就可言。在這個時候，獨放異彩的要推侯德榜的聯合制鹼法的成功了。

純鹼，化學名稱叫碳酸鈉，俗稱蘇打。它是重要的化工產品，廣泛用於製造玻璃、肥皂、紙漿、洗滌劑和石油煉制等。純鹼在自然界中也有，但是產地分散，純度不高，因此遠遠不能滿足社會需要。

18世紀，歐洲的科學家們已經開始了制純鹼的研究，基本上是下列反應所組成。

1.Na2SO4+2C=Na2S+2CO2

2.Na2S+CaCO3=CaS+Na2CO3

由於上述反應必須在高溫下，且不能連續發生，浪費原料、污染環境等，最終沒有成功。

後來，比利時化學家索維爾又發現了新的方法。他用的基本原料是食鹽和石灰石，製造過程是這樣的：先將濃的食鹽溶液通入氨氣飽和以後，再通入二氧化碳。二氧化碳是石灰石經過煅燒以後製得的。在溶液中氨、二氧化碳和水相互作用，生成酸式碳酸銨。酸式碳酸銨再與食鹽發生反應就得到酸式碳酸鈉和副產物氯化銨。

酸式碳酸鈉溶解度小，經過過濾分離以後，再經過加熱，就得到純鹼，並放出二氧化碳。二氧化碳可重新使用，而副產物氯化銨與石灰加熱以後生成氯化鈣和氨。

這種方法的優點是：反應中生成的二氧化碳和氨可循環利用，原料易得，工藝簡單。但有兩大缺點：一是食鹽的利用率不高，只有70％左右；二是生成大量無用的氯化鈣，即妨礙連續化生產，又增加了純鹼的成本，而且污染江河。

1939年，我國著名化學家侯德榜教授經過多年的潛心研究，提出了世界聞名的「聯合制鹼法」。這個方法即保留了索維爾方法的全部優點，同時又克服了它的全部缺點，使制鹼法達到臻善臻美的地步。

侯氏制鹼法的原理是；低溫下在氨炮和了的飽和食鹽水中通入CO2可析出NaHCO3，此時母液中的Na+減少而Cl-相當多。再加細鹽末，因同離子效應，在低溫下NH4Cl的溶解度小而NaCl的溶解度隨溫度的變化不大，因而NH4Cl析出，食鹽不析出。如此往復，這樣原料可充分利用，最後得到兩種重要化工產品：純鹼和氯化銨（肥料）。侯氏制鹼法主要化學反應如下：

（在鹼母液中）

（在銨母液中）

由於侯德榜教授在製造純鹼方面的突出貢獻，他所發明的這種方法， 1941年被世界化學工業協會正式命名為「侯氏制鹼法」。他本人被英國皇家學會、美國化工學會和美國機械學會授予榮譽會員稱號。

侯德榜和"侯氏制鹼法"

20世紀初，我國需要的純鹼全靠外國進口，制鹼技術被外國資本家嚴密封鎖。在美國攻讀化學工程的侯德榜，具有強烈的愛國熱情，立志為祖國制鹼工業作出貢獻。回國後，侯德榜經過反復試驗，終於使潔白的純鹼生產出來，結束了我國完全靠進口洋鹼的歷史。後來，侯德榜又發明了聯合制鹼法，被命名為「侯氏制鹼法」。從此，中國制鹼化學工業躍上世界舞台。 侯氏制鹼法，就是將制鹼中含氯的廢液與合成氨過程中的二氧化碳廢氣加以回收、 利用，製成純鹼和氯化銨化肥，使制鹼和制銨兩大工業聯合起來，所以又稱為「聯合制鹼法」。

關於侯式制鹼法的原理進行試驗為什麼先在食鹽水中通入NH3,待飽和後在通入 CO2——如果不通氨氣即通入CO2，是得不到NaHCO3的，因為同時會生成鹽酸（可以自己寫一下方程式就知道了），所以先通入氨氣，最後得到的產物是NaHCO3和NH4Cl，由於是氨氣的飽和溶液，而NaHCO3的溶解度小於NH4Cl，所以可以得到固態的NaHCO3。這就是侯式制鹼法的原理。

（CO2在水中溶解度小，在食鹽水中溶解度更小，先通CO2到食鹽水中的話，水中不會存留多少CO2，這樣的話，再通入NH3，不會生成NaHCO3。而先通NH3，NH3在水中溶解度大，氨水飽和後，通入CO2，此時溶液中存在的離子有：Na+,Cl-,NH4+,HCO3-等，這些離子可以自由組合，由於NaHCO3溶解度比NH4Cl溶解度小，所以通入一定CO2後，NaHCO3就會析出，得到NaHCO3,而後加熱NaHCO3可以得到純鹼Na2CO3）

I. 請教化學高手〈侯氏制鹼法〉

侯氏制鹼法

[編輯本段]侯氏制鹼法

（聯合制鹼法）

（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3

(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓

（3）2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑

即：①NaCl(飽和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓

②2NaHCO3=加熱=Na2CO3+H2O+CO2↑

氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨，這是第一步。第二步是：碳酸氫銨與氯化鈉反應生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉澱，碳酸氫鈉之所以沉澱是因為他的溶解度較小。

根據NH4Cl在常溫時的溶解度比NaCl大，而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理，在278K～283K(5℃～10℃)時，向母液中加入食鹽細粉，而使NH4Cl單獨結晶析出供做氮肥。

此法優點：保留了氨鹼法的優點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高到96％；NH4Cl可做氮肥；可與合成氨廠聯合，使合成氨的原料氣CO轉化成CO2，革除了CaCO3制CO2這一工序。

碳酸鈉用途非常廣泛。雖然人們曾先後從鹽鹼地和鹽湖中獲得碳酸鈉，但仍不能滿足工業生產的需要。

1862年，比利時人索爾維（ErnestSolvay1838—1922）發明了以食鹽、氨、二氧化碳為原料製取碳酸鈉的「索爾維制鹼法」（又稱氨鹼法）。此後，英、法、德、美等國相繼建立了大規模生產純鹼的工廠，並組織了索爾維公會，對會員以外的國家實行技術封鎖。

第一次世界大戰期間，歐亞交通梗塞。由於我國所需純鹼都是從英國進口的，一時間，純鹼非常缺乏，一些以純鹼為原料的民族工業難以生存。1917年，愛國實業家范旭東在天津塘沽創辦了永利鹼業公司,決心打破洋人的壟斷，生產出中國的純鹼。他聘請正在美國留學的侯德榜先生出任總工程師。

1920年，侯德榜先生毅然回國任職。他全身心地投入制鹼工藝和設備的改進上，終於摸索出了索爾維法的各項生產技術。1924年8月,塘沽鹼廠正式投產。1926年，中國生產的「紅三角」牌純鹼在美國費城的萬國博覽會上獲得金質獎章。產品不但暢銷國內，而且遠銷日本和東南亞。

針對索爾維法生產純鹼時食鹽利用率低，制鹼成本高，廢液、廢渣污染環境和難以處理等不足，侯德榜先生經過上千次試驗，在1943年研究成功了聯合制鹼法。這個新工藝是把氨廠和鹼廠建在一起，聯合生產。由氨廠提供鹼廠需要的氨和二氧化碳。母液里的氯化銨用加入食鹽的辦法使它結晶出來，作為化工產品或化肥。食鹽溶液又可以循環使用。為了實現這一設計，在1941一1943年抗日戰爭的艱苦環境中，在侯德榜的嚴格指導下，經過了500多次循環試驗，分析了2000多個樣品後，才把具體工藝流程定下來，這個新工藝使食鹽利用率從70％一下子提高到96％，也使原來無用的氯化鈣轉化成化肥氯化銨，解決了氯化鈣佔地毀田、污染環境的難題。這方法把世界制鹼技術水平推向了一個新高度，贏得了國際化工界的極高評價。1943年，中國化學工程師學會一致同意將這一新的聯合制鹼法命名為「侯氏聯合制鹼法」。所謂「聯合制鹼法」中的「聯合」，指該法將合成氨工業與制鹼工業組合在一起，利用了生產氨時的副產品CO2，革除了用石灰石分解來生產，簡化了生產設備。此外，聯合制鹼法也避免了生產氨鹼法中用處不大的副產物氯化鈣，而用可作化肥的氯化銨來回收，提高了食鹽利用率，縮短了生產流程，減少了對環境的污染，降低了純鹼的成本。聯合制鹼法很快為世界所採用。

侯氏制鹼法的原理是依據離子反應發生的原理進行的，離子反應會向著離子濃度減小的方向進行。也就是很多初中高中教材所說的復分解反應應有沉澱，氣體和難電離的物質生成。他要制純鹼（Na2CO3），就利用NaHCO3在溶液中溶液中溶解度較小，所以先製得NaHCO3。再利用碳酸氫鈉不穩定性分解得到純鹼。要製得碳酸氫鈉就要有大量鈉離子和碳酸氫根離子，所以就在飽和食鹽水中通入氨氣，形成飽和氨鹽水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的鈉離子，銨根離子，氯離子和碳酸氫根離子，這其中NaHCO3溶解度最小，所以析出，其餘產品處理後可作肥料或循環使用。