【初中纯碱制法化学式】在初中化学学习中,纯碱(碳酸钠)的制法是一个重要的知识点。纯碱是一种常见的无机盐,广泛用于玻璃、洗涤剂、造纸等行业。初中阶段主要介绍的是“侯氏制碱法”,这是我国著名化学家侯德榜先生发明的一种制备纯碱的方法。
一、纯碱的化学式
纯碱的化学名称是碳酸钠,其化学式为:
Na₂CO₃
二、初中阶段的纯碱制法——侯氏制碱法
侯氏制碱法是一种以食盐(NaCl)、二氧化碳(CO₂)和氨气(NH₃)为原料,通过一系列化学反应制取碳酸钠的方法。该方法不仅提高了生产效率,还减少了废物排放,具有环保意义。
反应原理简述:
1. 氨盐水的制备
将氨气通入饱和食盐水中,形成氨盐水。
2. 二氧化碳的通入
向氨盐水中通入二氧化碳气体,发生反应生成碳酸氢钠(NaHCO₃)沉淀。
3. 碳酸氢钠的加热分解
碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠(纯碱)、水和二氧化碳。
三、主要反应方程式
反应步骤 | 化学反应式 | 说明 |
1. 氨盐水的制备 | NH₃ + H₂O + NaCl → NH₄Cl + NaOH | 实际过程中为溶解过程,不涉及化学反应 |
2. 通入二氧化碳 | NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O → NaHCO₃↓ + NH₄Cl | 生成碳酸氢钠沉淀 |
3. 碳酸氢钠加热分解 | 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O↑ + CO₂↑ | 碳酸氢钠受热分解生成纯碱 |
四、总结
在初中化学中,纯碱(碳酸钠)的制法主要是通过侯氏制碱法实现的。该方法利用了食盐、氨气和二氧化碳作为原料,经过一系列化学反应最终得到纯碱。其核心反应包括:
- 碳酸氢钠的生成
- 碳酸氢钠的热分解
掌握这些反应方程式和原理,有助于理解工业上如何高效地生产纯碱,并为后续学习其他无机化工工艺打下基础。
表格总结:
名称 | 化学式 | 制法名称 | 主要原料 | 重要反应式 |
纯碱 | Na₂CO₃ | 侯氏制碱法 | 食盐、氨气、二氧化碳 | 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑ |
碳酸氢钠 | NaHCO₃ | — | 氨盐水、二氧化碳 | NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O → NaHCO₃↓ + NH₄Cl |
氨盐水 | — | — | 食盐、氨气 | — |