老师：同学们好，今天我们进入化学工业流程专题第四课时的学习，请大家摁下暂停键，熟悉今天的学习目标。我们在前三个课时分别讨论了工业流程中的条件选择、产品的分离与提纯、完成工业制备的基本思路，并建构起了工业流程的基本框架。今天我们重点关注工业流程中的条件控制，也就是化学房原理在工业流程中的具体应用。人教版选修四、化学房原理这本书基本内容有四个，一个是化学房速率问题，一个是化学房的限度问题，一个是化学反应的方向问题。第四个是化学反应中的能量变化问题。那我们学这些化学纺原理知识在实际的工农业生产中有什么价值？第一，我们可以选择合适的条件，提高已知反应的化学反应速率和转化率。我们还可以控制或者创造条件，使很难发生的反应能够发生。我们还可以充分利用物质资源、能量资源，做到物尽其用。今天我们以工业制纯碱为例，体会我们所学的这些原理知识在工业制纯碱的过程中的具体应用。碳酸钠因其溶液呈碱性，俗称为纯碱。那我们如何完成纯碱的工业之辈，先从类别上看，碳酸钠属乙盐，再从组成元素上看，它有钠元素、碳元素和氧元素。如果你来设计，你会选择什么原料，采用什么原理完成碳酸钠的制备？我想同学一定会想到用烧碱那个二氧化碳制得碳酸钠，那大家想工业上烧碱是如何来的？对，是采用电解饱和食盐水的方法获得了烧碱，如果按此办法得到烧碱，拿着烧碱再跟二氧化碳制得碳酸钠，那碳酸钠的制备成本也太高了。也请大家上网搜索，烧碱的价格比碳酸钠的价格高多了。那要是从原料来源丰富、价廉易得这个角度来考虑，科学家就想到了用氯化钠和二氧化碳脂碳酸钠。
老师：但是二氧化碳和氯化钠能够直接转化成碳酸钠吗？也就是说，氯化钠水跟二氧化碳能够生成碳酸钠和盐酸吗？答案是否定的，因为同学们一定对碳酸钠跟盐酸的反应印象深刻，我们把盐酸加到碳酸钠溶液中，会明显看到大量的气泡二氧化碳来，那我们用我们所学的知识来解释这个反应的话，盐酸是强酸，制备弱酸碳酸是应该的。再说碳酸又不稳定，又分解生成二氧化碳，二氧化碳不断从体系中还能够溢出，带动碳酸钠跟盐酸的反应几乎彻底的发生。所以我们书写碳酸钠跟盐酸方程式的时候，通常用等号表达，也就是说不考虑氯化钠水。
老师：二氧化碳能够转化成碳酸钠和盐酸，那我们如何利用证据来证明这个转化难以实现？先从酸性这个角度来看，这是碳酸的电离常数，由此看，碳酸的酸性很弱，那经过计算，常温常压下，即便是饱和的二氧化碳水溶液，它里边氢离子浓度也仅仅是一乘以10的-4次方摩尔霉生。而常温的时候，我们如果配浓度很大的盐酸溶液的话，它的氢离子浓度可以达到十几摩每升，也就是说溶液中氢离子跟氯离子是可以大量共存的。
老师：再从溶解性质的角度来看，碳酸钠在20度的时候溶解度是21克，那我们配得碳酸钠的饱和溶液中，钠离子浓度它可以达到4摩每升，碳酸跟离子浓度可以达到2摩每升，也就是说碳酸跟离子跟钠离子也是可以大量共存的。那现在我
