1、第2课时 碳酸钠的性质与应用,专题2 第二单元 钠、镁及其化合物,学习目标定位 1.理解碳酸钠和碳酸氢钠的性质和应用。 2.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化和鉴别方法。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性比较 (1)实验探究 在两支试管中分别加入少量的碳酸钠和碳酸氢钠(各约1 g)进行比较，它们外观的细小差别是Na2CO3为 色粉末；NaHCO3为 。 分别向两支试管中加入约10 mL水，用力振荡，分别滴加23滴酚酞溶液，其现象是_ 。,白,细小的白色晶体,一、碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较,Na2CO3完全溶解，溶液变红色；NaHCO3部分溶解，溶液变,浅
2、红色,(2)实验结论 水溶性： ，溶解度大小：_ 。 水溶液酸碱性： 。,Na2CO3和NaHCO3都能溶于水,Na2CO3溶解度,大于NaHCO3,Na2CO3、NaHCO3水溶液都呈碱性,相关视频,2.碳酸钠、碳酸氢钠与某些碱或盐溶液的反应 (1)澄清的石灰水中滴加Na2CO3溶液的现象为 ，化学方程式为 ；Na2CO3溶液中滴加CaCl2 溶液的现象为 ，化学方程式为_ 。 (2)澄清石灰水中滴加NaHCO3溶液的现象为 ，化学方程式为 ，NaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液现象为 。,澄清石灰水变浑浊,Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH,溶液变浑浊,Na2CO3CaCl2
3、=CaCO3,2NaCl,澄清石灰水变浑浊,Ca(OH)22NaHCO3=CaCO3Na2CO32H2O,无沉淀生成(溶液仍澄清),3.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应快慢的比较,(1)按上图要求完成实验：在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和 NaHCO3同时倒入试管中。观察到的实验现象是_ _。,两个气球均膨胀；碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大,答案,相关视频,(2)实验结论：_ _。 (3)碳酸钠与盐酸反应的化学方程式是_ _。 碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式是_ _
4、。,碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比碳酸钠与盐酸反应产生气体,剧烈得多,答案,Na2CO32HCl=2NaClCO2,H2O,NaHCO3HCl=NaClCO2,H2O,4.碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的比较 (1)如图所示实验为“套管实验”，小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。,点燃酒精灯加热，能观察到的实验现象是_ 。 (2)实验结论：Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中含有 。由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3 。 (3)鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体的方法是_ _ ，有关的化学方程式是_ 。,小试管中棉花球变蓝色，B烧杯,中澄清石灰水变浑浊，A中
5、有少量气泡冒出,CO2和H2O,强,两种固体分别加热，能生成,气体且生成的气体能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3，另一固体是,Na2CO3,2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O；,CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O,1.Na2CO3和NaHCO3的性质比较,提醒 (1)Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸实质分两步：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl NaHCO3HCl=NaClH2OCO2。 (2)相同温度下与相同浓度的稀盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3快。,2.除杂,例1 下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质叙述中错误的是 A.Na2CO3和NaHCO3都是盐，能与酸
6、反应 B.常温时水溶性：Na2CO3NaHCO3 C.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与相同的盐酸充分反应时，消耗酸 的体积之比是21 D.将澄清的石灰水分别加入少量Na2CO3和NaHCO3溶液时，前者产生 沉淀，后者不产生沉淀,答案,解析,解析 由Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2、NaHCO3HCl=NaClH2OCO2知，等物质的量的Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应时消耗等浓度盐酸的体积之比为21，C项正确； 两者都产生沉淀：Na2CO3Ca(OH)2=2NaOHCaCO3，NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3H2ONaOH，D项错误。,例2 有两个无标签的试
7、剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中不可行的是 A.分别配成溶液，再加入澄清石灰水 B.分别配成溶液，再加入CaCl2溶液 C.分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生 D.分别取固体样品，滴加同浓度盐酸，观察产生气泡的快慢,答案,解析,易误提醒,解析 A项中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反应产生CaCO3沉淀； B项中CaCl2与NaHCO3不反应，与Na2CO3反应产生CaCO3沉淀； C项加热时，只有NaHCO3受热分解：2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2，产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊，故可用来鉴别
8、； D项，NaHCO3与盐酸反应速率比Na2CO3快。,易误提醒,易误提醒 鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，不能用NaOH溶液，虽然前者不反应后者能反应，但均无明显现象；也不能用澄清石灰水或Ba(OH)2溶液，二者能产生白色沉淀，现象相同无从区分。,1.反应原理 NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl， 2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2。 2.NH3通入到饱和NaCl溶液中，形成氨水的NaCl饱和溶液，然后再通入CO2。这样先形成了一个弱碱性的环境以后，可以增大CO2在溶液中的溶解度，生成更多的NaHCO3。 3.因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度，所以是N
9、aHCO3先从溶液中结晶析出。,二、侯氏制碱法,4.在制碱工业上，所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的，所以工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起，称为“联合制碱法”。 5.“联合制碱法”时还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。,侯氏制碱法的注意问题 (1)利用侯氏制碱法制取NaHCO3时，在饱和NaCl溶液中应先通入NH3，后通入CO2。 (2)NaHCO3在水中的溶解度小于NH4HCO3和NH4Cl、NaCl。,例3 我国著名化学家侯德榜发明的“联合制碱法”的反应原理用化学方程式可简要表示为 NH3CO2H2O=NH4HCO3； NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl；
10、2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2。 (1)以上过程中没有涉及的基本反应类型是_，纯碱属于_(填“酸”“碱”或“盐”)。,答案,解析,置换反应,盐,解析 由NH3CO2H2O=NH4HCO3可知是多种物质反应生成一种物质，则属于化合反应，由NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl可知是化合物与化合物相互交换成分生成新的化合物与化合物，则属于复分解反应，由2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2可知是一种物质反应生成多种物质，则属于分解反应，即以上反应不涉及置换反应；纯碱的化学式为Na2CO3，是由金属阳离子和酸根阴离子构成的，属于盐。,(2)有人认为“联合制碱法”有以下优点，你认为
11、正确的是_(填字母)。 A.生产过程中部分产物可作为原料使用 B.副产品是一种氮肥 C.反应均不需要加热，可节约能源,答案,解析,AB,解析 由以上三个反应可知，水和二氧化碳等物质可以循环使用，制取纯碱时同时生成NH4Cl，NH4Cl是一种氮肥，而2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2反应是需要加热的，故选AB。,(3)第2步反应中需加入磨细的食盐粉，将食盐磨细的目的是_ _。,答案,解析,加快反应速率，,并使食盐反应充分,解析 因增大反应物的接触面积可以加快反应速率，反应中加入磨细的食盐粉，能使其充分反应且反应速率加快。,(4)将第2步反应的滤液(氯化铵)与剩余氯化钠的混合溶液降温，氯化铵
12、晶体大量析出，而大部分氯化钠仍留在溶液中，据图分析氯化铵能大量结晶析出的原因是_。,答案,解析,氯化铵溶解度受温度影响比氯化钠大,解析 根据溶解度曲线可知，氯化铵的溶解度受温度 影响大，降低温度溶解度变小且变化趋势大，而氯化 钠的溶解度受温度影响不大，降低温度时溶解度变化很小，则氯化铵与剩余氯化钠的混合溶液降温，氯化铵晶体大量析出。,1.碳酸钠与碳酸氢钠性质的“三点差异” (1)溶解度：Na2CO3大于NaHCO3。 (2)热稳定性：Na2CO3大于NaHCO3。 (3)与酸反应：NaHCO3与酸反应比Na2CO3更剧烈。 2.“五个反应” (1)2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2 (2
13、)NaHCO3HCl=NaClH2OCO2 (3)Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2 (4)NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O (5)Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3,学习小结,达标检测,1.下列说法中正确的是 A.发酵粉中主要含有氢氧化钠，能使焙制出的糕点疏松多孔 B.碘盐中的碘可以直接用淀粉检验 C.碳酸氢钠可以用于治疗胃酸过多 D.硫酸氢钠属于盐类，其水溶液显中性,解析 发酵粉的主要成分是小苏打，A错误； 碘盐中的碘以碘酸钾形式存在，而不是碘单质，B错误； 硫酸氢钠的水溶液呈酸性，D错误。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,2.下列有关Na2CO3、NaHCO3
14、的叙述中正确的是 A.除去NaHCO3固体中混有的少量Na2CO3可用加热法 B.相同条件下，Na2CO3在水中的溶解度小于NaHCO3在水中的溶解度 C.相同质量的Na2CO3与NaHCO3与足量盐酸反应，Na2CO3放出的二氧 化碳气体多且速率快 D.向物质的量浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中滴入酚酞，前 者的红色明显比后者深,1,2,3,4,5,答案,解析,6,解析 NaHCO3受热易分解而Na2CO3很稳定，除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3可用加热法，A项错误； 相同条件下，Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3在水中的溶解度，B项错误； 106 g Na
15、2CO3和84 g NaHCO3均产生1 mol CO2，所以相同质量的Na2CO3与NaHCO3与足量盐酸反应，NaHCO3产生的二氧化碳多，且NaHCO3与盐酸反应更剧烈，反应速率更快，C项错误； NaHCO3和Na2CO3的水溶液均显碱性，在物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的碱性更强，D项正确。,1,2,3,4,5,6,3.为了验证NaHCO3固体中是否含有Na2CO3，下列实验及判断中正确的是 A.加热，观察是否有气体放出 B.溶于水后加BaCl2溶液，看有无沉淀 C.溶于水后加石灰水，看有无沉淀 D.取固体试样加盐酸，看是否有气泡产生,解析 对上述物质加热有气体放出，只能证明有N
16、aHCO3，而不能证明含有Na2CO3；NaHCO3与Na2CO3都能与石灰水反应产生沉淀，都能与盐酸反应产生气泡而无法鉴别。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,4.下列各组中的两物质作用时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是 A.Na2O与CO2 B.Na2CO3与HCl C.NaOH与CO2 D.C与O2,解析 A项中反应只生成Na2CO3； B项中HCl少量，生成的是NaHCO3，HCl过量，则生成CO2和H2O； C项中由于CO2和NaOH的量不同可生成Na2CO3或NaHCO3，也可同时生成Na2CO3和NaHCO3的混合物； D项中在O2充足时生成CO2，不足时生成
17、CO。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,5.有两支试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是,1,2,3,4,5,答案,解析,6,解析 A项，都产生白色沉淀； B项，Na2CO3溶液中红色深； D项，Na2CO3溶液中开始时无气泡产生(发生反应：Na2CO3HCl=NaClNaHCO3)。,1,2,3,4,5,6,6.X、Y、Z、W为四种常见化合物，其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色、无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)：,1,2,3,4,5,答案,解析,6,请回答： (1)W的化学式是_。,CO2,解析
18、 焰色反应为黄色，可知X、Y、Z均含钠元素；已知X含有四种元素，由X Z、XYZ及W为无色、无味气体，可推测X为NaHCO3、Z为Na2CO3、Y为NaOH、W为CO2。4.48 L(标准状况)即0.2 mol CO2通入含0.3 mol NaOH的溶液中，因1n(NaOH)/n(CO2)2，故溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3。n(Na)0.5 molL10.100 L0.05 mol，根据钠元素守恒可知，固体加热后得到的Na2CO3固体为0.025 mol，其质量为2.65 g。,1,2,3,4,5,6,(2)X与Y在溶液中反应的化学方程式是_。 (3)将4.48 L(标准状况)W通入100 mL 3 molL1的Y的水溶液后，溶液中的溶质是_。 (4)自然界中存在X、Z和H2O按一定比例结晶而成的固体。取一定量该固体溶于水配成100 mL溶液，测得溶液中金属阳离子的浓度为0.5 molL1。若取相同质量的固体加热至恒重，剩余固体的质量为_g。,1,2,3,4,5,答案,6,NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O,Na2CO3和NaHCO3,2.65,