1、第2课时碳酸钠的性质与应用核心素养发展目标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。3.熟悉碳酸钠和碳酸氢钠在生产、生活中的应用，赞赏化学对社会发展的重大贡献。一、碳酸钠和碳酸氢钠的性质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进行比较，它们外观的细小差别是Na2CO3为白色粉末；NaHCO3为细小的白色晶体。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Na2CO3完全溶解，溶液变红色；NaHCO3部分溶解，溶液变浅红色。(2)实验结论水溶性：Na2CO3和NaHCO
2、3都能溶于水，溶解度大小：Na2CO3溶解度大于NaHCO3。水溶液酸碱性：Na2CO3、NaHCO3水溶液都呈碱性。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溶液的现象为澄清石灰水变浑浊，化学方程式：Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH。(2)澄清石灰水中滴加NaHCO3溶液的现象为澄清石灰水变浑浊，化学方程式：Ca(OH)22NaHCO3=CaCO3Na2CO32H2O。(3)Na2CO3溶液中滴加CaCl2溶液的现象为溶液变浑浊，化学方程式：Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl。(4)NaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液的现象为无沉淀
3、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物质的量的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_。(2)实验结论：_。(3)碳酸钠与盐酸反应的化学方程式：_。碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式：_。答案(1)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(2)碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比等物质的量的碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧烈(3)Na2CO32HCl=2NaClCO2H2ONaHCO3
4、HCl=NaClCO2H2O4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小试管中棉花球变蓝色，B烧杯中澄清石灰水变浑浊，A中有少量气泡冒出。(2)实验结论：Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中含有CO2和H2O。由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强。(3)鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体的方法是两种固体分别加热，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，有关的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；CO
5、2Ca(OH)2=CaCO3H2O。 Na2CO3和NaHCO3的性质比较名称碳酸钠(纯碱或苏打)碳酸氢钠(小苏打)颜色、状态白色粉末白色细小晶体溶解性易溶易溶，同温下溶解度比Na2CO3小水溶液的酸碱性碱性碱性，物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液与酸反应能反应，有气体产生剧烈反应，有气体产生与碱反应能与Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反应与碱溶液都能反应热稳定性稳定，受热不易分解不稳定，受热易分解可相互转化Na2CO3NaHCO3主要用途作去污剂、制玻璃、肥皂、造纸、纺织、洗涤剂、石油、冶金等发酵剂、灭火剂、医用(治疗胃酸过多)例1下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较
6、中，正确的是()A相同条件下，二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的B二者热稳定性不同，碳酸氢钠的热稳定性大于碳酸钠的C等质量的二者与足量盐酸反应生成CO2的量一样多D二者在一定条件下可以相互转化答案D解析Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的，A项错误；等质量的Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应，NaHCO3生成CO2的量多，C项错误。知识拓展碳酸及碳酸盐的热稳定性有如下关系：可溶性碳酸盐(不包括铵盐)不溶性碳酸盐酸式碳酸盐碳酸。例如：Na2CO3NaHCO3H2CO3，CaCO3Ca(HCO3)2H2CO3。例2有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固
7、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A解析A中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反应产生CaCO3沉淀；B中CaCl2与NaHCO3不反应，与Na2CO3反应产生CaCO3沉淀；C中加热时，只有NaHCO3受热分解，2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊，故可用来鉴别；D中NaHCO3与盐酸反应速率比Na2CO3快。易误提醒鉴别Na2CO3和NaH
8、CO3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，二者都能产生白色沉淀，现象相同无从区分。二、侯氏制碱法1主要反应NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3H2OCO2。2制法原理(1)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。(2)因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度，所以是NaHCO3先从溶液中结晶析出。(3)在制碱工业上，所用原料CO2和NH3是由合成氨厂
9、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”。“联合制碱法”时还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。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；2NaHCO3Na2CO3H2OCO2。(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”)。(2)有人认为“联合制碱法”有以下优点，你认为正确的是_(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(3)第2步反应中需加入磨细的食盐
10、粉，将食盐磨细的目的是_。(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(1)置换反应盐(2)AB(3)加快反应速率，并使食盐反应充分(4)氯化铵溶解度受温度影响比氯化钠大解析(1)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可知属于复分解反应，由2NaHCO3Na2CO3H2OCO2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
11、酸根阴离子构成的，属于盐。(2)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2NaHCO3Na2CO3H2OCO2反应是需要加热的，故选AB。(3)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)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
12、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，其水溶液显中性答案C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。2下列有关Na2CO3、NaHCO3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答案D解析NaHCO3受热易分解而
13、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 Na2CO3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。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
14、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，看是否有气泡产生答案B解析对上述物质加热有气体放出，只能证明有NaHCO3，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。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()ANa2O与CO2 BNa2CO3与HClCNaOH与CO2 DC与O2答案A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CO。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()选项操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀者为Na2CO3B分别加入2滴酚酞红色较浅者为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀者为Na2CO3D逐滴加入等浓度的盐酸立即产生气泡者为Na2CO3答案C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)。