版化学浙江版必修一讲义专题2 从海水中获得的化.docx

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版化学浙江版必修一讲义专题2从海水中获得的化

第2课时　碳酸钠的性质与应用

知识内容

必考要求

加试要求

1.碳酸钠、碳酸氢钠的性质及检验方法。

2．碳酸钠、碳酸氢钠的用途。

b

a

c

a

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。

一　碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较

1．碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性比较

（1）实验探究

①在两支试管中分别加入少量的碳酸钠和碳酸氢钠（各约1g）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。

②分别向两支试管中滴加几滴水，振荡试管，用手触摸两支试管，其实验现象是Na2CO3加水结块成晶体，试管外壁发热；NaHCO3加水部分溶解。

③再分别向两支试管中加入约10mL水，用力振荡，分别滴加2～3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

①碳酸钠易与水结合形成晶体，反应方程式是Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O，并放出热量。

②水溶性：

Na2CO3和NaHCO3都能溶于水，溶解度大小比较：

Na2CO3溶解度大于NaHCO3。

③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，化学方程式为Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH；Na2CO3溶液中滴加CaCl2溶液的现象为溶液变浑浊，化学方程式为Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl。

（2）澄清石灰水中滴加NaHCO3溶液的现象为澄清石灰水变浑浊，化学方程式为Ca（OH）2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，澄清石灰水中滴加CaCl2溶液现象为无沉淀生成（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3mL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________________________________________。

（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________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）①两个气球均膨胀；②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碳酸钠与盐酸反应产生气体剧烈得多

（3）Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O

NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋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2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O。

归纳总结

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）

[提醒]　

（1）Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸实质分两步：

Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl

NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。

（2）相同温度下与相同浓度的稀盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3快。

1．有两个无标签的试剂瓶，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　A

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：

2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊，故可用来鉴别；D项NaHCO3与盐酸反应速率比Na2CO3快。

2．下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质叙述中错误的是（　　）

A．Na2CO3和NaHCO3都是盐，能与酸反应

B．常温时水溶性：

Na2CO3>NaHCO3

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2∶1

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　D

解析　A项正确；由Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑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2∶1，C项正确；D项两者都产生沉淀：

Na2CO3＋Ca（OH）2===2NaOH＋CaCO3↓，NaHCO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O＋NaOH，D项错误。

二　侯氏制碱法

1．反应原理

NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3＋NH4Cl，

2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。

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NaHCO3先从溶液中结晶析出。

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，所以，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。

归纳总结

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。

3．工业上用侯氏制碱法制得的纯碱中，往往含有碳酸氢钠和氯化钠。

（1）若用加热的方法检验纯碱样品中是否含有碳酸氢钠，应选用A、B、C三套装置中的____________________。

（2）写出将碳酸钠溶液与足量盐酸混合生成气体的离子方程式______________________。

（3）下列有关检验纯碱样品中是否含有氯化钠杂质的实验方案中，最合理的是________（填字母）。

A．取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水溶解，再加人足量盐酸至不再产生气泡，然后滴加几滴AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明样品中含有氯化钠杂质

B．取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水溶解，再加入足量硫酸至不再产生气泡，然后滴加几滴AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明样品中含有氯化钠杂质

C．取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水溶解，再加入足量硝酸至不再产生气泡，然后滴加几滴AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明样品中含有氯化钠杂质

答案　

（1）B　

（2）CO＋2H＋===H2O＋CO2↑　（3）C

解析　

（1）加热样品试管口应朝下倾斜，以防止试管炸裂。

（3）检验纯碱样品中是否含有NaCl，应加入足量的HNO3使CO全部生成CO2逸出，以防止CO的干扰。

1．下列说法中不正确的是（　　）

A．Na2CO3、NaHCO3溶液都显碱性

B．饱和Na2CO3溶液中，通入CO2有沉淀生成

C．Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀

D．物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，得到CO2的物质的量之比为2∶1

答案　D

解析　根据碳元素守恒，物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，产生CO2的物质的量相等。

2．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

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。

3．纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法中正确的是（　　）

A．分别用砂锅加热两种样品，全部分解挥发没有残留物的是小苏打

B．用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打

C．取两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打

D．先将两样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打

答案　C

解析　小苏打NaHCO3分解生成Na2CO3、H2O和CO2，有Na2CO3残留，A项错误；纯碱和小苏打的火焰颜色均为黄色，B项错误；二者的溶液中分别加入澄清石灰水，均有CaCO3沉淀生成，D项错误。

4．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Na2CO3很稳定，除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3可用加热法，A项错；相同条件下，Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO