第2課時(shí) 碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用,專題2 第二單元 鈉、鎂及其化合物,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.理解碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)和應(yīng)用。 2.掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化和鑒別方法。,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測(cè),內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.碳酸鈉、碳酸氫鈉的水溶性及酸堿性比較 (1)實(shí)驗(yàn)探究 在兩支試管中分別加入少量的碳酸鈉和碳酸氫鈉(各約1 g)進(jìn)行比較，它們外觀的細(xì)小差別是Na2CO3為 色粉末；NaHCO3為 。 分別向兩支試管中加入約10 mL水，用力振蕩，分別滴加23滴酚酞溶液，其現(xiàn)象是_ 。,白,細(xì)小的白色晶體,一、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)比較,Na2CO3完全溶解，溶液變紅色；NaHCO3部分溶解，溶液變,淺紅色,(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 水溶性： ，溶解度大?。篲 。 水溶液酸堿性： 。,Na2CO3和NaHCO3都能溶于水,Na2CO3溶解度,大于NaHCO3,Na2CO3、NaHCO3水溶液都呈堿性,相關(guān)視頻,2.碳酸鈉、碳酸氫鈉與某些堿或鹽溶液的反應(yīng) (1)澄清的石灰水中滴加Na2CO3溶液的現(xiàn)象為 ，化學(xué)方程式為 ；Na2CO3溶液中滴加CaCl2 溶液的現(xiàn)象為 ，化學(xué)方程式為_ 。 (2)澄清石灰水中滴加NaHCO3溶液的現(xiàn)象為 ，化學(xué)方程式為 ，NaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液現(xiàn)象為 。,澄清石灰水變渾濁,Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH,溶液變渾濁,Na2CO3CaCl2=CaCO3,2NaCl,澄清石灰水變渾濁,Ca(OH)22NaHCO3=CaCO3Na2CO32H2O,無沉淀生成(溶液仍澄清),3.碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)快慢的比較,(1)按上圖要求完成實(shí)驗(yàn)：在兩支試管中分別加入3 mL稀鹽酸，將兩個(gè)各裝有少量等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管的管口。將氣球內(nèi)的Na2CO3和 NaHCO3同時(shí)倒入試管中。觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_ _。,兩個(gè)氣球均膨脹；碳酸氫鈉與鹽酸混合比碳酸鈉與鹽酸混合氣球膨脹得快且大,答案,相關(guān)視頻,(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_ _。 (3)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是_ _。 碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是_ _。,碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體比碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體,劇烈得多,答案,Na2CO32HCl=2NaClCO2,H2O,NaHCO3HCl=NaClCO2,H2O,4.碳酸鈉、碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性的比較 (1)如圖所示實(shí)驗(yàn)為“套管實(shí)驗(yàn)”，小試管內(nèi)塞有沾有白色無水硫酸銅粉末的棉花球。,點(diǎn)燃酒精燈加熱，能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_ 。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Na2CO3受熱不分解；NaHCO3受熱易分解，生成物中含有 。由此可知，Na2CO3的熱穩(wěn)定性比NaHCO3 。 (3)鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種固體的方法是_ _ ，有關(guān)的化學(xué)方程式是_ 。,小試管中棉花球變藍(lán)色，B燒杯,中澄清石灰水變渾濁，A中有少量氣泡冒出,CO2和H2O,強(qiáng),兩種固體分別加熱，能生成,氣體且生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁的是NaHCO3，另一固體是,Na2CO3,2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O；,CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O,1.Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)比較,提醒 (1)Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸實(shí)質(zhì)分兩步：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl NaHCO3HCl=NaClH2OCO2。 (2)相同溫度下與相同濃度的稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，NaHCO3比Na2CO3快。,2.除雜,例1 下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)敘述中錯(cuò)誤的是 A.Na2CO3和NaHCO3都是鹽，能與酸反應(yīng) B.常溫時(shí)水溶性：Na2CO3>NaHCO3 C.等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3與相同的鹽酸充分反應(yīng)時(shí)，消耗酸 的體積之比是21 D.將澄清的石灰水分別加入少量Na2CO3和NaHCO3溶液時(shí)，前者產(chǎn)生 沉淀，后者不產(chǎn)生沉淀,答案,解析,解析 由Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2、NaHCO3HCl=NaClH2OCO2知，等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3與足量鹽酸反應(yīng)時(shí)消耗等濃度鹽酸的體積之比為21，C項(xiàng)正確； 兩者都產(chǎn)生沉淀：Na2CO3Ca(OH)2=2NaOHCaCO3，NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3H2ONaOH，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,例2 有兩個(gè)無標(biāo)簽的試劑瓶，分別裝有Na2CO3和NaHCO3固體，有4位同學(xué)為鑒別它們采用了以下不同的方法，其中不可行的是 A.分別配成溶液，再加入澄清石灰水 B.分別配成溶液，再加入CaCl2溶液 C.分別加熱，再檢驗(yàn)是否有使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生 D.分別取固體樣品，滴加同濃度鹽酸，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢,答案,解析,易誤提醒,解析 A項(xiàng)中的石灰水與Na2CO3和NaHCO3皆能發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3沉淀； B項(xiàng)中CaCl2與NaHCO3不反應(yīng)，與Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3沉淀； C項(xiàng)加熱時(shí)，只有NaHCO3受熱分解：2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2，產(chǎn)生的CO2能使澄清石灰水變渾濁，故可用來鑒別； D項(xiàng)，NaHCO3與鹽酸反應(yīng)速率比Na2CO3快。,易誤提醒,易誤提醒 鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液，不能用NaOH溶液，雖然前者不反應(yīng)后者能反應(yīng)，但均無明顯現(xiàn)象；也不能用澄清石灰水或Ba(OH)2溶液，二者能產(chǎn)生白色沉淀，現(xiàn)象相同無從區(qū)分。,1.反應(yīng)原理 NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl， 2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2。 2.NH3通入到飽和NaCl溶液中，形成氨水的NaCl飽和溶液，然后再通入CO2。這樣先形成了一個(gè)弱堿性的環(huán)境以后，可以增大CO2在溶液中的溶解度，生成更多的NaHCO3。 3.因?yàn)镹aHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度，所以是NaHCO3先從溶液中結(jié)晶析出。,二、侯氏制堿法,4.在制堿工業(yè)上，所用原料CO2和NH3是由合成氨廠提供的，所以工業(yè)生產(chǎn)上常將侯氏制堿和合成氨聯(lián)合在一起，稱為“聯(lián)合制堿法”。 5.“聯(lián)合制堿法”時(shí)還能得到NaHCO3和NH4Cl等副產(chǎn)品。,侯氏制堿法的注意問題 (1)利用侯氏制堿法制取NaHCO3時(shí)，在飽和NaCl溶液中應(yīng)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 我國著名化學(xué)家侯德榜發(fā)明的“聯(lián)合制堿法”的反應(yīng)原理用化學(xué)方程式可簡要表示為 NH3CO2H2O=NH4HCO3； NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl； 2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2。 (1)以上過程中沒有涉及的基本反應(yīng)類型是_，純堿屬于_(填“酸”“堿”或“鹽”)。,答案,解析,置換反應(yīng),鹽,解析 由NH3CO2H2O=NH4HCO3可知是多種物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì)，則屬于化合反應(yīng)，由NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl可知是化合物與化合物相互交換成分生成新的化合物與化合物，則屬于復(fù)分解反應(yīng)，由2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2可知是一種物質(zhì)反應(yīng)生成多種物質(zhì)，則屬于分解反應(yīng)，即以上反應(yīng)不涉及置換反應(yīng)；純堿的化學(xué)式為Na2CO3，是由金屬陽離子和酸根陰離子構(gòu)成的，屬于鹽。,(2)有人認(rèn)為“聯(lián)合制堿法”有以下優(yōu)點(diǎn)，你認(rèn)為正確的是_(填字母)。 A.生產(chǎn)過程中部分產(chǎn)物可作為原料使用 B.副產(chǎn)品是一種氮肥 C.反應(yīng)均不需要加熱，可節(jié)約能源,答案,解析,AB,解析 由以上三個(gè)反應(yīng)可知，水和二氧化碳等物質(zhì)可以循環(huán)使用，制取純堿時(shí)同時(shí)生成NH4Cl，NH4Cl是一種氮肥，而2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2反應(yīng)是需要加熱的，故選AB。,(3)第2步反應(yīng)中需加入磨細(xì)的食鹽粉，將食鹽磨細(xì)的目的是_ _。,答案,解析,加快反應(yīng)速率，,并使食鹽反應(yīng)充分,解析 因增大反應(yīng)物的接觸面積可以加快反應(yīng)速率，反應(yīng)中加入磨細(xì)的食鹽粉，能使其充分反應(yīng)且反應(yīng)速率加快。,(4)將第2步反應(yīng)的濾液(氯化銨)與剩余氯化鈉的混合溶液降溫，氯化銨晶體大量析出，而大部分氯化鈉仍留在溶液中，據(jù)圖分析氯化銨能大量結(jié)晶析出的原因是_。,答案,解析,氯化銨溶解度受溫度影響比氯化鈉大,解析 根據(jù)溶解度曲線可知，氯化銨的溶解度受溫度 影響大，降低溫度溶解度變小且變化趨勢(shì)大，而氯化 鈉的溶解度受溫度影響不大，降低溫度時(shí)溶解度變化很小，則氯化銨與剩余氯化鈉的混合溶液降溫，氯化銨晶體大量析出。,1.碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)的“三點(diǎn)差異” (1)溶解度：Na2CO3大于NaHCO3。 (2)熱穩(wěn)定性：Na2CO3大于NaHCO3。 (3)與酸反應(yīng)：NaHCO3與酸反應(yīng)比Na2CO3更劇烈。 2.“五個(gè)反應(yīng)” (1)2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2 (2)NaHCO3HCl=NaClH2OCO2 (3)Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2 (4)NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O (5)Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.下列說法中正確的是 A.發(fā)酵粉中主要含有氫氧化鈉，能使焙制出的糕點(diǎn)疏松多孔 B.碘鹽中的碘可以直接用淀粉檢驗(yàn) C.碳酸氫鈉可以用于治療胃酸過多 D.硫酸氫鈉屬于鹽類，其水溶液顯中性,解析 發(fā)酵粉的主要成分是小蘇打，A錯(cuò)誤； 碘鹽中的碘以碘酸鉀形式存在，而不是碘單質(zhì)，B錯(cuò)誤； 硫酸氫鈉的水溶液呈酸性，D錯(cuò)誤。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,2.下列有關(guān)Na2CO3、NaHCO3的敘述中正確的是 A.除去NaHCO3固體中混有的少量Na2CO3可用加熱法 B.相同條件下，Na2CO3在水中的溶解度小于NaHCO3在水中的溶解度 C.相同質(zhì)量的Na2CO3與NaHCO3與足量鹽酸反應(yīng)，Na2CO3放出的二氧 化碳?xì)怏w多且速率快 D.向物質(zhì)的量濃度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中滴入酚酞，前 者的紅色明顯比后者深,1,2,3,4,5,答案,解析,6,解析 NaHCO3受熱易分解而Na2CO3很穩(wěn)定，除去Na2CO3固體中混有的少量NaHCO3可用加熱法，A項(xiàng)錯(cuò)誤； 相同條件下，Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3在水中的溶解度，B項(xiàng)錯(cuò)誤； 106 g Na2CO3和84 g NaHCO3均產(chǎn)生1 mol CO2，所以相同質(zhì)量的Na2CO3與NaHCO3與足量鹽酸反應(yīng)，NaHCO3產(chǎn)生的二氧化碳多，且NaHCO3與鹽酸反應(yīng)更劇烈，反應(yīng)速率更快，C項(xiàng)錯(cuò)誤； NaHCO3和Na2CO3的水溶液均顯堿性，在物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，Na2CO3溶液的堿性更強(qiáng)，D項(xiàng)正確。,1,2,3,4,5,6,3.為了驗(yàn)證NaHCO3固體中是否含有Na2CO3，下列實(shí)驗(yàn)及判斷中正確的是 A.加熱，觀察是否有氣體放出 B.溶于水后加BaCl2溶液，看有無沉淀 C.溶于水后加石灰水，看有無沉淀 D.取固體試樣加鹽酸，看是否有氣泡產(chǎn)生,解析 對(duì)上述物質(zhì)加熱有氣體放出，只能證明有NaHCO3，而不能證明含有Na2CO3；NaHCO3與Na2CO3都能與石灰水反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，都能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡而無法鑒別。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,4.下列各組中的兩物質(zhì)作用時(shí)，反應(yīng)條件或反應(yīng)物用量的改變，對(duì)生成物沒有影響的是 A.Na2O與CO2 B.Na2CO3與HCl C.NaOH與CO2 D.C與O2,解析 A項(xiàng)中反應(yīng)只生成Na2CO3； B項(xiàng)中HCl少量，生成的是NaHCO3，HCl過量，則生成CO2和H2O； C項(xiàng)中由于CO2和NaOH的量不同可生成Na2CO3或NaHCO3，也可同時(shí)生成Na2CO3和NaHCO3的混合物； D項(xiàng)中在O2充足時(shí)生成CO2，不足時(shí)生成CO。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,5.有兩支試管分別裝有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判斷正確的是,1,2,3,4,5,答案,解析,6,解析 A項(xiàng)，都產(chǎn)生白色沉淀； B項(xiàng)，Na2CO3溶液中紅色深； D項(xiàng)，Na2CO3溶液中開始時(shí)無氣泡產(chǎn)生(發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3HCl=NaClNaHCO3)。,1,2,3,4,5,6,6.X、Y、Z、W為四種常見化合物，其中X含有四種元素，X、Y、Z的焰色反應(yīng)均為黃色，W為無色、無味氣體。這四種化合物具有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)物、產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去)：,1,2,3,4,5,答案,解析,6,請(qǐng)回答： (1)W的化學(xué)式是_。,CO2,解析 焰色反應(yīng)為黃色，可知X、Y、Z均含鈉元素；已知X含有四種元素，由X Z、XYZ及W為無色、無味氣體，可推測(cè)X為NaHCO3、Z為Na2CO3、Y為NaOH、W為CO2。4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即0.2 mol CO2通入含0.3 mol NaOH的溶液中，因1n(NaOH)/n(CO2)2，故溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3。n(Na)0.5 molL10.100 L0.05 mol，根據(jù)鈉元素守恒可知，固體加熱后得到的Na2CO3固體為0.025 mol，其質(zhì)量為2.65 g。,1,2,3,4,5,6,(2)X與Y在溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 (3)將4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)W通入100 mL 3 molL1的Y的水溶液后，溶液中的溶質(zhì)是_。 (4)自然界中存在X、Z和H2O按一定比例結(jié)晶而成的固體。取一定量該固體溶于水配成100 mL溶液，測(cè)得溶液中金屬陽離子的濃度為0.5 molL1。若取相同質(zhì)量的固體加熱至恒重，剩余固體的質(zhì)量為_g。,1,2,3,4,5,答案,6,NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O,Na2CO3和NaHCO3,2.65,