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【创新设计】2014化学苏教版必修一【课件】2-2-2碳酸钠的性质与应用


第2课时 碳酸钠的性质与应用

笃学一 碳酸钠
1. 碳酸钠的物理性质 粉末 状___ 固体。碳酸钠 纯碱 或_____ 苏打,___ 白 色_____ 碳酸钠俗称_____ Na2CO3· 10H2O,在空气里碳酸 晶体含结晶水,化学式为______________ 失去结晶水,并逐渐碎裂成粉末,该过程 钠晶体很容易___________ 风化。 称为_____
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碳酸钠的化学性质 2. 实验 实验现象 结论或解释

【实验1】 在两支洁净 的试管中分别加入2~3 Na ____________________ 2CO3+Ca(OH)2=== 均有白色 mL澄清石灰水和氯化 _________ CaCO ↓+2NaOH, ____________________ 3 钙溶液,再分别向上述 Na2CO3+CaCl2=== ____________________ _________ 两支试管中滴加碳酸钠 沉淀生成 CaCO3↓+2NaCl ____________________ 溶液,振荡,观察实验 现象

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【实验2】 按下图所 示组装仪器,将滴管 中的浓盐酸滴入瓶 中,观察实验现象

盐酸加入碳酸 ____________ 钠溶液有气泡 _____________ 产生,气球体 _____________ 积膨胀 ______

Na2CO3+2HCl=== ___________________ 2NaCl+H2O+CO2↑ ___________________

碳酸钠与盐酸反应 【实验3】 用pH试纸 测定碳酸钠溶液的pH pH>7 ________ 水溶液显碱性 ______________
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【实验4】 在一只烧杯 中加入50 mL 0.5 mol· L -1碳酸钠溶液,用酒精 灯将碳酸钠溶液加热至 接近沸腾。将一块有油 铜片上的油污去 水溶液显碱性, ______________ _______________ 污的铜片浸入碳酸钠溶 加热碱性增强 掉,变得光亮 ____________ ______________ 液中,静置约2 min。用 镊子将铜片从溶液中取 出后,用水冲洗干净。 比较浸入碳酸钠溶液前 后铜片表面的情况

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3. 碳酸钠的用途

肥皂 、____ 玻璃 、_____ 合成 纯碱是一种非常重要的化工原料,在_____ 洗涤剂 、_____ 食品 等工业中 造纸 、______ 纺织 、石油、冶金、_____ _______ Na2CO3 溶液 有广泛应用。在日常生活和生产中常用热的________
来除去物品表面的油污。

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笃学二 碳酸氢钠
1. 物理性质 小苏打 ,是一种细小___ 白 色晶体,___ 易溶 碳酸氢钠俗称为_______ 小。 于水,相同温度下,NaHCO3的溶解度比Na2CO3___ 碳酸钠与碳酸氢钠化学性质的比较 2. 实验方案 实验现象 实验结论

将相同质量的 NaHCO3首先结 _____________________ 相同温度下NaHCO3的 ______________ Na2CO3, 溶解度小于 Na2CO3 晶析出 NaHCO3慢慢溶 _______ _____________________ 于水
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用pH试纸测量相 相同浓度时Na2CO3 __________________ 碳酸钠溶液的 pH 大 同的碳酸钠溶液 __________________ 溶液的碱性强于 ___________________ 于碳酸氢钠的 pH 和碳酸氢钠溶液 __________________ NaHCO3溶液 _____________ 的pH NaHCO __________________ 3受热分解生 分别加热 Na2CO3稳定, 成Na2CO3、H2O和 ______________ __________________ NaHCO3和 CO2Na2CO3受热 NaHCO3受热易分解 _________________ __________________ Na2CO3 不分解 _______ 向盛有Na2CO3、 NaHCO3固体的 试管中分别滴加 相同浓度的盐酸

NaHCO3与盐酸反应 __________________ NaHCO3、Na2CO3 __________________ 比 Na2CO3剧烈,都 __________________ 均能与盐酸反应,但 _________________ 放出气体 ________ _________________ NaHCO3反应剧烈

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【慎思1】 纯碱的化学成分是什么?该物质为何被称为纯碱?
碳酸钠的水溶液显碱性,所以纯碱属于碱。这种观点对 吗?

提示

纯碱的化学成分是Na2CO3,因为Na2CO3的水溶液

显碱性,因而被称为纯碱。不对。因为Na2CO3在水溶液 中电离出酸根( CO32-)和金属阳离子( Na+ ) ,所以纯碱不 属于碱,属于盐。

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【慎思2】鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液可用氯化钙溶液,其现象
是什么?能否用氢氧化钙溶液? 提示 碳酸钠溶液可与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉

淀,碳酸氢钠与氯化钙溶液不反应。不能用氢氧化钙溶
液,因为碳酸氢钠也可以与氢氧化钙溶液反应生成白色沉 淀,致使二者现象相同,无法鉴别。

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【慎思3】 碳酸钠溶液与盐酸反应时,二者滴加的次序不同, 产生的现象不同。试解释。 提示 向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量): 2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O。若向Na2CO3溶 液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足):HCl+Na2CO3=== NaCl+NaHCO3(无气泡),HCl+NaHCO3===NaCl+ CO2↑+H2O。由以上分析可知,不同的滴加顺序产生不

同的现象,这就是不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸
的原理。

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【慎思4】 在做碳酸氢钠分解的实验时需要注意什么? 提示 (1)装药品时,应将药品倾斜地铺在试管底部,以便于 1 受热;(2)固定大试管时,应夹在其中上部(离管口 处)且要使 3 试管口略向下倾斜.防止反应生成的水冷却回流而将试管炸 裂;(3)当试管中产生气体减少时,若停止实验,应先将导气 管从石灰水中取出来,再撤去酒精灯停止加热,否则,会使 石灰水倒吸而引起试管炸裂。

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要点一

碳酸钠与碳酸氢钠的性质
碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3) 小苏打 易溶
△ 2NaHCO3 ===== Na2CO3 +CO2↑+H2O

碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较

俗名 溶解性

纯碱、苏打

易溶(同温下,溶解 度大于碳酸氢钠)
稳定 碱性(相同浓度时, 碳酸钠水溶液的pH 比碳酸氢钠的大)

热稳定性

碱性

碱性
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盐酸
与 酸 碳酸 NaOH 与 碱

Na2CO3+2HCl=== 2NaCl+H2O+CO2↑

NaHCO3+HCl=== NaCl+H2O+CO2↑
不能反应 NaHCO3+NaOH ===Na2CO3+H2O 产物与反应物的量有 关

Na2CO3+H2O+CO2 ===2NaHCO3
不能反应

Na2CO3+Ca(OH)2 Ca(OH)2 ===CaCO3↓+ 2NaOH

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【例1】? 有关纯碱和小苏打的叙述正确的是 NaHCO3产生的CO2多

(

)。

A.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀盐酸反应,

B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反
应,NaHCO3消耗的盐酸多 C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而

Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀
D.Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应,又能与氢氧化钠 反应

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解析

Na2 CO3和NaHCO3分别与HCl反应,有关物质的

质量关系是: Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑

106 g
84 g

73 g
36.5 g

44 g
44 g

NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑

显然,等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应,
NaHCO3产生的二氧化碳多,Na2CO3消耗盐酸多.故A正 确,B不正确;向NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中滴加 Ba(OH)2均有沉淀产生,C选项不正确;Na2CO3溶液不能 与NaOH反应,D选项不正确。

答案

A
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Na2CO3和NaHCO3的性质不同点主要包括四个方

面:其一是Na2CO3和NaHCO3的溶解性不同,
Na2CO3的溶解度略大于NaHCO3的溶解度;其二是 Na2CO3和NaHCO3的热稳定性不同,NaHCO3受热 易分解,Na2CO3稳定;其三是Na2CO3和NaHCO3与 同等浓度的酸反应放出气体的速率不同,NaHCO3 的反应放出气体的速率更快;其四是Na2CO3不与 NaOH反应,与Ca(OH)2和Ba(OH)2反应生成沉淀, 而NaHCO3可与碱反应生成碳酸盐和水。

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【体验1】? 下图中A至F是化合物,G是单质。

写出A、B、E、F的化学式:A________,B__________, E____________,F____________。

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解析

本题有两条转化信息,题目文字表述简洁明了,主

要考查元素化合物间的相互转化关系和对知识进行归纳分 析、综合比较判断的能力。其解题思路是根据物质的分解 和物质之间的相互转化规律综合分析比较,化合物A受热 分解可生成三种化合物,在中学常见的化合物范围内,A 可能是KMnO4、某些酸式盐或碱式碳酸铜等。又因为A、 B可相互转化,则A、B中至少有一种为盐,因A分解产生 的两种化合物都能与化合物E反应产生单质G,G可能为

O2,E为Na2O2,则C为CO2,D为H2O,然后进行推测验
证。 答案 NaHCO3 Na2CO3 Na2O2 NaOH
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要点二

|

碳酸钠与碳酸氢钠相关计算

差量法

在化学反应中,根据组成定律和质量守恒定律,反应物和
生成物按一定的质量比发生反应。在具体的一个反应中, 还可以根据需要,进行某些特定的组合,即反应方程式某 些项目进行加减组合。如碳酸氢钠固体的分解反应,产物 中的二氧化碳和水是气体,若讨论固体质量的变化,可以 是前后固体质量的差值,也可以是非固体物质、按化学方 程式中比例关系合并为一个比例量,与原方程式各种量成 比例关系。具体如下:

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△ 2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O~Δm 2×84 g ∶ 106 g∶44 g∶ 18 g∶62 g

上述方法称为差量法或差值法,是化学计算的一种重要方 法。

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【例2】? 为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,
现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质 量分数)是 84w2-53w1 A. 31w1 73w2-42w1 C. 31w1 (
84(w1-w2) B. 31w1 115w2-84w1 D. 31w1

)。

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解析 2×84 x

△ 2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O Δm(减少) 106 62 (w1-w2)

84(w1-w2) 解得 x= , 31 w1 (w1-x) 84w2-53w1 从而有: w(Na2CO3)= = , A 项正确。 w1 31w1 答案 A

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碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳、水,

固体质量减少的质量就是生成的二氧化碳和水的质
量。

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【体验2】?把足量CO2通入含NaOH 0.8 g的烧碱溶液中,

将产物在一定条件下蒸干后,得到 Na2CO3 和 NaHCO3
固体混合物1.37 g,则通入CO2的质量是 ( A.0.44 g C.0.66 g B.0.88 g D.都不是 )。

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解析 设得到 Na2CO3、NaHCO3 的物质的量分别是 x、y,则 有 0.8 g ? ?2x+y= -1 40 g· mol ? ? ?106x+84y=1.37 g 解得:x=0.005 mol y=0.01 mol

m(CO2)=44 g· mol-1×(0.005+0.01)mol=0.66 g 答案 C

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实验探究十四 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
【案例】某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白 色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示。

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(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的是(填装
置序号)______________; (2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化 学方程式为________________________;____________。 与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是__________________(填 选项序号)。 A.Ⅳ比Ⅲ复杂 B.Ⅳ比Ⅲ安全

C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而III 不行
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(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B 中装入的固体最好是______________________________。 (4)请你再设计一个实验,用以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固

体,简述实验过程:________________________________
________________________________________________。 解析 (1)本实验的目的是鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白

色固体,所以在图Ⅰ、Ⅱ所示实验中,只有Ⅱ能达到实验
要求,可以通过观察气球鼓起的大小进行判断,而二者均 能产生使澄清石灰水变浑浊的气体。(2)书写反应的化学 方程式比较简单,要比较两个装置的优缺点,需要依据图 示认真分析其不同。(3)试管B比试管A受热导致升温慢,

即温度要低,所以试管B装入的固体应该是NaHCO3。
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答案

(1)Ⅱ

△ (2)2NaHCO3 ===== Na2CO3 + H2O + CO2 ↑

CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3

(4)分别取少量碳酸钠和碳酸氢钠固体与甲乙两支试管 中,加水溶解,分别向两支试管中滴加适量氯化钙溶液,

振荡,有白色沉淀生成的为碳酸钠(其他合理答案均正确)

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