2020年高中化学 专题二 从海水中获得的化学物质 第2单元 钠、镁及其化合物 第2课时 碳酸钠的性

第二单元钠、镁及其化合物第2课时碳酸钠的性质与应用[目标导学]1．掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途。2．掌握鉴别Na2CO3、NaHCO3的方法。3．知道Na2CO3、NaHCO3互相转化的条件。[背诵经典导学]1．Na2CO3俗名纯碱、苏打，NaHCO3俗名小苏打，二者水溶液均呈碱性，均能与酸反应。2．Na2CO3与NaHCO3可相互转化：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3,2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O。3．焰色反应中钠呈黄色，钾透过蓝色钴玻璃观察显紫色。扬帆起航温习双基课前学习空间1．碳酸钠碳酸钠俗称_____或_____，是易溶于水的白色粉末，能与许多物质发生反应。(1)Na2CO3与酸反应将Na2CO3溶液滴加到盐酸中，有气泡产生，有关化学方程式为：________________________________________。纯碱苏打Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑(2)Na2CO3与碱反应Na2CO3＋Ca(OH)2===_______________________，Na2CO3＋Ba(OH)2===_______________________。(3)Na2CO3与盐反应Na2CO3＋CaCl2===_______________________，Na2CO3＋BaCl2===_______________________。CaCO3↓＋2NaOHBaCO3↓＋2NaOHCaCO3↓＋2NaClBaCO3↓＋2NaCl2．碳酸氢钠碳酸氢钠俗称_______，是易溶于水的白色细小晶体，但比碳酸钠的溶解度___。(1)NaHCO3与酸反应将NaHCO3溶液滴加到盐酸中，立即产生气泡，有关化学方程式为________________________________________。(2)NaHCO3与碱反应NaHCO3＋NaOH===___________________，2NaHCO3＋Ca(OH)2===__________＋Na2CO3＋2H2ONaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑Na2CO3＋H2OCaCO3↓小苏打小(3)受热分解碳酸氢钠受热分解的化学方程式________________________________________。3．碳酸钠、碳酸氢钠的用途(1)热的纯碱溶液可以除去物品表面的_____。(2)NaHCO3是焙制糕点所用发酵粉的主要成分；在医疗上，它是治疗_____过多的一种药剂。2NaHCO3=====△Na2CO3＋H2O＋CO2↑油污胃酸——小试身手1．有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是()A．相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸作用时，产生气体质量相同B．NaHCO3比Na2CO3热稳定性要强C．Na2CO3和NaHCO3均可与澄清石灰水反应D．Na2CO3和NaHCO3均可与NaOH溶液反应解析：设质量都是106g，则Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为1mol、106/84mol，根据Na2CO3～CO2，NaHCO3～CO2，产生的CO2的物质的量分别为1mol、106/84mol，产生气体质量不相同，故A错误；NaHCO3受热易分解，比Na2CO3热稳定性弱，故B错误；碳酸钠和碳酸氢钠分别和Ca(OH)2反应的方程式如下：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH或2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，故C正确；Na2CO3和NaOH不能生成沉淀、气体、水等更难电离的物质，不反应，故D错误，故选C。答案：C2．思考辨析(1)小苏打是Na2CO3，可以治疗胃酸过多。(×)解析：小苏打是NaHCO3，可以治疗胃酸过多。(2)某溶液中滴加盐酸后产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO2－3。(×)解析：CO2－3和HCO－3均能与盐酸反应产生CO2气体。(3)Na2CO3的溶解度在相同条件下比NaHCO3小。(×)解析：相同条件下NaHCO3的溶解度比Na2CO3小。(4)相同浓度时Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液的碱性强。(√)解析：热的Na2CO3溶液呈碱性，可以除去物品表面的油污。核心要点突破定位重点深化理解知识点一碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较物质性质Na2CO3NaHCO3水溶性均易溶，相同温度下，Na2CO3的溶解度大溶液的酸碱性均呈碱性，相同浓度时，Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3的强热稳定性稳定不稳定，受热易分解物质性质Na2CO3NaHCO3与同浓度的酸反应速度慢，放出CO2气体速率快，放出CO2气体与CO2反应Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3不反应与NaOH反应不反应NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O物质性质Na2CO3NaHCO3与Ca(OH)2反应Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O与CaCl2溶液反应Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl不反应相互转化碳酸钠Ⅰ加热；ⅡNaOHⅠCO2＋H2O；ⅡHCl1∶1碳酸氢钠知识点二碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应二者与足量盐酸反应的对比Na2CO3和盐酸反应可理解为分步进行：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3和盐酸反应的化学方程式为：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O(1)速率：由于Na2CO3需逐步结合两个H＋才放出CO2，故NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率快。(2)耗酸量：等质量的Na2CO3与NaHCO3前者耗酸多，等物质的量时也是前者耗酸多。(3)CO2生成量的比较：①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生的CO2的量相等。②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2的量多。③等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2的量多。④一定量的NaHCO3受热分解产生CO2的量与其受热分解后的残留物与盐酸反应产生CO2的量相等(碳元素守恒)。知识点三碳酸钠与盐酸正滴和反滴问题(1)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，开始无明显现象，后有气泡产生。反应的化学方程式依次为Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，产生气体的体积与所加溶液体积关系如图Ⅰ；向盐酸溶液中逐滴加入碳酸钠溶液，立即产生气泡，反应的化学方程式为Na2CO3＋2HCl===CO2↑＋H2O＋2NaCl，产生气体的体积与所加溶液体积关系如图Ⅱ。碳酸钠溶液与盐酸不用另加试剂即可鉴别。(2)向碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸立即产生气体，化学方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。产生气体的体积与所加溶液体积关系如图Ⅲ。(3)向碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液中逐滴加入稀盐酸，产生气体的体积与消耗盐酸的体积关系如图Ⅳ(OAAB)。知识点四碳酸氢钠的热不稳定性2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O【名师提示】(1)利用该反应可以鉴别NaHCO3，可以除去Na2CO3中混有的NaHCO3。(2)利用方程式中固体质量差进行计算每有168gNaHCO3参加反应，则生成106gNa2CO3，固体质量减少62g。知识点五碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别1．固体加热法若是固体可直接加热，并将生成的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊则原固体是NaHCO3，若石灰水不变浑浊则原固体是Na2CO3，因为2NaHCO3=====△Na2CO3＋H2O＋CO2↑，而Na2CO3受热不分解。2．滴加CaCl2溶液取两种溶液少量，分别滴加CaCl2溶液，有沉淀生成的是Na2CO3溶液，没有沉淀生成的是NaHCO3溶液。Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl3．用pH试纸测定溶液的pH用pH试纸测相同物质的量浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，pH大的是Na2CO3溶液，pH小的是NaHCO3溶液。4．加盐酸取Na2CO3和NaHCO3固体各少量，分别加入相同浓度的稀盐酸，产生气体速率快的是NaHCO3。Na2CO3产生气泡速率慢的原因是它和盐酸的反应分两步进行，有关化学方程式为：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaClNaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。【名师提示】鉴别Na2CO3和NaHCO3不能用BaOH2或CaOH2溶液，二者均能与之反应产生沉淀：Na2CO3＋BaOH2===BaCO3↓＋2NaOH，2NaHCO3＋BaOH2===BaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O。——对点训练【例1】(多选)关于Na2CO3与NaHCO3的性质判断正确的是()A．常温下溶解度：Na2CO3NaHCO3B．热稳定性：Na2CO3NaHCO3C．与同浓度同体积的盐酸反应的速率：Na2CO3NaHCO3D．与澄清石灰水反应，均有白色沉淀生成【解析】常温下，向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，有碳酸氢钠晶体析出，可知常温时水溶解性：Na2CO3NaHCO3，故A正确；NaHCO3不稳定，加热易分解：2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O，碳酸钠受热稳定，故B错误；分别滴加HCl溶液，反应离子方程式为CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O，HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑，相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈，故C错误；Na2CO3和Ca(OH)2混合后生成CaCO3，发生Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，NaHCO3可与澄清石灰水发生Ca(OH)2＋NaHCO3===CaCO3↓＋NaOH＋H2O或Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，故D正确，故选AD。【答案】AD【名师指导】本题考查Na2CO3和NaHCO3性质，注意把握Na2CO3和NaHCO3性质的异同，注意基础知识的积累。NaHCO3与Na2CO3相比较，NaHCO3不稳定，加热易分解，常温时，Na2CO3溶解度较大，与盐酸反应时，NaHCO3反应剧烈，都可与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀。【例2】A、B是两个完全相同的装置，如图所示，某学生分别在A、B的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3，A、B中分别装有10mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是()A．A装置的气球膨胀得快B．若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2mol·L－1C．若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1mol·L－1D．最终两试管中Na＋、Cl－的物质的量一定相同【解析】1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3的物质的量都是0.01mol。碳酸钠和酸反应分步进行，先生成碳酸氢钠，后碳酸氢钠和酸反应生成二氧化碳，所以A装置的气球膨胀速率小，A错误；1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3的物质的量相同，若最终两气球体积相同，说明酸的物质的量大于或等于0.02mol，所以其浓度大于或等于2mol/L，B正确；若最终两气球体积不相同，则Na2CO3不能反应完，即c(HCl)2mol/L，C错误；1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3的物质的量相同，所以Na2CO3和NaHCO3中钠离子的物质的量不同，故最终两试管中Na＋的物质的量一定不相同，故D错误。【答案】B【例3】现有25mL2mol·L－1的Na2CO3溶液和75mL1mol·L－1的稀盐酸：①将Na2CO3溶液缓缓滴到稀盐酸中；②将稀盐酸缓慢滴加到Na2CO3溶液中，在