2018-2019学年高中化学 专题2 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 碳酸钠的性质与应用学案 苏教版必修1.doc

第2课时碳酸钠的性质与应用学习目标：1.理解碳酸钠和碳酸氢钠的性质和应用。(重点)2.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化和鉴别方法。(重难点)自 主 预 习探 新 知1碳酸钠的性质及应用(1)物理性质：碳酸钠的化学式为Na2CO3，俗称纯碱或苏打，白色粉末，易溶于水。(2)化学性质与盐(CaCl2)反应的化学方程式Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl。与碱Ca(OH)2反应的化学方程式Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH。与酸(足量盐酸)反应的化学方程式Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2。用pH试纸测Na2CO3溶液的pH可知Na2CO3溶液呈碱性，因而Na2CO3被称为纯碱。Na2CO3溶液中充入CO2反应的化学方程式Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3。(3)应用Na2CO3：重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等方面有广泛应用。Na2CO3溶液可以除去物品表面的油污。2碳酸氢钠的性质及应用(1)物理性质：碳酸氢钠的化学式为NaHCO3，俗称小苏打，为一种酸式盐，白色晶体，易溶于水。(2)化学性质：与碱(NaOH)反应的化学方程式为NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O。与酸(HCl)反应的化学方程式为NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。受热易分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。NaHCO3溶液呈碱性。基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)Na2CO3俗称纯碱，属于碱类。()(2)Na2CO3与任何碱均反应生成新盐和新碱。()(3)Na2CO3、NaHCO3均与盐酸反应生成CO2。()(4)Na2CO3、NaHCO3的水溶液均呈碱性。()(5)Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强可用反应2NaHCO3Na2CO3CO2H2O说明。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)2Na2CO3和NaHCO3是重要的化工原料，请回答：(1)两物质的水溶液分别与足量盐酸混合，反应的化学方程式分别为_、_。(2)除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的方法，写出化学方程式_。(3)两物质的焰色反应分别为_色，_色。(4)除去NaHCO3溶液中的Na2CO3，可向溶液中通入_，反应方程式为_。【答案】(1)Na2CO32HCl=2NaClCO2H2ONaHCO3HCl=NaClCO2H2O(2)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(3)黄黄(4)CO2Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3合 作 探 究攻 重 难Na2CO3与NaHCO3的性质、转化和鉴别思考交流(1)如何鉴别0.1 molL1的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液？【提示】方法一：用pH试纸分别测二者的pH，pH大的为Na2CO3溶液。方法二：逐滴加入同浓度的盐酸，开始就有气泡产生的为NaHCO3溶液。方法三：分别加入CaCl2溶液，有沉淀产生的为Na2CO3溶液。(2)如何鉴别Na2CO3和NaHCO3固体？【提示】方法一：分别加热，有气体生成的为NaHCO3。方法二：分别加入同浓度盐酸，反应剧烈的为NaHCO3。(3)如何除去NaHCO3溶液中的Na2CO3?【提示】通入过量CO2气体。(1)Na2CO3和NaHCO3的性质不同点主要包括四个方面是Na2CO3和NaHCO3的溶解性不同，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度；是Na2CO3和NaHCO3的热稳定性不同，NaHCO3受热易分解，Na2CO3稳定；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；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。(2)碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别加热法：利用NaHCO3固体受热易分解，Na2CO3不易分解，将固体于试管中加热，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3。沉淀法：各取少量固体溶于水，再分别滴加BaCl2、CaCl2或Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成的是Na2CO3。测气体体积法：取相同质量的固体于试管中，加入足量盐酸，产生气体较多的是NaHCO3。测pH法：配成相同物质的量浓度的两溶液，pH较大的是Na2CO3。测生成气体快慢法：各取少量固体于试管中，加适量水溶解，分别滴加稀盐酸，立刻有气体产生的是NaHCO3，开始无现象，后有气体产生的是Na2CO3。(3)Na2CO3与NaHCO3的相互转化Na2CO3NaHCO3对点训练1下列叙述中正确的是()A等物质的量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积不相同B向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12C等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同D向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出DA中生成CO2的体积相同；B中不生成CO2；C中生成CO2的体积不相同。2a g纯净的碳酸钠和a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物相比，下列描述正确的是()A分别和盐酸反应时，混合物的耗酸量大B分别和足量盐酸反应时，混合物放出的CO2多C分别配制成等体积溶液，混合物碱性大D分别配制成等体积溶液，混合物的Na的物质的量大B碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸发生：CO2H=CO2H2O，HCOH=CO2H2O，等质量时，如全部为碳酸氢钠，消耗盐酸的物质的量为 mol，全部为碳酸钠时，消耗盐酸的物质的量为2 mol，a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物消耗盐酸的物质的量为 mol2 mol之间，则碳酸钠消耗的盐酸多，A错误；分别和足量盐酸反应时，a g纯净的碳酸钠生成二氧化碳的物质的量为 mol，a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物生成二氧化碳的物质的量介于 mol mol之间，则混合物放出的CO2多，B正确；碳酸钠与碳酸氢钠相比较，碳酸钠溶液的碱性大于碳酸氢钠，故碳酸钠溶液的碱性大，C错误；a g纯净的碳酸钠含Na的物质的量为2 mol，a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物含Na的物质的量为 mol2 mol之间，则碳酸钠含Na的物质的量多，故D错误。3纯碱和小苏打都是白色固体，在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来，下面的方法中可行的是()A分别放在炒锅中加热，观察是否有残留物B分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧，观察火焰颜色C将样品溶解，分别加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀D在水杯中各盛相同质量的样品，分别加入等体积、等浓度的白醋，观察反应的剧烈程度DA.2NaHCO3Na2CO3H2OCO2残留物Na2CO3与纯碱不能区分；B.两者焰色反应均为黄色；C中两者都生成白色沉淀。4现在有混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体，下列有关提纯碳酸钠的方法正确的是()A加入过量的氢氧化钠溶液B加入适量的盐酸C将固体充分加热，直到质量不变为止D加入氯化钙溶液CNaHCO3受热转化为Na2CO3。当 堂 达 标固 双 基1下列有关碳酸钠与碳酸氢钠的说法中不正确的是()A在通常状况下，都是白色的固体B它们都易溶于水C在通常状况下，受热都易分解D都可以和盐酸反应并生成CO2气体C碳酸钠与碳酸氢钠一个显著的区别就是热稳定性，碳酸氢钠受热易分解，而碳酸钠受热不分解。2现有一块金属钠露置于空气中一段时间，为检验该固体是否部分变质为碳酸钠，先将固体样品溶解于水得到溶液，并采取下列措施，其中可以实现实验目的的是()A测所得溶液的pHB取溶液少量，向其中滴入酚酞观察溶液是否变红C取溶液少量，向其中加入盐酸观察是否有气泡产生D取溶液少量，向其中加入CuSO4溶液，观察是否有沉淀产生C钠溶于水得到的NaOH溶液呈碱性，碳酸钠溶于水亦呈碱性，因此A、B项中的措施均无法实现实验目的。CuSO4与NaOH溶液或Na2CO3溶液反应均生成蓝色沉淀，故D错误。3关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是()A热稳定性：NaHCO3Na2CO3B与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3Na2CO3C相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3Na2CO3D等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应产生的CO2质量相同BB项，在与同浓度的盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3更剧烈；D项，由反应可知：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，Na2CO32HCl= 2NaClH2OCO2，当n(NaHCO3)n(Na2CO3)时，产生的CO2一样多。4除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3的方法中最合适的是()A通入二氧化碳气体B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰水D加入稀盐酸ANa2CO3CO2H2O=2NaHCO3。5已知A、B、C是三种含钠元素的白色固体物质，D是无色气体，E是一种难溶物质，它们具有如图所示转化关系：(1)写出A、B、C、D、E的化学式A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出两个箭头所示转化的化学方程式。_；_。【解析】根据D是无色气体，能和石灰水反应生成一种难溶物质E，可推出D是CO2，E是CaCO3；A既能和少量CO2反应，又能和足量CO2反应，可推出A是NaOH，B是NaHCO3，C是Na2CO3。【答案】(1)NaOHNaHCO3Na2CO3CO2CaCO3(2)Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOHCO2Ca(OH)2=CaCO3H2ONa2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应的规律Na2CO3和盐酸反应可理解为分步进行：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl、NaHCO3HCl=NaClH2OCO2NaHCO3和盐酸反应的化学方程式为NaHCO3HCl=NaClCO2H2O(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：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。等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2的量多。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。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)。