新蘇教版高中化學必修1PAGEPAGE1第2課時碳酸鈉和碳酸氫鈉[核心素養發展目標]1.理解碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質和應用。2.掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的相互轉化和鑒別方法。3.熟悉碳酸鈉和碳酸氫鈉在生產、生活中的應用，了解化學對社會發展的重大貢獻。一、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質1．碳酸鈉(Na2CO3)(1)碳酸鈉是白色固體，俗稱純堿或蘇打，易溶于水，電離方程式：Na2CO3=2Na＋＋COeq\o\al(2－,3)。(2)實驗探究Na2CO3的性質實驗現象結論(或化學方程式)將碳酸鈉溶液加入澄清石灰水中產生白色沉淀Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH將碳酸鈉溶液加入氯化鈣溶液中產生白色沉淀CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl測碳酸鈉溶液的pHpH＞7碳酸鈉溶液呈堿性將沾有油污的銅片放入熱的碳酸鈉溶液中銅片表面變光亮，油污消失碳酸鈉溶液具有去污能力(3)Na2CO3與酸的反應2．碳酸氫鈉(NaHCO3)(1)碳酸氫鈉是白色固體，俗稱小蘇打，常溫下溶解度小于碳酸鈉，水溶液呈堿性，電離方程式為NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)。(2)碳酸氫鈉的化學性質3．Na2CO3和NaHCO3的性質比較性質Na2CO3NaHCO3性質比較水溶性易溶可溶Na2CO3的溶解度大于NaHCO3溶液的酸堿性堿性堿性物質的量濃度相同時，Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液的pH大熱穩定性穩定不穩定Na2CO3的熱穩定性比NaHCO3的強與酸反應能能都放出CO2氣體，但NaHCO3與酸反應比Na2CO3更劇烈相互轉化Na2CO3eq\o(,\s\up7(CO2＋H2O),\s\do5(①加熱②加NaOH))NaHCO34.Na2CO3和NaHCO3的用途Na2CO3NaHCO3作去污劑、制玻璃、制肥皂、造紙、紡織、洗滌劑、冶金等作發酵劑、作滅火劑、醫用(治療胃酸過多)特別提醒鈉露置在空氣中，最終完全轉變為Na2CO3固體。Naeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(氧化))Na2Oeq\o(→,\s\up7(H2O))NaOHeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(潮解))NaOH溶液eq\o(→,\s\up7(CO2))Na2CO3·xH2Oeq\o(→,\s\up7(失水))Na2CO3。(1)碳酸氫鈉可用于治療胃酸過多()(2)鈉露置在空氣中，最終完全轉變為Na2CO3()(3)Na2CO3固體中的NaHCO3可加熱除去()(4)Na2CO3、NaHCO3都能與NaOH溶液反應()(5)Na2CO3俗稱純堿，所以Na2CO3屬于堿()答案(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×1．(1)向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀鹽酸并振蕩，開始幾乎無氣泡產生，一段時間后有大量氣泡產生，試用化學方程式及必要的文字說明解釋原因。提示開始鹽酸量少，發生反應Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl，無氣泡，一段時間后當Na2CO3完全轉變成NaHCO3后，再滴加鹽酸，發生反應NaHCO3＋HCl=H2O＋CO2↑＋NaCl，產生大量氣泡。(2)向鹽酸中逐滴滴入Na2CO3溶液的現象呢？試用化學方程式及必要的文字說明解釋原因。提示開始即有大量氣泡，由于鹽酸量多，直接發生反應Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O。(3)試著利用圖像粗略描述上述兩種情況：Ⅰ.向Na2CO3溶液中逐滴滴入鹽酸，Ⅱ.向鹽酸中逐滴滴入Na2CO3溶液。提示2．根據初中所學CO2通入澄清石灰水中的現象及反應，聯系所學Na2CO3、NaHCO3的性質，回答下列問題。(1)請寫出Na2CO3和NaHCO3相互轉化的化學方程式。Na2CO3eq\o(,\s\up7(①溶液中通入CO2),\s\do5(②固體加熱分解③加NaOH溶液))NaHCO3①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。答案①Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3②2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O③NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O(2)能否用加BaCl2溶液的方法鑒別Na2CO3、NaHCO3溶液？試用化學方程式及必要的文字說明解釋原因。提示能。Na2CO3溶液中有白色沉淀生成：BaCl2＋Na2CO3=BaCO3↓＋2NaCl，NaHCO3溶液無現象。(3)能否用加Ba(OH)2溶液的方法鑒別Na2CO3、NaHCO3溶液？試用化學方程式及必要的文字說明解釋原因。提示均有白色沉淀生成，所以不能鑒別。Na2CO3：Ba(OH)2＋Na2CO3=BaCO3↓＋2NaOHNaHCO3eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(足量BaOH2：NaHCO3＋BaOH2,=BaCO3↓＋H2O＋NaOH,少量BaOH2：BaOH2＋2NaHCO3,=BaCO3↓＋2H2O＋Na2CO3))碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別方法二、侯氏制堿法1．制取原理NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。2．制取步驟(1)先把NH3通入飽和NaCl溶液中，形成氨化的NaCl飽和溶液，然后再通入CO2。這樣先形成一個弱堿性的環境，可以增大CO2在溶液中的溶解度，生成更多的NaHCO3。(2)因為NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度，所以NaHCO3先從溶液中結晶析出。加熱使NaHCO3分解得到Na2CO3，生成的CO2可循環使用。(3)在制堿工業上，所用原料CO2和NH3是由合成氨廠提供的，所以工業生產上常將侯氏制堿和合成氨聯合在一起，稱為“聯合制堿法”。“聯合制堿法”還能得到NaHCO3和NH4Cl等副產品。我國著名化學家侯德榜發明的“聯合制堿法”的反應原理用化學方程式可簡要表示為第1步：NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3；第2步：NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl；第3步：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。(1)以上過程中沒有涉及的基本反應類型是__________，純堿屬于______(填“酸”“堿”或“鹽”)。(2)有人認為“聯合制堿法”有以下優點，你認為正確的是________(填字母)。A．生產過程中部分產物可作為原料使用B．副產品是一種氮肥C．反應均不需要加熱，可節約能源(3)第2步反應中需加入磨細的食鹽粉，將食鹽磨細的目的是___________________________。(4)將第2步反應的濾液(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，據圖分析氯化銨能大量結晶析出的原因是___________________。答案(1)置換反應鹽(2)AB(3)加快反應速率，并使食鹽反應充分(4)氯化銨溶解度受溫度影響比氯化鈉大解析(1)NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3屬于化合反應，NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl屬于復分解反應，2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑屬于分解反應，故以上反應不涉及置換反應；純堿的化學式為Na2CO3，是由金屬陽離子和酸根離子構成的，屬于鹽。(2)由以上三個反應可知，水和二氧化碳等物質可以循環使用，制取純堿同時生成NH4Cl，NH4Cl是一種氮肥，而第3步反應是需要加熱的。(3)因增大反應物的接觸面積可以加快反應速率，反應中加入磨細的食鹽粉，能使其充分反應且反應速率加快。(4)根據溶解度曲線可知，氯化銨的溶解度受溫度影響大，降低溫度時溶解度變小且變化趨勢大，而氯化鈉的溶解度受溫度影響不大，降低溫度時溶解度變化很小，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．關于NaHCO3的性質，下列說法正確的是()A．熱穩定性比Na2CO3強B．相同溫度下溶解度比Na2CO3要大C．NaHCO3只能和酸反應不能和堿反應D．和酸反應放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少答案D解析NaHCO3不穩定，加熱易分解，碳酸鈉穩定，受熱不分解；常溫下，向飽和碳酸鈉溶液中通入二氧化碳氣體，有碳酸氫鈉晶體析出，可知常溫時溶解度：Na2CO3＞NaHCO3；NaHCO3可與酸反應生成二氧化碳氣體，也可與堿反應，如與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水；分別滴加鹽酸，反應的化學方程式為Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O，NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，可見和酸反應放出等量的CO2所消耗的酸NaHCO3比Na2CO3少。2．下列是某興趣小組根據課本實驗設計的一個能說明碳酸鈉與碳酸氫鈉熱穩定性的套管實驗。請觀察如圖實驗裝置并分析實驗原理，判斷下列說法錯誤的是()A．甲為小蘇打，乙為純堿B．甲為Na2CO3，乙為NaHCO3C．要證明物質受熱能產生水，可在兩支試管內塞上沾有無水硫酸銅粉末的棉花球D．整個實驗過程中可以看到丙燒杯的澄清石灰水不變渾濁答案B解析用酒精燈加熱時，外管溫度高，內管溫度低，NaHCO3受熱易分解，Na2CO3受熱不易分解，故將Na2CO3放在外管中，溫度高卻未分解，NaHCO3放在內管中，溫度低卻分解，證明Na2CO3的熱穩定性強于NaHCO3，NaHCO3受熱分解產生CO2，可使澄清石灰水變渾濁。甲為小蘇打(NaHCO3)，乙為純堿(Na2CO3)，故A項正確、B項錯誤；NaHCO3分解產生的水可以使無水硫酸銅變藍色，故C項正確；Na2CO3不會分解產生CO2，故不能使丙中澄清石灰水變渾濁，故D項正確。3．下圖是侯氏制堿法在實驗室進行模擬實驗的生產流程示意圖，則下列敘述正確的是()A．A氣體是CO2，B氣體是NH3B．第Ⅲ步得到的晶體是Na2CO3·10H2OC．侯氏制堿法的工藝過程中應用了物質溶解度的差異D．第Ⅳ步操作的主要過程有溶解、蒸發、結晶答案C解析侯氏制堿法中應先在飽和食鹽水中通入NH3再通入CO2，因為CO2在飽和食鹽水中的溶解度很小，先通入NH3使食鹽水顯堿性，能夠吸收大量CO2氣體，產生高濃度的HCOeq\o\al(－,3)，才能析出NaHCO3晶體。4．碳酸鈉和碳酸氫鈉是生活中常見的物質。請回答下列問題：(1)碳酸氫鈉的化學式是________，俗稱________，其水溶液顯________(填“酸”“堿”或“中”)性。(2)碳酸氫鈉可治療胃酸(0.2%～0.4%的鹽酸)過多，