苏教版高中化学碳酸钠的性质与应用教案必修

目标与素养：１．理解碳酸钠和碳酸氢钠的性质和应用。（宏观辨识与微观探析）２．掌握碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化和鉴别方法。（科学探究与创新意识）

一、碳酸钠、碳酸氢钠的性质与应用

１．物理性质

名称碳酸钠碳酸氢钠

化学式Na２CO３NaHCO３

俗名纯碱、苏打小苏打

色态白色粉末细小白色晶体

水中易溶，相同温度下，Na２CO３的溶解度大于NaHCO 溶解性水中易溶

３

（１）溶液的酸碱性

１Na２CO３溶液呈碱性。

２NaHCO３溶液呈碱性，物质的量浓度相同时Na２CO３溶液的pH比NaHCO３溶液的大。

（２）热稳定性

１Na２CO３性质稳定，受热不易分解，Na２CO３·１0H２O易风化。

２NaHCO３受热易分解，化学方程式为２NaHCO３错误!Na２CO３＋CO２↑＋H２O。

（３）与酸（足量盐酸）反应

１Na２CO３：Na２CO３＋２HCl===２NaCl＋CO２↑＋H２O。

２NaHCO３：NaHCO３＋HCl===NaCl＋CO２↑＋H２O。

（４）与碱（氢氧化钠）反应

１Na２CO３：与NaOH不反应；

２NaHCO３：NaHCO３＋NaOH===Na２CO３＋H２O。

（５）相互转化

Na２CO３NaHCO３

３．用途

（１）碳酸钠：重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等方面有广泛的应用。

（２）碳酸氢钠：是发酵粉的主要成分之一，医疗上可以做治疗胃酸过多的药剂。

二、侯氏制碱法

１．反应原理

NaCl＋NH３＋CO２＋H２O===NaHCO３＋NH４Cl, ２NaHCO３错误!Na２CO３＋CO２↑＋H２O。

２．NH３通入饱和NaCl溶液中，形成氨水的NaCl饱和溶液，然后再通入CO２。这样先形成了一个弱碱性的环境以后，可以增大CO２在溶液中的溶解度，生成更多的NaHCO３。

微点拨

（１）利用侯氏制碱法制取NaHCO３时，在饱和NaCl溶液中应先通入NH３，后通入CO２。

（２）NaHCO３在水中的溶解度小于NH４HCO３和NH４Cl、NaCl。

（３）“联合制碱法”时还能得到NaHCO３和NH４Cl等副产品。

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、NaHCO３均能与盐酸反应生成CO２（√）

（３）Na２CO３、NaHCO３的水溶液均呈碱性（√）

（４）Na２CO３的热稳定性比NaHCO３强可用反应２NaHCO３错误!Na２CO３＋CO２↑＋H２O说明

（√）

２．（双选）下列关于Na２CO３和NaHCO３性质的说法错误的是（）

Ａ．热稳定性：NaHCO３＞Na２CO３

Ｂ．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO３>Na２CO３

Ｃ．相同温度时，在水中的溶解度：NaHCO３

Ｄ．等物质的量与足量盐酸反应产生CO２的物质的量：NaHCO３

AD [A项，碳酸氢钠受热分解，碳酸钠不易分解，错误；B项，碳酸氢钠和盐酸反应更剧烈，正确；C项，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，正确；D项，两者与足量盐酸反应产生CO２的物质的量相等，错误。]３．Na２CO３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）Na２CO３＋２HCl===２NaCl＋CO２↑＋H２O

NaHCO３＋HCl===NaCl＋CO２↑＋H２O

（２）２NaHCO３错误!Na２CO３＋CO２↑＋H２O

（３）黄黄（４）CO２Na２CO３＋CO２＋H２O===２NaHCO３

Na２CO３与NaHCO３鉴别及分离与提纯１．２３３

特别提醒：鉴别Na２CO３溶液和NaHCO３溶液不能用澄清石灰水，原因是二者均会与Ca（OH）２反应产生白色沉淀。

２．Na２CO３与NaHCO３的分离与提纯

混合物（括号内的为杂质）除杂方法及试剂

Na２CO３固体（NaHCO３）加热

NaHCO３溶液（Na２CO３）通入足量CO２气体

Na２CO３溶液（NaHCO３）加入适量NaOH溶液

２３３

以下不同的方法，其中不可行的是（）

Ａ．分别配成溶液，再加入澄清石灰水

Ｂ．分别配成溶液，再加入CaCl２溶液

Ｃ．分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生

Ｄ．分别取固体样品，滴加同浓度盐酸，观察产生气泡的快慢

A [A项中的石灰水与Na２CO３和NaHCO３皆能发生反应产生CaCO３沉淀；B项中CaCl２与NaHCO３不反应，与Na２CO３反应产生CaCO３沉淀；C项加热时，只有NaHCO３受热分解：２NaHCO

错误!Na２CO３＋CO２↑＋H２O，产生的CO２能使澄清石灰水变浑浊，故可用来鉴别；D项，NaHCO３３

与盐酸反应速率比Na２CO３快。]

易错警示

鉴别Na２CO３和NaHCO３溶液，不能用NaOH溶液，虽然前者不反应后者能反应，但均无明显现象；也不能用澄清石灰水或Ba OH２溶液，二者能产生白色沉淀，现象相同无法区分。

１．除去NaHCO３溶液中混有的少量Na２CO３可采取的方法是（）

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

A [除杂方法要操作简便、效果好、不引入新的杂质、保留非杂质成分。可采取这样的方法：Na２CO

＋H２O＋CO２===２NaHCO３。]

３

２．有两支试管分别装有Na２CO３和NaHCO３溶液，下列操作或判断正确的是（）

选项操作判断

A分别加入澄清石灰水产生沉淀者为Na２CO３

B分别加入２滴酚酞红色较浅者为Na２CO３

C分别加入CaCl２溶液产生沉淀者为Na２CO３

D逐滴加入等浓度的盐酸立即产生气泡者为Na２CO３

C [A２３２３

生（发生反应：Na２CO３＋HCl===NaCl＋NaHCO３）。]

１．下列说法中正确的是（）

Ａ．发酵粉中主要含有氢氧化钠，能使焙制出的糕点疏松多孔

Ｂ．碘盐中的碘可以直接用淀粉检验

Ｃ．碳酸氢钠可以用于治疗胃酸过多

Ｄ．硫酸氢钠属于盐类，其水溶液显中性

C [发酵粉的主要成分是小苏打，A错误；碘盐中的碘以碘酸钾形式存在，而不是碘单质，B错误；硫酸氢钠的水溶液呈酸性，D错误。]

２．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是热稳定性，碳酸氢钠受热易分解，而碳酸钠受热难分解。]

３．为了验证NaHCO３固体中是否含有Na２CO３，下列实验及判断中正确的是（）

Ａ．加热，观察是否有气体放出

Ｂ．溶于水后加BaCl２溶液，看有无沉淀

Ｃ．溶于水后加石灰水，看有无沉淀

Ｄ．取固体试样加盐酸，看是否有气泡产生

B [对上述物质加热有气体放出，只能证明有NaHCO３，而不能证明含有Na２CO３；NaHCO３与Na２CO３都能与石灰水反应产生沉淀，都能与盐酸反应产生气泡而无法鉴别。]

４．有４种钠的化合物W、X、Y、Z，它们之间存在如下关系：１W错误!X＋H２O＋CO２↑

２Z＋CO２―→X＋O２

３Z＋H２O―→Y＋O２↑

４X＋Ca（OH）２―→Y＋CaCO３↓

试回答下列问题：

（１）W、X、Y、Z的化学式分别是：W________，X_________，Y________，Z________。

（２）以上４个化学反应，属于氧化还原反应的是________（填反应序号），反应中氧化剂是_________（写化学式），还原剂是________（写化学式）。

（３）若反应４在溶液中进行，写出其反应的化学方程式：

_____________________________________________________。

[解析] １反应可认定为NaHCO３的分解反应：２NaHCO３错误!Na２CO３＋CO２↑＋H２O，该反应是非氧化还原反应。由X（Na２CO３）逆推可知Z为Na２O２，Y为NaOH：２Na２O２＋２CO２===２Na２CO３＋O２,２Na２O２＋２H２O===４NaOH＋O２↑，以上两反应都是氧化还原反应，且Na２O２既是氧化剂又是还原剂。４反应为Na２CO３＋Ca（OH）２===CaCO３↓＋２NaOH。

[答案] （１）NaHCO３Na２CO３NaOH Na２O２

（２）２３Na２O２Na２O２

（３）Ca（OH）２＋Na２CO３===２NaOH＋CaCO３↓