高考化学总复习 专题 碳酸钠与碳酸氢钠导学案
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碳酸钠与碳酸氢钠
考点剖析
一、两个角度认识Na2CO3与NaHCO3
1.Na2CO3、NaHCO3的物理性质
名称碳酸钠碳酸氢钠
化学式Na2CO3NaHCO3
俗名纯碱或苏打小苏打颜色、状态白色粉末细小白色晶体
水溶性易溶于水水中易溶,但比Na2CO3的溶解
度小
32323
晶体析出。
2.Na2CO3和NaHCO3的化学性质
(1)Na2CO3
写出上述序号所表示反应的化学方程式:
①Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
②Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
③Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
(2)NaHCO3
写出上述序号①、③、④所表示反应的化学方程式,②反应的离子方程式:
①NaHCO 3+HCl===NaCl +H 2O +CO 2↑;
②Ca(OH)2过量:HCO -3+OH -+Ca 2+===CaCO 3↓+H 2
O ; Ca(OH)2少量:Ca 2++2OH -+2HCO -3===CaCO 3↓+CO 2-3+2H 2
O ; ③NaHCO 3+NaOH===Na 2CO 3+H 2O ;
④2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑。
(3)相互转化: Na 2CO 3CO 2+H 2O 固加热/液NaOH NaHCO 3
3.Na 2CO 3的制备及用途
(1)Na 2CO 3的工业制备——侯氏制碱法
①制备原理
把二氧化碳通入氨的氯化钠饱和溶液中,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出,过滤得到碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
②反应的化学方程式
a .NaCl +NH 3+CO 2+H 2O===NaHCO 3↓+NH 4Cl ;
b .2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O 。
(2)Na 2CO 3、NaHCO 3的用途
①Na 2CO 3是一种非常重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。
②NaHCO 3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一;在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。
二、明确Na 2CO 3、NaHCO 3、NaOH 及其混合物与盐酸反应的4类图像
1.向Na 2CO 3溶液中逐滴加入盐酸
消耗盐酸的体积与产生CO 2的体积关系(如图所示)。
图像特点:Oa段、ab段消耗盐酸的体积相等。
反应原理:Oa段离子方程式:CO2-3+H+===HCO-3;
ab段离子方程式:HCO-3+H+===H2O+CO2↑。
2.向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸
消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图所示)。
图像特点:从O点开始即产生CO2气体。
反应原理:离子方程式:HCO-3+H+===H2O+CO2↑。
3.向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸
消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图所示,设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)。
图像特点:Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积。
反应原理:Oa段离子方程式:CO2-3+H+===HCO-3;
ab段离子方程式:HCO-3+H+===H2O+CO2↑。
4.向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸
消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图所示,设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图像略)。
图像特点:Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积。
反应原理:Oa段离子方程式:H++OH-===H2O,CO2-3+H+===HCO-3;
ab段离子方程式:HCO-3+H+===H2O+CO2↑。
考向分析
考向一:Na2CO3、NaHCO3的性质对比
典例1、下列方法不能用于鉴别Na2CO3和NaHCO3固体的是( )
A.分别加热两种固体,将放出的气体通入澄清石灰水
B.分别取两种固体溶于水,滴加Ba(OH)2溶液,观察是否生成沉淀
C.分别取两种固体各1 g于试管中,滴入几滴水振荡,用手触摸试管底部
D.分别取等质量的固体与足量稀盐酸充分反应,再将反应所得溶液分别经加热、蒸干、灼烧后称重。
【答案】B
【解析】A项,NaHCO3遇热分解生成CO2,CO2能使澄清石灰水变浑浊;Na2CO3遇热不分解,所以可以鉴别。B项,Na2CO3和Ba(OH)2溶液发生反应:Ba2++CO2-3===BaCO3↓,NaHCO3和Ba(OH)2溶液发生反应:Ba2++2OH-+2HCO-3===BaCO3↓+2H2O +CO2-3,溶液均变浑浊,所以不能鉴别。C项,Na2CO3溶于水放热,NaHCO3溶于水吸热,所以可以鉴别。D项,Na2CO3和NaHCO3的摩尔质量不同,等质量时物质的量不同,最终得到的氯化钠的质量也不同,所以可以鉴别。
技法指导:判断类别,用准性质,突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别
(1)利用热稳定性不同
固体加热⎩⎪
⎨⎪⎧ →无明显变化的是Na 2CO 3→放出无色的能使澄清石灰水变浑浊气体的是NaHCO 3
(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下) 固体
或
溶液盐酸⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 反应速率⎩⎪⎨⎪⎧ →产生气泡速率快的是NaHCO 3→产生气泡速率慢的是Na 2CO 3滴加盐酸⎩⎪⎨⎪⎧
→滴加盐酸立即产生气泡的是NaHCO 3→滴加盐酸开始不产生气泡的是Na 2CO 3
(3)利用阴离子的不同
溶液BaCl 2溶液⎩
⎪⎨⎪⎧ →产生白色沉淀的是Na 2CO 3→不产生白色沉淀的是NaHCO 3 (4)利用溶液的酸碱性不同
溶液测相同浓度溶液的pH ⎩⎪⎨⎪⎧ →pH 大的为Na 2CO 3→pH 小的为NaHCO 3
考向二:Na 2CO 3、NaHCO 3与酸反应的定量关系
典例2、将0.4 g NaOH 和1.06 g Na 2CO 3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol ·L -1
稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO 2的物质的量的关系的是( )