统编版2020版高考化学总复习 专题 碳酸钠与碳酸氢钠导学案

碳酸钠与碳酸氢钠

考点剖析

一、两个角度认识Na 2CO 3与NaHCO 3

1．Na 2CO 3、NaHCO 3的物理性质 名称

碳酸钠 碳酸氢钠 化学式

Na 2CO 3 NaHCO 3 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Na 2CO 3的溶解度小

32323

2．Na 2CO 3和NaHCO 3的化学性质

(1)Na 2CO 3

写出上述序号所表示反应的化学方程式：

①Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2===2NaHCO 3

②Na 2CO 3＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋2NaOH

③Na 2CO 3＋BaCl 2===BaCO 3↓＋2NaCl

(2)NaHCO 3

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 2O ；

Ca(OH)2少量：Ca 2＋＋2OH －＋2HCO －3===CaCO 3↓＋CO 2－3＋2H 2O ；

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：CO 2－3＋H ＋===HCO －

3；

ab 段离子方程式：HCO －

3＋H ＋===H 2O ＋CO 2↑。 2．向NaHCO 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：从O 点开始即产生CO 2气体。

反应原理：离子方程式：HCO －3＋H ＋===H 2O ＋CO 2↑。

3．向Na 2CO 3、NaHCO 3的混合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，设Na 2CO 3、NaHCO 3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( )

【答案】C

【解析】滴加盐酸先发生反应OH －＋H ＋===H 2O ，再发生反应CO 2－3＋H ＋===HCO －

3，最后发生反应：

HCO －3＋H ＋===CO 2↑＋H 2O ；因n (OH －)＝n (CO 2－3)＝0.01 mol ，故加入0.02 mol HCl 后开始有气体生成，故C 正确。

方法指导：用数形结合思想理解Na 2CO 3、NaHCO 3与盐酸的反应

（1）向Na 2CO 3溶液中逐滴加入盐酸，第一步：CO 2－3转化为HCO －3，无气体产生；第二步：HCO －3与H ＋反应产生CO 2。消耗HCl 的体积与产生CO 2的体积的关系如图1所示。

（2）向NaHCO 3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl 的体积与产生CO 2的体积的关系如图2