内容正文:
第14讲 Na2CO3和NaHCO3性质的研究
本讲·学习目标
1.掌握Na2CO3和NaHCO3的性质及用途
新知·知识精讲
【知识点1】探究实验——与盐酸的反应
(1)实验装置
(2)实验操作及现象分析
实验步骤
实验现象
实验结论
Na2CO3
NaHCO3
①向2支试管中分别加入50 mL 2 mol·L-1盐酸,将分别装有Na2CO3和NaHCO3固体的气球套在试管上方
当提起气球时,气球中固体落入试管中,立即发生反应,反应剧烈,产生气泡,气球胀大
当提起气球时,气球中固体落入试管中,立即发生反应,反应更剧烈,产生气泡,气球胀大
碳酸钠与碳酸氢钠都能与盐酸反应,且相同条件下,碳酸氢钠与盐酸反应更剧烈
②将产生的气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
澄清石灰水变浑浊
都能与盐酸反应生成二氧化碳
(3)与酸反应放出CO2的速率快慢不同的原因分析
NaHCO3溶液与盐酸反应只需一步即可放出CO2气体,故放出气体的速率较快:
NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。
Na2CO3溶液与盐酸反应时,
第一步生成NaHCO3,此时尚无气体放出:
Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl;
第二步是生成的NaHCO3与盐酸反应放出CO2。
故将相同物质的量浓度的盐酸分别滴入等体积等物质的量浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中,前者放出气体的速率较快。
【知识点2】探究实验——热稳定性比较
(1)实验装置
A为碳酸钠,B为碳酸氢钠。
(2)实验现象及结论
实验现象
实验结论
碳酸钠
D中无明显现象
碳酸钠的热稳定性更好
碳酸氢钠
C中澄清石灰水变浑浊
(3)热稳定性
①Na2CO3性质稳定,受热难分解。
②NaHCO3性质不稳定,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
【知识点3】碳酸钠与碳酸氢钠
1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
小苏打
颜色状态
白色粉末
白色晶体
溶解性
易溶于水
易溶于水(溶解度比Na2CO3小)
水溶液酸碱性
碱性(更强)
碱性
与盐酸反应
Na2CO3+2HCl===
2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl===
NaCl+H2O+CO2↑
与NaOH反应
不反应
NaHCO3+NaOH===
Na2CO3+H2O
与足量Ca(OH)2反应
Na2CO3+ Ca(OH)2 ==
CaCO3↓+2NaOH
NaHCO3+Ca(OH)2==
CaCO3↓+H2O+NaOH
与BaCl2反应
Na2CO3+BaCl2 ==BaCO3↓+2NaCl
不反应
与CO2反应
Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
不反应
热稳定性(化学方程式)
较稳定
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
主要用途
用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸等工业中
灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一
相互转化
Na2CO3NaHCO3
【归纳总结】
(1)同温、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性是Na2CO3>NaHCO3;因此,向两溶液中分别滴入酚酞溶液,Na2CO3溶液呈红色而NaHCO3溶液呈浅红色。
(2)不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3,因为二者都能产生白色沉淀。
2.碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质的应用
(1)Na2CO3、NaHCO3的鉴别
①固体的鉴别用加热法:能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
②溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
a.沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的是Na2CO3溶液。
b.气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
c.测pH法:用pH试纸测相同浓度的稀溶液,pH大的是Na2CO3溶液。
(2)Na2CO3、NaHCO3的除杂
混合物(括号内为杂质)
除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
注意:Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3时,理论上加入适量NaOH可以除去,但实际上无法操作,因为无法准确控制NaOH的用量。
【课堂练习】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)苏打和小苏打都既能与酸反应也能与氢氧化钠反应( )
(2)可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液( )
(3)Na2CO3溶液中含NaHCO3,可加适量NaOH溶液的方法除去