内容正文:
基础课时15 碳酸钠 碳酸氢钠
1.通过实验探究Na2CO3、NaHCO3的性质,培养科学探究与创新意识的学科核心素养。
2.了解Na2CO3、NaHCO3在生产、生活中的应用,培养科学态度与社会责任的核心素养。
一、碳酸钠、碳酸氢钠的性质与应用
1.Na2CO3与NaHCO3的物理性质和用途
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色、状态
白色固体
白色固体
类别
正盐
酸式盐
溶解性
均易溶于水;相同温度下Na2CO3的溶解度更大
主要用途
作去污剂、制玻璃、制皂、造纸、纺织、洗涤剂等
发酵剂、灭火剂、药剂(治疗胃酸过多)
2.化学性质
(1)Na2CO3和NaHCO3的溶解性及其水溶液的酸碱性比较
物质
Na2CO3(1 g)
NaHCO3(1 g)
滴入几滴水
白色固体,加水后结块,变成;伴随着现象
白色固体,加水后能溶解;伴随着现象
加入5 mL水
Na2CO3完全溶解;NaHCO3部分溶解,固体质量减少
滴入1~2滴酚酞溶液
Na2CO3溶液呈(较深);NaHCO3溶液呈色
初步结论
①Na2CO3加少量水后变成碳酸钠晶体;
②Na2CO3、NaHCO3都能溶于水,Na2CO3溶解度较;
③Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性,Na2CO3溶液碱性稍
(2)热稳定性
①如图所示实验为“套管实验”,小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。
点燃酒精灯加热,能观察到的实验现象是小试管中棉花球变蓝色,B烧杯中澄清石灰水变浑浊,A中有少量气泡冒出。
②实验结论:Na2CO3受热不分解;NaHCO3受热易分解,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。由此可知,Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强。
(3)与酸(足量盐酸)反应
①Na2CO3:Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑。
②NaHCO3:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。
(4)碳酸钠、碳酸氢钠与某些碱或盐溶液的反应
①澄清的石灰水中滴加Na2CO3溶液的现象为澄清石灰水变浑浊,化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH;Na2CO3溶液中滴加CaCl2溶液的现象为溶液变浑浊,化学方程式为Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl。
②澄清石灰水中滴加NaHCO3溶液的现象为澄清石灰水变浑浊,化学方程式为Ca(OH)2+2NaHCO3===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,NaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液现象为无沉淀生成(溶液仍澄清)。
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Na2CO3俗称纯碱,属于碱类。 ( )
(2)Na2CO3、NaHCO3都能与盐酸反应生成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2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O说明。 ( )
[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)√
二、侯氏制碱法
生产原理
(1)向氯化钠饱和溶液中通入氨气至饱和,再通入二氧化碳,使溶解度较小的NaHCO3从溶液中析出
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
(2)过滤得到碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,制得纯碱。化学式方程式为
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)在过滤后的母液中加入氯化钠粉末,通入氨气,搅拌,经降温后副产品氯化铵结晶析出
简要流程
工艺优点
将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时得到纯碱和氯化铵两种产品,提高了食盐的利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了成本
(1)侯氏制碱法中为什么先通NH3再通CO2?
(2)侯氏制碱法中能产生NaHCO3、NH4HCO3、NaCl和NH4Cl四种物质,为什么析出的是NaHCO3?
(1)[提示] 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。
(2)[提示] 因为NaHCO3的溶解度小于其他三种物质。
Na2CO3与NaHCO3的鉴别方法及分离与提纯
复合膨松剂一般由三部分组成:①碳酸盐,其用量主要占20%~40%,主要作用是产气。②酸性盐或者有机酸。用量约35%~50%,作用是与碳酸盐反应,控制反应速率和膨松剂的作用,调节产品酸碱度。③助剂,有淀粉、脂肪酸、食盐等,作用是改善膨松剂的保存性,防止吸潮失效,调节气体产生速率或使气体产生均匀,助剂的含量一般是10