专题3 第2单元 第2课时 碳酸钠 碳酸氢钠（Word教参）-【优化指导】2026-2027学年高中化学必修第一册（苏教版2019）

第2课时　碳酸钠　碳酸氢钠 课程标准 核心素养 　　1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。 2．结合实例认识钠的化合物的多样性，了解通过化学反应可以探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质，实现碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化。 　　1.宏观辨识与微观探析：能列举、描述、辨识碳酸钠和碳酸氢钠的重要物理和化学性质及实验现象。能根据实验现象归纳碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其反应的类型。 2．变化观念与平衡思想：能分析影响化学变化的因素，初步学会运用控制变量的方法研究碳酸钠和碳酸氢钠的反应。 3．科学态度与社会责任：能针对侯氏制碱法的相关原理分析化学工艺设计存在的各种问题，提出处理或解决问题的具体方案。 1．碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质 物质 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 水溶性 易溶于水 易溶于水，但比Na2CO3的溶解度小 2.碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质 (1)Na2CO3 写出上述序号所表示反应的化学方程式： ①Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑； ②Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH； ③Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。 (2)NaHCO3 写出上述序号所表示反应的化学方程式： ①NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑； ②少量Ca(OH)2： Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O； 过量Ca(OH)2： Ca(OH)2＋NaHCO3===CaCO3↓＋H2O＋NaOH； ③NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O； ④2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 3．碳酸钠和碳酸氢钠的用途 Na2CO3：(1)日常生活中，常用热的纯碱溶液去除物品表面的油污。 (2)工业上用于纺织、造纸、制皂、玻璃生产等。 NaHCO3：医疗上用于治疗胃酸过多，作发酵粉等。 4．侯氏制碱法 (1)主要反应 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl； 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 (2)制法原理 ①NH3通入饱和NaCl溶液中，形成氨化的NaCl饱和溶液，然后再通入CO2。这样就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因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度，且生成NaHCO3的质量大于NH4Cl的质量，所以是NaHCO3先从溶液中结晶析出。 ③在制碱工业上，所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的，所以工业生产上常将氨碱法和合成氨法联合在一起，称为侯氏制碱法(又称联合制碱法)。联合制碱法还能得到Na2CO3和NH4Cl等产品。 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 (　　√　　) 探究一__碳酸钠和碳酸氢钠的性质及应用 利用如图装置如何鉴别两种白色固体呢？ [问题探究] (1)从分类的角度分析，碳酸钠和碳酸氢钠在性质上有何联系和区别？ 提示：均属于盐类物质，具有盐的通性，与酸、碱、盐反应； 碳酸钠属于正盐，碳酸氢钠属于酸式盐，性质也有差别。 (2)如何区分碳酸钠和碳酸氢钠？ 提示：根据两种盐的化学性质不同进行区分。 1．Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法 (1)利用热稳定性不同 (2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下) (3)利用和BaCl2(或CaCl2)溶液混合时的现象不同 (4)利用两溶液的碱性不同 2．Na2CO3和NaHCO3间的相互转化 Na2CO3NaHCO3 (1)Na2CO3溶液→NaHCO3溶液 Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 (2)NaHCO3→Na2CO3 ①2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑(固体物质)； ②NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O(溶液中) 3．Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂 混合物(括号内为杂质) 除杂方法及试剂 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热至恒重 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 [例1] 某化学小组的同学利用如图所示装置探究Na2CO3与NaHCO3相关性质。将装置a加热一段时间后，装置b中溶液颜色变浅，并有少量沉淀产生。下列说法错误的是 (　　) A．装置b中沉淀为Na2CO3 B．稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 C．装置a溶液中溶质质量减小 D．装置b溶液中Na＋的物质的量减小 A　解析：饱和碳酸氢钠溶液分解生成二氧化碳，通入饱和碳酸钠溶液中生成碳酸氢钠晶体析出，溶液中的Na＋的物质的量减小。 [深度思考] 装置b中溶液为何析出碳酸氢钠？ 提示：装置b中溶液中发生反应：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，溶剂减少，溶质的质量增大，NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，因此析出晶体。 1．如图是某兴趣小组的同学根据课本实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察如图实验装置并分析实验原理，判断下列说法错误的是 (　　) A．甲为小苏打，乙为纯碱 B．甲为Na2CO3，乙为NaHCO3 C．要证明物质受热能产生水，可在两支试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球 D．整个实验过程中可以看到丙烧杯的澄清石灰水不变浑浊 B　解析：用酒精灯加热时，外管温度高，内管温度低，NaHCO3受热易分解，Na2CO3受热不易分解，故将Na2CO3放在外管中，温度高却未分解，NaHCO3放在内管中，温度低却分解，证明Na2CO3热稳定性强于NaHCO3，NaHCO3受热分解产生CO2，可使澄清石灰水变浑浊。甲为小苏打(NaHCO3)，乙为纯碱(Na2CO3)，A正确，B错误；NaHCO3分解产生的水可以使无水硫酸铜变蓝色，C正确；Na2CO3不会分解产生CO2，故不能使丙中澄清石灰水变浑浊，D正确。 探究二__侯氏制碱法 邮票中，新中国人物题材邮票一直受到社会各阶层群众的广泛喜爱和广大集邮爱好者热烈追捧。其中我国重化学工业的开拓者、著名化工专家侯德榜先生秉承民建的光荣传统，以自己超凡的聪明才智为我国革命、建设事业竭诚奋斗，作出了重要贡献，从而成为第一位荣登“国家的名片”的民建人，在集邮领域和社会上受到尊敬，享有盛誉。 [问题探究] (1)侯氏制碱法怎样降低溶液中NH、Cl－的浓度？添加食盐的目的是什么？ 提示：侯氏制碱法利用氯化铵溶解度随温度变化大的特点，降温“冷析”，使氯化铵沉淀析出而脱离体系。添加食盐进行“盐析”，可使更多的氯化铵析出，同时补充母液中的Na＋，有利于碳酸氢钠析出。 (2)原料二氧化碳的来源及反应原理是什么？ 提示：合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气中含有CO2。其化学反应原理是C＋H2O(g)CO＋H2、CO＋H2O(g)CO2＋H2。 (3)侯氏制碱法的优点是什么？ 提示：保留了索尔维法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%；NH4Cl可作氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转化成CO2，代替了索尔维法中利用CaCO3制CO2这一工序。 [例2] (2024·江苏宿迁高一质检)下图是模拟侯氏制碱法制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是 (　　) A．由a通入CO2，然后由b通入NH3、c中放碱石灰 B．由b通入NH3，然后由a通入CO2，c中放碱石灰 C．由a通入NH3，然后由b通入CO2，c中放置蘸稀硫酸的脱脂棉 D．由b通入CO2，然后由a通入NH3，c中放置蘸稀硫酸的脱脂棉 C　解析：侯氏制碱法的原理是向饱和的NaCl溶液中先通入NH3，然后通入CO2，利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大，所以先通NH3，但为了防倒吸，导管不能通入液面以下，然后由b通入CO2，考虑NH3的尾气处理，所以选择放置蘸稀硫酸的脱脂棉，C正确。 2．现有两支试管分别装有1 mL Na2CO3溶液和1 mL NaHCO3溶液，其中溶质的质量均为0.1 g。下列实验操作及结论正确的是 (　　) 实验操作 实验结论 A 分别向两支试管的溶液中加入Ba(OH)2溶液 产生白色沉淀的是Na2CO3溶液 B 分别逐滴加入质量分数相等的稀硫酸 立即产生气泡的是Na2CO3溶液 C 分别加入过量等浓度、等体积的稀盐酸 反应较剧烈的是Na2CO3溶液 D 分别向两支试管的溶液中滴加几滴酚酞溶液 溶液呈深红色的是Na2CO3溶液 D　解析：加入Ba(OH)2溶液，发生反应：Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH、2NaHCO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，均产生白色沉淀，A错误；分别逐滴加入质量分数相等的稀硫酸，NaHCO3溶液发生反应：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，立即产生气泡，Na2CO3溶液发生反应CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，开始无明显现象，过一段时间才产生气泡，故立即产生气泡的是NaHCO3溶液，B错误；加入过量等浓度、等体积的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应现象更剧烈，C错误；两支试管中溶液均含有1 g溶质，Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液，滴加酚酞溶液后，Na2CO3溶液的红色更深，D正确。 1．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是 (　　) A．Na2CO3溶液(NaHCO3)：加入适量的NaOH溶液 B．NaHCO3溶液(Na2CO3)：通入过量的CO2 C．Na2O2粉末(Na2O)：将混合物在氧气中加热 D．Na2CO3溶液(Na2SO4)：加入适量Ba(OH)2溶液，过滤 D　解析：碳酸氢钠溶液与适量的氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，则加入适量的氢氧化钠溶液能除去碳酸钠溶液中混有的碳酸氢钠溶液，A正确；碳酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠，则通入过量的二氧化碳能除去碳酸氢钠溶液中混有的碳酸钠溶液，B正确；氧化钠能与氧气共热反应生成过氧化钠，则将混合物在氧气中加热可以将过氧化钠粉末中混有的氧化钠转化为过氧化钠，C正确；碳酸钠溶液、硫酸钠溶液均能与氢氧化钡溶液反应生成沉淀，则加入适量的氢氧化钡溶液不能除去碳酸钠溶液中混有的硫酸钠溶液，D错误。 2．可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是 (　　) A．加热时有无气体放出 B．滴加盐酸时有无气泡放出 C．溶于水后滴加澄清石灰水，有白色沉淀生成 D．溶于水后滴加稀BaCl2稀溶液，有白色沉淀生成 答案：D 3．某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度，设计如下装置(含试剂)进行实验。 下列说法不正确的是 (　　) A．必须在②③间添加吸收HCl的装置 B．④的作用是防止空气中的CO2影响实验的精确度 C．通入空气的作用是保证②中产生的CO2完全转移到③中 D．称取样品和③中产生的沉淀的质量能求算Na2CO3固体的纯度 A　解析：Ba(OH)2溶液足量，挥发出的HCl能被吸收，不会影响BaCO3沉淀的生成和测定，无须单独添加吸收HCl的装置，A错误；碱石灰可与CO2反应，吸收水分，可防止空气中的CO2影响实验的精确度，B正确；根据③中沉淀的质量计算Na2CO3的纯度，故需要通入除CO2后的空气，保证②中产生的CO2完全转移到③中，被充分吸收，以减小实验误差，C正确；③中产生的沉淀为BaCO3，③中根据BaCO3的质量可计算生成CO2的质量，②中根据生成CO2的质量计算样品中Na2CO3的质量，然后根据称得的样品的质量即可求算Na2CO3固体的纯度，D正确。 4．(2025·广东广州培英中学联考)侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一，“侯氏制碱法”的主要过程如下图所示(部分物质已略去)。 下列说法不正确的是 (　　) A．气体Y为CO2 B．操作b为过滤 C．滤液中主要含有NH、Cl－、HCO、Na＋ D．氨盐水中通入气体Y后，溶液中Na＋浓度不变 D　解析：氨气易溶于水，CO2在水中的溶解度较小，所以将氨气通入饱和食盐水中，得到氨盐水，再通入CO2，则X为NH3、Y为CO2，发生反应：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，得到的悬浊液a中含有NaHCO3、NH4Cl，分离难溶性的固体和溶液采用过滤的方法，所以b为过滤，将得到的滤渣煅烧得到Na2CO3、CO2、水，再将CO2通入氨盐水中，使CO2循环利用，向母液中添加氯化钠，使氯化铵析出，用作氮肥。Y为CO2，A正确；操作b为过滤，B正确；滤液中有可溶的NH4Cl及溶解的NaHCO3，所以滤液主要含有NH、Cl－、HCO、Na＋，C正确；氨盐水中通入气体CO2后，发生反应：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，析出NaHCO3沉淀，溶液中Na＋浓度减小，D错误。 5．某化学兴趣小组在实验室中模拟并改造侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图所示： 下列说法不正确的是 (　　) A．步骤①离子方程式为CO2＋NH3·H2O===NH＋HCO B．步骤②为煅烧，产生的气体是CO2 C．食盐水可循环利用 D．纯碱指的是Na2CO3 A　解析：步骤①是向饱和氨盐水中通入CO2，生成NaHCO3晶体和NH4Cl，离子方程式为Na＋＋CO2＋NH3·H2O===NH＋NaHCO3↓，A错误；步骤②为煅烧NaHCO3固体，分解生成Na2CO3、CO2和H2O，B正确；步骤③得到的食盐水可通入饱和氨盐水中，作为步骤①的原料循环利用，C正确。 6．NaHCO3俗称小苏打，下列有关NaHCO3的说法正确的是 (　　) A．NaHCO3在水溶液中的电离方程式：NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO B．NaHCO3溶液呈酸性，可与 NaOH溶液反应 C．可用石灰水区分NaHCO3溶液和Na2CO3溶液 D．NaHCO3粉末与相同浓度的酸反应比Na2CO3粉末更剧烈 D　解析：NaHCO3是弱酸的酸式盐，在水溶液中的电离方程式：NaHCO3===Na＋＋HCO，A错误；NaHCO3溶液呈弱碱性，可与NaOH溶液反应，NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，B错误；石灰水中的氢氧化钙与NaHCO3溶液和Na2CO3溶液反应都会生成碳酸钙沉淀，无法区分，C错误；因为碳酸钠和盐酸反应分两步进行，Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，所以NaHCO3粉末与相同浓度的酸反应比Na2CO3粉末更剧烈，D正确。 7．我国著名化学家侯德榜发明的“联合制碱法”的反应原理用化学方程式可简要表示为 第1步：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3； 第2步：NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl； 第3步：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 (1)以上过程中没有涉及的基本反应类型是______，纯碱属于________(填“酸”“碱”或“盐”)。 (2)有人认为“联合制碱法”有以下优点，你认为正确的是________(填标号)。 A．生产过程中部分产物可作为原料使用 B．副产品是一种氮肥 C．反应均不需要加热，可节约能源 (3)第2步反应中需加入磨细的食盐粉，将食盐磨细的目的是________________________________________________________________________。 (4)将第2步反应的滤液(氯化铵)与剩余氯化钠的混合溶液降温，氯化铵晶体大量析出，而大部分氯化钠仍留在溶液中，根据图分析氯化铵能大量结晶析出的原因是________________________________________________________________________。 答案：(1)置换反应　盐 (2)AB (3)增大反应速率，并使食盐反应充分 (4)氯化铵溶解度受温度影响比氯化钠大 解析：(1)反应NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3是多种物质反应生成一种物质，属于化合反应，反应NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl属于复分解反应，反应2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑是一种物质反应生成多种物质，属于分解反应，即以上反应不涉及置换反应；纯碱的化学式为Na2CO3，是由金属阳离子和酸根阴离子构成的，属于盐。 (2)由以上三个反应可知，水和二氧化碳等物质可以循环使用，制取纯碱的同时生成NH4Cl，NH4Cl是一种氮肥，而反应2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑是需要加热的，选AB。 (3)因增大反应物的接触面积可以增大反应速率，反应中加入磨细的食盐粉，能使其充分反应且增大反应速率。 (4)根据溶解度曲线可知，氯化铵的溶解度受温度影响大，降低温度溶解度变小且变化趋势大，而氯化钠的溶解度受温度影响不大，降低温度时溶解度变化很小，则氯化铵与剩余氯化钠的混合溶液降温，氯化铵晶体大量析出。 学科网（北京）股份有限公司 $$