内容正文:
第一章
化学反应的热效应
第二章 海水中的重要元素
-钠和氯
第一节 钠及其化合物
第3课时 碳酸钠与碳酸氢钠
本节重点:
钠盐的性质和用途
碳酸钠和碳酸氢钠
探究一:在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1g),完成下列实验,并将实验现象和相应的结论填入下表
实验操作 Na2CO3 NaHCO3
(1)观察Na2CO3和NaHCO3的外观并进行描述
(2)向以上两支试管中分别滴入几滴水,振荡,观察现象;将温度计分别插入其中,温度计的示数有何变化
(3)继续向(2)的试管中分别加入5 mL水,用力振荡,有何现象
(4)分别向(3)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,有何现象
实验探究:碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性的实验探究
主题1:钠盐的性质及应用
主题1:钠盐的性质及应用
盐 Na2CO3 NaHCO3
( 1)观察Na2CO3和NaHCO3的外观
(2)向以上两支试管中分别滴入几滴水,振荡,观察现象;将温度计分别插入其中,观察温度计的示数
(3)继续向(2)的试管中分别加入5 mL水,用力振荡
(4)分别向(3)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液
结论
白色粉末
细小白色粉末
加几滴水后,结块变成晶体;温度上升
加几滴水后,少部分溶解;温度略有下降
振荡后可溶解
固体量有所减少
溶液变红(较深)
溶液微红
Na2CO3>NaHCO3
Na2CO3>NaHCO3
溶解性:
碱性:
主题1:钠盐的性质及应用
观察样品,结合上述实验,比较碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质,联系生活实际,说出你所知道的它们的用途,填写下表内容。
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式
俗名
颜色、状态
水溶性
用途 去除油污、制肥皂、造纸、玻璃、食用碱的主要成分 制药(治疗胃酸过多)、配糕点
Na2CO3 NaHCO3
纯碱或苏打 小苏打
白色粉末 细小白色晶体
易溶于水 水中易溶,但比Na2CO3的溶解度小
主题1:钠盐的性质及应用
问题探究:金属钠长期暴露于空气中,最终生成的什么物质?写出核心化学方程式。
①金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与
现象有:
②发生的主要变化的化学方程式为:4Na+O2==2Na2O;Na2O+H2O==2NaOH;
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2O==Na2CO3·10H2O;
Na2CO3·10H2O==Na2CO3+10H2O。
Na2O
NaOH
潮解
Na2CO3
主题1:钠盐的性质及应用
探究二:如图,分别加热Na2CO3和NaHCO3 ,观察现象,比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。
实验探究:碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的实验探究
主题1:钠盐的性质及应用
实验操作 实验现象 实验结论
澄清石灰水
_________ _______________________________
澄清石灰水
_______ _______________________________________
化学方程式:
________________________________________
不变浑浊
Na2CO3很稳定,
受热不易发生分解
变浑浊
NaHCO3不稳定,受热容易分解
2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O
加热
主题1:钠盐的性质及应用
热稳定性
Na2CO3 > NaHCO3
2NaHCO3 == Na2CO3 + H2O + CO2 ↑
思考:
如何同时实现对Na2CO3和NaHCO3稳定性的探究?
主题1:钠盐的性质及应用
问题探究:实验过程中,若通入二氧化碳时间较长,发现澄清的石灰水先变浑浊然后又变清,你知道为什么吗? 若将澄清石灰水换成饱和碳酸钠,又会有什么现象呢?
①通入二氧化碳时间较长,澄清的石灰水先变浑浊然后又变清,原因是二氧化
碳与澄清的石灰水先生成难溶的CaCO3沉淀,继续通二氧化化碳,又生成可溶
性的Ca(HCO3)2。化学方程式:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2 。
②若将澄清石灰水换成饱和碳酸钠,发生反应:Na2CO3 + CO2 + H2O =2NaHCO3↓,由于反应要消耗水,生成NaHCO3的质量大于Na2CO3 ,同时NaHCO3溶解度又小于Na2CO3,所以会生成NaHCO3沉淀。
主题1:钠盐的性质及应用
问题探究:依据碳酸氢钠的性质,思考馒头制作过程中加入碳酸氢钠作膨松剂原理是什么?油炸面拖黄鱼、鲜虾、鸡排或排骨时,在面粉糊里和上一点小苏打,吃起来又松又脆。你知道其中的道理吗?
①利用NaHCO3受热分解产生CO2使馒头松软,但NaHCO3受热分解生成的Na2CO3或可能剩余的NaHCO3使馒头发黄,并略带碱味。
②酵头发酵后生成少量CO2和酸性物质,利用NaHCO3与酸的反应,可调节面团
酸度。
③同理,油炸面拖黄鱼、鲜虾、鸡排或排骨时,在面粉糊里和上一点小苏打,是因为小苏打受热后分解,会产生大量的二氧化碳气体,使油炸面糊里留下许多气孔,吃起来又松又脆。
主题1:钠盐的性质及应用
碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应
观看视频:碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应。结合实验现象,完成表格内容。
主题1:钠盐的性质及应用
装置
步骤 ①在两个试管中加入约50ml同浓度的盐酸;②在气球中加入等质量(约2克)Na2CO3、NaHCO3固体;③同时提起气球,让球中固体全部落入试管中;④将气球中的气体分别通入澄清石灰水中。
物质 Na2CO3 NaHCO3
现象
原理
结论
①立即发生反应产生气泡;
②反应剧烈,气球胀大。
①立即发生反应产生气泡;
②反应更剧烈,气球膨胀更大。
CO32-+2H+ = H2O+CO2↑
HCO3-+H+ = H2O+CO2↑
①碳酸钠与碳酸氢钠均能与盐酸反应,产生CO2气体;②相同条件下,碳酸氢钠与盐酸的反应比碳酸钠的反应剧烈;③相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸完全反应,NaHCO3产生的气体更多。
主题1:钠盐的性质及应用
问题探究:Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与稀盐酸互滴,现象各有何不同?请分析其中的原理。
①向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量):立即产生大量的气泡,反应为Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
离子方程式:CO32-+2H+= H2O+CO2↑。
②盐酸逐滴加入到NaHCO3溶液和NaHCO3溶液逐滴加入到稀盐酸中,现象相同,均会立即有无色气体放出。离子方程式:HCO3-+H+=H2O+CO2↑。
主题1:钠盐的性质及应用
③向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足):刚开始无气泡产生,盐酸滴
加到一定量后,有气泡产生。反应为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。离子方程式:CO32-+H+=HCO3-(无明显现象)、HCO3-+H+=H2O+CO2↑ (无色气体放出)
④因此,可以用互滴法鉴别盐酸和碳酸钠两种无色溶液。
主题1:钠盐的性质及应用
碳酸盐和碳酸氢盐与碱的反应
讨论交流:将NaOH溶液分别滴加到Na2CO3和NaHCO3溶液中有何现象?能反应吗?若将NaOH溶液滴加到Ca(HCO3)2溶液呢?
①NaOH溶液分别滴加到Na2CO3和NaHCO3溶液中均没有明显现象。
②NaOH溶液与Na2CO3溶液不反应,NaOH溶液与NaHCO3溶液反应。化学方程式:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,离子方程式:OH-+HCO3-==CO32-+H2O。
主题1:钠盐的性质及应用
③NaOH溶液滴加到Ca(HCO3)2溶液,有白色沉淀生成。化学方程式:
Ca(HCO3)2+2NaOH===CaCO3↓+Na2CO3+H2O,离子方程式:Ca2+ + OH-+HCO3- = CaCO3↓+H2O(碱过量)或
Ca2++ 2OH- + 2HCO3- = CaCO3↓+CO32-+2H2O(碱不足)。
④碳酸氢盐与碱溶液反应的实质是HCO3-与OH-反应生成CO32-,CO32-
有可能发生后续反应,如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3。
主题1:钠盐的性质及应用
问题1:试着利用图像粗略描述上述两种情况,Ⅰ.向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸,Ⅱ.向盐酸中逐滴滴入Na2CO3溶液。
答案:
主题1:钠盐的性质及应用
问题2:能否用加Ba(OH)2的方法鉴别Na2CO3、NaHCO3溶液?试用离子方程式说明原因。
不能鉴别均,有白色沉淀。
主题1:钠盐的性质及应用
【典例1】现有一块金属钠露置于空气中一段时间,为检验该固体是否
部分变质为碳酸钠,先将固体样品溶解于水得到溶液,并采取下列措施,
其中可以实现实验目的的是( )
A.测所得溶液的pH
B.取溶液少量,向其中滴入酚酞观察溶液是否变红
C.取溶液少量,向其中加入盐酸观察是否有气泡产生
D.取溶液少量,向其中加入CuSO4溶液,观察是否有沉淀产生
C
【解析】将固体变质,得到Na2CO3和NaOH的澄清溶液.碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性,且即使有碳酸钠,碳酸钠的量很少,几乎不影响溶液pH,A错误;碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性,都能使酚酞试液变红色,B错误;氢氧根离子和氢离子反应生成水,碳酸根离子和氢离子反应生成二氧化碳气体,如果有碳酸钠,则能生成气体,C正确;氢氧根离子和碳酸根离子都和铜离子生成蓝色沉淀,现象相同,D错误。
主题2:典例分析及对点练习
【典例2】现将Na2O2与过量NaHCO3混合固体在密闭容器中充分加热
反应(已知:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O),排出气体后最终剩余固体是( )
A.NaOH和Na2O2 B.NaOH和Na2CO3
C.Na2CO3 D.Na2O2
【解析】加热时,2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,生成的CO2、H2O都能与Na2O2发生反应,2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2,但由于2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,所以当Na2O2不足量时,我们只考虑CO2与Na2O2的反应,因此,最终所得的固体产物为Na2CO3。故选C。
C
主题2:典例分析及对点练习
【典例3】有A、B两个完全相同的装置,某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3,A、B中分别有10 mL相同浓度的盐酸,将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,下列叙述正确的是 ( )
A.B装置的气球膨胀的体积大
B.最终两试管中NaCl的质量一定相同
C.若最终两气球体积不同,则加入Na2CO3的试管中盐酸已经消耗完
D.若最终两气球体积相同,则可能加入两只试管中盐酸都已经消耗完
D
【解析】A,不一定,两个气球可能一样大B、这个得看反应程度,有可能出现其中一种物质反应完,另一种没反应完的情况 C、体积不同肯定是NaHCO3先消耗完,而且碳酸氢钠产生的气体更多。D、这个有可能确实是的。
主题2:典例分析及对点练习
【典例4】下列离子方程式正确的是( )
A.过量石灰水与少量碳酸氢钠溶液反应:
HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B.向沸水中滴加饱和的FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:
Fe3++3H2O(沸水) Fe(OH)3(胶体)+3H+
C.氢氧化铜与稀硫酸反应:H++OH-=H2O
D.碳酸氢钠溶液中加入盐酸:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
AB
【解析】过量石灰水与少量碳酸氢钠溶液反应,1个HCO3-消耗1个 OH-,生成1个 CO32-和1个水,1个CO32-再结合1个 Ca2+生成1个CaCO3,故A正确; 向沸水中滴加饱和的FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体,故B正确;氢氧化铜难溶,应该用化学式表示,故C错误;弱酸的酸式酸根不能拆开:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,故D错误。
主题2:典例分析及对点练习
课堂小结
①稳定性:Na2CO3稳定,NaHCO3受热分解;②与酸反应:Na2CO3顺序不同,现象不同;③与碱反应:均能与Ca(OH)2/Ba(OH)2反应,Na2CO3不与NaOH反应;④与盐反应:NaHCO3不与CaCl2/MgCl2反应。
碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性
碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性
碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱的反应
课堂检测
1.下列有关NaHCO3和Na2CO3的叙述正确的是( )
A.NaHCO3比Na2CO3热稳定性强
B.可以利用加热的方法来鉴别NaHCO3和Na2CO3
C.NaHCO3和Na2CO3固体溶于水均放出热量
D.分别向NaHCO3和Na2CO3溶液中滴加酚酞溶液,只有Na2CO3 溶液颜色变红
B
【解析】A.碳酸氢钠易受热分解生成碳酸钠,稳定性比碳酸钠弱,A错误;B.碳酸氢钠易受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,可以利用加热的方法来鉴别 碳酸钠和碳酸氢钠 ,B正确;C.NaHCO3 和Na2CO3固体溶于水需要断裂离子键,均吸收热量,C错误;D.碳酸钠 和碳酸氢钠溶液均显碱性,都能使酚酞变红,D错误;故选B。
2.将NaHCO3和Na2O2的固体混合物置于密闭容器中,加热至270℃,
使其充分反应,最后测得生成的气体和剩余固体均由两种物质组成,则其组成应是( )
生成气体 剩余固体
A CO2、H2O(g) Na2CO3、Na2O2
B H2O(g)、O2 Na2CO3、NaHCO3
C H2O(g)、O2 Na2CO3、NaOH
D H2O(g)、O2 NaOH、Na2O2
C
课堂检测
【解析】将NaHCO3和Na2O2的固体混合物置于密闭容器中,加热至270℃,首先NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2和H2O;之后是Na2O2分别与CO2、H2O反应。注意CO2、H2O同时通过足量的Na2O2时可认为是CO2先与Na2O2反应,后是H2O与Na2O2反应。A项,Na2O2剩余,则不可能存在CO2、H2O,错误;B项,根据题意加热条件下,NaHCO3已完全分解,错误;C项,如NaHCO3适量,则其分解生成的CO2先与Na2O2完全反应生成O2,部分的水与Na2O2反应生成NaOH,固体为Na2CO3和NaOH,气体有生成的O2与剩余的水,正确;D项,Na2O2剩余,则不可能有H2O剩余,错误。
3.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是( )
A.反应①、②均属于氧化还原反应
B.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
C.反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3
D.反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
C
【解析】A项,反应①、②中Na转化为Na的化合物,Na元素化合价由0价升高到+1价,故属于氧化还原反应,正确;B项,反应③对应反应为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,符合酸性氧化物定义,故CO2为酸性氧化物,正确;C项,反应④为NaHCO3受热分解生成Na2CO3,说明Na2CO3稳定性强于NaHCO3,错误;D项,反应⑤、⑥均有O2产生,可用于潜水艇中氧气的供给,正确。
课堂检测
Thank you for watching
Lavf57.83.100
银白色金属钠(NaOH______)
Lavf57.25.100
Na2CO3:Ba2++CO===BaCO3↓
NaHCO3
$$