专题3 第2单元 第2课时 碳酸钠 碳酸氢钠（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第一册（苏教版）河北专版

本讲义聚焦碳酸钠和碳酸氢钠的性质及侯氏制碱法，系统梳理其水溶性、酸碱性等物理性质，与酸反应、热稳定性等化学性质，以及相互转化关系，构建“性质-转化-应用”的学习支架，衔接工业制备原理。 资料通过实验探究（如套管实验比较热稳定性）、问题驱动（如Ba(OH)₂鉴别讨论）及表格归纳性质，培养科学探究与实践能力和科学思维，课中辅助实验教学，课后练习题与解析助学生巩固知识、查漏补缺。

第2课时　碳酸钠　碳酸氢钠 [学习目标]　 1.掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途。 2.认识侯氏制碱法的原理和意义。 3.科学探析：设计探究方案，完成对Na2CO3、NaHCO3重要性质的理解。 [对应学生用书P81] 知识点一　碳酸钠和碳酸氢钠 1．碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性 实验步骤 1 g Na2CO3 1 g NaHCO3 ①观察两支试管中碳酸钠、碳酸氢钠的形态 __白色晶体__ 细小的白色晶体 ②加几滴水并将温度计伸入其中 加水后__结块变成晶体__，温度计示数__升高__ 加水后__部分__溶解，温度计示数__降低__ ③加5 mL水 振荡一段时间后可溶解 固体量减少 ④加1～2滴酚酞 溶液变__红__，溶液碱性较强 溶液变__浅红__，溶液碱性较弱 初步结论 碳酸钠、碳酸氢钠均__易__溶于水，在水中的溶解度：__Na2CO3__＞__NaHCO3__，水溶液均显__碱__性 2．碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应快慢的比较 (1)按上图要求完成实验：在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中。观察到的实验现象：__两个气球均膨胀；碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大__。 (2)实验结论：__碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比等质量的碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧烈__。 3．碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的比较 (1)下图所示实验为“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烧杯中有少量气泡冒出__。 (2)实验结论：Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中含有__CO2和H2O__。由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3__强__。 1．饱和碳酸钠溶液中通入CO2会出现什么现象？ 提示　饱和碳酸钠溶液中通入CO2会生成白色沉淀，发生的反应为Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓。 产生白色沉淀的原因有3点：①NaHCO3的溶解度比Na2CO3小；②反应中有水参与，导致溶剂质量减少；③生成的NaHCO3质量大于Na2CO3的质量，导致溶质质量增加。 2．能用Ba(OH)2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液吗？ 提示　不可以，Ba(OH)2与Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均能反应，产生白色的BaCO3沉淀。 碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较 名称 碳酸钠(纯碱或苏打) 碳酸氢钠(小苏打) 物理性质 白色粉末，易溶于水 细小白色晶体，能溶于水，溶解度比Na2CO3小 溶液的 酸碱性 碱性 碱性，物质的量浓度相同时，碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠 与酸反应 能反应，有气体产生 剧烈反应，有气体产生 与碱反应 能与Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反应 与碱溶液都能反应 热稳定性 稳定、受热不易分解 受热易分解 相互转化 Na2CO3NaHCO3 1．下面关于Na2CO3和NaHCO3性质的叙述，正确的是(　　) A．受热时NaHCO3比Na2CO3稳定 B．在水中NaHCO3比Na2CO3溶解性大 C．质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2比Na2CO3多 D．NaHCO3能转化成Na2CO3，但Na2CO3不能转化成NaHCO3 解析　受热时Na2CO3比NaHCO3稳定；在水中Na2CO3比NaHCO3溶解性大；Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，由此可知质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2比Na2CO3多；NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，NaHCO3能转化成Na2CO3，Na2CO3与水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠，则碳酸钠也能转化成NaHCO3，C正确。 答案　C 2．实验室欲测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3)，称取此混合物5.0 g，溶于水中，配成250 mL溶液。 方案：利用化学反应把HCO、CO完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中w(Na2CO3)。 (1)量取100 mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO、CO完全转化为沉淀，应选用的试剂是________(填字母)。 A．CaCl2溶液　　　　　 B．MgSO4溶液 C．NaCl溶液 D．Ba(OH)2溶液 (2)将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为m g，由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w(Na2CO3)__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 解析　(1)CaCl2溶液只能与CO反应生成沉淀，而与HCO不能发生反应，A错误；MgSO4溶液只能与CO生成沉淀，而与HCO不能发生反应，B错误；NaCl溶液与两种离子都不能生成沉淀，C错误；Ba(OH)2溶液可以与两种离子都形成沉淀，D正确。(2)将所得沉淀未干燥充分就称量，则产生的沉淀质量偏大。由于等质量时NaHCO3产生的沉淀质量大，因此测得w(Na2CO3)偏小。 答案　(1)D　(2)偏小 有关Na2CO3、NaHCO3的除杂问题 混合物(括号内为杂质) 除杂方法及试剂 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加适量氢氧化钠溶液 知识点二　侯氏制碱法 制取原理与步骤 在饱和氨盐水中(氨气、氯化钠都达到饱和的溶液)通入二氧化碳从而发生如下反应：反应化学方程式为： (1)NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3。 (2)NH4HCO3＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓。 总反应： NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 (3)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 反应中的碳酸氢钠由于溶解度低而析出，可以进一步煅烧分解为碳酸钠、水和二氧化碳，其中二氧化碳可以再次进入反应重复利用。 1．在侯氏制碱法操作中，能否先向饱和食盐水中通入足量的二氧化碳，再通入足量的氨气？ 提示　不可以。因为二氧化碳在水中溶解度小，通入氨气后生成的碳酸氢铵少，不能生成大量的碳酸氢钠。 2．侯氏制碱法只能得到纯碱吗？ 提示　不是。侯氏制碱法除了得到纯碱以外，同时得到氮肥氯化铵。 侯氏制碱法的优点 在制碱工业中，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侯氏制碱和合成氨联合在一起，称为“联合制碱法”。“联合制碱法”还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。降低了成本，提高了综合经济效益。 1．下图模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是(　　) A．a先通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰 B．b先通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰 C．a先通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 D．b先通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 解析　NH3的溶解度较大，为防止倒吸，b管通CO2，a管通NH3，要在食盐水中先通NH3然后再通CO2，否则CO2通入后会从水中逸出，得到的产品也很少；尾气主要是CO2和NH3，其中NH3对环境影响较大，要吸收，而NH3是碱性气体，所以在c装置中要装酸性物质，据此可知A错误、B错误、C正确、D错误。 答案　C 2．下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图，则下列叙述正确的是(　　) A．A气体是CO2，B气体是NH3 B．第Ⅲ步得到的晶体是Na2CO3·10H2O C．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 D．第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶 答案　C [对应学生用书P84] 1．关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是(　　) A．热稳定性比Na2CO3大 B．相同温度下溶解度比Na2CO3要大 C．NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用 D．和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少 答案　D 2．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气体 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 答案　D 3．为了验证NaHCO3固体中是否含有Na2CO3，下列实验及判断中正确的是(　　) A．加热，观察是否有气体放出 B．溶于水后加BaCl2溶液，看有无沉淀 C．溶于水后加石灰水，看有无沉淀 D．取固体试样加盐酸，看是否有气泡产生 答案　B 4．过量的NaHCO3与Na2O2混合，在密闭容器中充分加热后，最后排出气体，残留的物质应是(　　) A．Na2O和Na2O2　　　 B．Na2O2和Na2CO3 C．Na2CO3 D．Na2O 答案　C 5．已知碳酸氢钠的溶解度较小。在饱和的氨和氯化钠的混合溶液中通入二氧化碳，可析出碳酸氢钠固体：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。据此，我国杰出的化学家侯德榜设计出了生产纯碱的方法： 饱和NaCl溶液NaHCO3Na2CO3，这种方法被人们称为侯氏制碱法。 试回答下列问题： (1)写出由碳酸氢钠固体制碳酸钠的化学方程式： ________________________________________________________________________。 (2)如果碳酸钠固体中混有碳酸氢钠固体，应如何除去？________(写出方法)；如果碳酸氢钠溶液中混有碳酸钠溶液，应如何除去？ _____________________________________ _________________________________________________________(写出化学方程式)。 答案　(1)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ (2)加热　Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$