内容正文:
第二单元 金属钠及钠的化合物
专题3 从海水中获得的化学物质
第2课时 碳酸钠、碳酸氢钠
1.通过实验探究方法对比研究了解碳酸钠、碳酸氢钠的性质,并知道它们在生产生活中的用途。
2.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化和鉴别方法。能建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。
3.通过对侯氏制碱法的学习,培养科学态度与社会责任等核心素养。
情景导入
Na2CO3
先用凉水把鱼冲洗干净,把胆水染黄处洗白。然后再撒上纯碱,稍等片刻,再用水冲洗干净 。
苦胆破了怎么办?
【生活小常识】
馒头的做法:
先把面和好放在温暖的地方发酵,发酵的过程中会产生一些酸;
再向发酵好的面里加入适量的“碱”(苏打或小苏打)和面里的酸反应,生成CO2,CO2在面里排不出去就形成了许多蜂窝状的孔洞,在加热时CO2受热体积膨胀,从面里跑出去,就留下了许许多多的小洞洞。
NaHCO3
3.2.2 碳酸钠 碳酸氢钠
一. 碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3)物理性质对比
名称 碳酸钠(正盐) 碳酸氢钠(酸式盐)
化学式
俗称
色态
溶解度
酸碱性
用途 去污、面食的制作(中和酸和二次醒发) 去污(能力弱)、
膨松剂、胃酸过多
Na2CO3
碱性
碱性
一. 碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3)物理性质对比
较小(溶解吸热)
白色晶体
小苏打
NaHCO3
较大(溶解放热)
白色粉末
纯碱、苏打
物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液的pH____
大
二. 碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质对比
1.热稳定性
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
三. 碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质对比
1.热稳定性
用套管实验装置可以更好地比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,其中小试管内有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球,实验装置如图。
无水硫酸铜由白色变为蓝色,说明NaHCO3受热分解生成了 ,
烧杯B中澄清石灰水变浑浊,说明NaHCO3受热分解生成了 。
H2O
CO2
为什么把NaHCO3放在小试管里?放在大试管里可以吗?
热稳定性:
Na2CO3>NaHCO3
【思考】向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2有什么现象?
二. 碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质对比
2.与 CO2 反应
hsl (h) -
思考:向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2有什么现象?为什么?
溶液变浑浊,有晶体析出。因为反应生成大量NaHCO3。
Na2CO3+CO2+H2O === 2NaHCO3
在相同温度下,碳酸氢的溶解度比碳酸钠的溶解度小。
现象:
二. 碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质对比
3.与酸(足量盐酸)反应
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。
装置
物质 NaHCO3 Na2CO3
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。
3.与酸(足量盐酸)反应
此时,无论是对于碳酸钠还是碳酸氢钠来说,稀盐酸都是过量的,所以都立即产生气泡。
1. 若向稀盐酸中分别逐滴加入碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液,又会有什么现象?
盐入酸
Na2CO3 + 2HCl (多)══ 2NaCl + CO2↑ + H2O
NaHCO3 + HCl ══ NaCl + CO2↑ + H2O
3.与酸(足量盐酸)反应
3.与酸反应
酸入盐
立即有气泡产生
直接发生反应:
NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O
开始时无气泡,后产生气泡
先发生反应:
Na2CO3+HCl (少)═NaHCO3+NaCl
后发生反应:
NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O
总:Na2CO3+2HCl = 2NaCl+CO2↑+H2O
酸入盐
3.与酸反应
4、与碱反应
二. 碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质对比
(1)碳酸钠
【实验1】
在两支结晶的试管
中分别加入2~3ml
澄清石灰水和氯化
钙溶液,再分别向
上述两支试管中滴
加碳酸钠溶液,振
荡,观察实验现象。
4、与碱反应
二. 碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质对比
(2)碳酸氢钠
4、与碱反应
NaHCO3+NaOH
Na2CO3+NaOH
Na2CO3+Ca(OH)2
2NaHCO3+Ca(OH)2(少)
NaHCO3+Ca(OH)2 (多)
【思考】能用澄清石灰水鉴别Na2CO3、NaHCO3吗?
二. 碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质对比
(不反应)
= Na2CO3+H2O
= CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
= CaCO3↓+NaOH+H2O
= CaCO3↓+2NaOH 生成白色沉淀
5、与盐反应
Na2CO3+CaCl2
NaHCO3+CaCl2
【思考】能用BaCl2 、CaCl2来鉴别Na2CO3、NaHCO3吗?
二. 碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质对比
= CaCO3↓+2NaCl 产生白色沉淀
不反应
二. 碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质对比
6、去油污
【实验3】在一只烧杯中加入50mL 0.5mol·L-1碳酸钠溶液,用酒精灯将其加热至接近沸腾。将一块沾有油污的铜片浸入碳酸钠溶液中,静置约2min。用镊子将铜片从溶液中取出后,用水冲洗干净。比较浸入碳酸钠溶液前后铜片表面的情况。
【实验现象】
浸入Na2CO3溶液的铜片上油污被去除
【结论】
热的碳酸钠溶液能去油污(碱性)
6、去油污
二. 碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质对比
三、转化关系
Na2CO3 NaHCO3
① 通入CO2
① 固体加热
② 溶液滴加NaOH溶液
② 少量的盐酸
混合物 除杂方法 原理
Na2CO3固体(NaHCO3)
NaHCO3溶液(Na2CO3)
Na2CO3溶液(NaHCO3)
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O;
加热
通入足量
CO2气体
加入适量NaOH溶液
CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
四、鉴别
方法一:
方法二:
方法三:
方法四:
方法五:
…….
溶解度小的是NaHCO3
热稳定性差的是NaHCO3
碱性较弱的是NaHCO3
不产生沉淀的是NaHCO3
产气泡快的是NaHCO3
溶解度
热稳定性
碱性
加入CaCl2溶液
滴加盐酸
五、侯氏制碱法
1940年中国科学家侯德榜发明了“侯氏制碱法”,成为世界上生产纯碱的重要方法。其主要化学原理是:
【科学史话】
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
过滤得到碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2 ↑
△
在过滤后的母液中加入NaCl粉末,通入NH3,搅拌,经降温后结晶出副产品NH4Cl, NH4Cl可用作化肥。
六. 碳酸钠与碳酸氢钠的用途
物理性质
课堂小结
课堂小结
经典例题
例1下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法错误的是( )
A.热稳定性:NaHCO3>Na2CO3
B.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:NaHCO3>Na2CO3
C.相同温度时,在水中的溶解度:NaHCO3<Na2CO3
D.等物质的量与足量盐酸反应产生CO2的物质的量:NaHCO3<Na2CO3.
【解析】A项,碳酸氢钠受热分解,碳酸钠不易分解,错误;B项,碳酸氢钠和盐酸反应更剧烈,正确;C项,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,正确;D项,两者与足量盐酸反应产生CO2的物质的量相等,错误。
AD
例2.除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方
法是( )
A.通入二氧化碳气体 B.加入氢氧化钡溶液
C.加入澄清石灰水 D.加入稀盐酸
A
【解析】除杂方法要操作简便、效果好、不引入新的杂质、保留非杂质成分。可采取这样的方法:Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3。
例3.有两支试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判断正确的是( )
【解析】A项,都产生白色沉淀;B项,Na2CO3溶液中红色深;D项,Na2CO3溶液中开始时无气泡产生(发生反应:Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3)。
C
选项 操作 判断
A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为Na2CO3
B 分别加入2滴酚酞 红色较浅者为Na2CO3
C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为Na2CO3
D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为Na2CO3
例4.研究结果显示:用2%的小苏打溶液漱口能有效预防口腔粘膜溃疡的发生。小苏打属于( )
A.盐 B.酸 C.碱 D.氧化物
A
Lavf58.46.101
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