内容正文:
2.1.3 碳酸钠与碳酸氢钠
一、概念卡(必背短句)
1.碳酸钠:俗名纯碱、苏打,化学式,白色粉末,易溶于水,水溶液显碱性;它属于盐而不是碱。
2.碳酸氢钠:俗名小苏打,化学式,白色细小晶体,可溶于水,但溶解度比小,水溶液显碱性但比同浓度溶液弱。
3.热稳定性:很稳定,受热不分解;受热易分解,。
4.与酸反应:;。相同条件下与酸反应放出气体的速率更快。
5.与碱反应:;与 NaOH 不反应。
6.相互转化:溶液中通入足量转化为;加热或与适量 NaOH 反应转化为。
7.溶解的热效应:无水溶于水放热,溶于水吸热,可用于快速鉴别。
关键限定:把盐酸逐滴加入溶液中,先生成(无气泡),继续滴加才放出;把溶液逐滴加入盐酸中则立即产生气泡。
二、性质对比表
对比项
俗名
纯碱、苏打
小苏打
颜色状态
白色粉末
白色细小晶体
水溶性
易溶,溶解度较大
可溶,溶解度较小
水溶液碱性
较强
较弱(同浓度时 pH 较小)
热稳定性
稳定,受热不分解
不稳定,受热分解
与盐酸反应的实质
放出气体的速率
较慢
较快
与或溶液
生成白色沉淀
不反应,无沉淀
与 NaOH 溶液
不反应
与足量
不反应
主要用途
玻璃、造纸、纺织、洗涤剂
发酵粉、治胃酸过多、灭火剂
三、化学方程式清单(12 条,必背)
1.
2.
3.(盐酸少量时)
4.(离子方程式)
5.
6.(离子方程式)
7.
8.
9.
10.
11.(过量)
12.(侯氏制碱法第一步)
四、实验:与的性质对比与鉴别(列表记忆)
项目
内容
实验名称
碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性对比(套管实验)
实验原理
受热不分解;
实验用品
固体、固体、大试管、小试管、酒精灯、铁架台、带导管的单孔塞、澄清石灰水
装置与操作
把装在大试管中,把装在小试管中并插入大试管(套管实验),同时加热,导出的气体分别通入澄清石灰水
实验现象
盛一侧的澄清石灰水很快变浑浊,盛一侧的澄清石灰水不变浑浊
实验结论
受热分解,热稳定性比差,分解产物为、、
注意事项
①套管实验的目的是使两支试管受热条件几乎相同,让对比更可靠;
②试管口应略向下倾斜;
③实验结束先撤导管再停止加热,防止倒吸
项目
内容
实验名称
碳酸钠与碳酸氢钠跟盐酸反应的速率对比
实验原理
;
实验用品
等浓度的溶液和溶液、稀盐酸、两支规格相同的试管、胶头滴管(或注射器)
装置与操作
取等体积、等浓度的两种溶液分别加入两支试管,同时加入等体积、等浓度的足量稀盐酸,比较产生气泡的剧烈程度
实验现象
两支试管都产生气泡,但加入溶液的试管反应更剧烈、气泡产生更快
实验结论
与一步反应即可放出;需先结合 1 个生成,再结合 1 个才放出,故反应更快
注意事项
①两种溶液的浓度、体积必须相同,盐酸的浓度、体积也要相同,保证只有一个变量;
②盐酸必须足量;
③观察时要同时加入并及时记录,减小人为误差
项目
内容
实验名称
碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
实验原理
二者在热稳定性、与酸的反应速率、与或溶液的反应、水溶液的碱性等方面存在差异
实验用品
固体和固体、蒸馏水、稀盐酸、溶液、酒精灯、试管、胶头滴管、pH 试纸
装置与操作
①固体加热,把产生的气体通入澄清石灰水;
②取等浓度溶液逐滴加入稀盐酸,比较产生气泡的快慢;
③取溶液分别滴加溶液;
④用 pH 试纸测等浓度溶液的 pH
实验现象
①加热时能使石灰水变浑浊的是;
②逐滴加盐酸立即产生气泡的是;
③滴加溶液产生白色沉淀的是;
④pH 较大的是
实验结论
可用加热法、加酸法(比快慢)、加或溶液法、测 pH 法鉴别两种物质
注意事项
①比较快慢时盐酸必须逐滴加入且浓度相同;
②被鉴别的溶液中不能混有,否则产生干扰;
③固体加热法最简便可靠,是首选方案
五、侯氏制碱法简介
1.原理:以饱和食盐水、和为原料,先制得溶解度较小的晶体,再加热分解得到。
2.核心反应:;。
3.通气顺序:必须先通使溶液呈碱性,再通。原因是氨气极易溶于水,先通氨气使溶液呈碱性,能吸收更多的,提高产率并有利于析出。
4.析出原因:相同条件下的溶解度比其他产物小,容易达到饱和而结晶析出。
5.母液利用:母液中主要含,经处理后可作为氮肥,因此该法又称“联合制碱法”。
6.优点:NaCl 的利用率高,可循环使用,同时得到氮肥,生产成本低、污染小。
六、易混辨析(5 组)
序号
易混点
辨析要点
1
“纯碱”是碱还是盐
属于盐;其水溶液显碱性是因为结合,但它本身不是碱
2
耗酸量与产气量
等物质的量的与完全反应,产生的量相同(均为 1 mol),耗酸量之比为 2∶1
3
与溶液的反应
生成白色沉淀;与溶液不反应,可据此鉴别
4
除杂方法
固体中混有用加热法;溶液中混有用通足量法;溶液中混有用加适量 NaOH 法
5
滴加顺序的影响
把盐酸逐滴加入溶液,开始无气泡;把溶液逐滴加入盐酸,立即产生气泡
七、口诀与模型
【口诀】“热稳碳钠强,小苏打怕烫;同浓度比碱,纯碱碱性强”。
【模型】鉴别思路“四法”:加热法、加酸法(比快慢)、加或法、测 pH 法。
默写(限时5min)
1.的俗名是________、________,属于________(填“酸”“碱”或“盐”);的俗名是________。
2.是________色粉末,易溶于水;是________色细小晶体,溶解度比。
3.相同浓度时,________溶液碱性更强;两种物质溶于水时,无水热,热。
4.受热分解的化学方程式为________________,说明热稳定性于。
5.与足量盐酸反应的化学方程式为________________,离子方程式为________________。
6.与盐酸反应的化学方程式为________________,离子方程式为________________。
7.相同条件下,________与盐酸反应产生气体的速率更快,原因是________________。
8.与 NaOH 溶液反应的化学方程式为________________。
9.溶液中通入足量的化学方程式为________________,该反应实现了________向________的转化。
10.溶液与溶液反应的化学方程式为________________;与溶液________(填“反应”或“不反应”)。
11.鉴别与的四种方法是________法、________法、________法、________法。
12.除去固体中混有的,应采用的方法是________;除去溶液中混有的,应采用的方法是________。
13.侯氏制碱法的主要反应为________________和________________。
14.侯氏制碱法中通入气体的顺序是先后通入________、再通入________,先通氨气的目的是________________。
15.侯氏制碱法中能析出的原因是________________;母液中的主要溶质是________,可作________。
16.把盐酸逐滴加入溶液中,开始时________(填“有”或“没有”)气泡,原因是________________。
17.等物质的量的与分别与足量盐酸完全反应,产生的物质的量之比为________,消耗 HCl 的物质的量之比为________。
18.鉴别两种物质的思路口诀是“________”。
1.(3 分)下列俗名与化学式对应不正确的是( )
A.纯碱—— B.苏打——
C.小苏打—— D.烧碱——
2.(3 分)下列关于和溶解性的说法正确的是( )
A.难溶于水 B.的溶解度比大
C.易溶于水,的溶解度比小 D.两者都难溶于水
3.(3 分)下列物质受热分解且生成的是( )
A. B. C.NaOH D.
4.(3 分)下列方法中,能用于鉴别溶液和溶液的是( )
A.分别加入澄清石灰水 B.分别加入溶液
C.分别加入稀盐酸 D.分别滴加酚酞溶液
5.(4 分)写出下列反应的化学方程式:
(1)受热分解:________________
(2)溶液中通入足量:________________
(3)溶液与 NaOH 溶液反应:________________
(4)溶液与溶液反应:________________
6.(3 分)等物质的量的和分别与足量盐酸完全反应,产生的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶3
7.(3 分)下列关于用途的说法不正确的是( )
A.用作发酵粉 B.用于治疗胃酸过多
C.用作泡沫灭火器的原料 D.用于去除餐具上的油污
B 级 能力提升(共 18 分)
8.(3 分)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所加试剂或方法正确的是( )
A.固体():加热
B.溶液():加入适量 NaOH 溶液
C.溶液():加入适量稀盐酸
D.NaCl 溶液():加入适量稀硫酸
9.(3 分)向溶液中逐滴加入稀盐酸,下列描述正确的是( )
A.一开始就产生大量气泡 B.开始无气泡,随后产生气泡
C.始终无明显现象 D.立即产生白色沉淀
10.(3 分)为什么相同条件下与盐酸反应产生比等浓度的与盐酸反应更快?
11.(3 分)侯氏制碱法中,向饱和食盐水中通入气体的正确操作顺序是( )
A.先通,后通 B.先通,后通
C.两种气体同时通入 D.顺序不限
12.(3 分)写出侯氏制碱法中的两个主要化学方程式,并说明为什么会从溶液中析出。
13.(3 分)将、的混合物加热至质量不再变化,固体质量减少了 3.1 g。求原混合物中的质量。
C 级 素养挑战(共 10 分)
14.(4 分)某同学为确定一瓶白色粉末是还是,进行了如下实验:
① 取少量粉末加热,把产生的气体通入澄清石灰水,石灰水不变浑浊;
② 另取少量粉末溶于水配成溶液,滴加溶液,产生白色沉淀。
(1)该粉末是________(填化学式)。
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式:________________。
(3)若把步骤②中的溶液换成澄清石灰水,能否区分和?说明理由。
15.(3 分)向 100 mL 0.5 mol/L 的溶液中逐滴加入 0.5 mol/L 的稀盐酸。
(1)当加入盐酸 100 mL 时,溶液中的溶质是________,此时________(填“有”或“没有”)气泡产生。
(2)当加入盐酸 200 mL 时,产生的物质的量为________mol,溶液中溶质主要是________。
16.(3 分)某纯碱样品中含有少量杂质。称取样品 10.0 g,加热至恒重,固体质量变为 9.38 g。求样品中的质量分数。
参考答案:
1.D。烧碱是 NaOH。
2.C。易溶,溶解度较小。
3.B。受热分解生成、和。
4.B。与生成白色沉淀,与不反应。
5.(1);(2);(3);(4)。
6.A。两者都只含 1 个碳原子,等物质的量时产生相同。
7.D。碱性弱,去油污常用。
8.A。B 应通入足量;C 应加适量 NaOH 溶液;D 应加适量稀盐酸。
9.B。先生成(无气泡),继续滴加盐酸才放出。
10.与一步反应即放出;需分两步结合才放出,故反应更快。
方法点拨:比较反应快慢时,要紧扣“反应的步数”,步数少的一步到位,速率自然快。
11.B。先通使溶液显碱性,可提高的吸收量,利于析出。
12.;。析出原因:相同条件下的溶解度较小,容易达到饱和而结晶析出。
13.失重 3.1 g 为和的质量,,。
方法点拨:热重类计算抓住“固体减少量 = 分解生成的气体和蒸汽的质量”,再用关系式~ 62 g 失重 一步求解。
14.(1)(2)(3)不能。、与石灰水反应都生成白色沉淀,现象相同,无法区分。
15.(1)和 NaCl;没有(2)0.05;NaCl。解析:,加入 100 mL 盐酸即 0.05 mol HCl 时恰好全部转化为;再加 100 mL(共 0.1 mol HCl)才使全部放出,。
16.,,,质量分数 = 83.2%。
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