高中化学 专题2第2单元 钠、镁及其化合物 第2课时 碳酸钠的性质

学 习 资 料 专 题

第2课时 碳酸钠的性质与应用

学习目标：1.理解碳酸钠和碳酸氢钠的性质和应用。(重点)2.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化和鉴别方法。(重难点)

[自 主 预 习·探 新 知]

1．碳酸钠的性质及应用

(1)物理性质：碳酸钠的化学式为Na2CO3，俗称纯碱或苏打，白色粉末，易溶于水。 (2)化学性质

①与盐(CaCl2)反应的化学方程式Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl。 ②与碱[Ca(OH)2]反应的化学方程式Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH。 ③与酸(足量盐酸)反应的化学方程式Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。 ④用pH试纸测Na2CO3溶液的pH可知Na2CO3溶液呈碱性，因而Na2CO3被称为纯碱。 ⑤Na2CO3溶液中充入CO2反应的化学方程式Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3。 (3)应用

①Na2CO3：重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等方面有广泛应用。

②Na2CO3溶液可以除去物品表面的油污。 2．碳酸氢钠的性质及应用

(1)物理性质：碳酸氢钠的化学式为NaHCO3，俗称小苏打，为一种酸式盐，白色晶体，易溶于水。

(2)化学性质：

①与碱(NaOH)反应的化学方程式为NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。 ②与酸(HCl)反应的化学方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。 △

③受热易分解的化学方程式为2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 ④NaHCO3溶液呈碱性。

[基础自测]

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)Na2CO3俗称纯碱，属于碱类。( )

(2)Na2CO3与任何碱均反应生成新盐和新碱。( ) (3)Na2CO3、NaHCO3均与盐酸反应生成CO2。( ) (4)Na2CO3、NaHCO3的水溶液均呈碱性。( )

唐玲

△

(5)Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强可用反应2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O说明。( ) 【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ 2．Na2CO3和NaHCO3是重要的化工原料，请回答：

(1)两物质的水溶液分别与足量盐酸混合，反应的化学方程式分别为 ______________________________________________________________、 ______________________________________________________________。 (2)除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的方法，写出化学方程式

_____________________________________________________________。 (3)两物质的焰色反应分别为________色，________色。

(4)除去NaHCO3溶液中的Na2CO3，可向溶液中通入________，反应方程式为_______________________________________________________________。

【答案】 (1)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O △

(2)2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O (3)黄 黄

(4)CO2 Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3

[合 作 探 究·攻 重 难] [思考交流] (1)如何鉴别0.1 mol·L的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液？

【提示】 方法一：用pH试纸分别测二者的pH，pH大的为Na2CO3溶液。 方法二：逐滴加入同浓度的盐酸，开始就有气泡产生的为NaHCO3溶液。 方法三：分别加入CaCl2溶液，有沉淀产生的为Na2CO3溶液。 (2)如何鉴别Na2CO3和NaHCO3固体？

【提示】 方法一：分别加热，有气体生成的为NaHCO3。 方法二：分别加入同浓度盐酸，反应剧烈的为NaHCO3。 (3)如何除去NaHCO3溶液中的Na2CO3? 【提示】 通入过量CO2气体。

(1)Na2CO3和NaHCO3的性质不同点主要包括四个方面

①是Na2CO3和NaHCO3的溶解性不同，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度；②是Na2CO3

和NaHCO3的热稳定性不同，NaHCO3受热易分解，Na2CO3稳定；③是Na2CO3和NaHCO3与同等浓

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Na2CO3与NaHCO3的性质、转化和鉴别 唐玲

度的酸反应放出气体的速率不同，NaHCO3的反应放出气体的速率更快；④是Na2CO3不与NaOH反应，与Ca(OH)2和Ba(OH)2反应生成沉淀，而NaHCO3可与碱反应生成碳酸盐和水。

(2)碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别

①加热法：利用NaHCO3固体受热易分解，Na2CO3不易分解，将固体于试管中加热，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3。

②沉淀法：各取少量固体溶于水，再分别滴加BaCl2、CaCl2或Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成的是Na2CO3。

③测气体体积法：取相同质量的固体于试管中，加入足量盐酸，产生气体较多的是NaHCO3。

④测pH法：配成相同物质的量浓度的两溶液，pH较大的是Na2CO3。

⑤测生成气体快慢法：各取少量固体于试管中，加适量水溶解，分别滴加稀盐酸，立刻有气体产生的是NaHCO3，开始无现象，后有气体产生的是Na2CO3。

(3)Na2CO3与NaHCO3的相互转化 Na2CO3

NaHCO3

[对点训练]

1．下列叙述中正确的是( )

A．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积不相同

B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2

C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同

D．向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出

D [A中生成CO2的体积相同；B中不生成CO2；C中生成CO2的体积不相同。] 2．a g纯净的碳酸钠和a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物相比，下列描述正确的是( ) A．分别和盐酸反应时，混合物的耗酸量大 B．分别和足量盐酸反应时，混合物放出的CO2多 C．分别配制成等体积溶液，混合物碱性大

D．分别配制成等体积溶液，混合物的Na的物质的量大

B [碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸发生：CO3＋2H===CO2↑＋H2O，HCO3＋H===CO2↑＋H2O，等质量时，如全部为碳酸氢钠，消耗盐酸的物质的量为

2－

＋

－

＋

＋

a84

mol，全部为碳酸钠时，消

唐玲

耗盐酸的物质的量为×2 mol，a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物消耗盐酸的物质的量为

10684mol～×2 mol之间，则碳酸钠消耗的盐酸多，A错误；分别和足量盐酸反应时，a g纯

106净的碳酸钠生成二氧化碳的物质的量为

mol，a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物生成二氧106

aaaa化碳的物质的量介于 mol～ mol之间，则混合物放出的CO2多，B正确；碳酸钠与碳

10684酸氢钠相比较，碳酸钠溶液的碱性大于碳酸氢钠，故碳酸钠溶液的碱性大，C错误；a g纯净的碳酸钠含Na的物质的量为×2 mol，a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物含Na的物质

106的量为 mol～×2 mol之间，则碳酸钠含Na的物质的量多，故D错误。]

84106

3．纯碱和小苏打都是白色固体，在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来，下面的方法中可行的是( )

A．分别放在炒锅中加热，观察是否有残留物

B．分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧，观察火焰颜色 C．将样品溶解，分别加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀

D．在水杯中各盛相同质量的样品，分别加入等体积、等浓度的白醋，观察反应的剧烈程度

△

D [A.2NaHCO3=====Na2CO3＋H2O＋CO2↑残留物Na2CO3与纯碱不能区分；B.两者焰色反应均为黄色；C中两者都生成白色沉淀。]

4．现在有混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体，下列有关提纯碳酸钠的方法正确的是( ) A．加入过量的氢氧化钠溶液 B．加入适量的盐酸

C．将固体充分加热，直到质量不变为止 D．加入氯化钙溶液

C [NaHCO3受热转化为Na2CO3。]

[当 堂 达 标·固 双 基]

1．下列有关碳酸钠与碳酸氢钠的说法中不正确的是( ) A．在通常状况下，都是白色的固体 B．它们都易溶于水

C．在通常状况下，受热都易分解 D．都可以和盐酸反应并生成CO2气体

C [碳酸钠与碳酸氢钠一个显著的区别就是热稳定性，碳酸氢钠受热易分解，而碳酸钠

＋

aaa＋

aa＋

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受热不分解。]

2．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 [钠溶于水得到的NaOH溶液呈碱性，碳酸钠溶于水亦呈碱性，因此A、B项中的措施均无法实现实验目的。CuSO4与NaOH溶液或Na2CO3溶液反应均生成蓝色沉淀，故D错误。]

3．关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是( ) A．热稳定性：NaHCO3

B．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3

D．等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应产生的CO2质量相同

B [B项，在与同浓度的盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3更剧烈；D项，由反应可知：NaHCO3

＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑，当n(NaHCO3)＝n(Na2CO3)时，产生的CO2一样多。]

4．除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3的方法中最合适的是( ) A．通入二氧化碳气体 C．加入澄清石灰水

A [Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3。]

5．已知A、B、C是三种含钠元素的白色固体物质，D是无色气体，E是一种难溶物质，它们具有如图所示转化关系：

(1)写出A、B、C、D、E的化学式A________，B________，C________，D________，E________。

(2)写出①②两个箭头所示转化的化学方程式。

①____________________________________________________________； ②____________________________________________________________。

【解析】 根据D是无色气体，能和石灰水反应生成一种难溶物质E，可推出D是CO2，E是CaCO3；A既能和少量CO2反应，又能和足量CO2反应，可推出A是NaOH，B是NaHCO3，C是Na2CO3。

【答案】 (1)NaOH NaHCO3 Na2CO3 CO2 CaCO3 (2)①Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH ②CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O

B．加入氢氧化钡溶液 D．加入稀盐酸

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Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应的规律 Na2CO3和盐酸反应可理解为分步进行： Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、 NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3和盐酸反应的化学方程式为 NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O

(1)速率：由于Na2CO3需逐步结合两个H才放出CO2，故NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率快。

(2)耗酸量：等质量的Na2CO3与NaHCO3前者耗酸多，等物质的量时也是前者耗酸多。 (3)CO2生成量的比较：

①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生的CO2的量相等。 ②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2的量多。 ③等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2的量多。 ④一定量的NaHCO3受热分解产生CO2的量与其受热分解后的残留物与盐酸反应产生CO2

的量相等(碳元素守恒)。

＋

唐玲

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7e3a.html