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专题3 从海水中获得的化学物质
第二单元 金属钠及钠的化合物
第二课时 碳酸钠、碳酸氢钠
碳酸钠
1.碳酸钠(Na2CO3)
(1)碳酸钠是 固体，俗称 或 ， 溶于水
白色
纯碱
苏打
易
Na2CO3
Na+
CO32-
与酸反应生成CO2
生成难溶性碳酸盐
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。
实验序号 实验现象 结论（或化学方程式）
实验1
实验2
实验3
【实验2】用pH试纸测定碳酸钠溶液的pH。
【实验3】在一只烧杯中加入50ml 0.5ml·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。
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。
【实验现象】
都生成白色沉淀
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
【结论】
碳酸钠
【实验现象及结论】
【实验2】用pH试纸测定碳酸钠溶液的pH。
pH>7，溶液呈碱性
碳酸钠
【实验现象】
【实验3】在一只烧杯中加入50ml 0.5ml·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。
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）
碳酸钠
碳酸钠能与酸反应，也能与某些碱和盐反应。
Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH
有白色沉淀
Na2CO3+CaCl2====CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3 +CO2 +H2O====2NaHCO3
冒气泡
有白色沉淀
【与碱反应】
【与盐反应】
【与酸反应】
向碳酸钠溶液中通入二氧化碳可以生成碳酸氢钠。
碳酸氢钠
2.碳酸氢钠(NaHCO3)
(1)碳酸氢钠是 固体，俗称 ，常温下溶解度 碳酸钠，水溶液呈 性，
白色
小苏打
小于
碱
NaHCO3
Na+
HCO3-
与酸反应生成CO2
固态时加热分解为CO2和H2O
碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠（Na2CO3)与碳酸氢钠（NaHCO3)性质对比
碳酸钠和碳酸氢钠
性质 Na2CO3 NaHCO3 性质比较
水溶性 _____ _____ Na2CO3的溶解度 NaHCO3
溶液的酸碱性 性 性 物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液的pH____
易溶
可溶
大于
碱
碱
大
碳酸钠（Na2CO3)与碳酸氢钠（NaHCO3)性质对比
碳酸钠和碳酸氢钠
【实验1】如图，分别加热Na2CO3和NaHCO3 ，观察现象，比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。
碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠和碳酸氢钠
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
碳酸钠和碳酸氢钠
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。
碳酸钠和碳酸氢钠
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↑。
碳酸钠和碳酸氢钠
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。
碳酸钠与碳酸氢钠
利用碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较，设计几种区别碳酸钠和碳酸氢钠固体的试验方案。
方法依据 原理 结论
热稳定性
CaCl2、BaCl2的反应
CO32-＋Ca2＋==CaCO3↓，CO＋Ba2＋==
BaCO3↓；HCO3-与Ca2＋、Ba2＋不反应
2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O；Na2CO3受热不易分解
加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3
有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3
碳酸钠与碳酸氢钠
方法依据 原理 结论
盐酸反应的剧烈程度
盐酸逐滴加入时的现象
Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋H2O＋CO2↑；NaHCO3＋HCl==NaCl＋H2O＋CO2↑
CO32-＋H＋==HCO3-；
HCO3-＋H＋==CO2↑＋H2O
生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3
逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3
碳酸钠与碳酸氢钠
【思考】如何除去碳酸钠中碳酸氢钠和碳酸氢钠中的碳酸钠？
①碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法：
方法一：将固体溶于水，测温度的变化，升高的是碳酸钠、降低的是碳酸氢钠；
方法二：将等质量的固体溶于等体积的水中，溶解度大的是碳酸钠、小的是碳
酸氢钠；
方法三：将固体分别置于试管加热，如有水珠生成的是碳酸氢钠或加热后固体质量未变的是碳酸钠、质量减小的是碳酸氢钠。
碳酸钠与碳酸氢钠
②碳酸钠和碳酸氢钠的常见三种除杂方法：
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
碳酸钠与碳酸氢钠
碳酸钠的用途
侯氏制碱法
中国化学工业的先驱——侯德榜
在中国化学工业史上，有一位杰出的科学家，他为祖国的化工事业奋斗终生，并以独创的制碱工艺闻名于世界，他就像一块坚硬的基石，托起了中国现代化学工业的大厦，这位先驱者就是被称为“国宝”的侯德榜。
侯德榜发明的侯氏制碱法的原理是将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出。
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。
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。
2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2 ↑
△
侯氏制碱法
随堂训练
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
随堂训练
2．不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体的操作是（ ）
A．分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清的石灰水中
B．分别测量两种固体溶于水时，溶液的温度变化
C．分别在这两种固体中，逐滴加入同浓度的稀盐酸
D．分别在这两种物质的溶液中，加入少量澄清的石灰水
D
随堂训练
3.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
随堂训练
4．有两支试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列鉴别二者的操作和判断均正确的是(　　)
选项 操作 判断
A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为Na2CO3
B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为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
C
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