资源简介

3.2.2　碳酸钠　碳酸氢钠
1. 了解碳酸钠、碳酸氢钠的性质并比较。
2. 掌握碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别方法。
1. 实验探究碳酸钠和碳酸氢钠在水中溶解性的相对大小。
实验步骤 实验现象
碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
(1) 在2支试管中分别加入各约1 g的碳酸钠、碳酸氢钠固体，分别滴加几滴水，振荡，观察现象，并用手触摸试管底部
(2) 继续向试管内加入5 mL水，振荡
(3) 向试管内滴加1～2滴酚酞溶液
结论 溶解性
其他
2. 实验探究碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。完成下列实验探究，并填写实验报告。
①热稳定性：按如图所示装置进行实验。
②与酸反应：向分别盛有碳酸钠、碳酸氢钠固体的试管中滴加几滴洗涤剂，再同时加入等体积、等浓度的盐酸（可用两支相同的胶头滴管同时吸取）。
③与盐反应：用试管分别取少量碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，滴加氯化钙溶液。
④与碱反应：用试管分别取少量碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，滴加足量氢氧化钙溶液。
化学性质 实验现象 化学方程式
碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
①热稳定性 —
②与酸反应
③与盐反应
④与碱反应
活动二：碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名 纯碱、石碱、苏打 小苏打
物理 性质 色态 白色晶体 细小白色晶体
水溶性 易溶于水，水溶液碱性较强 易溶于水，相同浓度溶液碱性比碳酸钠弱
碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠
热稳定性 稳定 不稳定
化学 性质 滴加盐酸 开始无气泡，后来有气泡 立即有气泡
碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应现象明显
滴加足量澄清石灰水 均产生白色沉淀，不可用澄清石灰水进行鉴别
滴加CaCl2溶液 产生白色沉淀 产生白色沉淀，有无色无味气体生成
主要用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 发酵、医药、灭火器
相互转化 Na2CO3NaHCO3
例：下列实验能成功的是(　　)
①用水鉴别Na2CO3和NaHCO3固体　②用观察法区别Na2O和Na2O2　③用MgCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液　④用稀盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
A. ①②③④ B. ①② C. ②③ D. ①②④
中国化学工业的先驱
侯德榜一生在化工技术上有三大贡献：第一，揭开了索尔维法的秘密；第二，创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法；第三，就是他为发展小化肥工厂所作出的贡献。
1921年，他在哥伦比亚大学获博士学位后，怀着工业救国的远大抱负，毅然放弃自己热爱的制革专业，回到祖国。
为了实现中国人自己制碱的梦想，揭开索尔维法生产的秘密，打破洋人的封锁，侯德榜把全部身心都投入到研究和改进制碱工艺上，经过5年艰苦的摸索，终于在1926年生产出合格的纯碱。
思考：
1. 侯氏制碱法的基本原理是什么？制得的碱是什么物质？
2. 纯碱有哪些作用？
[南京期末]阅读下列资料，完成1～2题。
从海水中获得的NaCl是侯氏制碱法的重要原料，NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，将析出的固体灼烧获取碳酸钠。
1. 下列说法正确的是(　　)
A. NaHCO3的热稳定性比Na2CO3的强
B. 用澄清石灰水可以鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液
C. 相同条件下等浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液，前者碱性弱
D. 等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量盐酸反应，生成CO2的物质的量相等
2. 下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　
A. 制取纯净的CO2 B. 制取NaHCO3　　
C. 分离NaHCO3固体　　D. 灼烧NaHCO3
3. 除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠可采用的方法是(　　)
A. 通入足量CO2 B. 加入氢氧化钡溶液
C. 加入澄清石灰水 D. 加入稀盐酸
4. [2025泰州中学期中]下列有关钠及其化合物描述正确的是(　　)
A. 钠表面自然形成的氧化层可保护内层金属不被空气氧化
B. 钠可将Ti、Zr、Nb等金属从其氯化物的水溶液中置换出来
C. 实验室可用澄清石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3溶液
D. NaHCO3俗称小苏打，是食用发酵粉的主要成分之一
5. [2025连云港期末]室温下，通过下列实验探究一定浓度Na2CO3溶液的性质。
实验1：向Na2CO3溶液中滴几滴酚酞，溶液显红色。
实验2：向实验1所得溶液中缓慢滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅，无气体产生。
实验3：向Na2CO3溶液中通入过量的CO2，无明显现象。
实验4：向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是(　　)
A. 实验1说明Na2CO3可电离出OH－
B. 实验2中溶液红色变浅的原因是Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl
C. 由实验3可以推测Na2CO3与CO2没有发生反应
D. 实验4反应后的溶液中存在大量的CO、HCO、OH－
6. [徐州期末]Na2CO3和NaHCO3在生活、生产中有着广泛的应用，以氯化钠为原料制备Na2CO3和NaHCO3的部分工艺流程如下。已知：NaHCO3、NH4Cl、NaCl溶解度随温度的变化如图所示。温度高于100 ℃时，NH4Cl开始显著分解。
　
(1) 反应Ⅰ的化学方程式为__________________________________________。
反应Ⅱ的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。反应Ⅰ过滤所得的NaHCO3需要洗涤、干燥。其中检验NaHCO3是否洗涤干净的操作是___
______________________________________________________________________。
(2) 以下是处理母液的两种方法。
方法一：向母液中加入石灰乳，其目的是_______________________________。
方法二：向母液中加入细小的食盐颗粒并降温，可得到NH4Cl晶体，加入食盐的目的是　　　　　　　　　　　　。所得NH4Cl样品中含有少量的NaCl和NaHCO3，请设计实验方案提纯NH4Cl样品：将NH4Cl样品溶于水，____________
____________________________________________。（实验中须使用的试剂：盐酸）。
3.2.2　碳酸钠　碳酸氢钠
【活动方案】
活动一：
1. (1) Na2CO3结块变成晶体，放热　NaHCO3少量溶解，吸热
(2) 固体完全溶解　不能完全溶解
(3) 溶液变为红色　溶液变为浅红色
结论：碳酸钠在水中的溶解性强于碳酸氢钠
碳酸钠加水先变成含结晶水的碳酸钠晶体；物质的量浓度相同时，碳酸钠溶液碱性比碳酸氢钠的强
2. ①试管1中澄清石灰水变浑浊，试管2中无明显现象　2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
②碳酸氢钠固体与盐酸反应产生气体的速率比碳酸钠快
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
③两试管中均产生白色沉淀，且盛放碳酸氢钠溶液的试管中还有气泡产生
Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
2NaHCO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl＋H2O＋CO2↑
④两支试管中均产生白色沉淀
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O
活动二：
D　Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，取等量水，溶解得多的固体就是Na2CO3。Na2O呈白色，Na2O2为淡黄色，观察即可分辨。MgCO3与Mg(OH)2 都是难溶于水的白色沉淀，故MgCl2溶液不能区别Na2CO3溶液和NaOH溶液。将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中，立即产生气泡；而将稀盐酸滴入Na2CO3溶液中，先发生反应Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，没有立即产生气泡，当Na2CO3完全转化成NaHCO3后再滴盐酸，立即产生气泡，所以可用稀盐酸来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。
活动三：
1. NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。纯碱。
2. 纯碱是一种重要的化工原料，主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产，还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。
【课堂反馈】
1. D　NaHCO3受热分解生成Na2CO3，Na2CO3受热不分解，热稳定性强，A错误；澄清石灰水与两者反应均生成CaCO3沉淀，无法鉴别，B错误；两者浓度相同，Na2CO3溶液碱性强，C错误。
2. C　生成的CO2中有HCl气体和H2O(g)，没有除杂，A错误；CO2气体应“长进短出”，B错误；灼烧NaHCO3应使用坩埚，D错误。
3. A　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。溶液中除去NaHCO3中混有的少量Na2CO3可以通入足量CO2：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。
4. D　钠表面自然形成的氧化层不是致密的氧化物保护膜，不能够保护内层金属，A错误；钠会优先与盐溶液中的水反应，不能置换出其他金属，B错误；均会产生白色沉淀，现象相同，不能鉴别，C错误。
5. B　Na2CO3中不含氢元素，不可能电离出OH－，A错误；实验3发生了反应：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，C错误；HCO与OH－不能在溶液中大量共存，D错误。
6. (1) NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl　2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 取最后一次洗涤液于试管中，滴入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗涤干净
(2) 和NH4Cl反应生成NH3，并使NH3循环利用 降低NH4Cl的溶解度　加入盐酸至无气泡产生，蒸发浓缩至有少量晶体析出，降温结晶，过滤，冷水洗涤，低温干燥

展开更多......

收起↑