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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
课时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。
活动一：探究碳酸钠、碳酸氢钠的性质
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
Na2CO3结块变成晶体，放热
NaHCO3少量溶解，吸热
固体完全溶解
不能完全溶解
溶液变为红色
溶液变为浅红色
实验步骤
实验现象
碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
结论 溶解性
其他
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. 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

试管1中澄清石灰水变浑浊，试管2中无明显现象
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↑
化学性质 实验现象 化学方程式
碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
③与盐反应

④与碱反应

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↑
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：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
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
D
【解析】 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。
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。
活动三：侯氏制碱法
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？
【解析】 NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl、
2. 纯碱有哪些作用？
【解析】 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。
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[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
D
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【解析】 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。
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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(　 　)
【解析】 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。
A. 制取纯净的CO2 B. 制取NaHCO3　
C. 分离NaHCO3固体　 D. 灼烧NaHCO3
C
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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
1
【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。溶液中除去NaHCO3中混有的少量Na2CO3可以通入足量CO2：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。
A
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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
1
【解析】 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。
D
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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。
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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
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B
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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。
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(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_________________________________________________ _________________________________________。
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NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓
＋NH4Cl
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
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(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)。
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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

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