【同步讲义】高中化学（苏教版2019）必修第一册--3.2.2 碳酸钠 碳酸氢钠 讲义

第2课时 碳酸钠 碳酸氢钠

知识点01  碳酸钠和碳酸氢钠的性质

1．碳酸钠(Na2CO3)

(1)碳酸钠是白色固体，俗称______________，_______于水。

(2)实验探究——Na2CO3的性质

(3)Na2CO3溶液与酸的反应

①与足量盐酸反应：__________________________________________

②通入足量CO2：__________________________________________

2．碳酸氢钠(NaHCO3)

(1)碳酸氢钠是白色固体，俗称_______，常温下溶解度_______碳酸钠，水溶液呈_______。

(2)碳酸氢钠的化学性质

①与盐酸反应：__________________________________________

②热稳定性：__________________________________________

③与NaOH 反应：__________________________________________

3．Na2CO3和NaHCO3的性质比较

4．Na2CO3和NaHCO3的用途

【即学即练1】下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质的说法正确的是（    ）

A．相同浓度的Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液强

B．NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3大

C．Na2CO3与盐酸反应比NaHCO3剧烈

D．NaHCO3比Na2CO3稳定

【即学即练2】下列关于NaHCO3的说法不正确的是（    ）

A．NaHCO3溶液呈碱性

B．NaHCO3的稳定性比Na2CO3弱

C．可用CaCl2区别Na2CO3和NaHCO3

D．NaHCO3的电离方程式为：NaHCO3=Na++H++CO32-

知识点02  侯氏制碱法

1．主要反应

__________________________________________

__________________________________________2．制法原理

(1)NH3通入到饱和NaCl溶液中，形成氨水的NaCl饱和溶液，然后再通入CO2。这样先形成了一个弱碱性的环境以后，可以增大CO2在溶液中的溶解度，生成更多的NaHCO3。

(2)因为NaHCO3的溶解度_______NH4Cl的溶解度，所以是______________先从溶液中结晶析出。

(3)在制碱工业上，所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的，所以工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起，称为“联合制碱法”。“联合制碱法”还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。

【即学即练3】“NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解，错误的是(　　)

A．甲同学：该条件下NaHCO3的溶解度较小

B．乙同学：NaHCO3不是纯碱

C．丙同学：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵

D．丁同学：该反应是在饱和食盐水中先通入氨，再通入二氧化碳

考法01  碳酸钠和碳酸氢钠的性质及转化

碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较

【典例1】关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是(　　)

A．热稳定性：NaHCO3<Na2CO3

B．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3<Na2CO3

C．相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3<Na2CO3

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

考法02  碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别和除杂

1．碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法

(1)加热法：利用NaHCO3固体受热易分解，Na2CO3不易分解，将固体置于试管中加热，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，再分别滴加稀BaCl2或CaCl2或Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成的是Na2CO3。

(3)测pH法：配成相同物质的量浓度的两溶液，pH较大的是Na2CO3。

(4)测生成气体快慢法：各取少量固体于试管，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。

【典例2】纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体。下列区分这两种物质的方法中正确的是(　　)

A．分别加热两种样品，全部分解挥发，没有残留物的是小苏打

B．用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，火焰颜色发生明显变化的是小苏打

C．在两只小玻璃杯中分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打

D．先将两种样品配成溶液，分别加入等量的石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打

2．碳酸钠与碳酸氢钠相关除杂问题

【典例3】除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是(　　)

A．通入二氧化碳气体 B．加入氢氧化钡溶液

C．加入澄清石灰水 D．加入稀盐酸

题组A  基础过关练

1．下列物质的俗名与其化学式、用途都相符的是（    ）

A．烧碱、Na2CO3、制玻璃     B．小苏打、NaHCO3、治疗胃酸过多

C．苏打、NaOH、造纸 D．食盐、NaCl、化肥

2．下列各项叙述中不正确的是(　　)

A．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一

B．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异

C．用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液

D．NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3

3．下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是(　　)

A．Na2CO3比NaHCO3更易溶于水

B．NaHCO3比Na2CO3稳定

C．石灰水能和Na2CO3反应，不能与NaHCO3反应

D．Na2CO3溶液可使酚酞溶液变红，NaHCO3溶液可使紫色石蕊溶液变红

4．鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体，不可以采用的方法是（    ）

A．溶于水，加石灰水

B．加热，将产生的气体通入澄清石灰水

C．配制成同物质的量浓度的溶液，测pH值

D．滴加同浓度的盐酸

5．可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是（     ）

A．加热时有无气体放出

B．滴加盐酸时有无气泡放出

C．溶于水后滴加澄清石灰水，有白色沉淀生成

D．溶于水后滴加稀BaCl2稀溶液，有白色沉淀生成

6．下列化合物与小苏打溶液反应，没有气体或沉淀生成的是（    ）

A．烧碱       B．硫酸氢钠      C．氢氧化钡      D．稀盐酸

7．下列说法中正确的是(　　)

A．发酵粉中主要含有氢氧化钠，能使焙制出的糕点疏松多孔

B．碘盐中的碘可以直接用淀粉检验

C．碳酸氢钠可以用于治疗胃酸过多

D．硫酸氢钠属于盐类，其水溶液显中性

8．下列有关Na2CO3、NaHCO3的叙述中正确的是(　　)

A．除去NaHCO3固体中混有的少量Na2CO3可用加热法

B．相同条件下，Na2CO3在水中的溶解度小于NaHCO3在水中的溶解度

C．相同质量的Na2CO3与NaHCO3与足量盐酸反应，Na2CO3放出的二氧化碳气体多且速率快

D．向物质的量浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中滴入酚酞，前者的红色明显比后者深

9．碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质。请回答下列问题：

(1)碳酸氢钠的化学式是________，俗称________，其水溶液显________性。

(2)碳酸氢钠可治疗胃酸(0.2%～0.4%的盐酸)过多，反应的化学方程式为__________________。等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时生成CO2的量，前者________(填“＞”“＜”或“＝”)后者。

(3)除去碳酸钠固体中碳酸氢钠的反应的化学方程式为________________________________。

10．A、B、C、D、E五种物质是含钠元素的单质或化合物，其中A为银白色固体，B为淡黄色固体，它们有如图所示的转化关系：

(1)推断各符号所代表的物质的化学式：

A____________，B___________，C__________，D____________，E____________。

(2)分别写出反应②⑤的化学方程式：

②____________________________________________；

⑤____________________________________________。

题组B  能力提升练

1．106 g Na2CO3和84 g NaHCO3分别与足量的盐酸溶液反应，其中（   ）

A．Na2CO3 放出的CO2 多        B．NaHCO3 放出的CO2 多

C．Na2CO3 消耗的盐酸多         D．NaHCO3消耗的盐酸多

2．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是(　　)

A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液

B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体

C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热

D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤

3．以下是某兴趣小组根据课本实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察如图实验装置并分析实验原理，判断下列说法错误的是(　　)

A．甲为小苏打，乙为纯碱

B．甲为Na2CO3，乙为NaHCO3

C．要证明物质受热能产生水，可在两支试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球

D．整个实验过程中可以看到丙烧杯的澄清石灰水不变浑浊

4．用与酸反应的剧烈程度区别碳酸钠和碳酸氢钠

(1)按上图要求完成实验：在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和 NaHCO3同时倒入试管中。观察到的实验现象是_____________________________________________。

(2)实验结论：___________________________________________________________________。

(3)碳酸钠与盐酸反应的化学方程式：_____________________________________________。

碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式：___________________________________________。

5．我国著名化学家侯德榜发明的“联合制碱法”的反应原理用化学方程式可简要表示为

第1步：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3；

第2步：NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；

第3步：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。

(1)以上过程中没有涉及的基本反应类型是__________，纯碱属于______(填“酸”“碱”或“盐”)。

(2)有人认为“联合制碱法”有以下优点，你认为正确的是________(填字母)。

A．生产过程中部分产物可作为原料使用

B．副产品是一种氮肥

C．反应均不需要加热，可节约能源

(3)第2步反应中需加入磨细的食盐粉，将食盐磨细的目的是___________________________。

(4)将第2步反应的滤液(氯化铵)与剩余氯化钠的混合溶液降温，氯化铵晶体大量析出，而大部分氯化钠仍留在溶液中，据图分析氯化铵能大量结晶析出的原因是____________________________________。

题组C  培优拔尖练

1．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

2．“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程如下：

下列有关说法正确的是(　　)

A．A气体是NH3，B气体是CO2

B．第Ⅲ步得到晶体是Na2CO3·10H2O

C．第Ⅳ步操作用到的主要仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒

D．在整个流程中可循环利用的物质只有NH3

3．现加热5 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为(　　)

A．3.38 g   B．4.58 g   C．4.16 g   D．4.41 g

4．按右图安装好实验装置，在收集满CO2气体的锥形瓶中滴加足量的NaOH浓溶液，可以很快地观察到烧杯中水倒吸入锥形瓶中，请按下列要求回答问题：

（1）锥形瓶中发生反应的化学方程式为______________________。

（2）发生倒吸的原因是____________________________________

（3）受此原理启发，某同学又设计出以下装置，请分别写出两个装置中发生的实验现象：

a装置：__________________________     b装置：___________________________。

5．工业生产的纯碱常含有少量的NaCl等杂质。如图是测定产品中Na2CO3质量分数的实验装置。操作步骤如下：

A．在干燥管内填满碱石灰，质量为m g

B．取n g样品装入广口瓶中

C．检查装置气密性

D．关闭止水夹

E．打开止水夹

F．缓慢鼓入空气数分钟，再称干燥管质量为W g

G．缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止

H．缓缓鼓入空气数分钟

(1)正确的操作顺序是______________________。

(2)步骤F中，要缓缓鼓入空气数分钟，鼓入空气的目的是___________________________，装置甲的作用是______________________________，装置乙的作用是______________。

(3)计算样品中Na2CO3的质量分数的计算式是_______________。

(4)若去掉装置甲，测定结果会________(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)；若去掉装置乙，测定结果会________。