苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物学案
展开2.了解碳酸氢钠的主要性质及应用。
图说考点
学业基础——自学·思记·尝试
[新知预习]
一、碳酸钠
1.物理性质
2.化学性质(填化学方程式)
(1)与酸溶液反应(如盐酸):
7________________________________________________________________________。
(2)与碱溶液反应[如Ca(OH)2]:
8________________________________________________________________________。
(3)与盐溶液反应(如CaCl2):
9________________________________________________________________________。
(4)与CO2、H2O反应:
eq \(□,\s\up1(10)) ________________________________________________________________________。
3.用途
碳酸钠是一种重要的化工原料,应用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业。
二、碳酸氢钠
1.物理性质
2.化学性质(填化学方程式)
(1)受热分解:
eq \(□,\s\up1(16)) ________________________________________________________________________。
(2)与酸(如盐酸)反应:
eq \(□,\s\up1(17)) ________________________________________________________________________。
(3)与碱(如NaOH)反应:
eq \(□,\s\up1(18)) ________________________________________________________________________。
3.用途
碳酸氢钠用作 eq \(□,\s\up1(19)) 、灭火剂,用于治疗 eq \(□,\s\up1(20)) 。
[即时自测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,生成二氧化碳一样多。( )
(2)可用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠与碳酸氢钠。( )
(3)碳酸钠俗称纯碱,它属于碱类物质。( )
(4)Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液的碱性。( )
2.下列物质与Na2CO3溶液不发生化学反应的是( )
A.CO2 B.NaOH
C.BaCl2 D.稀H2SO4
3.为使以面粉为原料的面包松软可口,通常用NaHCO3作发泡剂,因为它( )
①热稳定性差 ②增加甜味 ③产生二氧化碳 ④提供钠离子
A.②③ B.①③
C.①④ D.③④
4.(双选)下列实验操作最终可得无色透明溶液的是( )
A.过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中
B.过量CO2通入澄清石灰水中
C.将少量的钠投入到饱和的NaHCO3溶液中
D.少量的钠投入到饱和Na2CO3溶液中
核心素养——合作·探究·分享
Na2CO3和NaHCO3的性质应用
[例] 现有两瓶无标签的无色溶液,分别装有Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,用下列试剂或方法能将两者区分的是( )
①Ca(OH)2 ②盐酸 ③CaCl2 ④NaOH ⑤加热
A.①③ B.①④
C.②③ D.②⑤
(1)盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中:
①现象:开始无明显现象,后有无色气体放出;
②原理:CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H+===HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) (无明显现象),
HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H+===CO2↑+H2O(无色气体放出)。
(2)Na2CO3溶液逐滴加入到稀盐酸中:
①现象:有无色气体放出;
②原理:CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +2H+===CO2↑+H2O。
[提升] 某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)图Ⅰ、Ⅱ所示实验中能够达到实验目的的是(填装置序号) 。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为________________________________________________________________________
;与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是(填选项字母) 。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是(填化学式) 。
(4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应,
①当石灰水过量时,其离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②当碳酸氢钠与氢氧化钙的分子数之比为2∶1时,所得溶液中溶质的化学式为 ,请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
关键能力
Na2CO3和NaHCO3的鉴别、除杂
1.鉴别
2.除杂
互滴法可以检验Na2CO3和稀盐酸:
互滴法是指当两种物质反应时有两个不同的反应过程,且这两个过程的现象各不相同,则可以通过滴加顺序不同,利用产生现象的不同进行鉴别。
学考评价——夯实·测控·演练
1.(双选)下列说法中正确的是( )
A.热的纯碱溶液可以去除物品表面的油污
B.在医疗上,小苏打是治疗胃酸过多的一种药剂
C.“侯氏制碱法”中的碱指的是烧碱
D.Na2CO3和NaHCO3属于盐类,溶液均显中性
2.下列各组物质与其用途不对应的是( )
A.过氧化钠:供氧剂
B.烧碱:治疗胃酸过多的一种药剂
C.小苏打:发酵粉的主要成分
D.纯碱:除去物品上的油污
3.某二价金属的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物与足量盐酸反应。消耗H+和产生CO2的物质的量之比为5∶4,该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为( )
A.1∶2 B.2∶3
C.3∶4 D.4∶5
4.过量的NaHCO3与Na2O2混合,在密闭容器中充分加热后,最后排出气体,残留的物质应是( )
A.Na2O和Na2O2 B.Na2O2和Na2CO3
C.Na2CO3 D.Na2O
5.下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的说法,正确的是( )
A.溶解度:Na2CO3>NaHCO3
B.下图所示装置可证明稳定性:Na2CO3>NaHCO3
C.用澄清石灰水可鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量盐酸反应,放出CO2的质量相同
6.如图表示A~E(均含有同一元素)五种物质间的相互转化关系,其中A为淡黄色固体,B为单质。回答下列问题:
(1)写出各物质的化学式:A ,B ,C ,D ,E 。
(2)写出B→C、D→E反应的化学方程式:
B→C:________________________________________________________________________;
D→E:________________________________________________________________________。
练后感悟
Na2CO3、NaHCO3的转化
Na2CO3 eq \(,\s\up7(①CO2+H2O),\s\d5(②固(加热),③溶液(NaOH))) NaHCO3
①Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
②2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3+H2O+CO2↑
③NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
第2课时 碳酸钠 碳酸氢钠
学业基础
新知预习
纯碱 苏打 白色 固体 易 碱性 Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl eq \(□,\s\up1(10)) Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3 eq \(□,\s\up1(11)) 小苏打 eq \(□,\s\up1(12)) 白色 eq \(□,\s\up1(13)) 固体
eq \(□,\s\up1(14)) 易 eq \(□,\s\up1(15)) 碱性 eq \(□,\s\up1(16)) 2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3+H2O+CO2↑ eq \(□,\s\up1(17)) NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ eq \(□,\s\up1(18)) NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O eq \(□,\s\up1(19)) 发酵粉 eq \(□,\s\up1(20)) 胃酸过多
即时自测
1.解析:(1)每1 ml碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应都能生成1 ml二氧化碳。
(2)碳酸钠与碳酸氢钠都能与氢氧化钙溶液反应生成沉淀,故不能用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠与碳酸氢钠。
(3)碱是指电离出的阴离子全部是OH-的化合物,碳酸钠虽然俗称纯碱,但其属于盐类。
(4)当比较溶液的碱性强弱时必须强调等浓度。
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.解析:Na2CO3与NaOH不发生化学反应。
答案:B
3.解析:NaHCO3热稳定性差,加热可以分解产生CO2,使面包松软可口。
答案:B
4.解析:A中将发生反应生成NaHCO3,由于使用饱和Na2CO3溶液,而同一温度下NaHCO3的溶解度比Na2CO3小得多,故析出NaHCO3晶体。B中过量CO2与Ca(OH)2反应生成可溶于水的Ca(HCO3)2。C中尽管水发生反应溶剂质量减少,但生成的NaOH继续与NaHCO3反应生成了溶解度较大的Na2CO3,因此无沉淀析出。D中因为水发生反应后溶剂质量减少,析出Na2CO3晶体。
答案:BC
核心素养
例 【解析】 ①④都是碱,加入Na2CO3、NaHCO3中,现象相同(①都有沉淀、④都无明显现象),所以①④不能区分。②向Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中加盐酸,产生气泡速率快的是NaHCO3溶液,产生气泡速率慢的是Na2CO3溶液,可以区分。③加入CaCl2时,Na2CO3溶液中有沉淀生成,而NaHCO3溶液中无沉淀生成,可以区分。⑤加热法,因两者都是溶液,加热都不分解,故无法区分。
【答案】 C
提升 解析:(1)图Ⅰ不能达到实验目的,因为无论是碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊;图Ⅱ可以达到实验目的,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成的二氧化碳气体的量不同,可根据气球膨胀程度判断。(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及反应的化学方程式为2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3+H2O+CO2↑、Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,实验Ⅳ的优点是用一套装置可同时做两个实验。(3)试管B中装入碳酸氢钠,试管A中装入碳酸钠,这样直接加热的碳酸钠,温度高,不分解,不能使澄清石灰水变浑浊,而间接加热的碳酸氢钠分解,使澄清石灰水变浑浊,表明碳酸氢钠不稳定。(4)①石灰水过量时,离子方程式为Ca2++OH-+HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ===CaCO3↓+H2O;②2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,则其中的溶质是碳酸钠;要检验CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ,可以取少量上层清液(或过滤后的滤液)于洁净的试管中,加入适量氯化钙溶液,振荡,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 。
答案:(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3+H2O+CO2↑、CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D
(3)NaHCO3
(4)①Ca2++OH-+HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ===CaCO3↓+H2O
②Na2CO3 取少量上层清液(或过滤后的滤液)于洁净的试管中,加入适量氯化钙溶液,振荡,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3))
学考评价
1.解析:“侯氏制碱法”中的碱指的是纯碱,C项错误;Na2CO3、NaHCO3溶液均显碱性,D错误。
答案:AB
2.解析:烧碱(NaOH)为强碱,具有强腐蚀性,不能作为药剂治疗胃酸过多。
答案:B
3.解析:设碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量分别为x ml、y ml,则:
所以(2x ml+2y ml)∶(x ml+2y ml)=5∶4,解得x∶y=2∶3,故选B。
答案:B
4.解析:在题中所给出的两种物质中NaHCO3是过量的,两种混合物在密闭容器中加热所发生的化学反应为2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3+H2O+CO2↑,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。因NaHCO3是过量的,又充分加热,有足够的CO2使Na2O2最终全部转化为Na2CO3,过量的NaHCO3也完全分解成Na2CO3,而Na2CO3稳定,受热不易分解,故最后排出产生的气体后,残留的固体是Na2CO3。
答案:C
5.解析:常温下在相同的溶剂中,Na2CO3比NaHCO3易溶,故A正确;NaHCO3受热易分解,要证明热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,如图内管中应盛NaHCO3,外管中应盛Na2CO3,故B错误;澄清石灰水与Na2CO3和NaHCO3溶液反应都生成碳酸钙沉淀,现象相同,无法鉴别,故C错误;等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量盐酸反应,产生CO2的质量相同,Na2CO3和NaHCO3的摩尔质量不同,Na2CO3较大,所以相同质量的Na2CO3和NaHCO3,Na2CO3的物质的量较小,与足量盐酸作用时,Na2CO3放出的CO2少,故D错误。
答案:A
6.解析:A是淡黄色固体,可知是Na2O2,B是单质可制取A,知B是Na,A与CO2反应生成D,知D为Na2CO3;B与Cl2反应生成E,知E为NaCl;Na2O2、Na都能生成C,知C为NaOH。
答案:(1)Na2O2 Na NaOH Na2CO3 NaCl
(2)2Na+2H2O===H2↑+2NaOH
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑俗名
颜色
状态
水溶性
溶液酸碱性
1 或2
3
4
5 溶于水
6
俗名
颜色
状态
水溶性
溶液酸碱性
eq \(□,\s\up1(11))
eq \(□,\s\up1(12))
eq \(□,\s\up1(13))
eq \(□,\s\up1(14)) 溶于水
eq \(□,\s\up1(15))
方法
原理
结论
加热法
2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3+CO2↑+H2O
Na2CO3受热不分解
加热有气体产生的是NaHCO3,无变化的是Na2CO3
沉淀法
CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +Ca2+===CaCO3↓ CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +Ba2+===BaCO3↓
HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 与Ca2+、Ba2+不反应
有沉淀生成的是Na2CO3,无变化的是NaHCO3
与盐酸反应
的剧烈程度
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
生成气体剧烈的是NaHCO3,相对不剧烈的是Na2CO3
盐酸逐滴
加入时的
现象
CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H+===HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3))
HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H+===CO2↑+H2O
逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3,开始不产生气体,滴加一会儿才产生气体的是Na2CO3
混合物(括号内为杂质)
除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物第2课时学案: 这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物第2课时学案,共8页。学案主要包含了碳酸钠,侯氏制碱法等内容,欢迎下载使用。
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化学必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物导学案及答案: 这是一份化学必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物导学案及答案,共13页。