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24版高中化学专题2从海水中获得的化学物质第二单元钠、镁及其化合物第2课时碳酸钠的性质与应用学案苏教.doc

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。。一、、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性比拟(1)实验探究①在两支试管中分别参加少量的碳酸钠和碳酸氢钠(各约1g)进行比拟,它们外观的细小差异是Na2CO3为白色粉末;NaHCO3为细小的白色晶体。②分别向两支试管中参加约10mL水,用力振荡,分别滴加2~3滴酚酞溶液,其现象是Na2CO3完全溶解,溶液变红色;NaHCO3局部溶解,溶液变浅红色。(2)实验结论①水溶性:Na2CO3和NaHCO3都能溶于水,溶解度大小:Na2CO3溶解度大于NaHCO3。②水溶液酸碱性:Na2CO3、NaHCO3水溶液都呈碱性。、碳酸氢钠与某些碱或盐溶液的反响(1)澄清的石灰水中滴加Na2CO3溶液的现象为澄清石灰水变浑浊,化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH;Na2CO3溶液中滴加CaCl2溶液的现象为溶液变浑浊,化学方程式为Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl。(2)澄清石灰水中滴加NaHCO3溶液的现象为澄清石灰水变浑浊,化学方程式为Ca(OH)2+2NaHCO3===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,澄清石灰水中滴加CaCl2溶液现象为无沉淀生成(溶液仍澄清)。、碳酸氢钠与盐酸反响快慢的比拟(1)按上图要求完成实验:在两支试管中分别参加3mL稀盐酸,将两个各装有少量等质量的Na22CO3、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)碳酸钠与盐酸反响的化学方程式是_________________________________________________________________________________________________________________。碳酸氢钠与盐酸反响的化学方程式是_______________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①两个气球均膨胀;②碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大(2)碳酸氢钠与盐酸反响产生气体比碳酸钠与盐酸反响产生气体剧烈得多(3)Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+、碳酸氢钠热稳定性的比拟(1)如以以下图实验为“套管实验〞,小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。点燃酒精灯加热,能观察到的实验现象是小试管中棉花球变蓝色,B烧杯中澄清石灰水变浑浊,A中有少量气泡冒出。(2)实验结论:Na2CO3受热不分解;NaHCO3受热易分解,生成物中含有CO2和H2O。由此可知,Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强。(3)鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体的方法是两种固体分别加热,能生成气体且生成的气体能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3,另一固体是Na2CO3,有关的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。(纯碱或苏打)碳酸氢钠(小苏打)颜色、状态白色粉末白色细小晶体溶解性易溶易溶,同温下溶解度比Na2CO3小水溶液的酸碱性碱性碱性,物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液3与酸反响能反响,有气体产生剧烈反响,有气体产生与碱反响能与Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反响与碱溶液都能反响热稳定性稳定,受热不易分解不稳定,受热易分解可相互转化Na2CO3NaHCO3主要用途作去污剂、制玻璃、肥皂、造纸、纺织、洗涤剂、石油、冶金等发酵剂、灭火剂、医用(治疗胃酸过多)提醒(1)Na2CO3溶液中逐滴参加稀盐酸实质分两步:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaClNaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。(2)相同温度下与相同浓度的稀盐酸反响时,NaHCO3比Na2CO3快。(NaHCO3)加热NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)( ),:Na2CO3>,消耗酸的体积之比是2∶,前者产生沉淀,后者不产生沉淀答案 D解析由Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑、NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑知,等物质的量的Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反响时消耗等浓度盐酸的体积之比为2∶1,C项正确;两者都产生沉淀:Na2CO3+Ca(OH)2===2NaOH+CaCO3↓,NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O+NaOH,D项错误。,分别装有Na2CO3和NaHCO3固体,有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法,其中不可行的是( ),,,,滴加同浓度盐酸,观察产生气泡的快慢4答案 A解析 A项中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反响产生CaCO3沉淀;B项中CaCl2与NaHCO3不反响,与Na2CO3反响产生CaCO3沉淀;C项加热时,只有NaHCO3受热分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊,故可用来鉴别;D项,NaHCO3与盐酸反响速率比Na2CO3快。易误提醒鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,不能用NaOH溶液,虽然前者不反响后者能反响,但均无明显现象;也不能用澄清石灰水或Ba(OH)2溶液,二者能产生白色沉淀,现象相同无从区分。二、+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。,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。,所以是NaHCO3先从溶液中结晶析出。,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,所以,称为“联合制碱法〞。5.“联合制碱法〞时还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。侯氏制碱法的注意问题(1)利用侯氏制碱法制取NaHCO3时,在饱和NaCl溶液中应先通入NH3,后通入CO2。(2)NaHCO3在水中的溶解度小于NH4HCO3和NH4Cl、NaCl。“联合制碱法〞的反响原理用化学方程式可简要表示为NH3+CO2+H2O===NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl===NaHCO3+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。(1)以上过程中没有涉及的根本反响类型是__________,纯碱属于______(填“酸〞“碱〞或“盐〞)。(2)有人认为“联合制碱法〞有以下优点,你认为正确的选项是________(填字母)。,可节约能源(3)第2步反响中需参加磨细的食盐粉,将食盐磨细的目的是____________________________。(4)将第2步反响的滤液(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,而大局部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__________________________________________________________________________________________。答案(1)置换反响盐(2)AB (3)加快反响速率,并使食盐反响充分(4)氯化铵溶解度受温度影响比氯化钠大解析(1)由NH3+CO2+H2O===NH4HCO3可知是多种物质反响生成一种物质,那么属于化合反响,由NH4HCO3+NaCl===NaHCO3+NH4Cl可知是化合物与化合物相互交换成分生成新的化合物与化合物,那么属于复分解反响,由2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑可知是一种物质反响生成多种物质,那么属于分解反响,即以上反响不涉及置换反响;纯碱的化学式为Na2CO3,是由金属阳离子和酸根阴离子构成的,属于盐。(2)由以上三个反响可知,水和二氧化碳等物质可以循环使用,制取纯碱时同时生成NH4Cl,NH4Cl是一种氮肥,而2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑反响是需要加热的,应选AB。(3)因增大反响物的接触面积可以加快反响速率,反响中参加磨细的食盐粉,能使其充分反响且反响速率加快。(4)根据溶解度曲线可知,氯化铵的溶解度受温度影响大,降低温度溶解度变小且变化趋势大,而氯化钠的溶解度受温度影响不大,降低温度时溶解度变化很小,那么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。“三点差异〞(1)溶解度:Na2CO3大于NaHCO3。(2)热稳定性:Na2CO3大于NaHCO3。(3)与盐酸反响:NaHCO3与酸反响比Na2CO3更剧烈。2.“五个反响〞6(1)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(2)NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑(3)Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑(4)NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O(5)Na2CO3+CO2+H2O===( ),,其水溶液显中性答案 C解析发酵粉的主要成分是小苏打,A错误;碘盐中的碘以碘酸钾形式存在,而不是碘单质,B错误;硫酸氢钠的水溶液呈酸性,D错误。、NaHCO3的表达中正确的选项是( ),,,前者的红色明显比后者深答案 D解析 NaHCO3受热易分解而Na2CO3很稳定,除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3可用加热法,A项错误;相同条件下,Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3在水中的溶解度,B项错误;106gNa2CO3和84gNaHCO3均产生1molCO2,所以相同质量的Na2CO3与NaHCO3与足量盐酸反响,NaHCO3产生的二氧化碳多,且NaHCO3与盐酸反响更剧烈,反响速率更快,C项错误;NaHCO3和Na2CO3的水溶液均显碱性,在物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的碱性更强,D项正确。,以下实验及判断中正确的选项是( ),,,,看是否有气泡产生答案 B解析对上述物质加热有气体放出,只能证明有NaHCO3,而不能证明含有Na2CO3;NaHCO37与Na2CO3都能与石灰水反响产生沉淀,都能与盐酸反响产生气泡而无法鉴别。,反响条件或反响物用量的改变,对生成物没有影响的是( ) A解析 A项中反响只生成Na2CO3;B项中HCl少量,生成的是NaHCO3,HCl过量,那么生成CO2和H2O;C项中由于CO2和NaOH的量不同可生成Na2CO3或NaHCO3,也可同时生成Na2CO3和NaHCO3的混合物;D项中在O2充足时生成CO2,缺乏时生成CO。,以下操作或判断正确的选项是( )选项操作判断A分别参加澄清石灰水产生沉淀者为Na2CO3B分别参加2滴酚酞红色较浅者为Na2CO3C分别参加CaCl2溶液产生沉淀者为Na2CO3D逐滴参加等浓度的盐酸立即产生气泡者为Na2CO3答案 C解析 A项,都产生白色沉淀;B项,Na2CO3溶液中红色深;D项,Na2CO3溶液中开始时无气泡产生(发生反响:Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3)。、Y、Z、W为四种常见化合物,其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反响均为黄色,W为无色、无味气体。这四种化合物具有以下转化关系(局部反响物、产物及反响条件已略去):请答复:(1)W的化学式是________。(2)X与Y在溶液中反响的化学方程式是_________________________________________________________________________________________________________________。(3)(标准状况)W通入100mL3mol·L-1的Y的水溶液后,溶液中的溶质是________________________________________________________________________。(4)自然界中存在X、Z和H2O按一定比例结晶而成的固体。取一定量该固体溶于水配成100mL溶液,·L-1。假设取相同质量的固体加热至恒重,剩余固体的质量为________g。答案(1)CO2 (2)NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O (3)Na2CO3和NaHCO3 (4),可知X、Y、Z均含钠元素;X含有四种元素,由XZ、X+Y―→Z及W为无色、无味气体,可推测X为NaHCO3、Z为Na2CO3、Y为NaOH、W为CO2。(标准状况),因1<n(NaOH)/n(CO2)<2,故溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3。n(Na+)=·L-1×=,根据钠元素守恒可知,,。[根底过关]题组一 ( ) D解析 A项小苏打的主要用途之一是作发酵粉,正确;B项,侯氏制碱法利用了NaHCO3溶解度小的性质,正确;C项,食盐、纯碱溶液分别显中性、碱性,正确;D项,NaHCO3的热稳定性小于Na2CO3,错误。,在密闭容器中充分加热后,最后排出气体,残留的物质应是( ) C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响为2NaHCO3Na2CO3+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。,其中( ) D解析 NaHCO3与HCl反响时,HCO直接与H+发生反响生成CO2气体;Na2CO3与HCl反响时,首先发生反响CO+H+===HCO,然后发生反响HCO+H+===CO2↑+H2O,故两者放出的CO2一样多,且NaHCO3与盐酸反响放出CO2的速率快。题组二 ,为检验该固体是否局部变质为碳酸钠,先将固体样品溶解于水得到溶液,并采取以下措施,其中可以实现实验目的的是( ),,,向其中参加CuSO4溶液,观察是否有沉淀产生答案 C解析钠溶于水得到的NaOH溶液呈碱性,碳酸钠溶于水亦呈碱性,因此A、B项中的措施均无法实现实验目的。CuSO4与NaOH溶液或Na2CO3溶液反响均生成蓝色沉淀,故D错误。( ) A解析除杂方法要操作简便、效果好、不引入新的杂质、保存非杂质成分。可采取这样的方法:Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3。Ⅲ不正确的选项是( )选项表达Ⅰ表达Ⅱ表达ⅢA将少量稀硫酸逐滴参加苏打溶液中,并不断振荡无明显现象可用稀硫酸或稀盐酸鉴别苏打溶液和小苏打溶液B向苏打溶液中滴加澄清石灰水产生白色沉淀可用澄清石灰水鉴别苏打溶液和小苏打溶液C加热小苏打固体产生无色气体和水蒸气可用加热法除去苏打中的小苏打D向稀苏打溶液中通入过量二氧化碳气体无明显现象可用二氧化碳除去小苏打溶液中的苏打答案 B解析向苏打溶液和小苏打溶液中滴加澄清石灰水,均产生白色沉淀,离子反响如下:10CO+Ca2+===CaCO3↓Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+CO+2H2O故不能用澄清石灰水鉴别苏打溶液和小苏打溶液。“侯氏制碱法〞制取NaHCO3的局部装置。以下操作正确是( ),然后b通入NH3,,然后b通入CO2,,然后a通入CO2,,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉答案 B解析由于CO2在水中的溶解度小,而氨气极易溶于水,因此先通入氨气,然后通入CO2;由于氨气极易溶于水需要防止倒吸,因此a通入NH3,b通入CO2;氨气是碱性气体需要稀硫酸吸收多余的氨气,答案选B。题组四有关Na2CO3、·L-1的Na2CO3溶液中,·L-1的盐酸,完全反响后,生成的CO2在标准状况下的体积为( ) D解析在溶液中,Na2CO3与HCl的反响分两步进行:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl===CO2↑+H2O+NaCl。由于n(Na2CO3)=10×10-3×=10-4mol,n(HCl)=×10-3×=6×10-5mol,故只能发生第一步反响。。,使碳酸氢钠完全分解,,那么原混合物中碳酸钠的质量为( ) C解析设混合物中NaHCO3的质量为x,那么2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O Δm2×841062×84-106=62