高中化学《碳酸钠的性质与应用》导学案+课时作业.docx

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高中化学《碳酸钠的性质与应用》导学案+课时作业

第2课时　碳酸钠的性质与应用

[学习目标]　1.掌握碳酸钠的重要性质。

2.能够用实验方法鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。

碳酸钠和碳酸氢钠

1．向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，为何有白色晶体析出？

提示：

生成的NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度；Na2CO3与CO2反应时消耗了水，生成NaHCO3的质量比消耗的Na2CO3的质量大。

2．如何除去Na2CO3粉末中的NaHCO3?

提示：

加热使NaHCO3分解。

3．如何区分Na2CO3溶液和NaHCO3溶液？

提示：

分别取少许溶液，加入少量稀CaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3溶液。

4．向一定量的Na2CO3溶液中慢慢滴加稀盐酸，可能会有什么现象，如何解释？

提示：

开始无气体产生，后来有气体产生，这是因为开始滴入盐酸时发生反应：

Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，此时无气体产生，当Na2CO3完全转化为NaHCO3时，再滴加稀盐酸，发生反应：

NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。

1.Na2CO3与NaHCO3的鉴别

2．除杂

混合物

除杂方法及试剂

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

[练习与实践]

1．有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有四位同学为鉴别它们采用以下不同方法，其中不可行的是（　　）

A．分别将它们配制成溶液，再加入澄清石灰水

B．分别将它们配制成溶液，再逐滴加入等浓度的稀盐酸

C．分别将它们配制成溶液，再加入CaCl2溶液

D．分别加热，再用石灰水检验是否有CO2产生

答案　A

解析　A项中发生的反应分别为：

Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH,2NaHCO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，两者现象相同（产生白色沉淀）；B项Na2CO3溶液中滴加盐酸，开始无现象，后来产生气体，而NaHCO3溶液中滴入盐酸立即产生气体，现象不同；C项Na2CO3与CaCl2发生反应：

Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl，产生白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应，可以鉴别；D项将固体物质分别加热后，只发生反应：

2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑，产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊，故选A。

2．下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确的是（　　）

A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度

B．二者热稳定性不同，碳酸氢钠的热稳定性大于碳酸钠的热稳定性

C．二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体，等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与同浓度的足量盐酸反应产生气体的量和反应快慢不同

D．二者在一定的条件下可以相互转化

答案　D

解析　相同条件下，Na2CO3在水中的溶解度比NaHCO3大，A项不正确；Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热易分解，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3大，B项不正确；等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应生成气体的量相等，但NaHCO3反应更快，C项不正确；一定条件下，二者可以相互转化，D项正确。

本课小结

1．Na2CO3俗称纯碱或苏打，NaHCO3俗称小苏打。

它们都是钠盐，水溶液都呈碱性，且物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的碱性更强。

2．鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法：

（1）固体：

加热法，看是否能放出使澄清石灰水变浑浊的气体。

（2）溶液：

滴加BaCl2或CaCl2溶液，看是否有白色沉淀。

3．Na2CO3与NaHCO3相互转化的反应：

Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，

2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O，

NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。

一、选择题

1．下列说法中不正确的是（　　）

A．Na2CO3和NaHCO3均可与HCl反应

B．Na2CO3比NaHCO3易溶于水

C．Na2CO3的稳定性比NaHCO3强

D．Na2CO3能与石灰水反应而NaHCO3不反应

答案　D

解析　Na2CO3、NaHCO3都能与石灰水反应。

2．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．过氧化钠

答案　A

解析　NaOH与NaHCO3反应产生Na2CO3和H2O，Na2CO3易溶于水；NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO

，相当于一元强酸，可与NaHCO3反应产生CO2气体；Ba（OH）2是强碱，OH－可与NaHCO3中的HCO

反应产生CO

，CO

＋Ba2＋===BaCO3↓；Na2O2在任何水溶液中都会与H2O反应产生O2。

3．根据图示回答，经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况（实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响）（　　）

A．A处上升，B处下降B．A、B两处都下降

C．A处下降，B处上升D．A、B两处都不变

答案　C

解析　小白鼠吸入O2呼出CO2，呼出的CO2被NaOH溶液吸收，导致瓶内压强下降，在大气压作用下，A处下降，B处上升。

4．下列叙述中错误的是（　　）

A．纯碱的化学成分是碳酸钠

B．碳酸钠受热难分解，碳酸氢钠受热易分解

C．碳酸钙、碳酸钠等碳酸盐受热时均易发生分解反应

D．将过量二氧化碳通入氨水中能发生反应生成碳酸氢铵

答案　C

解析　碳酸氢盐受热易分解，碳酸盐比碳酸氢盐稳定。

5．工业上常用氨碱法制取碳酸钠（将氨和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出小苏打，再经过滤、焙烧得到纯碱），但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中（　　）

A．KHCO3溶解度较大　B．KHCO3溶解度较小

C．K2CO3溶解度较小D．K2CO3溶解度较大

答案　A

解析　氨碱法制Na2CO3的原理就是利用生成的NaHCO3在溶液中溶解度小而析出；然后加热NaHCO3得到Na2CO3。

6．下列物质中，能与烧碱溶液反应的是（　　）

A．Na2CO3　B．NaClC．CO2D．BaCl2

答案　C

解析　烧碱为NaOH，CO2是酸性氧化物，能与碱反应。

7．纯碱是重要的化工产品，用途很广泛。

现以纯碱、石灰石、水三种物质为原料制取氢氧化钠，所发生的化学反应中不包括（　　）

A．化合反应B．分解反应

C．置换反应D．复分解反应

答案　C

解析　涉及的反应有：

CaCO3

CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca（OH）2，Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH，反应类型分别为分解反应、化合反应、复分解反应，没有置换反应。

8．下列说法不正确的是（　　）

A．Na2O2可用于呼吸面具中氧气的来源

B．Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH，都是氧化还原反应，它们都是碱性氧化物

C．Na2CO3可用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，而NaHCO3可用于治疗胃酸过多，制造发酵粉等

D．NaCl可用作调味品

答案　B

解析　碱性氧化物是指能与酸反应生成盐和水的氧化物，根据定义Na2O属于碱性氧化物，而Na2O2与酸反应产物中会有O2生成，故Na2O2不是碱性氧化物。

9．下列物质既能与盐酸反应，又能与NaOH反应的是（　　）

A．Na2CO3B．NaHSO4

C．NaHCO3D．Na2SO4

答案　C

解析　Na2CO3只能与盐酸反应；NaHSO4只能和NaOH反应，与盐酸不能发生反应；Na2SO4既不能与盐酸也不能与NaOH反应；NaHCO3符合题意，与NaOH和盐酸反应的方程式分别为NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。

10．（双选）0.1mol/LNa2CO3溶液与0.1mol/LHCl溶液等体积混合，因操作不同，释放出二氧化碳的量不同。

下列叙述中正确的是（　　）

A．将Na2CO3溶液滴入盐酸释放出CO2的量多

B．将HCl溶液滴入Na2CO3溶液释放出CO2的量多

C．将HCl溶液滴入Na2CO3溶液并振荡可能不释放出CO2

D．无论怎样混合释放出CO2的量一样多

答案　AC

解析　将HCl溶液滴入Na2CO3溶液的反应可分为两步，Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，当盐酸与Na2CO3的物质的量之比大于1∶1时，才会生成CO2。

11．下列除杂质的方法中正确的是（　　）

A．用通过盛有Na2O2干燥管的方法除去O2中的CO2

B．用通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶的方法除去CO2中的HCl

C．用通入CO2的方法除去NaHCO3固体中的Na2CO3

D．用加热分解法除去NaHCO3固体中的NH4HCO3

答案　A

解析　B中CO2会与Na2CO3溶液反应，C中CO2与Na2CO3固体不反应，D中NaHCO3受热易分解。

12．碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠，现加热5.00g的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0.31g，则原混合物中碳酸钠的质量为（　　）

A．3.38gB．4.58gC．4.16gD．4.41g

答案　C

解析　设原混合物中NaHCO3的质量为x，则：

2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑　Δm

84×210684×2－106＝62

x0.31g

＝

x＝0.84g

则原混合物中Na2CO3的质量为：

5.00g－0.84g＝4.16g。

二、非选择题

13．工业上生产碳酸钠，一般是先在饱和食盐水中通入氨气，使之成为饱和溶液，降低温度至30～35℃，再通入过量的二氧化碳气体。

因碳酸氢钠的溶解度较小而析出，反应的化学方程式为：

CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl，然后将碳酸氢钠加热分解制得碳酸钠。

（1）写出碳酸氢钠分解的化学方程式：

____________________________。

（2）通入氨气和二氧化碳的顺序能否颠倒？

为什么？

___________________。

答案　

（1）2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O

（2）不能。

因为CO2在水中的溶解度较小，顺序颠倒后得不到较高浓度的HCO

，没有NaHCO3析出

14．

（1）Na2CO3固体中混有少量NaHCO3固体，除去杂质的方法是______________________，化学方程式是______________________________。

（2）NaHCO3固体中混有少量Na2CO3固体，除杂方法是__________________，化学方程式是______________________________________。

（3）NaOH固体中混有少量Na2CO3固体，除杂方法是____________，反应的化学方程式是____________________________。

答案　

（1）将固体混合物加热

2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O

（2）将固体混合物溶于水，通入CO2，在常温下风干（或减压蒸干），避免NaHCO3分解　

Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3

（3）将固体混合物溶于水，加入适量的石灰水，过滤蒸干　Ca（OH）2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH

解析　除去杂质不能产生新杂质，主要成分不能减少，利用两种物质性质的差异采用适当的方法将杂质分离出去。

15．现有碳酸钠和碳酸氢钠的混合物7.4g，与足量盐酸反应后，生成二氧化碳气体3.3g。

求碳酸钠在混合物中的质量分数（保留三位有效数字）。

答案　设碳酸钠的质量为x，碳酸氢钠的质量为y。

Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑

10644

x

NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑

8444

y

，解得

w（Na2CO3）＝

×100%≈71.6%。