資源簡介

(共28張PPT)
專題3 從海水中獲得的化學物質
第二單元 金屬鈉及鈉的化合物
第二課時 碳酸鈉、碳酸氫鈉
碳酸鈉
1.碳酸鈉(Na2CO3)
(1)碳酸鈉是 固體，俗稱 或 ， 溶于水
白色
純堿
蘇打
易
Na2CO3
Na+
CO32-
與酸反應生成CO2
生成難溶性碳酸鹽
碳酸鈉
【實驗1】在兩支結晶的試管中分別加入2~3ml澄清石灰水和氯化鈣溶液，再分別向上述兩支試管中滴加碳酸鈉溶液，振蕩，觀察實驗現象。
實驗序號 實驗現象 結論（或化學方程式）
實驗1
實驗2
實驗3
【實驗2】用pH試紙測定碳酸鈉溶液的pH。
【實驗3】在一只燒杯中加入50ml 0.5ml·L-1碳酸鈉溶液，用酒精燈將其加熱至接近沸騰。將一塊沾有油污的銅片浸入碳酸鈉溶液中，靜置約2min。用鑷子將銅片從溶液中取出后，用水沖洗干凈。比較浸入碳酸鈉溶液前后銅片表面的情況。
碳酸鈉
【實驗1】在兩支結晶的試管中分別加入2~3ml澄清石灰水和氯化鈣溶液，再分別向上述兩支試管中滴加碳酸鈉溶液，振蕩，觀察實驗現象。
【實驗現象】
都生成白色沉淀
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
【結論】
碳酸鈉
【實驗現象及結論】
【實驗2】用pH試紙測定碳酸鈉溶液的pH。
pH>7，溶液呈堿性
碳酸鈉
【實驗現象】
【實驗3】在一只燒杯中加入50ml 0.5ml·L-1碳酸鈉溶液，用酒精燈將其加熱至接近沸騰。將一塊沾有油污的銅片浸入碳酸鈉溶液中，靜置約2min。用鑷子將銅片從溶液中取出后，用水沖洗干凈。比較浸入碳酸鈉溶液前后銅片表面的情況。
浸入Na2CO3溶液的銅片上油污被去除
【結論】
熱的碳酸鈉溶液能去油污（堿性）
碳酸鈉
碳酸鈉能與酸反應，也能與某些堿和鹽反應。
Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH
有白色沉淀
Na2CO3+CaCl2====CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3 +CO2 +H2O====2NaHCO3
冒氣泡
有白色沉淀
【與堿反應】
【與鹽反應】
【與酸反應】
向碳酸鈉溶液中通入二氧化碳可以生成碳酸氫鈉。
碳酸氫鈉
2.碳酸氫鈉(NaHCO3)
(1)碳酸氫鈉是 固體，俗稱 ，常溫下溶解度 碳酸鈉，水溶液呈 性，
白色
小蘇打
小于
堿
NaHCO3
Na+
HCO3-
與酸反應生成CO2
固態時加熱分解為CO2和H2O
碳酸鈉和碳酸氫鈉
碳酸鈉（Na2CO3)與碳酸氫鈉（NaHCO3)性質對比
碳酸鈉和碳酸氫鈉
性質 Na2CO3 NaHCO3 性質比較
水溶性 _____ _____ Na2CO3的溶解度 NaHCO3
溶液的酸堿性 性 性 物質的量濃度相同時，Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液的pH____
易溶
可溶
大于
堿
堿
大
碳酸鈉（Na2CO3)與碳酸氫鈉（NaHCO3)性質對比
碳酸鈉和碳酸氫鈉
【實驗1】如圖，分別加熱Na2CO3和NaHCO3 ，觀察現象，比較Na2CO3和NaHCO3的熱穩定性。
碳酸鈉和碳酸氫鈉
碳酸鈉和碳酸氫鈉
實驗操作 實驗現象 實驗結論
澄清石灰水 _________ _______________________________
澄清石灰水 _______ _______________________________________
化學方程式：
________________________________________
不變渾濁
Na2CO3很穩定，
受熱不易發生分解
變渾濁
NaHCO3不穩定，受熱容易分解
2NaHCO3====Na2CO3＋CO2↑＋H2O
加熱
碳酸鈉和碳酸氫鈉
裝置 步驟 ①在兩個試管中加入約50ml同濃度的鹽酸；②在氣球中加入等質量（約2克）Na2CO3、NaHCO3固體；③同時提起氣球，讓球中固體全部落入試管中；④將氣球中的氣體分別通入澄清石灰水中。 物質 Na2CO3 NaHCO3
現象
原理
結論 ①立即發生反應產生氣泡；
②反應劇烈，氣球脹大。
①立即發生反應產生氣泡；
②反應更劇烈，氣球膨脹更大。
CO32-＋2H+ = H2O＋CO2↑
HCO3-＋H+ = H2O＋CO2↑
①碳酸鈉與碳酸氫鈉均能與鹽酸反應，產生CO2氣體；②相同條件下，碳酸氫鈉與鹽酸的反應比碳酸鈉的反應劇烈；③相同質量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的鹽酸完全反應，NaHCO3產生的氣體更多。
碳酸鈉和碳酸氫鈉
問題探究：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分別與稀鹽酸互滴，現象各有何不同？請分析其中的原理。
①向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液(開始時酸過量)：立即產生大量的氣泡，反應
為Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2O。離子方程式：CO32-+2H+= H2O+CO2↑。
②鹽酸逐滴加入到NaHCO3溶液和NaHCO3溶液逐滴加入到稀鹽酸中，現象相同，均會立即有無色氣體放出。離子方程式：HCO3-+H+=H2O+CO2↑。
碳酸鈉和碳酸氫鈉
③向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸(開始時酸不足)：剛開始無氣泡產生，鹽酸滴
加到一定量后，有氣泡產生。反應為Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl＝NaCl＋CO2↑＋H2O。離子方程式：CO32-+H+=HCO3-(無明顯現象)、HCO3-+H+=H2O+CO2↑ (無色氣體放出)
④因此，可以用互滴法鑒別鹽酸和碳酸鈉兩種無色溶液。
碳酸鈉與碳酸氫鈉
利用碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質比較，設計幾種區別碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的試驗方案。
方法依據 原理 結論
熱穩定性
CaCl2、BaCl2的反應
CO32-＋Ca2＋==CaCO3↓，CO＋Ba2＋==
BaCO3↓；HCO3-與Ca2＋、Ba2＋不反應
2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O；Na2CO3受熱不易分解
加熱有氣體產生的是NaHCO3，無變化的是Na2CO3
有沉淀生成的是Na2CO3，無變化的是NaHCO3
碳酸鈉與碳酸氫鈉
方法依據 原理 結論
鹽酸反應的劇烈程度
鹽酸逐滴加入時的現象
Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋H2O＋CO2↑；NaHCO3＋HCl==NaCl＋H2O＋CO2↑
CO32-＋H＋==HCO3-；
HCO3-＋H＋==CO2↑＋H2O
生成氣體劇烈的是NaHCO3，相對不劇烈的是Na2CO3
逐滴加入鹽酸立即產生氣體的是NaHCO3，開始不產生氣體，滴加一會才產生氣體的是Na2CO3
碳酸鈉與碳酸氫鈉
【思考】如何除去碳酸鈉中碳酸氫鈉和碳酸氫鈉中的碳酸鈉？
①碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別方法：
方法一：將固體溶于水，測溫度的變化，升高的是碳酸鈉、降低的是碳酸氫鈉；
方法二：將等質量的固體溶于等體積的水中，溶解度大的是碳酸鈉、小的是碳
酸氫鈉；
方法三：將固體分別置于試管加熱，如有水珠生成的是碳酸氫鈉或加熱后固體質量未變的是碳酸鈉、質量減小的是碳酸氫鈉。
碳酸鈉與碳酸氫鈉
②碳酸鈉和碳酸氫鈉的常見三種除雜方法：
混合物 除雜方法 原理
Na2CO3固體(NaHCO3)
NaHCO3溶液(Na2CO3)
Na2CO3溶液(NaHCO3)
2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O；
加熱
通入足量
CO2氣體
加入適量NaOH溶液
CO2+Na2CO3+H2O==2NaHCO3
NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
碳酸鈉與碳酸氫鈉
碳酸鈉的用途
侯氏制堿法
中國化學工業的先驅——侯德榜
在中國化學工業史上，有一位杰出的科學家，他為祖國的化工事業奮斗終生，并以獨創的制堿工藝聞名于世界，他就像一塊堅硬的基石，托起了中國現代化學工業的大廈，這位先驅者就是被稱為“國寶”的侯德榜。
侯德榜發明的侯氏制堿法的原理是將二氧化碳通入氨水的氯化鈉飽和溶液中，使溶解度較小的碳酸氫鈉從溶液中析出。
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
過濾得到碳酸氫鈉晶體，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉。
在過濾后的母液中加入NaCl粉末，通入NH3，攪拌，經降溫后結晶出副產品NH4Cl， NH4Cl可用作化肥。
2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2 ↑
△
侯氏制堿法
隨堂訓練
1．下列有關NaHCO3和Na2CO3的敘述正確的是（ ）
A．NaHCO3比Na2CO3熱穩定性強
B．可以利用加熱的方法來鑒別NaHCO3和Na2CO3
C．NaHCO3和Na2CO3固體溶于水均放出熱量
D．分別向NaHCO3和Na2CO3溶液中滴加酚酞溶液，只有Na2CO3 溶液顏色變紅
B
隨堂訓練
2．不能用來鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種固體的操作是（ ）
A．分別加熱這兩種固體物質，并將生成的氣體通入澄清的石灰水中
B．分別測量兩種固體溶于水時，溶液的溫度變化
C．分別在這兩種固體中，逐滴加入同濃度的稀鹽酸
D．分別在這兩種物質的溶液中，加入少量澄清的石灰水
D
隨堂訓練
3.將NaHCO3和Na2O2的固體混合物置于密閉容器中，加熱至270℃，
使其充分反應，最后測得生成的氣體和剩余固體均由兩種物質組成，則其組成應是（ ）
生成氣體 剩余固體
A CO2、H2O(g) Na2CO3、Na2O2
B H2O(g)、O2 Na2CO3、NaHCO3
C H2O(g)、O2 Na2CO3、NaOH
D H2O(g)、O2 NaOH、Na2O2
C
隨堂訓練
4．有兩支試管分別裝有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列鑒別二者的操作和判斷均正確的是(　　)
選項 操作 判斷
A 分別加入澄清石灰水 產生沉淀者為Na2CO3
B 分別加入等濃度的稀鹽酸 反應較劇烈者為Na2CO3　
C 分別加入CaCl2溶液 產生沉淀者為Na2CO3
D 逐滴加入等濃度的鹽酸 立即產生氣泡者為Na2CO3
C
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