幻灯片 1第二课时 碳酸钠的性质与应用
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幻灯片 21.掌握碳酸钠的重要性质。
2.了解碳酸钠的制法和应用。
3.了解碳酸氢钠的主要性质及应用。
4.体会化学知识在实际生产生活中的应用。
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幻灯片 3
一、碳酸钠的性质
碳酸钠俗称 或 , 溶于水, 能与许多物质发生反应,在日常生活和生产中有着广泛的应用。
1.探究碳酸钠的性质
(1)与某些碱的反应,如:Ca(OH)2、Ba(OH)2等。
现象:
化学方程式:
(2)与某些盐的反应,如:CaCl2、Ba(NO3)2
现象:
化学方程式:
纯碱
苏打
白色粉末
产生白色沉淀
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
产生白色沉淀
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
易
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幻灯片 4(3)与酸(H+)的反应
现象:若将盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中,开始阶段, ,继续滴加, 。
化学方程式:
(4)其水溶液呈碱性
现象:用pH试纸测高温下0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH,其pH约为12。
应用:除油污。
(5)与碳酸氢钠可以相互转化
化学方程式:
无明显现象
产生气泡
Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
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幻灯片 5
向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2有什么现象?为什么?
【提示】 溶液变浑浊,有晶体析出。因为反应生成大量NaHCO3。而它的溶解度较小,故以晶体形式析出。
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幻灯片 62.碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较(完成下表)
Na2CO3
NaHCO3
纯碱
小苏打
白色粉末
细小晶粒
易溶
溶解度小
稳定
不稳定
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
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幻灯片 7不反应
不反应
较强,加酚酞变红
较弱,加酚酞呈淡粉色
Na2CO3 + Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
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幻灯片 8二、碳酸钠的制备与应用
1.由氯化钠制备碳酸钠
将二氧化碳通入氨水的 饱和溶液中,使溶解度 的 从溶液中析出。化学方程式:NaCl+NH3+CO2+H2O=== 。
过滤得到碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
2.碳酸钠与碳酸氢钠用途
(1)纯碱是一种非常重要的 ,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。
(2)碳酸氢钠是焙制糕点所用的 的主要成分之一;在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。
NaHCO3↓+NH4Cl
氯化钠
较小
碳酸氢钠
化工原料
发酵粉
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幻灯片 9一、碳酸钠的性质
在Na2CO3溶液中加稀盐酸和在稀盐酸中加入Na2CO3溶液产生的现象相同吗?
[师生互动]
【提示】 不相同。向Na2CO3溶液中滴加盐酸开始没有气泡,后来有气体生成。
Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O。
但是向盐酸中滴入Na2CO3溶液马上有气泡冒出:
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
因此可利用相互滴加的办法来区别盐酸和Na2CO3溶液。
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幻灯片 10 按下列装置完成实验,观察实验现象,并用学习知识解释原因。
[学生交流]
【提示】 现象:左侧澄清石灰水中无气泡;右侧澄清石灰水中有气泡,且变浑浊。
原因:Na2CO3热稳定性强,受热不分解;而NaHCO3不稳定,受热易分解,且产物中有CO2。
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幻灯片 11
能否用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液?
[师生互动]
【提示】 碳酸钠与碳酸氢钠都与石灰水反应,虽然反应的离子方程式不同,但都能生成碳酸钙沉淀,故不能用石灰水鉴别它们。
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幻灯片 12
哪些方法能实现Na2CO3与NaHCO3之间的相互转化?
[学生交流]
【提示】 碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化:
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幻灯片 13
下列实验方案鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色粉末,不能达到预期目的的是( )
A.分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸,比较生成气体的快慢
B.分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水,比较固体溶解量的多少
C.分别将等量的白色粉末配成溶液,然后加入澄清石灰水,比较是否有沉淀生成
D.分别将等量的白色粉末用如上图装置进行实验,比较澄清石灰水是否变浑浊
【思路指引】 此题考查Na2CO3与NaHCO3性质的异同及鉴别。
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幻灯片 14【解析】 A选项中,向等量的Na2CO3和NaHCO3中加等体积、等浓度的盐酸,NaHCO3中立即产生无色气泡,发生反应:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,在Na2CO3中先无明显现象,之后产生气泡,发生反应为:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl===H2O+CO2↑+NaCl,可以鉴别。B选项中由于S(Na2CO3)>S(NaHCO3),能全部溶解的为Na2CO3粉末,不能全部溶解的为NaHCO3粉末。C选项中均有白色沉淀产生,反应为Ca(OH)2+Na2CO3===2NaOH+CaCO3↓,Ca(OH)2+NaHCO3===CaCO3↓+H2O+NaOH。D选项中,NaHCO3具有不稳定性,加热可产生CO2使澄清石灰水变浑浊,Na2CO3加热不分解,无此现象。
【答案】 C
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幻灯片 15
1.有两个无标签的试剂瓶,分别装有Na2CO3和NaHCO3,有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法,其中可行的是( )
A.分别配成溶液,再加入澄清石灰水
B.分别配成溶液,再加入NaOH溶液
C.分别加热,再检验是否有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生
D.分别配成溶液,再进行焰色反应
【解析】 A项中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反应产生CaCO3沉淀;B项中NaOH虽然只与NaHCO3反应:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,但并无明显现象;C项加热时,只有NaHCO3受热分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,产生的CO2可使澄清石灰水变浑浊,故可用来鉴别;D项由于两试剂中皆含有Na元素,故也不能用焰色反应区分。
【答案】 C
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幻灯片 16二、碳酸钠的制备与应用
患有胃溃疡的病人,为什么不可以用小苏打治疗胃酸过多?
[师生互动]
【提示】 因为胃酸的主要成份是HCl,可以与小苏打反应生成大量气体,对胃溃疡患者来说很易引起胃穿孔,而加剧病情。故不能服用小苏打。
泡沫灭火器中常用NaHCO3与酸反应产生CO2,为什么不用Na2CO3?
[学生交流]
【提示】 NaHCO3与酸反应的速率快;单位质量的NaHCO3与酸反应生成CO2气体多,且消耗酸的总量少。故灭火器中用NaHCO3而不用Na2CO3。
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幻灯片 17 我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、 NH4Cl都小的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl的反应原理制备纯碱。下列是在实验室进行模拟实验的反应过程:气体A的饱和溶液
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
则下列叙述错误的是( )
A.A气体是NH3,B气体是CO2
B.把纯碱及第Ⅲ步得到晶体与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合可制得发酵粉
C.纯碱可广泛地用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中
D.第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶
【解析】本题目主要考查侯氏制碱法原理及其纯碱的应用。Ⅲ中过滤得到晶体的主要成份是NaHCO3,要生成纯碱需要Ⅳ步操作中加热灼烧。故D项错误。
【答案】 D
加入食盐
A和食盐的饱和溶液
通入足量气体B
悬浊液
过滤
晶体
纯碱
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幻灯片 18
2.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
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幻灯片 19一、Na2CO3与NaHCO3的鉴别
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幻灯片 20----
幻灯片 21
Na2CO3与NaHCO3的除杂:
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幻灯片 22二、Na2CO3与盐酸的反应
碳酸钠溶液与盐酸作用时,由于滴加顺序不同,会导致实验现象和结果均不同。
(1)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸,发生两步反应:
a.CO32-与HCl首先发生Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl;
b.待全部CO32-转化为HCO3-后,再发生NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O。即反应开始时无气体产生,一段时间后才有气体产生。
(2)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液,由于盐酸一开始相对过量,即发生Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑。即一开始反应就有气体放出。
(3)只有当盐酸足量时,上述两种滴加方式产生的CO2的量才相等,否则前一种方式产生的CO2不如后一种多。
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幻灯片 231.要除去CO2中混有的少量HCl气体,最好的方法是将气体通过( )
A.饱和NaHCO3溶液 B.Na2CO3溶液
C.饱和石灰水 D.烧碱溶液
【解析】 B、C、D选项都可除去HCl气体,同时也能与CO2反应。除杂原则是应不使CO2减少,故B、C、D不可。
【答案】 A
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幻灯片 242.如图所示
的装置持续通入X气体,并在管口P处点燃,
实验结果使澄清石灰水变浑浊,则X、Y可以是( )
A.H2和NaHCO3
B.CO和Na2CO3
C.CO和CuO
D.H2和CuO
【解析】 由图示“澄清石灰水变浑浊”说明在加热条件下有CO2气体产生;同时“P处燃烧”说明有可燃性气体存在。A项中NaHCO3受热分解:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,产生的CO2使澄清石灰水变浑浊,同时H2可燃,符合题意。B项中CO可燃,但Na2CO3受热不分解,无CO2放出,不能使澄清石灰水变浑浊,不符合题意。C项中CO可燃,且CO+CuO Cu+CO2,产生的CO2使澄清石灰水变浑浊,符合题意。D项中H2可燃,但H2+CuO Cu+H2O,无CO2产生,不能使澄清石灰水变浑浊,不符合题意。
【答案】 AC
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幻灯片 253.下图所示各步变化,A为金属,B为淡黄色固体粉末,每一物质均含有A元素。
(1)写出下列物质的化学式:
B ,C ,E ,F 。
(2)写出下列各步反应的化学方程式。
C→E______________________________________________;
C→F______________________________________________;
F→C_______________________________________________。
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幻灯片 26【解析】 推断题的关键是找突破口,根据A为金属,B为淡黄色固体粉末,可知A为Na,B为Na2O2,前后联系,可知其他物质。
由钠的性质,
可知,D、E分别为Na2O、NaCl、NaOH中的一种,由Na2O2的性质可知,C必为Na2CO3,则F为NaHCO3,由Na2CO3→E可知,E为NaOH或NaCl,由D→C知,E为NaOH时,D只能为Na2O;当E为NaCl时,D可以为Na2O或NaOH。
【答案】 (1)Na2O2 Na2CO3 NaOH(或NaCl)NaHCO3
(2)Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH
(或Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑)
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
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