2.1.3碳酸钠和碳酸氢钠 课件（共48张ppt）化学人教版（2019）必修第一册

(共48张PPT)
第二章 海水中的重要元素—钠和氯
钠及其化合物
第一节
第3课时 碳酸钠和碳酸氢钠
【学习目标】
1.掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途。
2.了解焰色试验的概念及应用。
二、Na2CO3和NaHCO3
碳酸钠
碳酸氢钠
二、Na2CO3和NaHCO3
Na2CO3和NaHCO3都是常见的钠盐，它们外观上有差别吗？
在水中的溶解度是否相同？
1.物理性质
物质
俗名
色态
溶 解 性
Na2CO3
NaHCO3
纯碱、苏打
小苏打
白色粉末
细小白色晶体
水中易溶
水中易溶，
Na2CO3
NaHCO3
>
Na2S2O3
硫代硫酸钠
俗称“海波”“大苏打”
但比Na2CO3溶解度小
二、Na2CO3和NaHCO3
碳酸钠和碳酸氢钠，性质上有哪些差异呢？
让我们先来看个实验视频
实验2-4：
P36
—— Na2CO3和NaHCO3的性质
步骤 Na2CO3 NaHCO3
①加入几滴水 ②加5mL水振荡 ③加1~2滴酚酞溶液 初步结论
加水结块；放热
加水部分溶解；
吸热，热量变化不大
振荡可溶解
固体量减少
溶液变红(较深)
溶液变微红色
溶液碱性:Na2CO3>NaHCO3
Na2CO3
NaHCO3
水 溶 性: Na2CO3>NaHCO3
实验2-4：
P36
2.化学性质
(1)热稳定性
P37
二、Na2CO3和NaHCO3
2.化学性质
(1)热稳定性
P37
Na2CO3
NaHCO3
结论： Na2CO3 很稳定,不分解,
NaHCO3受热易分解，即具有不稳定性。
2NaHCO3 == Na2CO3+CO2 ↑+H2O
Δ
168 g
106 g
Na2CO3
NaHCO3
二、Na2CO3和NaHCO3
2.化学性质
二、Na2CO3和NaHCO3
(2)与盐酸反应
写出Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应的化学方程式
Na2CO3 ＋2HCl = 2NaCl＋H2O＋CO2↑
NaHCO3 ＋HCl = NaCl＋H2O＋CO2↑
(反应较快)
(反应剧烈)
离子方程式？
CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑
HCO3- + H+ = H2O + CO2↑
2.化学性质
二、Na2CO3和NaHCO3
(2)与盐酸反应
思考与交流：
为什么与盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3反应剧烈？
Na2CO3与盐酸反应实质分为两步：
解析：
① CO32- + H+ = HCO3-
② HCO3- + H+ = H2O + CO2↑
CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑
①+②：
① Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl
② NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑
[讨论1]将Na2CO3 溶液逐滴滴入HCl溶液和将HCl溶液逐滴滴入Na2CO3 溶液现象是否相同 为什么
HCl
Na2CO3
先CO32-+H+=HCO3-；
后HCO3-+H+=CO2↑+H2O
HCl
Na2CO3
CO32-+ 2H+ = CO2↑+ H2O
逐滴
逐滴
现象:开始无气泡,后有气泡。
现象:开始就有气泡。
【归纳】不同的滴加顺序产生不同现象,
可用于互滴的方法鉴别Na2CO3 溶液和HCl溶液。
NaHCO3
Na2CO3
[讨论2]现有两只气球，分别装有等质量Na2CO3 和NaHCO3固体，同时倒入同浓度等量HCl溶液中，现象是否相同 为什么
NaHCO3
Na2CO3
[讨论2]现有两只气球，分别装有等质量Na2CO3 和NaHCO3固体，同时倒入同浓度等量HCl溶液中，现象是否相同 为什么
装有NaHCO3的气球鼓得更快，且更大。
Na2CO3+2HCl =2NaCI+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑
106
44
84
44
等质量时，NaHCO3产生的CO2更多，气球更大。
NaHCO3
Na2CO3
[讨论3]
②向一溶液加入盐酸，产生一种无色无味的能使澄
清石灰水变浑浊的气体，则该溶液一定含有CO3 2 -。（ ）
①泡沫灭火器为什么用碳酸氢钠，而不用碳酸钠？
产生等质量CO2的情况下，自重轻，放出CO2快。
╳
HCO3-
2.化学性质
(3)与碱[NaOH、 Ca(OH)2]的反应
①Na2CO3：与NaOH不反应；
②NaHCO3：___________________________。
NaHCO3＋NaOH = Na2CO3＋H2O
HCO3— + OH- = CO32— + H2O
离子方程式？
①Na2CO3：___________________________。
②NaHCO3：___________________________。
Ca2+ + CO32— = CaCO3↓
HCO3— + Ca2+ + OH- = CaCO3↓+ H2O
少量NaHCO3：
过量NaHCO3：
Ca2+ + 2OH- +2HCO3—= CaCO3↓+ 2H2O + CO32—
NaOH
Ca(OH)2
均产生白色沉淀，不能用Ca(OH)2区别Na2CO3和NaHCO3
二、Na2CO3和NaHCO3
(4)与盐[BaCl2、 CaCl2]的反应
①Na2CO3：___________________________。
②NaHCO3：
Na2CO3+BaCl2 = BaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+CaCl2 = CaCO3↓+2NaCl
可以用BaCl2或CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3
不反应
2.化学性质
二、Na2CO3和NaHCO3
(5)与CO2的反应
①Na2CO3：___________________________。
②NaHCO3：不反应
Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3
2.化学性质
二、Na2CO3和NaHCO3
[问题]在一定温度下饱和的Na2CO3溶液中通入CO2气体, 有何现象发生
将会有白色沉淀生成。
Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 ↓
(1)NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小；
(2)反应中生成的NaHCO3质量比Na2CO3大；
(3)反应中消耗水，溶液中溶剂水的量减少。
所以必有NaHCO3 ↓结晶析出。
其原因是：
106
168
此时, 反应的离子方程式怎么写？
2Na+ + CO32- + CO2 + H2O = 2NaHCO3 ↓
不反应
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
CO2
不反应
CO32- +Ba2+ ＝ BaCO3↓
BaCl2
HCO3- + OH- =CO32-+H2O
不反应
NaOH
HCO3- + H+ = CO2↑+H2O
CO32- + 2H+=CO2↑+H2O
HCl
稳定，不易分解
较易溶于水(比Na2CO3小）
易溶于水
细小白色晶体
白色粉末
色态
NaHCO3
化学式
2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2
HCO3-与H+和OH-都不共存
Ca(OH)2
CO32- +Ca2+ ＝ CaCO3↓
有沉淀，两种反应
Na2CO3
溶解性
热稳定性
归纳总结：
1、用哪些方法鉴别Na2CO3、NaHCO3 ？
思考与交流
2、如何除去NaHCO3中少量Na2CO3？
① 加热
加热固体，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3
②滴入CaCl2或BaCl2溶液
产生白色沉淀的是Na2CO3
③逐滴滴入稀盐酸
反应较剧烈的是NaHCO3
①固体：加热；②溶液：适量NaOH
3、如何除去Na2CO3中少量NaHCO3？
通入适量CO2
归纳总结：
③测定相同条件下同浓度溶液的pH
①向溶液中加入CaCl2或BaCl2
②滴加少量稀盐酸
④晶体受热
1. 鉴别Na2CO3和NaHCO3
{注意:不可用Ca(OH)2}
Na2CO3
NaHCO3
Na2CO3和NaHCO3的相互转化
① CO2＋H2O； ②适量H+
Na2CO3
NaHCO3
①固体(加热)；②适量OH－
② NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O
① 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑
① Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3
② Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
反应方程式？
归纳总结：
3.用途
Na2CO3
：重要的化工原料
制玻璃、肥皂、造纸、纺织等
NaHCO3
治疗胃酸过多的药剂、发酵剂、灭火剂等
二、Na2CO3和NaHCO3
Na2CO3粉末吸湿性很强，遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠（Na2CO3 xH2O）。碳酸钠晶体在干燥空气中容易逐渐失去结晶水而变成Na2CO3粉末。
Na2CO3和NaHCO3都是盐，但溶液都呈碱性。
日常的食用碱主要是Na2CO3 10H2O ，俗称洗涤碱；
NaHCO3是发酵粉的主要成分，也用于制灭火剂、焙粉或清凉饮料等方面的原料，在橡胶工业中作发泡剂。
小知识：
侯德榜和侯氏制碱法
NaCl + NH3 + CO2 + H2O= NaHCO3 ↓+ NH4Cl
2NaHCO3 == Na2CO3 + CO2 ↑ + H2O
Δ
原 理：
先将NH3通入饱和食盐水而形成氨盐水，再通入CO2生成溶解性较小的NaHCO3微小晶体，
再加热煅烧制得纯碱产品。
大家知道节日燃放的五彩缤纷的烟花是怎么来的吗？
三、焰色试验
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色试验。
①我们在炒菜的时候，偶有食盐溅在煤气火焰上，火焰呈 。
黄色
②钠燃烧时，火焰呈 。
黄色
注意：焰色反应是元素的性质，属于物理变化。
三、焰色试验
实验2-6：
洗
烧
蘸
用盐酸洗净铂丝（或光洁无锈的铁丝）
将洗净的铂丝在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同
蘸取待测物质
烧
在酒精灯上灼烧，并观察火焰的颜色
洗
用盐酸洗净铂丝（或光洁无锈的铁丝）
三、焰色试验
实验2-6：
步骤
： 洗 → 烧 → 蘸 → 烧 → 洗
结论：钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃)。
一些金属及化合物的焰色反应
黄色
紫色
砖红色
洋红色
绿色
紫红色
黄绿色
1.铂丝为什么要用盐酸洗涤
2.为什么要用蓝色钴玻璃观察钾的焰色
除去铂丝上的挥发性杂质
为了去黄色的光，避免所含微量的钠造成干扰。
问题
能改用稀硫酸洗涤吗？
不能，硫酸盐往往不容易挥发
小知识：①K+、Na+实现完全分离较难，分离成本高，且使用时在大多数情况下没必要完全分离。因此钾盐中往往有少量钠盐。
②少量钠盐的黄色火焰就能对钾元素的焰色观察造成干扰。蓝色钴玻璃能透射蓝紫光，而吸收橙黄光。
1.焰色试验是金属元素的性质，可以是游离态(单质)，也可以是化合态(化合物)，如Na和NaCl、Na2CO3等焰色试验都为黄色。
2.并非所有金属元素都能发生焰色试验，如Fe、Al、Pt等金属元素均不发生焰色试验，故可用铂丝或铁丝来蘸取待检溶液做焰色试验。
注意事项：
3.钾的焰色为紫色，但在观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃，以滤去钠的黄光，避免钠盐造成干扰。
4.利用焰色试验可以检验某些用常规化学方法不能鉴别的金属元素(主要是钠和钾)。
5.将铂丝或铁丝用盐酸洗净后放在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同，是为了除去上面沾有的杂质。
1.下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正确的是(　　)
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察
②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质
③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
D
2.若某物质灼烧时，焰色为黄色，则( )
A.一定含有钠元素 B.一定不含钾元素
C.一定含钠元素，可能含钾元素 D.无法判断
C
1.下列几种试剂不能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是(　　)
A.BaCl2溶液　 B.澄清石灰水　 C.稀盐酸　 D.pH试纸
B
2.除去CO2中少量的HCl气体，可以将混合气体通过下列哪种溶液洗气( )
A. 饱和Na2CO3溶液 B. 饱和NaHCO3溶液
C. 澄清石灰水 D. 饱和食盐水
B
3.在一定的温度下，向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06g无水Na2CO3，充分搅拌后静置，最终所得晶体的质量（ ）
A、等于1.06g B、大于1.06g而小于2.86g
C、等于2.86g D、大于2.86g
D
Na2CO3 + 10H2O == Na2CO3·10H2O↓
解析：
1.06g无水Na2CO3是以Na2CO3·10H2O的形式析出
2.86g
1.06g
又由于消耗了溶剂水，
∴最终所得晶体的质量大于2.86g
所以原饱和Na2CO3溶液中的Na2CO3也有部分以Na2CO3·10H2O的形式析出
4.Na2O2与NaHCO3按质量比为39:84混合后，在密闭容器中充分加热，排除气体物质后，所得残留固体是（ ）
A.Na2CO3和Na2O2 B.只有Na2CO3 C.Na2CO3和NaOH D.只有NaOH
2NaHCO3 == Na2CO3＋H2O＋CO2↑
解析:
若:2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
①考虑:2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
2
所以,只要有CO2存在，最终产物只能是Na2CO3而非NaOH
当Na2O2同时遇到H2O和CO2时，先考虑CO2与Na2O2的反应
与Na2O2反应，谁先谁后？
②再考虑:2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
数量比为1 : 2
1
B
记住
1
1 1
78:84呢？
换
C
5.Na2O2与足量的NaHCO3混合后，在密闭容器中充分加热，排除气体物质后冷却，残留固体是（ ）
A.Na2CO3和Na2O2 B.只有Na2CO3
C.Na2CO3和NaOH D.Na2O和NaHCO3
B
2NaHCO3 == Na2CO3＋H2O＋CO2↑
解析:
2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2
6.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是(　　)
2NaHCO3 == Na2CO3＋H2O＋CO2↑
解析:
168 g　　　106 g　　 　　
Δm(固)减重
(w1－w2) g
？
62 g
m(NaHCO3)
m(NaHCO3)=
样品中Na2CO3质量为w1－ g
A
7.把NaHCO3和NaOH的混合物放在密闭容器中加热，下列关于混合物加热前后消耗盐酸的量的判断正确的是(　　)
A.加热前消耗得多 B.加热后消耗得多
C.加热前后一样多 D.当NaOH适量时才会一样多
C
元素守恒解题:
无论加热前或后，最终产物为 ，
由Cl元素守恒知，NaCl～HCl，
NaCl
∴消耗盐酸一样多
8.将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(　　)
C
0.01mol
0.01mol
① OH－＋ H＋ = H2O
② CO32—＋H＋= HCO3—
③ HCO3—＋H＋= H2O＋CO2↑
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01