第二章 海水中的重要元素—钠和氯
第一节 钠及其化合物
专题 两种重要的钠盐
【学习目标】1.通过从微观组成角度再认识碳酸钠和碳酸氢钠的相同的和不同点，掌握碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、提纯基本方法，加深对“由表及里，透过现象看本质”的认识。
2.通过对碳酸钠和碳酸氢钠性质的深入探究，能以碳酸钠和碳酸氢钠知识的学习为线索，运用控制变量法、定性与定量相结合设计简单的实验方案，认识碳酸盐和碳酸氢盐的性质，初步形成物质转化可通过条件控制实现的化学观念。
3.通过纯碱有关的化学史学习，以及对综合性任务的完成过程体验，感受化学工业发展中技术进步的重要性，体会建设生态文明的意义，培养培养爱国情怀及科学态度与社会责任的化学核心素养。
【学习重点】碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质及比较
【学习难点】碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化与鉴别方法。
【课前预习】
旧知回顾：关于Na2CO3和NaHCO3性质比较中，热稳定性：Na2CO3 ＞ NaHCO3；常温下在水溶液中的溶解度：Na2CO3 ＞ NaHCO3；等质量的固体分别与足量盐酸反应产生CO2的质量：Na2CO3 ＜ NaHCO3；
等浓度溶液的碱性：Na2CO3 ＞ NaHCO3
新知预习：Na2CO3和NaHCO3与盐和碱发生反应，可以产生不同的现象，请填写表格内容。
物质 盐 碱
操作
现象 产生白色沉淀 产生白色沉淀，有气体生成 产生白色沉淀 产生白色沉淀
【课中探究】
情景导入：馒头是中华传统美食，碳酸氢钠（又名小苏打）是蒸馒头时用到的发酵粉的主要成分之一，你知道这是什么原因吗？让我们一起观看视频，看看馒头是如何制作的？
一、碳酸钠和碳酸氢钠的重要化学性质
活动一、探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
任务一、联系教材P39页【实验2-5】碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性比较，完成下表内容：
【答案要点】
实验 碳酸钠 碳酸氢钠
装置
操作 如图所示实验为“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
现象 小试管中棉花球变蓝色，B烧杯中澄清石灰水变浑浊，A烧杯中有少量气泡冒出。
方程式 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
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。
任务二、问题探究：依据碳酸氢钠的性质，思考馒头制作过程中加入碳酸氢钠作膨松剂原理是什么？油炸面拖黄鱼、鲜虾、鸡排或排骨时,在面粉糊里和上一点小苏打,吃起来又松又脆。你知道其中的道理吗
【答案要点】①利用NaHCO3受热分解产生CO2使馒头松软，但NaHCO3受热分解生成的Na2CO3或可能剩余的NaHCO3使馒头发黄，并略带碱味。
②酵头发酵后生成少量CO2和酸性物质，利用NaHCO3与酸的反应，可调节面团酸度。
③同理，油炸面拖黄鱼、鲜虾、鸡排或排骨时,在面粉糊里和上一点小苏打,是因为小苏打受热后分解,会产生大量的二氧化碳气体,使油炸面糊里留下许多气孔，吃起来又松又脆。
【对应训练】1．下列有关物质的性质与用途有对应性且说法均正确的是（ ）
A．苏打易溶于水，可用于去除物品表面的油污
B．小苏打受热易分解，可用于制胃酸中和剂
C．小苏打受热分解时生成二氧化碳气体，可用于制作膨松剂
D．盐碱地（含较多Na2CO3等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
【答案】C
【解析】A．碳酸钠俗称苏打，水溶液呈碱性，可用于去除物品表面的油污，与其易溶于水无关，A错误；B．碳酸氢钠俗称小苏打，受热易分解，但可用于制胃酸中和剂，利用的是碳酸氢钠能与盐酸反应，B错误；C．碳酸氢钠俗称小苏打，受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，可用于制作膨松剂，C正确；D．Na2CO3与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，会加重土壤碱性，D错误；答案选C。
2.现将Na2O2与过量NaHCO3混合固体在密闭容器中充分加热反应(已知:2NaHCO3Na2CO3+
CO2↑+H2O),排出气体后最终剩余固体是（ ）
A．NaOH和Na2O2 B．NaOH和Na2CO3
C．Na2CO3 D．Na2O2
【答案】C
【解析】加热时，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，生成的CO2、H2O都能与Na2O2发生反应，2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2，但由于2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，所以当Na2O2不足量时，我们只考虑CO2与Na2O2的反应，因此，最终所得的固体产物为Na2CO3。故选C。
活动二、碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应
任务一、观看视频：碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应。观察实验现象，分析实验原理，完成表格内容。
【答案要点】
实验装置
实验步骤 ①在两个试管中加入约50ml同浓度的盐酸；②在气球中加入等质量（约2克）Na2CO3、NaHCO3固体； ③同时提起气球，让球中固体全部落入试管中；④将气球中的气体分别通入澄清石灰水中。
物质 Na2CO3 NaHCO3
实验现象 ①立即发生反应产生气泡；②反应剧烈，气球胀大。 ①立即发生反应产生气泡；②反应更剧烈，气球膨胀更大。
实验原理 CO32-＋2H+ = H2O＋CO2↑（或CO32-＋H+ = HCO3-、HCO3-＋H+ = H2O＋CO2↑） HCO3-＋H+ = H2O＋CO2↑
实验结论 ①碳酸钠与碳酸氢钠均能与盐酸反应，产生CO2气体；②相同条件下，碳酸氢钠与盐酸的反应比碳酸钠的反应剧烈；③相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸完全反应，NaHCO3产生的气体更多。
任务二、问题探究：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与稀盐酸互滴，现象各有何不同？请分析其中的原理。
【答案要点】①向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)：立即产生大量的气泡，反应为Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2O。离子方程式：CO32-+2H+= H2O+CO2↑。
②向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡产生。反应为Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl＝NaCl＋CO2↑＋H2O。离子方程式：CO32-+H+=HCO3-(无明显现象)、HCO3-+H+=H2O+CO2↑ (无色气体放出)
③盐酸逐滴加入到NaHCO3溶液和NaHCO3溶液逐滴加入到稀盐酸中，现象相同，均会立即有无色气体放出。离子方程式：HCO3-+H+=H2O+CO2↑。
④可以用互滴法鉴别盐酸和碳酸钠溶液。
【对应训练】1.有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3，A、B中分别有10 mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是 ( )
A．B装置的气球膨胀的体积大
B．最终两试管中NaCl的质量一定相同
C．若最终两气球体积不同，则加入Na2CO3的试管中盐酸已经消耗完
D．若最终两气球体积相同，则可能加入两只试管中盐酸都已经消耗完
【答案】D
【解析】A，不一定，两个气球可能一样大B、这个得看反应程度，有可能出现其中一种物质反应完，另一种没反应完的情况 C、体积不同肯定是NaHCO3先消耗完，而且碳酸氢钠产生的气体更多。D、这个有可能确实是的。
2．下列两种物质相互作用，反应条件或者反应物用量改变，不会引起产物种类改变的是 ( )
A．Na和O2 B．NaOH和CO2
C．Fe和Cl2 D．HCl和Na2CO3
【答案】C
【解析】A.常温下生成氧化钠，点燃或加热生成过氧化钠，4Na+O2=2Na2O、2Na+O2 Na2O2 ， 反应温度不同其产物不同，故A不符合题意； B.氢氧化钠与二氧化碳反应，二氧化碳不足时生成碳酸钠，CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，二氧化碳过量时生成碳酸氢钠，Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3 ， 反应物用量比改变，会引起产物的种类改变，故B不符合题意；C.氯气具有较强的氧化性，铁和氯气反应只生成氯化铁，与量以及温度无关，故C符合题意；D.在Na2CO3溶液中滴加稀盐酸，若盐酸少量产物为NaHCO3和NaCl，盐酸过量产物为NaCl、H2O和CO2 ， 故D不符合题意；故答案为C。
活动三、碳酸盐和碳酸氢盐与碱的反应
任务一、讨论交流：将NaOH溶液分别滴加到Na2CO3和NaHCO3溶液中有何现象？能反应吗？若将NaOH溶液滴加到Ca(HCO3)2溶液呢？
【答案要点】①NaOH溶液分别滴加到Na2CO3和NaHCO3溶液中均没有明显现象。
②NaOH溶液与Na2CO3溶液不反应，NaOH溶液与NaHCO3溶液反应。化学方程式：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，离子方程式：OH-+HCO==CO+H2O。
③NaOH溶液滴加到Ca(HCO3)2溶液，有白色沉淀生成。化学方程式：Ca(HCO3)2＋2NaOH===CaCO3↓＋Na2CO3+H2O,离子方程式：Ca2+ + OH－+HCO3- = CaCO3↓+H2O(碱过量)或Ca2++ 2OH- + 2HCO3- = CaCO3↓+CO32-+2H2O(碱不足)。
④碳酸氢盐与碱溶液反应的实质是HCO与OH－反应生成CO，CO有可能发生后续反应，如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀 CaCO3。
任务二、归纳总结：碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质，请举例完成下表内容。
物质 Na2CO3（纯碱或苏打） NaHCO3（小苏打）
与盐反应 Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl 2NaHCO3＋CaCl2＝ CaCO3↓＋CO2↑＋2NaCl＋H2O
与碱反应 NaOH 不反应 NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O
Ca(OH)2 Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH Ca(OH)2少量： 2NaHCO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O Ca(OH)2过量： NaHCO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋NaOH＋H2O
与酸反应 盐酸过量：Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2O 盐酸少量： Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl NaHCO3＋HCl＝NaCl＋ CO2↑＋H2O
与CO2反应 Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3 不反应
热稳定性 稳定 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
相互转化
用途 制玻璃、造纸、洗涤剂 发酵粉、灭火剂、治胃酸过多
【对应练习】1．下列离子方程式正确的是（ ）
A．过量石灰水与少量碳酸氢钠溶液反应：HCO＋Ca2＋＋OH-=CaCO3↓＋H2O
B．向沸水中滴加饱和的FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3+＋3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)+3H＋
C．氢氧化铜与稀硫酸反应：H＋＋OH-=H2O
D．碳酸氢钠溶液中加入盐酸：CO＋2H＋=CO2↑＋H2O
【答案】AB
【解析】A. 过量石灰水与少量碳酸氢钠溶液反应，假设碳酸氢钠为1个，则1个HCO 消耗1个 OH-，生成1个 CO和1个水，1个CO再结合1个 Ca2＋生成1个CaCO3，离子方程式正确，故A正确；B. 向沸水中滴加饱和的FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3不能拆，离子方程式正确，故B正确；C. 氢氧化铜难溶，应该用化学式表示，故C错误；D. 弱酸的酸式酸根不能拆开，碳酸氢钠溶液中加入盐酸生成氯化钠、水和CO2，正确的离子方程式为HCO＋H＋=CO2↑＋H2O，故D错误，答案选AB。
2．以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是（ ）
A．反应①、②均属于氧化还原反应 B．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
C．反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3 D．反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
【答案】C
【解析】A项，反应①、②中Na转化为Na的化合物，Na元素化合价由0价升高到＋1价，故属于氧化还原反应，正确；B项，反应③对应反应为：CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O，符合酸性氧化物定义，故CO2为酸性氧化物，正确；C项，反应④为NaHCO3受热分解生成Na2CO3，说明Na2CO3稳定性强于NaHCO3，错误；D项，反应⑤、⑥均有O2产生，可用于潜水艇中氧气的供给，正确。
二、碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别及制备
活动一、碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法及原理
任务一、结合碳酸钠与碳酸氢钠的性质，思考鉴别碳酸钠与碳酸氢钠有哪些方法，完成小表内容。
【答案要点】
方法依据 原理 结论
热稳定性 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O； Na2CO3受热不易分解 加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3
与CaCl2、BaCl2的反应 CO＋Ca2＋===CaCO3↓， CO＋Ba2＋===BaCO3↓； HCO与Ca2＋、Ba2＋不反应 有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3
与盐酸反应的剧烈程度 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑； NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ 生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3
盐酸逐滴加入时的现象 CO＋H＋===HCO； HCO＋H＋===CO2↑＋H2O 逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3
任务二、结合任务一归纳总结鉴别碳酸钠和碳酸氢钠又哪些方法？思考如何除去碳酸钠中碳酸氢钠和碳酸氢钠中的碳酸钠？
【答案要点】①碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法：a.将固体溶于水，测温度的变化，升高的是碳酸钠、降低的是碳酸氢钠；
b.将等质量的固体溶于等体积的水中，溶解度大的是碳酸钠、小的是碳酸氢钠；
c.将固体分别置于试管加热，如有水珠生成的是碳酸氢钠或加热后固体质量未变的是碳酸钠、质量减小的是碳酸氢钠。
②碳酸钠和碳酸氢钠的常见三种除杂方法：
混合物 除杂方法
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
【对应练习】1.在课堂上老师出示了两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液,希望班里同学提出简便的鉴别方法。该班同学踊跃提出方法,其中不合理的是 ( )
①取等量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3饱和溶液
②取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3饱和溶液
③取等量的溶液于两支试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3饱和溶液
④取等量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3饱和溶液
A.①② B.①④ C.③④ D.②③
【答案】B
【解析】NaHCO3在溶液中时受热不分解,只有NaHCO3固体受热才分解,①不合理;分别向两支试管中滴加Ba(OH)2溶液,都能出现白色沉淀,化学方程式为Na2CO3+Ba(OH)2=2NaOH+BaCO3↓、2NaHCO3+Ba(OH)2=Na2CO3+BaCO3↓+2H2O,④不合理。
2．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法错误的是( )
A．CO2气体(HCl)：饱和NaHCO3溶液 B．Na2CO3固体(NaHCO3)：加热至不再产生气体
C．NaHCO3溶液(Na2CO3)：通过量CO2 D．Na2CO3溶液(Na2SO4)：加入适量Ba(OH)2溶液，过滤
【答案】D
【解析】A项，二氧化碳与碳酸氢钠不反应，氯化氢能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，故A正确；B项，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠，碳酸钠受热不分解，则加热法可除杂，故B正确；C项，碳酸钠溶液吸收二氧化碳转化为碳酸氢钠，则用二氧化碳能除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠，故C正确；D项，二者都与氢氧化钡反应生成沉淀，主要物质也被除去了，故D错误；故选D。
活动二、Na2CO3的制备—侯氏制碱法
任务一、阅读教材P40页“科学史话”，查阅资料，从原料、原理、流程等方面，回答什么是侯氏制碱法？
【答案要点】侯氏制碱法，又称联合制碱法：
①原料：食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气
其反应为C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2。
②反应原理：往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出。过滤，碳酸氢钠不稳定受热易分解。
NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl
总反应为：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
③工艺流程
④循环使用的物质：CO2、饱和食盐水。
任务二、讨论交流：侯氏制碱法中，能否先通CO2后通NH3？.侯氏制碱法作为我国化学家对化学工业的巨大成就，具有哪些现实意义？
【答案要点】①不能。从气体的溶解度考虑，CO2可溶于水而NH3极易溶于水。如先通过CO2则产生的NaHCO3的量极少。
②符合现在提倡的“绿色化学的要求，不产生无用的CaCl2，减少了对环境的污染。
③提高了原料（NaCl）的利用率，缩短了生产流程，降低了成本，提高了综合经济效益。
④将制碱技术发展到一个新的水平，贏得了国际化工界的高度评价。热爱祖国、自强不息和艰苦创业的精神，始终是后人学习的典范。
【对应练习】1.“侯氏制碱法”是将CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中，结晶，过滤，加热分解NaHCO3制得Na2CO3。实验室模拟制取Na2CO3，使用的装置能达到实验目的的是（ ）
A．用图1所示装置制取CO2气体 B．用图2所示装置除去CO2气体中的HCl杂质
C．用图3所示装置从溶液中分离出NaHCO3固体 D．用图4所示装置加热分解制取Na2CO3
【答案】C
【解析】A项，稀盐酸与CaCO3反应产生的CO2气体会通过长颈漏斗逸出，不能收集到CO2气体，不符合题意；B项，用NaHCO3饱和溶液除去杂质HCl时，导气管应该长进短出，不符合题意；C项，可以采用如图所示的过滤装置分离NaHCO3固体与溶液，符合题意；D项，加热分解NaHCO3制取Na2CO3应该在坩埚中进行，不能采用蒸发方法，不符合题意。
2．1943年侯德榜发明联合制碱法，其生产流程可简要表示为
已知：NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O可电离产生NH4+和OH-。 下列说法错误的是( )
A．纯碱分类属于盐不属于碱
B．流程中先通入CO2再通入NH3可达同样效果
C．若实验室进行第③步操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．侯氏制碱法制备NaHCO3利用了物质溶解度差异
【答案】B
【解析】纯碱是Na2CO3，属于盐类，A正确；CO2溶解度较小，通入水中生成的H2CO3较少，且再通入NH3不易控制生成NH4HCO3，而NH3极易溶于水，通入水中生成NH3·H2O，再通入过量CO2，可以生成NH4HCO3，有利于NaHCO3的析出，因此效果不同，B错误；第③步操作是过滤，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，C正确；D项， NaHCO3的溶解度较小，铵盐的溶解度较大，当溶液中Na+和HCO3-浓度较大时，可以析出NaHCO3固体，因此利用了物质溶解度差异，D正确；故选B。
【课后巩固】1．（易）教材作业：P43页练习6
2．（易）把X溶液逐滴滴入Y溶液中，与把Y溶液逐滴滴入X溶液中，反应现象不同的是( )
A B C D
X NaHCO3 Na2CO3 NaHCO3 MgCl2
Y Ca(OH)2 HCl HCl NaOH
【答案】 B
【解析】Ca(OH)2过量：Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH+H2O，NaHCO3过量：Ca(OH)2+2NaHCO3
=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O，均有白色沉淀，故A不符合题意； HCl滴入Na2CO3中，开始生成NaHCO3无明显现象，后生成CO2，有气泡产生，Na2CO3滴入HCl中，开始盐酸过量有气泡产生，故B符合题意；NaHCO3与HCl均产生气泡，故C不符合题意；均产生白色沉淀，故D不符合题意。故答案为：B。
3．（易）不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体的操作是（ ）
A．分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清的石灰水中
B．分别测量两种固体溶于水时，溶液的温度变化
C．分别在这两种固体中，逐滴加入同浓度的稀盐酸
D．分别在这两种物质的溶液中，加入少量澄清的石灰水
【答案】D
【解析】A．碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可以鉴别，A不符合题意；B．碳酸钠溶于水，溶液温度升高，碳酸氢钠溶于水，溶液温度降低，可以鉴别，B不符合题意；C．向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸，先无气体产生，当盐酸量较多时，产生气体，向碳酸氢钠溶液中逐滴加入稀盐酸，立即产生气体，现象不同，可以鉴别，C不符合题意；D．碳酸钠和碳酸氢钠均能与澄清石灰水反应生成沉淀，无法鉴别，D符合题意；答案选D。
4．（易）有两支试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列鉴别二者的操作和判断均正确的是( )
选项 操作 判断
A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为Na2CO3
B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为Na2CO3
C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为Na2CO3
D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为Na2CO3
【答案】C
【解析】A项，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，滴加等浓度的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应更剧烈；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；D项，逐滴加入等浓度的盐酸时，NaHCO3立即产生气泡，Na2CO3开始无气泡产生，过一会儿才产生气泡。
5.（中）将NaHCO3和Na2O2的固体混合物置于密闭容器中，加热至270℃，使其充分反应，最后测得生成的气体和剩余固体均由两种物质组成，则其组成应是（ ）
生成气体 剩余固体
A． CO2、H2O(g) Na2CO3、Na2O2
B． H2O(g)、O2 Na2CO3、NaHCO3
C． H2O(g)、O2 Na2CO3、NaOH
D． H2O(g)、O2 NaOH、Na2O2
【答案】C
【解析】将NaHCO3和Na2O2的固体混合物置于密闭容器中，加热至270℃，首先NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2和H2O；之后是Na2O2分别与CO2、H2O反应。注意CO2、H2O同时通过足量的Na2O2时可认为是CO2先与Na2O2反应，后是H2O与Na2O2反应。A项，Na2O2剩余，则不可能存在CO2、H2O，错误；B项，根据题意加热条件下，NaHCO3已完全分解，错误；C项，如NaHCO3适量，则其分解生成的CO2先与Na2O2完全反应生成O2，部分的水与Na2O2反应生成NaOH，固体为Na2CO3和NaOH，气体有生成的O2与剩余的水，正确；D项，Na2O2剩余，则不可能有H2O剩余，错误。
6．（中）加热10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不再变化，剩余固体的质量为8.45g求混合物中碳酸钠的质量分数（ ）
A．58% B．42% C．36% D．64%
【答案】A
【解析】加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物时，碳酸钠不分解，碳酸氢钠不稳定，加热时分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，发生反应为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，则固体质量减少的原因是由于碳酸氢钠分解的缘故，设混合物中碳酸氢钠的质量为m，利用差量法计算，则
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O △m
2×84 106 62
m 10.0g-8.45g=1.55g
m=4.2g
所以混合物中碳酸钠的质量为10.0g-4.2g=5.8g ，
混合物中碳酸钠的质量分数为。故选A。
7．（中）侯德榜是我国杰出的化学家，“侯氏制碱法”的创始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=== NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解，其中不正确的是( )
A．甲同学说：该条件下NaHCO3的溶解度较小
B．乙同学说：NaHCO3不是纯碱
C．丙同学说：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵
D．丁同学说：该反应是在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳
【答案】C
【解析】碳酸氢钠是小苏打，纯碱是碳酸钠，B项正确；析出碳酸氢钠，说明剩余的溶液为碳酸氢钠的饱和溶液，C项错误；先通入氨气至饱和，再通入过量二氧化碳，这样可以保证在碱性条件下生成更多的HCO，D项正确。
8．（难）工业纯碱中常含有少量NaCl，某校化学课外活动小组设计如图所示装置，测定工业纯碱中Na2CO3的含量。
(1)检验装置B气密性的方法是：塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于瓶内的水面，停止加水后，若___________________________，说明装置不漏气。
(2)实验结束后通入空气的目的为______________________________________________。
(3)装置A的试剂为____________，装置C中的试剂为_____________________________。
(4)装置E作用为_______________________________________________。
(5)实验前称取28.80g样品，实验后测得D装置增重8.80g，则样品中Na2CO3的质量分数为____________。
(6)有同学认为该实验设计有较大缺陷，你认为要如何改进____________________________________。
【答案】(1)漏斗中与广口瓶中的液面差保持不变或漏斗中的液面不再下降
(2)把生成的二氧化碳气体全部排入装置D中
(3)氢氧化钠溶液 浓硫酸
(4)吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止影响测量结果
(5)73.6% (6)用稀硫酸代替稀盐酸
【解析】(1)检验装置B气密性的方法是：塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于瓶内的水面，停止加水后，利用压强变化和液面变化分析判断，若漏斗中与广口瓶中的液面差保持不变，证明装置气密性完好；故故选：漏斗中与广口瓶中的液面差保持不变；(2)由于生成的二氧化碳会残留在装置中，所以实验结束后通入空气的目的为了把生成的二氧化碳气体全部排入装置D中；故故选：把生成的二氧化碳气体全部排入装置D中；(3)装置A是为了吸收空气中二氧化碳，避免影响碳酸钠含量的测定，其中试剂是氢氧化钠溶液；装置C中试剂是浓硫酸，目的是干燥生成的二氧化碳气体，以便D装置中实验前后增加的质量为二氧化碳的质量；(4)U形管是吸收二氧化碳气体称重来测定碳酸钠含量的方法，若与空气直接接通，会吸收空气中二氧化碳和水蒸气，测定结果偏高，影响测定结果的准确性，因此装置E的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止影响测量结果；(5)实验前称取28.80g样品，实验后测得D装置增重8.80g，为二氧化碳质量，结合碳元素守恒计算，样品中Na2CO3的质量分数=×100%≈73.6%；(6)由于盐酸易挥发，生成的二氧化碳中含有氯化氢会干扰二氧化碳的吸收，改进的方法代替是用稀硫酸代替稀盐酸。第二章 海水中的重要元素—钠和氯
第一节 钠及其化合物
专题 两种重要的钠盐
【学习目标】1.通过从微观组成角度再认识碳酸钠和碳酸氢钠的相同的和不同点，掌握碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、提纯基本方法，加深对“由表及里，透过现象看本质”的认识。
2.通过对碳酸钠和碳酸氢钠性质的深入探究，能以碳酸钠和碳酸氢钠知识的学习为线索，运用控制变量法、定性与定量相结合设计简单的实验方案，认识碳酸盐和碳酸氢盐的性质，初步形成物质转化可通过条件控制实现的化学观念。
3.通过纯碱有关的化学史学习，以及对综合性任务的完成过程体验，感受化学工业发展中技术进步的重要性，体会建设生态文明的意义，培养培养爱国情怀及科学态度与社会责任的化学核心素养。
【学习重点】碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质及比较
【学习难点】碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化与鉴别方法。
【课前预习】
旧知回顾：关于Na2CO3和NaHCO3性质比较中，热稳定性：Na2CO3 NaHCO3；常温下在水溶液中的溶解度：Na2CO3 NaHCO3；等质量的固体分别与足量盐酸反应产生CO2的质量：Na2CO3 NaHCO3；
等浓度溶液的碱性：Na2CO3 NaHCO3
新知预习：Na2CO3和NaHCO3与盐和碱发生反应，可以产生不同的现象，请填写表格内容。
物质 盐 碱
操作
现象
【课中探究】
情景导入：馒头是中华传统美食，碳酸氢钠（又名小苏打）是蒸馒头时用到的发酵粉的主要成分之一，你知道这是什么原因吗？让我们一起观看视频，看看馒头是如何制作的？
一、碳酸钠和碳酸氢钠的重要化学性质
活动一、探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
任务一、联系教材P39页【实验2-5】碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性比较，完成下表内容：
实验 碳酸钠 碳酸氢钠
装置
操作 如图所示实验为“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
现象
方程式
结论
任务二、问题探究：依据碳酸氢钠的性质，思考馒头制作过程中加入碳酸氢钠作膨松剂原理是什么？油炸面拖黄鱼、鲜虾、鸡排或排骨时,在面粉糊里和上一点小苏打,吃起来又松又脆。你知道其中的道理吗
【对应训练】1．下列有关物质的性质与用途有对应性且说法均正确的是（ ）
A．苏打易溶于水，可用于去除物品表面的油污
B．小苏打受热易分解，可用于制胃酸中和剂
C．小苏打受热分解时生成二氧化碳气体，可用于制作膨松剂
D．盐碱地（含较多Na2CO3等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
2.现将Na2O2与过量NaHCO3混合固体在密闭容器中充分加热反应(已知:2NaHCO3Na2CO3+
CO2↑+H2O),排出气体后最终剩余固体是（ ）
A．NaOH和Na2O2 B．NaOH和Na2CO3
C．Na2CO3 D．Na2O2
活动二、碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应
任务一、观看视频：碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应。观察实验现象，分析实验原理，完成表格内容。
实验装置
实验步骤 ①在两个试管中加入约50ml同浓度的盐酸；②在气球中加入等质量（约2克）Na2CO3、NaHCO3固体； ③同时提起气球，让球中固体全部落入试管中；④将气球中的气体分别通入澄清石灰水中。
物质 Na2CO3 NaHCO3
实验现象
实验原理
实验结论
任务二、问题探究：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与稀盐酸互滴，现象各有何不同？请分析其中的原理。
【对应训练】1.有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3，A、B中分别有10 mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是 ( )
A．B装置的气球膨胀的体积大
B．最终两试管中NaCl的质量一定相同
C．若最终两气球体积不同，则加入Na2CO3的试管中盐酸已经消耗完
D．若最终两气球体积相同，则可能加入两只试管中盐酸都已经消耗完
2．下列两种物质相互作用，反应条件或者反应物用量改变，不会引起产物种类改变的是 ( )
A．Na和O2 B．NaOH和CO2
C．Fe和Cl2 D．HCl和Na2CO3
活动三、碳酸盐和碳酸氢盐与碱的反应
任务一、讨论交流：将NaOH溶液分别滴加到Na2CO3和NaHCO3溶液中有何现象？能反应吗？若将NaOH溶液滴加到Ca(HCO3)2溶液呢？
任务二、归纳总结：碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质，请举例完成下表内容。
物质 Na2CO3（纯碱或苏打） NaHCO3（小苏打）
与盐反应
与碱反应 NaOH
Ca(OH)2
与酸反应
与CO2反应
热稳定性
相互转化
用途
【对应练习】1．下列离子方程式正确的是（ ）
A．过量石灰水与少量碳酸氢钠溶液反应：HCO＋Ca2＋＋OH-=CaCO3↓＋H2O
B．向沸水中滴加饱和的FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3+＋3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)+3H＋
C．氢氧化铜与稀硫酸反应：H＋＋OH-=H2O
D．碳酸氢钠溶液中加入盐酸：CO＋2H＋=CO2↑＋H2O
2．以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是（ ）
A．反应①、②均属于氧化还原反应
B．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
C．反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3
D．反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
二、碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别及制备
活动一、碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法及原理
任务一、结合碳酸钠与碳酸氢钠的性质，思考鉴别碳酸钠与碳酸氢钠有哪些方法，完成小表内容。
方法依据 原理 结论
热稳定性
与CaCl2、BaCl2的反应
与盐酸反应的剧烈程度
盐酸逐滴加入时的现象
任务二、结合任务一归纳总结鉴别碳酸钠和碳酸氢钠又哪些方法？思考如何除去碳酸钠中碳酸氢钠和碳酸氢钠中的碳酸钠？
①碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法：
②碳酸钠和碳酸氢钠的常见三种除杂方法：
混合物 除杂方法
Na2CO3固体(NaHCO3)
NaHCO3溶液(Na2CO3)
Na2CO3溶液(NaHCO3)
【对应练习】1.在课堂上老师出示了两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液,希望班里同学提出简便的鉴别方法。该班同学踊跃提出方法,其中不合理的是 ( )
①取等量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3饱和溶液
②取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3饱和溶液
③取等量的溶液于两支试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3饱和溶液
④取等量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3饱和溶液
A.①② B.①④ C.③④ D.②③
2．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法错误的是( )
A．CO2气体(HCl)：饱和NaHCO3溶液
B．Na2CO3固体(NaHCO3)：加热至不再产生气体
C．NaHCO3溶液(Na2CO3)：通过量CO2
D．Na2CO3溶液(Na2SO4)：加入适量Ba(OH)2溶液，过滤
活动二、Na2CO3的制备—侯氏制碱法
任务一、阅读教材P40页“科学史话”，查阅资料，从原料、原理、流程等方面，回答什么是侯氏制碱法？
①原料：
②反应原理：
③工艺流程
④循环使用的物质：
任务二、讨论交流：侯氏制碱法中，能否先通CO2后通NH3？.侯氏制碱法作为我国化学家对化学工业的巨大成就，具有哪些现实意义？
【对应练习】1.“侯氏制碱法”是将CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中，结晶，过滤，加热分解NaHCO3制得Na2CO3。实验室模拟制取Na2CO3，使用的装置能达到实验目的的是（ ）
A．用图1所示装置制取CO2气体
B．用图2所示装置除去CO2气体中的HCl杂质
C．用图3所示装置从溶液中分离出NaHCO3固体
D．用图4所示装置加热分解制取Na2CO3
2．1943年侯德榜发明联合制碱法，其生产流程可简要表示为
已知：NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O可电离产生NH4+和OH-。 下列说法错误的是( )
A．纯碱分类属于盐不属于碱
B．流程中先通入CO2再通入NH3可达同样效果
C．若实验室进行第③步操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．侯氏制碱法制备NaHCO3利用了物质溶解度差异
【课后巩固】1．（易）教材作业：P43页练习6
2．（易）把X溶液逐滴滴入Y溶液中，与把Y溶液逐滴滴入X溶液中，反应现象不同的是( )
A B C D
X NaHCO3 Na2CO3 NaHCO3 MgCl2
Y Ca(OH)2 HCl HCl NaOH
3．（易）不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体的操作是（ ）
A．分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清的石灰水中
B．分别测量两种固体溶于水时，溶液的温度变化
C．分别在这两种固体中，逐滴加入同浓度的稀盐酸
D．分别在这两种物质的溶液中，加入少量澄清的石灰水
4．（易）有两支试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列鉴别二者的操作和判断均正确的是( )
选项 操作 判断
A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为Na2CO3
B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为Na2CO3
C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为Na2CO3
D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为Na2CO3
5.（中）将NaHCO3和Na2O2的固体混合物置于密闭容器中，加热至270℃，使其充分反应，最后测得生成的气体和剩余固体均由两种物质组成，则其组成应是（ ）
生成气体 剩余固体
A． CO2、H2O(g) Na2CO3、Na2O2
B． H2O(g)、O2 Na2CO3、NaHCO3
C． H2O(g)、O2 Na2CO3、NaOH
D． H2O(g)、O2 NaOH、Na2O2
6．（中）加热10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不再变化，剩余固体的质量为8.45g求混合物中碳酸钠的质量分数（ ）
A．58% B．42% C．36% D．64%
7．（中）侯德榜是我国杰出的化学家，“侯氏制碱法”的创始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=== NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解，其中不正确的是( )
A．甲同学说：该条件下NaHCO3的溶解度较小
B．乙同学说：NaHCO3不是纯碱
C．丙同学说：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵
D．丁同学说：该反应是在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳
8．（难）工业纯碱中常含有少量NaCl，某校化学课外活动小组设计如图所示装置，测定工业纯碱中Na2CO3的含量。
(1)检验装置B气密性的方法是：塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于瓶内的水面，停止加水后，若___________________________，说明装置不漏气。
(2)实验结束后通入空气的目的为______________________________________________。
(3)装置A的试剂为____________，装置C中的试剂为_____________________________。
(4)装置E作用为_______________________________________________。
(5)实验前称取28.80g样品，实验后测得D装置增重8.80g，则样品中Na2CO3的质量分数为____________。
(6)有同学认为该实验设计有较大缺陷，你认为要如何改进____________________________________。
