苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物学案

这是一份苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物学案，共10页。

2．了解碳酸氢钠的主要性质及应用。
图说考点
学业基础——自学·思记·尝试
[新知预习]
一、碳酸钠
1．物理性质
2.化学性质（填化学方程式）
（1）与酸溶液反应（如盐酸）：
7________________________________________________________________________。
（2）与碱溶液反应[如Ca（OH）2]：
8________________________________________________________________________。
（3）与盐溶液反应（如CaCl2）：
9________________________________________________________________________。
（4）与CO2、H2O反应：
eq \(□,\s\up1(10)) ________________________________________________________________________。
3．用途
碳酸钠是一种重要的化工原料，应用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业。
二、碳酸氢钠
1．物理性质
2.化学性质（填化学方程式）
（1）受热分解：
eq \(□,\s\up1(16)) ________________________________________________________________________。
（2）与酸（如盐酸）反应：
eq \(□,\s\up1(17)) ________________________________________________________________________。
（3）与碱（如NaOH）反应：
eq \(□,\s\up1(18)) ________________________________________________________________________。
3．用途
碳酸氢钠用作 eq \(□,\s\up1(19)) 、灭火剂，用于治疗 eq \(□,\s\up1(20)) 。
[即时自测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应，生成二氧化碳一样多。（ ）
（2）可用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠与碳酸氢钠。（ ）
（3）碳酸钠俗称纯碱，它属于碱类物质。（ ）
（4）Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液的碱性。（ ）
2．下列物质与Na2CO3溶液不发生化学反应的是（ ）
A.CO2 B．NaOH
C．BaCl2 D．稀H2SO4
3．为使以面粉为原料的面包松软可口，通常用NaHCO3作发泡剂，因为它（ ）
①热稳定性差 ②增加甜味 ③产生二氧化碳 ④提供钠离子
A．②③ B．①③
C．①④ D．③④
4．（双选）下列实验操作最终可得无色透明溶液的是（ ）
A.过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中
B．过量CO2通入澄清石灰水中
C．将少量的钠投入到饱和的NaHCO3溶液中
D．少量的钠投入到饱和Na2CO3溶液中
核心素养——合作·探究·分享
Na2CO3和NaHCO3的性质应用
[例] 现有两瓶无标签的无色溶液，分别装有Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，用下列试剂或方法能将两者区分的是（ ）
①Ca（OH）2 ②盐酸 ③CaCl2 ④NaOH ⑤加热
A．①③ B．①④
C．②③ D．②⑤
（1）盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中：
①现象：开始无明显现象，后有无色气体放出；
②原理：CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋H＋===HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) （无明显现象），
HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H＋===CO2↑＋H2O（无色气体放出）。
（2）Na2CO3溶液逐滴加入到稀盐酸中：
①现象：有无色气体放出；
②原理：CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2H＋===CO2↑＋H2O。
[提升] 某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ所示。
（1）图Ⅰ、Ⅱ所示实验中能够达到实验目的的是（填装置序号） 。
（2）图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________
；与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是（填选项字母） 。
A．Ⅳ比Ⅲ复杂
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作简便
D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个实验，而Ⅲ不行
（3）若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是（填化学式） 。
（4）将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应，
①当石灰水过量时，其离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②当碳酸氢钠与氢氧化钙的分子数之比为2∶1时，所得溶液中溶质的化学式为 ，请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
关键能力
Na2CO3和NaHCO3的鉴别、除杂
1．鉴别
2.除杂
互滴法可以检验Na2CO3和稀盐酸：
互滴法是指当两种物质反应时有两个不同的反应过程，且这两个过程的现象各不相同，则可以通过滴加顺序不同，利用产生现象的不同进行鉴别。
学考评价——夯实·测控·演练
1．（双选）下列说法中正确的是（ ）
A．热的纯碱溶液可以去除物品表面的油污
B．在医疗上，小苏打是治疗胃酸过多的一种药剂
C．“侯氏制碱法”中的碱指的是烧碱
D．Na2CO3和NaHCO3属于盐类，溶液均显中性
2．下列各组物质与其用途不对应的是（ ）
A．过氧化钠：供氧剂
B．烧碱：治疗胃酸过多的一种药剂
C．小苏打：发酵粉的主要成分
D．纯碱：除去物品上的油污
3．某二价金属的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物与足量盐酸反应。消耗H＋和产生CO2的物质的量之比为5∶4，该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为（ ）
A．1∶2 B．2∶3
C．3∶4 D．4∶5
4．过量的NaHCO3与Na2O2混合，在密闭容器中充分加热后，最后排出气体，残留的物质应是（ ）
A．Na2O和Na2O2 B．Na2O2和Na2CO3
C．Na2CO3 D．Na2O
5．下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的说法，正确的是（ ）
A．溶解度：Na2CO3>NaHCO3
B．下图所示装置可证明稳定性：Na2CO3>NaHCO3
C.用澄清石灰水可鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D．等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量盐酸反应，放出CO2的质量相同
6．如图表示A～E（均含有同一元素）五种物质间的相互转化关系，其中A为淡黄色固体，B为单质。回答下列问题：
（1）写出各物质的化学式：A ，B ，C ，D ，E 。
（2）写出B→C、D→E反应的化学方程式：
B→C：________________________________________________________________________；
D→E：________________________________________________________________________。
练后感悟
Na2CO3、NaHCO3的转化
Na2CO3 eq \(,\s\up7(①CO2＋H2O),\s\d5(②固（加热），③溶液（NaOH）)) NaHCO3
①Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3
②2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑
③NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
第2课时 碳酸钠 碳酸氢钠
学业基础
新知预习
纯碱 苏打 白色 固体 易 碱性 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl eq \(□,\s\up1(10)) Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 eq \(□,\s\up1(11)) 小苏打 eq \(□,\s\up1(12)) 白色 eq \(□,\s\up1(13)) 固体
eq \(□,\s\up1(14)) 易 eq \(□,\s\up1(15)) 碱性 eq \(□,\s\up1(16)) 2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑ eq \(□,\s\up1(17)) NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ eq \(□,\s\up1(18)) NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O eq \(□,\s\up1(19)) 发酵粉 eq \(□,\s\up1(20)) 胃酸过多
即时自测
1．解析：(1)每1 ml碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应都能生成1 ml二氧化碳。
(2)碳酸钠与碳酸氢钠都能与氢氧化钙溶液反应生成沉淀，故不能用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠与碳酸氢钠。
(3)碱是指电离出的阴离子全部是OH－的化合物，碳酸钠虽然俗称纯碱，但其属于盐类。
(4)当比较溶液的碱性强弱时必须强调等浓度。
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)×
2．解析：Na2CO3与NaOH不发生化学反应。
答案：B
3．解析：NaHCO3热稳定性差，加热可以分解产生CO2，使面包松软可口。
答案：B
4．解析：A中将发生反应生成NaHCO3，由于使用饱和Na2CO3溶液，而同一温度下NaHCO3的溶解度比Na2CO3小得多，故析出NaHCO3晶体。B中过量CO2与Ca(OH)2反应生成可溶于水的Ca(HCO3)2。C中尽管水发生反应溶剂质量减少，但生成的NaOH继续与NaHCO3反应生成了溶解度较大的Na2CO3，因此无沉淀析出。D中因为水发生反应后溶剂质量减少，析出Na2CO3晶体。
答案：BC
核心素养
例 【解析】 ①④都是碱，加入Na2CO3、NaHCO3中，现象相同(①都有沉淀、④都无明显现象)，所以①④不能区分。②向Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中加盐酸，产生气泡速率快的是NaHCO3溶液，产生气泡速率慢的是Na2CO3溶液，可以区分。③加入CaCl2时，Na2CO3溶液中有沉淀生成，而NaHCO3溶液中无沉淀生成，可以区分。⑤加热法，因两者都是溶液，加热都不分解，故无法区分。
【答案】 C
提升 解析：(1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为无论是碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊；图Ⅱ可以达到实验目的，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度判断。(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及反应的化学方程式为2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑、Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，实验Ⅳ的优点是用一套装置可同时做两个实验。(3)试管B中装入碳酸氢钠，试管A中装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明碳酸氢钠不稳定。(4)①石灰水过量时，离子方程式为Ca2＋＋OH－＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===CaCO3↓＋H2O；②2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，则其中的溶质是碳酸钠；要检验CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，可以取少量上层清液(或过滤后的滤液)于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 。
答案：(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O D
(3)NaHCO3
(4)①Ca2＋＋OH－＋HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===CaCO3↓＋H2O
②Na2CO3 取少量上层清液(或过滤后的滤液)于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
学考评价
1．解析：“侯氏制碱法”中的碱指的是纯碱，C项错误；Na2CO3、NaHCO3溶液均显碱性，D错误。
答案：AB
2．解析：烧碱(NaOH)为强碱，具有强腐蚀性，不能作为药剂治疗胃酸过多。
答案：B
3．解析：设碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量分别为x ml、y ml，则：
所以(2x ml＋2y ml)∶(x ml＋2y ml)＝5∶4，解得x∶y＝2∶3，故选B。
答案：B
4．解析：在题中所给出的两种物质中NaHCO3是过量的，两种混合物在密闭容器中加热所发生的化学反应为2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。因NaHCO3是过量的，又充分加热，有足够的CO2使Na2O2最终全部转化为Na2CO3，过量的NaHCO3也完全分解成Na2CO3，而Na2CO3稳定，受热不易分解，故最后排出产生的气体后，残留的固体是Na2CO3。
答案：C
5．解析：常温下在相同的溶剂中，Na2CO3比NaHCO3易溶，故A正确；NaHCO3受热易分解，要证明热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，如图内管中应盛NaHCO3，外管中应盛Na2CO3，故B错误；澄清石灰水与Na2CO3和NaHCO3溶液反应都生成碳酸钙沉淀，现象相同，无法鉴别，故C错误；等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量盐酸反应，产生CO2的质量相同，Na2CO3和NaHCO3的摩尔质量不同，Na2CO3较大，所以相同质量的Na2CO3和NaHCO3，Na2CO3的物质的量较小，与足量盐酸作用时，Na2CO3放出的CO2少，故D错误。
答案：A
6．解析：A是淡黄色固体，可知是Na2O2，B是单质可制取A，知B是Na，A与CO2反应生成D，知D为Na2CO3；B与Cl2反应生成E，知E为NaCl；Na2O2、Na都能生成C，知C为NaOH。
答案：(1)Na2O2 Na NaOH Na2CO3 NaCl
(2)2Na＋2H2O===H2↑＋2NaOH
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑俗名
颜色
状态
水溶性
溶液酸碱性
1 或2
3
4
5 溶于水
6
俗名
颜色
状态
水溶性
溶液酸碱性
eq \(□,\s\up1(11))
eq \(□,\s\up1(12))
eq \(□,\s\up1(13))
eq \(□,\s\up1(14)) 溶于水
eq \(□,\s\up1(15))
方法
原理
结论
加热法
2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋CO2↑＋H2O
Na2CO3受热不分解
加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3
沉淀法
CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋Ca2＋===CaCO3↓ CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋Ba2＋===BaCO3↓
HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 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 eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋H＋===HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋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，滴加一会儿才产生气体的是Na2CO3
混合物（括号内为杂质）
除杂方法或试剂
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