2024–2025學(xué)年高一化學(xué)必修第一冊同步學(xué)與練（人教版）第11課 碳酸鈉與碳酸氫鈉（原卷版）

第11課碳酸鈉與碳酸氫鈉001學(xué)習(xí)目標1．通過實驗探究，結(jié)合鹽的通性認識碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)。2．了解碳酸鈉與碳酸氫鈉在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用及與性質(zhì)的關(guān)系。3．知道候氏制堿法的原料及反應(yīng)原理。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)自主梳理碳酸鈉屬于鹽類為何叫純堿？工業(yè)上是如何生產(chǎn)純堿的？蘇打和小蘇打的性質(zhì)有何不同？一、碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解性在兩支試管中分別加入少量的碳酸鈉和碳酸氫鈉(各約1g)，完成下列實驗，并將實驗現(xiàn)象和相應(yīng)結(jié)論填入下表：操作Na2CO3NaHCO3(1)觀察外觀并進行描述白色粉末細小的白色晶體(2)向以上兩支試管中分別滴入幾滴水，振蕩，觀察現(xiàn)象；將溫度計分別插入其中，溫度計的示數(shù)有何變化粉末結(jié)塊變成晶體；放熱，溫度計的示數(shù)明顯升高晶體部分溶解；吸熱，溫度計的示數(shù)降低(3)繼續(xù)向(2)的試管中分別加入5mL水，用力振蕩，有何現(xiàn)象完全溶解部分溶解(4)分別向(3)所得的溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何現(xiàn)象溶液變紅色溶液變微紅色初步結(jié)論加水先變成含結(jié)晶水的晶體(Na2CO3·xH2O)，溶液堿性比NaHCO3強加水部分溶解，溶液堿性比Na2CO3弱二、碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽、堿的反應(yīng)物質(zhì)鹽堿操作現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生白色沉淀，有氣體生成產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生白色沉淀三、碳酸鈉、碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性實驗操作實驗現(xiàn)象化學(xué)方程式及結(jié)論棉花球沾有白色無水硫酸銅粉末小試管中棉花球變藍色，B燒杯中澄清石灰水變渾濁，A中有少量氣泡冒出，A燒杯中澄清石灰水不變渾濁。Na2CO3受熱不分解NaHCO3受熱易分解，生成物中含有CO2和H2O。2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。由此可知，Na2CO3的熱穩(wěn)定性比NaHCO3強四、碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的比較實驗裝置實驗操作實驗現(xiàn)象離子方程式及結(jié)論在兩支試管中分別加入3mL稀鹽酸，將兩個各裝有少量等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管的管口。將氣球內(nèi)的Na2CO3和NaHCO3同時倒入試管中。兩個氣球均膨脹；NaHCO3與鹽酸混合比Na2CO3與鹽酸混合氣球膨脹得快且大。NaHCO3與鹽酸反應(yīng)比等質(zhì)量的Na2CO3與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體多且劇烈。Na2CO3、NaHCO3分別與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋2H＋CO2↑＋H2O、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋CO2↑＋H2O。1．鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的方法有哪些？2．將稀鹽酸滴加到碳酸鈉溶液中至碳酸鈉完全反應(yīng)，寫出整個過程中反應(yīng)的離子方程式。預(yù)習(xí)檢測1．（2023學(xué)年遼寧遼陽上學(xué)期期中）將下列某種試劑滴入燒杯中(如圖所示)，能使燒杯中的液體由無色變?yōu)榧t色的試劑為A． B．C． D．2．（2023年陜西省安康市期中）下列有關(guān)各種物質(zhì)的物理性質(zhì)的敘述中不正確的是A．金屬鈉的氧化物都是淡黃色的固體 B．金屬鈉的密度比水小C．純堿和小蘇打都能溶于水 D．鑒別碳酸鈉和碳酸鉀可以使用焰色反應(yīng)3．（2023年陜西省安康市期中）有兩個無標簽的試劑瓶，分別裝有Na2CO3和NaHCO3固體，有4位同學(xué)為鑒別它們采用了以下不同的方法，其中可行的是A．分別配成溶液，再加入澄清石灰水B．分別配成溶液，再加入NaOH溶液C．分別加熱，再檢驗是否有使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生D．分別配成溶液，再進行焰色試驗4．（2022年四川廣安期末）除去Na2CO3固體中少量NaHCO3的最佳方法是A．過濾一下 B．加入NaOH溶液C．配成溶液后通入CO2 D．將混合物加熱5．（2022年江西省九校期中聯(lián)考）下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3比較中，不正確的是A．相同條件下在水中的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3B．相同條件下與等濃度的鹽酸反應(yīng)的劇烈程度：Na2CO3＞NaHCO3C．熱穩(wěn)定性：Na2CO3＞NaHCO3D．等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量鹽酸反應(yīng)生成CO2的質(zhì)量：Na2CO3＞NaHCO36．（2023年河北省唐山市十縣一中聯(lián)盟上學(xué)期期中）為除去括號內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑或方法錯誤的是A．Na2CO3固體(NaHCO3)：加熱至不再產(chǎn)生氣體B．CO2氣體(HCl)：飽和Na2CO3溶液C．NaHCO3溶液(Na2CO3)：通過量CO2D．Na2CO3溶液(Na2SO4)：加入適量Ba(OH)2溶液，過濾?環(huán)節(jié)一碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)情境材料去污粉主要是由碳酸鈉界面活性劑，加了少量白土，摩擦劑，香精，功能性成分等復(fù)配而成的粉末產(chǎn)品，主要可以分為家居去污粉和工業(yè)去污粉，家居去污粉主要是用于清除瓷磚、家電、鍋具、餐具、廚房水槽、浴缸等地方的污垢，讓他們使用去污粉后能夠煥然一新，不滋生各種菌類；工業(yè)去污粉主要是用在加工車間，方便去除污染物對加工件的影響。去污粉主要是由碳酸鈉界面活性劑，加了少量白土，摩擦劑，香精，功能性成分等復(fù)配而成的粉末產(chǎn)品，主要可以分為家居去污粉和工業(yè)去污粉，家居去污粉主要是用于清除瓷磚、家電、鍋具、餐具、廚房水槽、浴缸等地方的污垢，讓他們使用去污粉后能夠煥然一新，不滋生各種菌類；工業(yè)去污粉主要是用在加工車間，方便去除污染物對加工件的影響。適應(yīng)癥：用于緩解胃酸過多引起的胃痛、胃灼熱感（燒心）、反酸。蘇打餅干的做法食材面粉150克油30克酵母3克鹽1克小蘇打1克溫水適量問題探究1．去污物中的小蘇打?qū)儆赺______(填字母)A．酸類 B．鹽類 C．堿類 D．氧化物2．去污物除去油漬，是因為蘇打的溶液呈________，能和油脂發(fā)生反應(yīng)。3．小蘇打治療胃酸過多的離子方程式為__________________________________________，焙烘法制餅干的化學(xué)方程式為__________________________________________。要點歸納一、物理性質(zhì)名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學(xué)式Na2CO3NaHCO3俗名純堿、蘇打小蘇打顏色狀態(tài)白色粉末細小白色晶體溶解性易溶于水可溶于水，比Na2CO3小二、化學(xué)性質(zhì)物質(zhì)Na2CO3NaHCO3與鹽反應(yīng)Na2CO3＋CaCl2CaCO3↓＋2NaCl2NaHCO3＋CaCl2CaCO3↓＋CO2↑＋2NaCl＋H2O與堿反應(yīng)NaOH不反應(yīng)NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2OCa(OH)2Na2CO3＋Ca(OH)2CaCO3↓＋2NaOHCa(OH)2少量：2NaHCO3＋Ca(OH)2CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2OCa(OH)2過量：NaHCO3＋Ca(OH)2CaCO3↓＋NaOH＋H2O與酸反應(yīng)鹽酸過量：Na2CO3＋2HCl2NaCl＋CO2↑＋H2O鹽酸少量：Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaClNaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O與CO2反應(yīng)Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3不反應(yīng)熱穩(wěn)定性穩(wěn)定2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O相互轉(zhuǎn)化用途制玻璃、造紙、洗滌劑發(fā)酵粉、滅火劑、治胃酸過多1．在飽和碳酸鈉溶液中通入足量CO2，會有沉淀生成：Na2CO3(飽和)＋CO2＋H2O2NaHCO3↓。2．碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)，滴加順序不同，反應(yīng)現(xiàn)象不同：①向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液(開始時酸過量)：立即產(chǎn)生大量的氣泡，反應(yīng)為Na2CO3＋2HCl2NaCl＋CO2↑＋H2O。②向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸(開始時酸不足)：剛開始無氣泡產(chǎn)生，鹽酸滴加到一定量后，有氣泡產(chǎn)生。反應(yīng)為Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O。3．HCO－在強酸與強堿溶液中，均不能存在！Ca2＋與HCO－只有存在極稀的溶液中。4．在書寫NaHCO3與Ca(OH)2反應(yīng)時，將量少物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)定為1，再配平其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。典例精講【例1】（2023年遼寧省葫蘆島市期中）為鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體，有4位同學(xué)分別設(shè)計了以下四種不同的方案，其中方法和現(xiàn)象判斷正確的是A．分別加入鹽酸溶液，看有無氣泡產(chǎn)生B．分別取樣配成溶液，滴加Ca(OH)2溶液，觀察有無白色沉淀C．用鉑絲蘸取固體在酒精燈火焰上灼燒，觀察火焰的顏色D．分別取樣在試管中加熱，將可能產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，觀察有無白色渾濁【例2】（2023年山東省濰坊市期中）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(yīng)，最后測得生成的氣體和剩余固體均由兩種物質(zhì)組成，則其組成應(yīng)是生成氣體剩余固體A．CO2、H2O(g)Na2CO3、Na2O2B．H2O(g)、O2Na2CO3、NaHCO3C．H2O(g)、O2Na2CO3、NaOHD．H2O(g)、O2NaOH、Na2O2A．A B．B C．C D．D【例3】（2022年安徽省池州市貴池區(qū)期中）下列實驗方案中，不能測定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的是A．取ag混合物充分加熱，剩余固體質(zhì)量為bgB．取ag混合物與足量NaOH溶液充分反應(yīng)，得到bg溶液C．取ag混合物與足量稀鹽酸反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得到bg固體D．取ag混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，質(zhì)量增加bg?環(huán)節(jié)二候氏制堿法情境材料19261926年，我國化工專家侯德榜創(chuàng)造出的“侯氏制堿法”，結(jié)束了由美、英、法等國壟斷世界純堿市場的時代。其基本工業(yè)流程如圖：問題探究1．上述物質(zhì)中屬于酸式鹽的是___________。2．能否先通CO2后通NH3？3．“侯氏制堿法”中除水外，能夠循環(huán)利用的物質(zhì)是___________和___________(填化學(xué)式)要點歸納三、侯氏制堿法原料NH3、CO2、飽和食鹽水原理往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2(氨堿法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3從溶液中析出。NH3＋CO2＋H2ONH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(飽和)NaHCO3↓＋NH4Cl總反應(yīng)為：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(飽和)NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋H2O＋CO2↑生產(chǎn)流程不能先通入CO2、再通入NH3至飽和。典例精講【例4】（2022年江蘇省徐州市第七中學(xué)期中）“侯氏制堿法”是將CO2通入含NH3的飽和NaCl溶液中，結(jié)晶，過濾，加熱分解NaHCO3制得Na2CO3。實驗室模擬制取Na2CO3，使用的裝置能達到實驗?zāi)康牡氖茿．用圖1所示裝置制取CO2氣體B．用圖2所示裝置除去CO2氣體中的HCl雜質(zhì)C．用圖3所示裝置從溶液中分離出NaHCO3固體D．用圖4所示裝置加熱分解制取Na2CO3【例5】(2023屆江蘇無錫上學(xué)期期中)地球海洋是巨大的物質(zhì)資源寶庫，有待于人們進一步開發(fā)、利用和保護。氯化鈉在海水中的質(zhì)量分數(shù)為2.72％，是海水中含量最多的鹽。從遠古時代開始，人們就掌握了從海水中獲取食鹽的方法。近代以來，隨著科學(xué)技術(shù)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，人們在工業(yè)上以氯化鈉為原料進一步制備金屬鈉、氯氣、燒堿、碳酸氫鈉和碳酸鈉，并以氯氣、燒堿等為原料進一步從海洋中提取出溴、碘、鎂。這些海洋化工產(chǎn)品為化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)體系輸送了大量的基礎(chǔ)原料，為人類的可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻。用下列裝置模擬侯氏制堿法的部分工藝。下列對于該實驗方案的說法不正確的是A．裝置Ⅰ中使用小顆粒CaCO3可加快氣體生成B．裝置Ⅱ中的試劑可使用飽和Na2CO3溶液C．裝置Ⅲ中使用冰水可促進NaHCO3析出D．侯氏制堿法可以實現(xiàn)CO2的循環(huán)利用004課堂總結(jié)碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)對比溶水熱效應(yīng)水溶性熱穩(wěn)定性堿性與酸反應(yīng)速率蘇打放熱蘇打＞小蘇打蘇打＞小蘇打蘇打＞小蘇打蘇打＜小蘇打化學(xué)性質(zhì)鹽通性與鹽反應(yīng)BaCl2＋Na2CO3BaCO3↓＋2NaCl與堿反應(yīng)Ca(OH)2＋Na2CO3CaCO3↓＋2NaOHNaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O與酸反應(yīng)2HCl＋Na2CO32NaCl＋CO2↑＋H2OHCl＋NaHCO3NaCl＋CO2↑＋H2O穩(wěn)定性2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O水解性均可與水反應(yīng)，溶液呈堿性（蘇打溶液堿性較強，用作洗滌劑；小蘇打堿性弱，用于治療胃酸過多）與CO2反應(yīng)Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO300503強化訓(xùn)練1．（2023年廣東省中山市上學(xué)期期中）下列關(guān)于鈉及其化合物的說法正確的是A．純堿可用于治療胃酸過多B．過氧化鈉只具有還原性C．鈉燃燒時發(fā)出黃色的火焰D．氧化鈉可用作供氧劑2．（2022年湖北省期中）為除去括號內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑或方法錯誤的是A．CO2氣體(HCl)，飽和NaHCO3溶液B．Na2CO3固體(NaHCO3)，加熱至不再產(chǎn)生氣體C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物放在氧氣中加熱D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(NO3)2溶液，過濾3．（2023年廣東省中山市上學(xué)期期中）為鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體，4位同學(xué)分別設(shè)過了下列四種不同的方法，其中不可行的是A．各取少量試管中，分別滴入少量水，用溫度計測量其溫度B．分別取樣在試管中加熱，將可能產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，觀察有無白色渾濁C．分別取樣配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，觀察有無白色沉淀D．分別配成物質(zhì)的量濃度相同的溶液，滴加酚酞觀察其顏色深淺4．（2022年吉林省洮南市第一中學(xué)期中）侯德榜是我國近代化學(xué)工業(yè)的人之一、他將氨堿法和合成氨工藝聯(lián)合起來，發(fā)明了“聯(lián)合制堿法”。氨堿法中涉及的反應(yīng)有：反應(yīng)Ⅰ：NaCl＋CO2＋NH3＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl反應(yīng)Ⅱ：2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O下列制取少量Na2CO3的實驗原理和裝置不能達到實驗?zāi)康牡氖茿．圖甲：制取CO2 B．圖乙：除去CO2中的HClC．圖丙：制取Na2CO3 D．圖?。褐迫aHCO35．（2023年遼寧省葫蘆島市期中）200mL含有0.20mol碳酸鈉的溶液和200mL鹽酸，不管將前者滴加入后者，還是將后者滴加入前者，都有氣體產(chǎn)生，但最終生成的氣體體積不同，則鹽酸的濃度合理的是A．2.5mol·L－1 B．1.5mol·L－1C．0.18mol·L－1 D．0.24mol·L－16．（2023年四川省成都市郫都區(qū)期中）下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)比較中，正確的是A．熱穩(wěn)定性：Na2CO3＜NaHCO3B．常溫下在水溶液中的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3C．等質(zhì)量的固體分別與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的質(zhì)量：Na2CO3＞NaHCO3D．等濃度溶液的堿性：Na2CO3＞NaHCO37．（2023年河南省安陽市期中）侯德榜是我國近代化學(xué)工業(yè)的奠基人之一，他將氨堿法和合成氨工藝聯(lián)合起來，發(fā)明了“聯(lián)合制堿法”。氨堿法中涉及的反應(yīng)有：反應(yīng)Ⅰ：NaCl＋CO2＋NH3＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl；反應(yīng)Ⅱ：2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。下列裝置不能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖茿BCD除去CO2中HCl制取NaHCO3分離出NaHCO3制取Na2CO3A．A B．B C．C D．D8．（2023年四川省成都市四縣區(qū)期中）“侯氏制堿法”曾為全球制堿工業(yè)做出了巨大貢獻。該工藝以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進而生產(chǎn)出純堿，主要的化學(xué)反應(yīng)方程式為：NH3＋CO2＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O該工藝的簡易裝置如下圖所示。下列說法錯誤的是A．甲裝置發(fā)生反應(yīng)的