1、专题专题2 2 从海水中获得化学物质从海水中获得化学物质第第 2 2 单元单元 钠、镁及其化合物钠、镁及其化合物2022-3-142022-3-14苏打苏打是什么？是什么？苏打水是碳酸氢钠的水溶液，是带有弱碱性的饮料，常添加甜味剂和香料。NaHCONaHCO3 3，俗称小苏打NaNa2 2COCO3 3Soda俗名：俗名：纯碱、苏打纯碱、苏打一、碳酸钠的性质一、碳酸钠的性质化学式：化学式：Na2CO3 钠盐、碳酸盐钠盐、碳酸盐所属类别：所属类别：白色粉末固体，易溶于水白色粉末固体，易溶于水物理性质物理性质：【实验一】 在两支试管中分别取2 23mL3mL澄清石灰水和氯化钙溶液，再分别向上述两支
2、试管中滴加碳酸钠溶液，振荡，观察实验现象。碳酸钠会与碳酸钠会与KOH和和KCl反应吗？反应吗？实验现象：实验现象：都有都有白色沉淀白色沉淀生成生成化学方程式：化学方程式：NaNa2 2COCO3 3 + + Ca(OH)Ca(OH)2 2 = = CaCOCaCO3 3+ 2NaOH2NaOHNaNa2 2COCO3 3 + + CaClCaCl2 2 = = CaCOCaCO3 3+ 2NaCl2NaCl1 1、碳酸钠碳酸钠会与会与某些碱某些碱和和某些盐某些盐反应反应思思 考考实质：COCO3 32-2- + + CaCa2+2+ = = CaCOCaCO3 3 【实验二】 组装实验装置，将
3、滴管中的浓盐酸加入瓶中，观察实验现象。2 2、碳酸钠碳酸钠会与会与盐酸等强酸盐酸等强酸反应反应实验现象：实验现象：气球鼓起来，有气体产生气球鼓起来，有气体产生化学方程式：化学方程式：NaNa2 2COCO3 3 + 2HCl = 2NaCl + H + 2HCl = 2NaCl + H2 2O + COO + CO2 2思思 考考碳酸钠会与哪类物质反应？碳酸钠会与哪类物质反应？反应具备怎样的特征？反应具备怎样的特征？实质：COCO3 32-2- + + 2H2H+ + = H = H2 2O O + + COCO2 2 【实验三】 用pHpH试纸测定碳酸钠溶液的pHpH。【实验四】 在一只烧杯
4、中加入50mL50mL前面配置好的碳酸钠溶液，用酒精灯加热至接近沸腾。将一小块沾有油污的铜片浸入碳酸钠溶液中，静置约2min2min。用镊子将铜片从溶液中取出后，用水冲洗干净。比较浸入碳酸钠溶液前后铜片表面的情况。【实验三】现象：【实验三】现象：PH试纸变蓝试纸变蓝 结论结论：水溶液呈碱性水溶液呈碱性【实验四】现象：【实验四】现象：油污被去除油污被去除 结论结论：热的纯碱溶液可以去除热的纯碱溶液可以去除物品表面的油污。物品表面的油污。小结小结碳酸钠的性质碳酸钠的性质俗俗 名名 纯碱、苏打纯碱、苏打物理性质物理性质白色粉末，易溶于水白色粉末，易溶于水溶液显碱性溶液显碱性洗涤污物洗涤污物与盐酸反应
5、与盐酸反应产生气泡产生气泡与氢氧化钙反应与氢氧化钙反应白色沉淀白色沉淀与氯化钙反应与氯化钙反应白色沉淀白色沉淀COCO3 32-2- + + CaCa2+2+ = CaCO CaCO3 3 COCO3 32-2- + + 2H2H+ + = H H2 2O O + + COCO2 2 COCO3 32-2- + H + H2 2O O HCOHCO3 3- - + OH + OH- -猜谜语猜谜语Na2CO3 打一乐团苏打绿思考思考 碳酸钠碳酸钠和和碳酸氢钠碳酸氢钠都含有都含有Na、C、O三种元素，三种元素，都是钠盐，它们的性质是否相同，有无差异呢？都是钠盐，它们的性质是否相同，有无差异呢？性
6、质性质Na2CO3NaHCO3性质比较性质比较水溶性水溶性易溶易溶易溶易溶相同温度下相同温度下Na2CO3 的的溶解度溶解度大于大于NaHCO3溶液的酸碱性溶液的酸碱性碱性碱性碱性碱性物质的量浓度相同时物质的量浓度相同时Na2CO3溶液的溶液的pH大于大于NaHCO3溶溶液液热稳定性热稳定性稳定稳定不稳定不稳定NaHCO3受热分解受热分解生成生成Na2CO3、H2O 和和CO2与酸反应与酸反应反应反应反应反应都放出都放出CO2气体，气体，NaHCO3的的剧烈程度剧烈程度强于强于Na2CO3设计实验方案，区别碳酸钠和碳酸氢钠固体二、碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较二、碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较【实验一
7、】 取等质量的碳酸钠和碳酸氢钠固体少许，分别放入两支试管中，再向两支试管中加入等体积的水，仔细观察它们的溶解情况。实验结论：实验结论：碳酸钠和碳酸氢钠都易溶于水，并且碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠。碳酸钠：白色粉末碳酸氢钠：白色晶体【实验二】 在两支试管中分别加入相同物质的量浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液，分别用pHpH试纸测定它们的pHpH。实验结论：实验结论：物质的量浓度相同时，碳酸钠的碱性强，pH值大值大。【实验三】 在两支干燥试管里分别放入少量 NaNa2 2COCO3 3 和 NaHCONaHCO3 3固体，接好装置，使导管末端伸入澄清石灰水中，加热，观察现象。实验结论：实验结论：装有NaHC
8、ONaHCO3 3的试管生成气体，使的澄清石灰水变浑浊，很稳定的是NaNa2 2COCO3 3；不稳定的是NaNaH HCOCO3 3。2NaHCO3 = Na2CO3 H2O CO2 【实验四】 在两支装有相同物质的量浓度的 NaNa2 2COCO3 3 和 NaHCONaHCO3 3 溶液洁净的试管中分别以同样的速度加入1mLHCl1mLHCl溶液，观察现象。实验结论：实验结论：NaNa2 2COCO3 3 和 NaHCONaHCO3 3 均能与盐酸反应，反应更剧烈的是NaHCONaHCO3 3。CO32-H+HCO3-H+H2CO3H2O + CO2Na2CO3 + 2HCl = CO2
9、+ H2O + 2NaClNaHCO3 + HCl = CO2+ H2O + NaCl【实验五】 在两支洁净的试管中分别加入1 12 2 mLmLCaCa( (OHOH) )2 2溶液，再分别加入NaNa2 2COCO3 3和NaHCONaHCO3 3溶液，观察现象。实验结论：实验结论：NaNa2 2COCO3 3和NaHCONaHCO3 3均能与CaCa( (OHOH) )2 2反应产生白色沉淀，不能区别。2NaHCO3 Ca(OH)2 Na2CO3 CaCO3+ 2H2O Na2CO3 Ca(OH)2 2NaOH CaCO3【实验六】 在两支洁净的试管中分别加入1 12 2 mLmLNaN
10、a2 2COCO3 3和NaHCONaHCO3 3溶液, ,再分别滴入少量CaClCaCl2 2溶液，观察现象。实验结论：实验结论：能与CaClCaCl2 2反应产生白色沉淀的是NaNa2 2COCO3 3。Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3+ 2NaCl 鉴别方法鉴别方法碳酸钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠各取少量固体于试管中各取少量固体于试管中加热加热，产生的气体通入产生的气体通入澄清石灰水澄清石灰水无明显现象无明显现象澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊各取少量固体于试管中各取少量固体于试管中加适量加适量水水溶解，再分别滴加溶解，再分别滴加氯化钙氯化钙或或氯化钡溶液氯化钡溶液出现浑浊出现浑
11、浊无明显现象无明显现象各取相同量的固体于试管中加各取相同量的固体于试管中加适量水溶解，再同时加入相同适量水溶解，再同时加入相同浓度相同体积的浓度相同体积的盐酸盐酸产生气体的速率相对缓和产生气体的速率相对缓和产生气体的速率相对剧烈产生气体的速率相对剧烈配成相同浓度的碳酸钠及碳酸配成相同浓度的碳酸钠及碳酸氢钠溶液，用氢钠溶液，用pHpH试纸试纸测其测其pHpH值值相对大相对大相对小相对小小结小结滴加酚酞的滴加酚酞的碳酸钠溶液碳酸钠溶液碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化2NaHCO3 = Na2CO3 H2O CO2 Na2CO3 H2O CO2 = 2NaHCO3 碳酸氢钠固体碳
12、酸氢钠固体澄澄清清石石灰灰水水思考思考1. 如何除去如何除去Na2CO3固体中少量的固体中少量的NaHCO3？3.如何除去如何除去NaHCO3溶液中少量的溶液中少量的Na2CO3？2.如何除去如何除去Na2CO3溶液中少量的溶液中少量的NaHCO3？加热到固体质量不再改变为止或不再加热到固体质量不再改变为止或不再产生气体为止。产生气体为止。通入通入的的CO2。加入加入的的NaOH。4、现在有五瓶失去标签的无色溶液：、现在有五瓶失去标签的无色溶液：澄清石灰水、澄清石灰水、 氯化钙溶液、稀盐酸、酚酞试液、碳酸钠溶液氯化钙溶液、稀盐酸、酚酞试液、碳酸钠溶液， 不用其它试剂，怎样将它们区别开来不用其它
13、试剂，怎样将它们区别开来?思考思考 五瓶溶液各取少量于试管中，用吸管吹气五瓶溶液各取少量于试管中，用吸管吹气溶液变浑浊的是溶液变浑浊的是澄清石灰水澄清石灰水；然后将澄清石灰；然后将澄清石灰水滴入其它四支试管中，溶液变红的是水滴入其它四支试管中，溶液变红的是酚酞试酚酞试液液，溶液变浑浊的是，溶液变浑浊的是碳酸钠溶液碳酸钠溶液；最后将碳酸；最后将碳酸钠溶液滴入剩余两支试管，生成沉淀的是钠溶液滴入剩余两支试管，生成沉淀的是氯化氯化钙溶液钙溶液，生成气泡的是，生成气泡的是稀盐酸稀盐酸。思考思考切开金属钠置于空气中：切开金属钠置于空气中：开始切口呈银白色开始切口呈银白色 (Na) 颜色变暗颜色变暗 (生
14、成生成Na2O) 变成白色固体变成白色固体 (生成生成NaOH) 变成液体变成液体 (NaOH潮解潮解) 结块结块 (吸收吸收CO2生成生成Na2CO310H2O) 最后最后变成粉末变成粉末 (风化生成风化生成Na2CO3)有关反应如下：有关反应如下：4Na + O2 = 2Na2O、Na2O + H2O = 2NaOH、2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O、Na2CO3 + 10H2O = Na2CO310H2O、Na2CO310H2O = Na2CO3 + 10H2O5、金属钠金属钠在空气中长时间放置最终将转化为什么？在空气中长时间放置最终将转化为什么？三、碳酸钠的用途三、
15、碳酸钠的用途 纯碱是重要的化工原料，有着广泛的用途。纯碱是重要的化工原料，有着广泛的用途。全世界纯碱产量的一半被用于全世界纯碱产量的一半被用于制造玻璃制造玻璃，其余的，其余的在在制作肥皂制作肥皂、软化硬水软化硬水、石油精炼石油精炼、纺织纺织和多种化学制造业中被广泛使用。碳酸钠易溶于和多种化学制造业中被广泛使用。碳酸钠易溶于水，它的水溶液有碱性，在日常生活中可以用来水，它的水溶液有碱性，在日常生活中可以用来去掉发面团中的酸味儿，还可以用它的水溶液来去掉发面团中的酸味儿，还可以用它的水溶液来洗涤油污的碗碟、衣物等。洗涤油污的碗碟、衣物等。玻璃制品玻璃纤维制制 药药灭灭 火火 剂剂发发 酵酵 剂剂纳
16、米自净玻璃制皂制皂纺纺 织织造造 纸纸侯氏制碱法侯氏制碱法1.“侯氏制碱法侯氏制碱法”的原理是什么？的原理是什么？ 2.氨气和二氧化碳两种气体，哪一种先通入饱和氨气和二氧化碳两种气体，哪一种先通入饱和的氯化钠溶液中的氯化钠溶液中? 3.为何碳酸氢钠先从溶液中析出为何碳酸氢钠先从溶液中析出? NHNH3 3COCO2 2NaClNaClH H2 2O O NH NH4 4ClClNaHCONaHCO3 3先通入先通入NH3再通入再通入CO2：CO2在在NaCl中的溶解度很小，先中的溶解度很小，先通入通入NH3使食盐水显碱性，能够吸收大量使食盐水显碱性，能够吸收大量CO2气体，产生气体，产生高浓度
17、的高浓度的HCO3-，才能析出，才能析出NaHCO3晶体。晶体。NaHCO3能溶于水，但是侯氏制碱法向饱和氯化钠溶液中能溶于水，但是侯氏制碱法向饱和氯化钠溶液中通入氨气，由于氯化钠溶液饱和，通入氨气，由于氯化钠溶液饱和，生成的碳酸氢钠溶解生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠度小于氯化钠，所以碳酸氢钠以沉淀析出。，所以碳酸氢钠以沉淀析出。练习练习1、下列关于碳酸钠的叙述正确的是（、下列关于碳酸钠的叙述正确的是（ ） A、碳酸钠俗称纯碱，因为碳酸钠是一种碱、碳酸钠俗称纯碱，因为碳酸钠是一种碱 B、碳酸钠和碳酸氢钠在一定条件下可以相互转化、碳酸钠和碳酸氢钠在一定条件下可以相互转化 C、碳酸钠本身显碱性，所
18、以不能与任何碱反应、碳酸钠本身显碱性，所以不能与任何碱反应 D、用、用BaCl2溶液不能区分碳酸钠和碳酸氢钠溶液溶液不能区分碳酸钠和碳酸氢钠溶液 B练习练习2、现有现有NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的混合物的混合物a克，下列实验克，下列实验方案方案不能测定混合物中不能测定混合物中NaNa2 2COCO3 3质量分数的是质量分数的是（ ） A. 与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰 吸收，增重吸收，增重b克克 B. 充分加热，得充分加热，得c克固体克固体 C. 与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，与足量稀盐酸充分反应，加热、
19、蒸干、灼烧， 得得d克固体克固体 D. 与足量与足量CaCl2 2溶液充分反应，过滤、洗涤、溶液充分反应，过滤、洗涤、 烘干，得烘干，得e克固体克固体A【答案】【答案】A A【解析】【解析】A. A. NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的混合物与足量稀硫酸充分反应，的混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体含有逸出气体含有COCO2 2和水蒸气，若用碱石灰吸收，增重和水蒸气，若用碱石灰吸收，增重b b克，克，不能确定其中含有的不能确定其中含有的COCO2 2的质量，所以不能确定混合气体的质量，所以不能确定混合气体中各种成分的含量，错误；中各种成分的含量，错误；B B. .
20、NaHCONaHCO3 3不稳定，受热分不稳定，受热分解产生解产生NaNa2 2COCO3 3、COCO2 2和水，将和水，将agag混合物充分加热，得混合物充分加热，得c c克克固体，减少的质量是固体，减少的质量是COCO2 2和水的质量可计算确定和水的质量可计算确定NaHCONaHCO3 3的质量，进而得到的质量，进而得到NaNa2 2COCO3 3的质量，正确；的质量，正确；C. C. 设原混合物设原混合物中含有中含有NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的物质的量分别为的物质的量分别为x x、y y。根据。根据质量关系可得质量关系可得106x+84y=a106x+8
21、4y=a；根据钠守恒可得；根据钠守恒可得58.5(2x+y)=58.5(2x+y)=d d。两式联立可得各种成分的质量，因此可得。两式联立可得各种成分的质量，因此可得混合物中混合物中NaNa2 2COCO3 3质量分数，正确；质量分数，正确；D.D.只有只有NaNa2 2COCO3 3可以与可以与CaClCaCl2 2发生沉淀反应，根据产生的发生沉淀反应，根据产生的CaCOCaCO3 3的质量可计算得的质量可计算得到到NaNa2 2COCO3 3的质量。用的质量。用NaNa2 2COCO3 3的质量除以总质量就得到该的质量除以总质量就得到该物质的质量分数，正确。物质的质量分数，正确。小结小结一
22、、碳酸钠的性质一、碳酸钠的性质白色粉末固体，易溶于水白色粉末固体，易溶于水物理性质物理性质：二、碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较二、碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较酸钠与碳酸氢钠的相互转化酸钠与碳酸氢钠的相互转化三、碳酸钠的用途三、碳酸钠的用途侯氏制碱法侯氏制碱法NHNH3 3COCO2 2NaClNaClH H2 2O O NH NH4 4ClClNaHCONaHCO3 32NaHCO3 = Na2CO3 H2O CO2 Na2CO3 H2O CO2 = 2NaHCO3 化学性质化学性质：水溶性：水溶性：碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠。碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠。溶液的酸碱溶液的酸碱性性：碳酸钠的碱性强，碳酸钠的碱性强，pHpH值大。值大。热稳定性：热稳定性：碳酸钠碳酸钠稳定；碳酸氢钠加热分解。稳定；碳酸氢钠加热分解。与酸反应：与酸反应：碳酸氢钠碳酸氢钠反应更剧烈。反应更剧烈。NaNa2 2COCO3 3 + + Ca(OH)Ca(OH)2 2 = = CaCOCaCO3 3+ + 2NaOH2NaOHNaNa2 2COCO3 3 + + CaClCaCl2 2 = = CaCOCaCO3 3+ + 2NaCl2NaClNaNa2 2COCO3 3 + 2HCl = 2NaCl + H + 2HCl = 2NaCl + H2 2O + COO + CO2 2
