第四课时碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱、盐溶液的反应【明确学习目标】1.掌握碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱、盐的反应规律;2.能分析归纳碳酸铵、碳酸氢钠的鉴别方法及相互转化规律。
课前预习案【知识回顾】1.焰色反应是部分元素的性质,是变化;钠元素呈,钾元素的观察时必须用以,焰色呈。
2. Na2CO3的水溶液碱性比NaHCO3;溶解性,固体溶于水放热明显的是。
受热易分解的是。
【新课预习】Na2CO3、NaHCO3的溶液1.各加入足量的HCl的化学和离子方程式2.各加入Ca(OH)2溶液的化学和离子方程式3.各加入CaCl2溶液的化学和离子方程式课堂探究案【实验探究一】与酸的反应在甲、乙两支试管中分别加入足量稀盐酸,将两个分别装有Na2CO3或NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口。
将气球内的Na2CO3或NaHCO3倒入试管中(如图).(1)为使实验结果具有说服力,该对比实验要求控制的条件是、、等;(2)该实验看到的现象是、,乙试管中发生反应的离子方程式是;(3)泡沫灭火器是利用碳酸盐在酸性条件下反应生成CO2.由上述现象分析,若选用Na2CO3或NaHCO3中的一种作为泡沫灭火器中的一种反应物,应选,理由是。
【思考】1.Na2CO3溶液中滴加稀盐酸,现象是,反应的离子方程式是;稀盐酸溶液中滴加Na2CO3溶液,现象是:,反应的离子方程式是。
NaHCO3溶液中滴加稀盐酸,现象是:,离子方程式是。
2.等质量的上述两种盐,与足量的盐酸反应,产生气体多的是;一定量的盐酸与足量的两种盐反应,产生气体多的是。
3.NaOH和Na2CO3溶液中滴加稀盐酸,画出气体产生与盐酸的滴加关系曲线:总结:(1)碳酸盐和酸的反应分步进行,首先生成酸式根,最后生成相应的酸或其对应氧化物。
(2) Na2CO3溶液中滴加稀盐酸,现象是,稀盐酸溶液中滴加Na2CO3溶液,现象是:,可用于区分两无色溶液。
(3) NaHCO3与酸反应比Na2CO3;等质量的两种盐,耗酸多的是,产生CO2多的是。
(4)向含有OH—和CO32—溶液中加入酸,H+ 优先和反应。
例1.现有120ml含有0.2mol的Na2CO3溶液和200ml未知浓度的稀盐酸,不管将前者滴加入后者,还是后者滴加入前者,都有气体生成,但最终生成的气体体积相同,则稀盐酸的浓度合理范围是;若都有气体生成,产生的气体体积最终不同,则稀盐酸的浓度合理范是。
【探究二】与碱、盐的反应1.把NaOH分别加入到 Na2CO3、NaHCO3的溶液中,现象是,发生反应的是,离子反应方程式。
若把NaOH换成Ca(OH)2或Ba(OH)2,分析现象并写出离子反应方程式?2.把CaCl2或BaCl2溶液滴入Na2CO3、NaHCO3的溶液中,发生反应的是,离子反应方程式、。
【思维提升】1.Na2CO3和NaHCO3相互转化2.碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别⑴都为固体时,你能想到哪些方法来鉴别?⑵都是溶液时,你能想到哪些方法来鉴别?例2.某碳酸钠溶液中可能含有碳酸氢钠,如何证明是否含有碳酸氢钠,用流程图表示:课后练习案1.老师在课堂上出示两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液,希望班里同学提出简便的鉴别方法,该班同学踊跃提出看法,其中不合理的是()①用干燥的pH试纸检验,pH大的是Na2CO3②取同量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞试液,红色较深的是Na2CO3③取同量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3④取同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NaHCO3⑤取同量的溶液于两支试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3⑥取同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Na2CO3A.①② B.③⑥ C.④⑤ D.②⑤2.为除去括号中的杂质,所用的试剂或方法不正确的是()A.Na2CO3 溶液(NaHCO3),加入适量的NaOH溶液B.NaHCO3溶液(Na2CO3),通入过量的CO2气体C.Na2O2 粉末(Na2O),将混合物在空气中加热D.Na2CO3 溶液(Na2SO4),加入适量的Ba(OH)2溶液,过滤3.下列方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数的()A.取ag混合物充分加热,减少bgB.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得bg固体C.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重bgD.取ag混合物与足量稀氢氧化钡溶液反应,过滤、洗涤、烘干,得bg固体4.在标准状况下进行下列实验:甲、乙各取30.0ml同浓度的盐酸,加入同一镁-铝合金粉末产生气体,有关数据列表如下:实验序号甲乙丙合金质量/mg 255 385 510气体体积/ml 280 336 336(1)盐酸的物质的量浓度为______ mol/L,在表中可作为计算依据的是______ (填实验序号,符合要求的全部写出)(2)据_____(填实验序号)中的数据,可计算此镁-铝合金中镁与铝的物质的量之比_____。
(3)在乙实验中,可以判断______A、金属过量B、恰好反应C、金属不足D、无法判断(4)在丙实验之后,向容器中加入一定量的 1.00mol/l的NaOH溶液能使合金中的铝粉恰好完全溶解,再过滤出不溶性的固体,请填下表:滤液中的溶质NaCl NaAlO2对应物质的量/mol加入NaOH溶液的体积/ml5.某学生拟用50mL N aOH溶液吸收CO2气体,制备Na2CO3溶液.为了防止通入的CO2气体过量而生成NaHCO3,他设计了如下实验步骤:①取25mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;②小心煮沸溶液1~2分钟排出溶液中溶解的二氧化碳气体;③在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液,使溶液充分混合。
(1)他能否制得较纯净的Na2CO3?______.理由是_______________________________。
按它的设计,第①步实验装置如图所示:(2)装置A使用的试剂是石灰石和盐酸溶液.可否使用纯碱代替石灰石?______,原因是_____________________________________________________________。
(3)装置B使用的试剂是______,作用是_________________________________________。
(4)有人认为实验步骤②③的顺序对调,即先混合,再煮沸,更合理,你认为对吗?为什么?____________________________________________________________。
6.实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3),称取此混合物 5.0g,溶于水中,配成250mL溶液。
方案一:沉淀法.利用化学反应把HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中w(Na2CO3).(1)量取100mL配制好的溶液于烧杯中,滴加足量沉淀剂,把溶液中HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,应选用的试剂是______(填编号).A.CaCl2溶液 B.MgSO4溶液 C.NaCl溶液 D.Ba(OH)2溶液(2)简述证明HCO3-、CO32-已完全沉淀的实验操作_______________________________。
(3)过滤,提取沉淀,则过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外,还有______.(4)将沉淀洗涤,并充分干燥,称量沉淀的质量为mg,由此可以计算w(Na2CO3).如果此步中,沉淀未干燥充分就称量,则测得w(Na2CO3)______(填偏大或偏小、无影响)。
方案二:量气法.量取10.00mL配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃,1.01×105Pa)的体积,由此计算混合物中w(Na2CO3).(1)装置中导管a的作用是____________________________________。
(2)反应结束后,为了准确地测量气体体积,量气管在读数时应注意:①__________________,②_________________,③眼睛视线与液面最低处相平。
(3)实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL.则产生CO2的体积为_____mL。
方案三:质量法,按如下图所示的实验流程进行实验:(1)实验时,蒸发结晶操作中,除了酒精灯外,还要用到的仪器是_________________ (2)有同学认为“加入适量盐酸”不好操控,应改为“过量盐酸”,便于操作且不影响测定的准确性,你认为对或错_____,为什么________________________________________ (3)若实验中测得样品质量为46.4g,固体质量为40.95g,则碳酸钠的质量分数为________.(保留3位有效数字)(4)蒸发结晶过程中若有固体飞溅,测得碳酸钠的质量分数________(填偏大偏小无影响).7.为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数,可通过加热分解得到的CO2质量进行计算,某同学设计的实验装置示意图如下,请回答:(1)仪器a的名称是___(2)装置B中冰水的作用是___(3)该同学设计的实验装置存在缺陷,有关该实验装置及实验过程中,下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是___A.样品分解不完全B.装置B、C之间缺少CO2的干燥装置C.产生CO2气体的速率太快,没有被碱石灰完全吸收D.反应完全后停止加热,通入过量的空气.8.实验室有甲、乙两瓶无色溶液,其中一瓶是稀盐酸,另一瓶是碳酸钠溶液。
为测定甲、乙两瓶溶液的成分及物质的量浓度,进行以下实验:①取25mL甲溶液,向其中缓慢滴入乙溶液15mL,共收集到112mL(标准状况)气体。
②取15mL乙溶液,向其中缓慢滴入甲溶液25mL,共收集到56mL(标准状况)气体。
(1)判断:甲是_______________溶液,乙是____________溶液;(均填化学式)(2)②实验中所发生反应的离子方程式为:____________________________________ ;(3)甲溶液的物质的量浓度为_________mol/L,乙溶液的物质的量浓度为______mol/L。