高中化学专题一碳酸钠的性质与应用导学案苏教版必修.doc

碳酸钠的性质与应用
一．碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质

碳酸钠
碳酸氢钠
化学式

俗称

颜色状态

水溶性

【讨论与交流】根据离子反应的实质，运用相关知识各项实验产生的现象并写出相应离子反应式。
实验操作
现象
解释或分析

Na2CO3开始无气泡，继续滴加，产生无色气体； NaHCO3马上有气泡产生，反应更剧烈

Na2CO3：白色沉淀
NaHCO3：无明显现象

均产生白色沉淀

1、分别用pH试纸测定碳酸钠和碳酸氢钠溶液的pH
PH试纸变蓝

二．碳酸钠与碳酸氢钠的性质
1.与酸反应（盐酸，硫酸，硝酸等）
（1）2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑（Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl；NaHCO3 + HCl = H2O＋CO2 ↑+ NaCl）
（2）NaHCO3 + HCl = H2O＋CO2 ↑+ NaCl
2.与CaCl2反应
（1）CaCl2＋Na 2CO3 == CaCO3↓+2NaCl
（2）NaHCO3 与CaCl2不反应
3.与NaOH 反应
（1）不反应
（2）NaHCO3＋NaOH == Na2CO3＋ H2O
4.与Ca(OH)2反应
（1）Ca(OH)2+Na2CO3== CaCO3↓ + 2NaOH
（2）NaHCO3+ Ca(OH)2= CaCO3↓+ NaOH + H2O
或2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3 +2H2O
5.Na2CO3溶液显碱性，能除油污。
【交流与讨论】
1.如下图所示，A为NaHCO3 ，B为 Na2CO3 。加热一段时间后，乙中出现浑浊，甲没有。
B
A
Ca(OH)2
甲
乙
为什么？你能得出什么结论？
2.向饱和的Na2CO3溶液过量的CO2,,有白色晶体析出，为什么？
你能得出什么结论？

三．碳酸钠与碳酸氢钠的转化

2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 ↑
Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3

【运用知识，分析问题】
1.把HCl滴加到盛有Na2CO3溶液的试管中。或把Na2CO3溶液滴加到盛有稀HCl溶液的试管中。现象是否相同？为什么?
2.怎样鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
3.除去下列物质中的少量杂质
Na2CO3固体中混有NaHCO 3，方法是 ；反应方程式是 。
NaHCO3溶液中混有Na2CO3，方法是 ； 反应方程式是 。
NaCl溶液中混有Na2CO3，方法是 ；反应方程式是 。
【针对性训练】
1、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
B、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，所以不能与任何碱反应
D、用BaCl2溶液不能区分碳酸钠和碳酸氢钠溶液
2.关于Na2CO3与NaHCO3的下列叙述中，正确的是（ ）
A．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3的强
B．NaHCO3比 Na2CO3更易溶于水
C．Na2CO3和NaHCO3都可以用来治胃病
D．与相同质量分数的盐酸反应，NaHCO3比 Na2CO3要快
3.某实验小组欲通过以下实验来探究Na2CO3和NaHCO3两种物质的性质。
（1）称取两种固体各2 g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10 mL 蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，向所得溶液中各滴入2滴酚酞试液。
① 发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得到结论 。
② 同学们在两烧杯中还观察到了其它现象。其中，盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是 （填字母序号）。
A．溶液温度下降 B．溶液温度升高
C．滴入酚酞后呈浅红色 D．滴入酚酞后呈红色
（2）如下面左图所示分别加热A、B固体，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，但一段时间后浑浊又变澄清。请用化学方程式解释澄清石灰水中发生的现象 。

（3）如上面右图所示，在气密性良好的装置I和II中分别放入试剂，将气球内的固体同时倒入试管中。
① 两试管中均产生气体， （填“I”或“II”）的反应程度更为剧烈。
② 反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温。下列说法正确的是 。
A．装置I的气球体积较大 B．装置II的气球体积较大
C．生成气体的体积根据盐酸计算 D．生成气体的体积根据固体计算
（4）将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液，探究与0.5 mol·L-1CaCl2溶液反应的情况
实验方案
预测现象
预测依据
实际结果
实验1：向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液
有白色
沉淀
Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大，能与CaCl2发生反应。
有白色沉淀
实验2：向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液
无白色
沉淀
NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小，不能与CaCl2反应。
有白色沉淀出现，同时有少量气泡冒出。
请写出上述实验过程中发生的反应的离子方程式：
实验1： ；实验2： 。
（5）在实验室模拟工业生产碳酸钠：一定温度下，往一定量饱和NaCl溶液中通入氨气达到饱和后，再不断通入CO2，一段时间后，出现沉淀，过滤得到NaHCO3晶体。
该过程的化学方程式： 。
加热NaHCO3得到纯碱制品，实验室可进行此操作的装置是 。

A B C D

3.（1）①同温度下，Na2CO3比NaHCO3易溶于水
②B、D
（2）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
（3）①Ⅰ （2）A、C
（4） 实验1：Ca2++CO32-=CaCO3↓ 实验2：Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2↑+H2O
（5） NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 ↓+ NH4Cl BC

专题2 从海水中获得的化学物质
第二单元 钠、镁及其化合物
------镁的提取及应用
【复习回顾】
1、自然界的镁主要以 的形式存在于地壳和海水中，海水中镁的总储量约为1.85×1015吨。
2、写出下列反应的化学方程式： MgCl2＋ NaOH ==
Mg(OH)2＋ H2SO4===
Mg(OH)2
【学习过程】
一、从海水中提取镁的过程及原理：
海水提镁的步骤：

（1）在上图方框中填上相应物质的化学式
（2）相关步骤的化学反应方程式为：
①
②
③ (写离子方程式)
④ (写离子方程式)
⑤
【查阅资料】①
常见镁的化合物的熔点
物质
MgO
MgSO4
MgCl2
Mg（OH）2
熔点（℃）
2800
1124
712
（280℃时分解）
室温下镁的化合物的溶解度（g/100gH2O）
物质
MgCO3
MgSO4
MgCl2
Mg（OH）2
溶解度
0.01
33
54
0.0029
②MgCl2·6H2O MgO + 2HCl↑ + 5H2O
【思考】
⑴海水中提取镁的过程中，海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀时为什么加入的是石灰乳而不是NaOH溶液？
。
⑵海水中提取镁的过程中，为什么把Mg2+转化为Mg(OH)2而不是MgCO3。
⑶步骤④中的蒸发结晶利用风吹日晒完成，但在实验室中蒸发操作时需要的主要仪器有 、
、酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚钳等。
⑷海水中的镁以Mg2+形式存在，设计步骤③④将Mg2+转化为Mg(OH)2又重新转化为Mg2+的目的是 。
⑸步骤中的“一定条件”指的是 ，目的是 。
⑹有同学认为：可以在步骤③后加热Mg(OH)2得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁，以简化实验步骤，体现实验的简约性原则。你是否同意该同学的观点 (填“同意”或“不同意”)，理由为 。
⑺电解产生的Cl2怎么处理 。
二、镁的结构与化学性质
【探究预测】对比钠原子和镁原子的结构，推测金属镁可能的性质。
【实验事实】
序号
实验操作
实验现象
1
从广口试剂瓶中取2片打磨好的镁条放入一支试管，加入少量水，滴入2～3滴酚酞，加热煮沸
有气泡产生，滴加酚酞变红
2
取一根4～5cm长的镁条，用砂纸将表面的氧化镁擦去，用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点燃后，伸入充满二氧化碳的集气瓶中。
镁条燃烧，有白色固体生成，瓶壁附着黑色固体。
3
取一根4～5cm长的镁条，用砂纸将表面的氧化镁擦去，用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点燃后，伸入充满二氧化碳的集气瓶中。
镁条燃烧，有白色固体生成。
【知识总结】镁的化学性质：
（1）与非金属的反应
与氧气反应 ；
与氯气反应 ；
与氮气反应 ；
思考：镁是活性金属，为什么镁条在空气中能够长期存在？
（2）与水反应：
（3）与二氧化碳反应：______________________________________
（4）与酸反应（盐酸、硫酸等）
_______________________________________ (写离子方程式)
（5）与盐溶液（如硫酸铜溶液）反应
(写离子方程式)
三、镁的用途
（1）镁是一种重要的金属材料，其重要用途是与铜、铝、锰、钛等形成许多镁合金（约含镁80%），虽然镁合金密度只有 ，但 和 都较大。因此，镁合金被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。
（2）由于镁燃烧发出 ，因此常用来制造 和 。
（3）氧化镁的熔点高达 ，是优质的 材料。
【归纳总结】根据本节课所学知识，结合下图转化关系按要求完成方程式：

① ②

③ （标明电子转移方向和数目）

④ （标明电子转移方向和数目）

⑤ ⑥
⑦ （写出离子方程式，下同）
⑧ ⑨
【针对性训练】
1.关于金属镁的叙述中，正确的是项 （ ）
A．密度较小，可用于制造飞机 B．熔点较高，可达到2800℃
C．硬度较大，可用于制造导弹 D．只能与活泼非金属单质及酸反应
2.将镁投入新制氯水中，下列说法不可能的是 （ ）
A．镁粉溶解 B．新制氯水褪色
C．产生无色无味气体 D．无明显现象
3.将相同质量的镁条分别在：①氧气中 ②空气中 ③氮气中 ④二氧化碳中完全燃烧，燃烧后得到固体产物的质量由小到大的顺序是 （ ）
A．②<①<③<④ B．④<①<②<③ C．③<②<①<④ D．③<②<④<①
4.镁粉着火时，可用于灭火的物质是 ( )
A.干冰 B.氮气 C.水 D.黄砂
5.1999年10月1日，为庆祝中华人民共和国50周年华诞，各大中城市都举行了焰火表演。镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料。工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却。下列可作为冷却剂的是①空气；②O2；③Ar；④H2；⑤N2；⑥H2O。
A.①② B.③④ C.③⑥ D.③⑤
6.1 mol钠、镁、铝分别与 50 mL 2mol/L的硫酸溶液反应，下列说法中，正确的是　( )
A.镁、 铝产生氢气一样多 B.钠放出氢气最多
C.铝最终产生氢气最多 D.产生氢气的量无法比较
7.Ca、Ba与Mg原子的最外层电子数相等，下列有关它们的单质及其化合物性质叙述中，错误的是
A.在水中会有气体生成 B.碳酸盐都不能溶于水
C.硫酸盐都不能溶于水 D.都能在二氧化碳气体中燃烧
8.锂和镁的最外层电子数虽然不同，但它们性质相似，如它们的单质在氧气中反应都生成氧化物。下列关于锂及其化合物性质叙述中，错误的是 ( )
A.硫酸锂难溶于水 B.氢氧化锂加热不分解
C.锂遇盐酸发生反应 D.碳酸锂加热分解成氧化锂和二氧化碳