碳酸钠的性质与应用

1、第二单元第二单元 钠、镁及其化合物钠、镁及其化合物第二节第二节 碳酸钠与碳酸氢钠碳酸钠与碳酸氢钠 性质及应用性质及应用小苏打：小苏打：NaHCO3苏打：苏打： Na2CO3 (又称纯碱又称纯碱)大苏打：大苏打：Na2S2O3 (俗称海波俗称海波)NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3俗名俗名状态状态溶溶解解性性苏打、纯碱苏打、纯碱小苏打小苏打 白色粉末白色粉末 细小的白色晶体细小的白色晶体 易溶于水易溶于水 易溶于水易溶于水相同温度下的溶解度：相同温度下的溶解度：S S( (NaNa2 2COCO3 3) ) S(S(NaHCONaHCO3 3) )（20 20 约约21.8g

2、21.8g）（20 20 约约9.6g9.6g）一、一、NaNa2 2COCO3 3与与NaHCONaHCO3 3的性质比较的性质比较NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3酸碱性酸碱性CaCl2NaOHCa(OH)2CO2碱性碱性碱性碱性洗涤剂洗涤剂NaNa2 2COCO3 3+CaCl+CaCl2 2= =CaCOCaCO3 3+2NaCl+2NaCl无现象：不反应无现象：不反应不反应不反应无现象无现象NaHCO3+ NaOH=Na2CO3+H2ONaNa2 2COCO3 3+ Ca(OH)+ Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+2NaOH+2NaOHNaHCONa

3、HCO3 3+ Ca(OH)+ Ca(OH)2 2（足量）（足量）=CaCO=CaCO3 3 +NaOH+NaOH + + H H2 2O O2NaHCO2NaHCO3 3( (足量）足量）+ Ca(OH)+ Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+Na+Na2 2COCO3 3+2H+2H2 2O ONa2CO3 + CO2+H2O = 2NaHCO3不反应不反应NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3热稳热稳定性定性稳定，加热时不分解稳定，加热时不分解不稳定，加热时易分解不稳定，加热时易分解2NaHCO3= Na2CO3+ H2O+ CO2澄清澄清石灰水石灰水ABNa2

4、CO3 或或NaHCO3NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3HClHCl分别分别滴加滴加到到Na2CO3与与NaHCO3图像图像Na2CO3+2HCl= 2NaCl+CO2+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O与同浓度的盐酸反应时，碳酸氢钠与同浓度的盐酸反应时，碳酸氢钠反应更剧烈，放出气体的速度更快反应更剧烈，放出气体的速度更快HC lCO2012HC lCO201图像分析图像分析Na2CO3滴加滴加到到HCl中中NaHCO3滴加滴加到到HCl中中HC lCO201HC lCO202图像分析图像分析HCl滴加滴加到到Na2CO3与与NaHCO3混合液中混合液中

5、图像图像HCl滴加滴加到到Na2CO3与与NaOH混合混合液中液中图像图像HC lCO20ABV(OA)V(AB)NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3相互相互转化转化用途用途玻璃、造纸、玻璃、造纸、制皂、石油，制皂、石油，冶金，洗涤冶金，洗涤.发酵、医药、灭火器发酵、医药、灭火器 加热固体加热固体:（稳定性差异）（稳定性差异） 产生能使石灰水变浑浊的无色气体的是产生能使石灰水变浑浊的无色气体的是NaHCO3 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 在溶液中逐滴在溶液中逐滴滴加入相同浓度的盐酸滴加入相同浓度的盐酸：直接产生气：直接产生气体的是体的是NaHCO3

6、Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3+2NaCl 溶解，溶解，加入加入CaCl2溶液溶液: 产生沉淀的是产生沉淀的是Na2CO3。1、Na2CO3固体中混有固体中混有NaHCO34、NaHCO3溶液中混有溶液中混有Na2CO35、NaOH溶液中混有溶液中混有Na2CO3加热加热:2NaHCO3 = Na2CO3+CO2 +H2O溶解，通入足量溶解，通入足量CO2，低温蒸干，低温蒸干:Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3滴加适量滴加适量Ca(OH)2:Na2CO3+Ca(OH)2 = 2NaOH+CaCO33、NaHCO3固体中混有固体中混有Na2CO3加加NaOH:NaHC

7、O3 + NaOH = Na2CO3+H2O2、Na2CO3溶液中混有溶液中混有NaHCO3通入通入CO2:Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 NaCl+NH3+CO2+H2O= NaHCO3(析出析出) + NH4Cl1. 1. 非氧化还原反应非氧化还原反应2. 2. 先通先通NHNH3 3，再通，再通COCO2 23. NaHCO3. NaHCO3 3溶解度最小溶解度最小侯氏制碱法侯氏制碱法的原理是将二氧化碳的原理是将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中，通入氨水的氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液使溶解度较

8、小的碳酸氢钠从溶液中析出。中析出。通入氨气通入氨气通入氨气通入氨气 a.增大增大NH4+的浓度，使的浓度，使NH4Cl更多的析出更多的析出;b.使使NaHCO3转化为转化为Na2CO3，提高析出的提高析出的NH4Cl纯度纯度 3.将将19g Na2CO3和和NaHCO3的混合物加的混合物加热到质量不再减少为止，称得剩余固体热到质量不再减少为止，称得剩余固体质量为质量为15.9g，求原混合物中，求原混合物中NaHCO3的的质量分数。质量分数。44.2%差量法巩固练习巩固练习2-3 镁的提取及应用镁的提取及应用镁及镁合金的应用镁及镁合金的应用一、镁的存在和提取一、镁的存在和提取1、存在：、存在：

9、主要以化合态的形式存在于地壳和海水主要以化合态的形式存在于地壳和海水 (MgCl2)中。中。 海水中镁的总储量约为海水中镁的总储量约为1.81015 tKClCaCl2MgCl2NaCl5 -10 -15 -20 -含量含量g每千克海水中几种氯化物的含量每千克海水中几种氯化物的含量镁的存在和提取每千克海水中几种氯化物的含量每千克海水中几种氯化物的含量思考（一）：思考（一）：、如何从海水中提取这个金属镁呢？、如何从海水中提取这个金属镁呢？可以加入一种试剂使可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀沉淀、是不是直接往海水中加沉淀剂？、是不是直接往海水中加沉淀剂？不是，因为海水中的不是，因为海水中的Mg2+的

10、浓度很小，直的浓度很小，直接加沉淀剂不利于接加沉淀剂不利于Mg2+ 的沉淀，而且会增的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂再加沉淀剂、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？ Ca(OH)2海水中镁的总储量约为海水中镁的总储量约为1.81015t思考（二）：思考（二）：海边有大量贝壳海边有大量贝壳,如何由贝壳制得氢如何由贝壳制得氢氧化钙？氧化钙？ 贝壳贝壳(CaCO3)煅烧煅烧CaOCa(OH)2H2O1.贝壳煅烧成石灰：贝壳煅烧成石灰： CaCO3 = CaO + CO22.石灰制成石灰乳：

11、石灰制成石灰乳： CaO + H2O = Ca(OH)2 （石灰乳）（石灰乳）高温高温、从沉淀效果看，澄清石灰水比氢氧、从沉淀效果看，澄清石灰水比氢氧化钠效果差得多，如何解决这一矛盾？化钠效果差得多，如何解决这一矛盾？思考（三）：用石灰乳代替石灰水用石灰乳代替石灰水、请设计由、请设计由Mg(OH)2到到Mg的可能途径。的可能途径。、如何制得无水、如何制得无水MgCl2 ？、由、由MgCl2 到到Mg究竟用还原法还究竟用还原法还 是电解法好？是电解法好？思考（四）：先加盐酸反应，再浓缩得先加盐酸反应，再浓缩得MgCl26H2O晶晶体，然后再将体，然后再将MgCl26H2O晶体晶体在在HCl气气流

12、中流中加热脱水即可得无水加热脱水即可得无水MgCl2 由于镁本身比较活泼，用还原法比较困由于镁本身比较活泼，用还原法比较困难，工业上常使用难，工业上常使用电解熔融的氯化镁电解熔融的氯化镁得得到镁到镁 海水海水 Mg(OH)2 过滤过滤 MgCl2溶液溶液 盐酸盐酸 HCl MgCl26H2O 蒸发结晶蒸发结晶 MgCl2 Cl2 Mg 电解电解 贝壳贝壳 CaO 石灰乳石灰乳 水水 煅烧煅烧 思考：电解产生的思考：电解产生的Cl2怎么处理？怎么处理？写出相关反应的化学方程式。写出相关反应的化学方程式。MgCl2HCl气体气体工业上用海水提取镁的工艺流程工业上用海水提取镁的工艺流程电解电解.石灰

13、乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀：.氢氧化镁与盐酸反应: .电解熔融的氯化镁可以得到金属镁：Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2+CaCl2Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 +2H2OMgCl2 = Mg + Cl2.无水MgCl2的制取MgCl26H2O =MgCl2+6H2O HCl气体气体思考：电解产生的思考：电解产生的Cl2怎么处理？怎么处理？二、二、镁的性质镁的性质1、镁的物理性质、镁的物理性质 2、镁的化学性质、镁的化学性质2MgCO2 2MgOC 3MgN2 Mg3N2 银白色金属，质软，密度小。银白色金属，质软，密度小。 剧烈燃剧烈燃烧烧，有大量白烟，瓶，有

14、大量白烟，瓶壁上有黑色固体附着壁上有黑色固体附着生生成淡黄色固体成淡黄色固体思考：将镁条在空气中燃烧，得到主要物思考：将镁条在空气中燃烧，得到主要物质是什么？质是什么？Mg3N2 6H2O=3Mg(OH)2 2NH31.镁与镁与CO2的反应的反应实验实验取一根取一根45cm长的镁条，用砂纸将表面长的镁条，用砂纸将表面的氧化膜擦去，用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点的氧化膜擦去，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，观察现象。燃后，伸入充满二氧化碳的集气瓶中，观察现象。现象：现象： 剧烈燃烧，发出剧烈燃烧，发出耀眼的白光耀眼的白光，伴有，伴有白白烟烟，在瓶的内壁有，在瓶的内

15、壁有黑色的固体黑色的固体生成生成结论：结论：2Mg+CO2 = 2MgO+C点燃点燃镁蒸气应在镁蒸气应在H2、惰性气体中冷却、惰性气体中冷却实验实验现象：现象： 镁与冷水很难反应，加热发生反应，镁与冷水很难反应，加热发生反应，滴加酚酞试液变为红色。滴加酚酞试液变为红色。结论：结论： 方程式：方程式：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H23.镁与镁与H2O的反应的反应中强碱中强碱，能使酚酞变红，能使酚酞变红实验实验在一支试管中放入一小段擦去氧化膜的镁在一支试管中放入一小段擦去氧化膜的镁 条，再向试管中加入一定量的稀硫酸，观察现象。条，再向试管中加入一定量的稀硫酸，观察现象。现象：现象：迅速反应，生

16、成大量气泡，且放出迅速反应，生成大量气泡，且放出热量，试管内壁温度升高热量，试管内壁温度升高结论：结论：镁条能与稀硫酸反应，且放出热量镁条能与稀硫酸反应，且放出热量化学方程式：化学方程式：Mg+H2SO4=MgSO4+H24.镁与镁与酸酸反应（非氧化性）反应（非氧化性）镁的性质镁的性质物理性质物理性质：银白色金属光泽，密度小，硬度小：银白色金属光泽，密度小，硬度小，熔点低熔点低化学性质：化学性质：1、与非金属反应：如、与非金属反应：如Cl2、O2、N2等等常温：生成致密氧化膜（起保护作用）常温：生成致密氧化膜（起保护作用）2Mg+O2=2MgO （白色）发出耀眼的白光（白色）发出耀眼的白光点燃

17、点燃Mg+Cl2=MgCl23Mg+N2 = Mg3N2点燃点燃（淡黄色）（淡黄色）Mg+S=MgSMg+Br2=MgBr2(溴水褪色溴水褪色)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2 +2NH32、与非金属氧化物、与非金属氧化物(如如CO2、SiO2)反应：反应：生成氧化镁和非金属单质生成氧化镁和非金属单质问题探究：问题探究：镁粉在焰火、闪光粉、鞭镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少的原料，工业制造镁粉炮中是不可少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却。下列是将镁蒸气在某冷却剂中冷却。下列可作为冷却剂的是可作为冷却剂的是 空气空气 水蒸气水蒸气 氩气氩气 N N2 2 H H2 2 CO

18、CO2 2 镁的用途镁的用途 1、制合金：镁合金密度小，硬度和强度、制合金：镁合金密度小，硬度和强度 大，被大量用于制造火箭、导弹、飞大，被大量用于制造火箭、导弹、飞 机的部件机的部件 2、信号弹、焰火、信号弹、焰火（白光）（白光） 3、制耐火材料（、制耐火材料（MgO）熔点高）熔点高 4、叶绿素的组成成分、叶绿素的组成成分1.将镁在将镁在SOSO2 2中燃烧后，生成的物质可能中燃烧后，生成的物质可能有有 方程式为方程式为 。（SOSO2 2与与COCO2 2性质类似）性质类似）课堂练习课堂练习3MgSO2 2MgOMgS 2MgSO2 2MgOS 2.在氯化镁溶液中，分别投入下列物在氯化镁溶液中，分别投入下列物质，质， 既有沉淀出现又有气体产生的是既有沉淀出现又有气体产生的是 （ ）A.氢氧化钠氢氧化钠 B.金属钠金属钠 C.碳