初中化学“碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙”考点探究

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  “碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙”是初中化学教学的重点,同时也是教学的难点,在中考试题中占有重要的比例。本文从碳酸钠的化学性质、碳酸钙的化学性质、碳酸钠与碳酸氢钠之间的化学性质差异三个角度分析“碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙”考点,旨在为初中化学教学提供一定的参考与指导。
  一、考察碳酸钠的化学性质
  碳酸钠(Na2CO3)俗称纯碱,在普通环境下,呈白色粉末状态,属于强电解质,密度为2.532g/cm3,熔点为851℃,具有易溶于水的特性,而且具有盐的通性。碳酸钠的知识重点在于掌握碳酸钠的化学性质。
  本考点主要有:考察碳酸钠参与反应的化学方程式、碳酸钠的化学反应原理、碳酸钠的化学反应现象。
  例1(1)碳酸钠可以与水、二氧化碳共同发生化学反应形成NaHCO3,请将化学方程式书写出来。
  (2)碳酸钠可以与盐酸发生化学反应,释放出CO2,但是,在实验室制备CO2中却不用该反应,其原因
  是什么?
  (3)碳酸钠的溶解度明显高于碳酸氢钠的溶解度,假设连续性的通入CO2(在饱和的碳酸钠溶液中),则会发生什么现象?
  解(1)碳酸钠可以与水、二氧化碳反应的化学方程式为:
  Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3
  (2)在实验室制备CO2不用碳酸钠与盐酸反应的原因主要为:碳酸钠与盐酸发生化学反应的速度过快,导致所产生的CO2不易被收集。
  (3)在饱和的碳酸钠溶液中连续性的通入CO2,则会出现溶液变浑浊或者有晶体析出现象。(由于实验室CO2制备操作需简便,且利于CO2的收集,但是由于碳酸钠的溶解度明显的高于碳酸氢钠,且碳酸氢钠不能全部溶解,因此容易出现溶液变浑浊或者有晶体析出现象。)
  二、考察碳酸钙的化学性质
  碳酸鈣的矿物名称为白垩方解石,常常产于沉积岩中(由于碳酸钙水溶液沉淀形成巨厚状),碳酸钙呈现晶体结构,且常含铝、硅、镁、铁等。对碳酸钙的化学性质探究以下面的例题为突破口。
  本考点主要有:碳酸钙发生反应的化学方程式、碳酸钙分解反应性质。
  例2三位学生在实验室做碳酸钙受热分解实验,对碳酸钙加热一段时间后,为了探究碳酸钙的化学性质,他们对加热分解后形成的固体成分进行了探究。提出了探究问题:碳酸钙加热分解所形成固体的成分是什么?将碳酸钙分解分两种情况,即:
  (1)碳酸钙完全分解,所形成的固体成分是什么?
  (2)碳酸钙部分分解,所形成的固体成分是什么?
  针对这两种状况,设置了两个探究性问题:
  1.取少量的固体放置在试管中,加入适量的水振荡,振荡完成之后,静置 ,然后滴入几滴无色酚酞试液,这时,溶液的颜色变为红色,请写出发生反应的化学方程式。
  2.向试管中滴入过量的稀盐酸,发现生成大量的气泡。那么上述的两种情况,哪一种是成立的?并且在实验结束后,探讨在实验的过程中,增加哪种仪器,可以直接判定碳酸钙是否分解。
  解碳酸钙加热分解反应的化学方程式为:
  CaCO3高温CaO+CO2
  如果碳酸钙完全分解剩余的固体为CaO,或者剩余的固体为CaCO3和CaO的混合物,那么CaO和水发生化学反应,生成Ca(OH)2,其化学方程式为:
  CaO+H2OCa(OH)2
  滴入几滴无色酚酞试液,溶液变为红色,说明原固体溶液呈碱性,而且能够与盐酸发生化学反应,形成大量的气泡,这说明原固体中含有碳酸钙。另外,在碳酸钙加热分解的过程中,将生成的气体通入澄清的石灰水,可以有效地根据石灰水的变化——变浑浊情况,来判定碳酸钙是否发生分解。
  三、考察碳酸钠与碳酸氢钠之间的化学性质差异
  针对碳酸钠与碳酸氢钠之间的化学性质差异探究。
  例3(1)在盛有0.5 g的碳酸钠试管中,加入2 mL的盐酸,并且迅速地使用带导管的胶塞将试管口塞紧,避免混入杂质,并且将导管的另一端放置在盛有澄清石灰水的试管中。
  (2)以同样的方法将碳酸钠换成碳酸氢钠,观察比较两组实验现象。请写出两组实验发生反应的化学方程式。为了使两组实验所产生的气体的量相同,需要选用多少克碳酸氢钠?
  解若选用0.53g的碳酸钠,可以将化学反应所生成的二氧化碳的量设为x,并且为了使两组化学反应所生成的二氧化碳的量相同,将所需要选用的碳酸氢钠的量设为y,则可以得出:
  (1)Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2
  106 44
  0.53 g x
  10644=0.53gxx=0.22 g
  (2)NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2
  84 44
  y 0.22g
  8444=y0.22 gy=0.42 g
  (收稿日期:2016-01-20)
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