碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应实验的改进

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1、碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应实验的改进摘要：高中化学第一册(人民教育出版社化学室编著2003年6月第1版)中，第32页【实验2—7】是为证明“Na2CO3和NaHCO3都能与稀盐酸反应，但NaHCO3与稀盐酸的反应要比Na2CO3与稀盐酸的反应剧烈得多”而做的实验，但是该实验往往进行的不尽如人意，并且只能由观察实验现象而从定性方面带给学生理解。而本试验不仅仅从气密性等方面改进了实验装置，使实验成功率大大提升，更可以从定性表征以及定量计算两方面深化学生对于本实验的印象从而加深学生对于碳酸钠和碳酸氢钠区别的理解以及记忆。关键词：碳酸钠碳酸氢钠实验改进、【研究问题的提出】高中化学第一册(人民教育出版

2、社2003年6月第1版)中，第32页有【实验2—7】，是这样描述的：在两只试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有0.3gNa2CO3，和NaHCO3粉末的小气球分别套在两只试管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3，同时倒入试管中，比较它们放出CO2的快慢。由此实验得出的结论是：Na2CO3和NaHCO3都能与稀盐酸反应，但NaHCO3与稀盐酸的反应要比Na2CO3与稀盐酸的反应剧烈得多。但是课本实验存在着如下几个不足，首先，将气球简单的套在管口，气密性差，且在气球胀大时易脱落。其次，粉末粘附在气球内壁与试管内壁上较多，实际参加反应的Na2CO3和NaHCO3的质量不等。第三，学生只能通过

3、实验现象来认知NaHCO3与稀盐酸的反应要比Na2CO3与稀盐酸的反应剧烈，但是只有定型表征并不足够有说服力。第四，化学反应速率的快慢不仅取决于物质的性质，还与反应物的浓度有关。0.3gNa2CO3的物质的量为0.0028mol，0.3gNaHCO3的物质的量为O．0036mol，加入3mL稀盐酸后，如果不考虑溶液体积变化，Na2CO3的物质的量浓度为0.93mol/L，NaHCO3的物质的量浓度为1.2mol/L，由此来比较反应速率是不科学的。第五，浓度小于6mol/L的盐酸都可称之为稀盐酸，原实验只是模糊的说要用稀盐酸，这在操作中是不好把握的。【解决问题的设想】基于上述提出的四点不足，我们

4、小组提出了如下几点对应的解决方案。11、对于使用气球收集气体气密性差的原实验，我们采用了排水法收集气体，排水法大大的提高了收集气体的气密性，但是也存在着CO2可溶于水的不足。2、对于Na2CO3和NaHCO3的质量不等以及物质的量不等的问题，我们采取的方法是使Na2CO3和NaHCO3均大大过量，从而由控制稀盐酸的浓度相同来控制反应条件一致。3、对于原实验只能给学生定型表征，我们设计了由排出同样体积的CO2所用的时间的对应关系来求得反应速率，从定量计算的角度来使学生深化对于碳酸钠和碳酸氢钠区别的理解以及记忆。4、对于盐酸浓度的确定，我们查阅了相关文献资料。文献中实验证明只有浓度在0.5-1.0

5、mol/L的稀盐酸跟Na2CO3和NaHCO3反应才能根据反应的剧烈程度区分反应的剧烈程度。同时，实验室有提供配制好的1mol/L稀盐酸，故本小组则采用浓度为1.0mol/L稀盐酸作为与Na2CO3和NaHCO3反应的试剂。【设计实验方案】1、实验原理Na2CO3和NaHCO3反应产生CO2，但是根据反应方程式可知两种固体的反应产生的快慢有很大的区别。NaCO2HCl2NaClHOCO2322NaHCOHClNaClHOCO322本实验是Na2CO3和NaHCO3大大过量，所以Na2CO3不会立刻和稀盐酸发生NaCO2HCl2NaClHOCO的反应，而

6、是先与稀盐酸反应生成2322NaHCO3，再由NaHCO3与稀盐酸反应生成CO2。所以会出现NaHCO3与稀盐酸的反应要比Na2CO3与稀盐酸的反应剧烈得多的实验结果。并由排出同样体积的水即收集相同体积的CO2所用的时间计算出反映的速率2之比。从定量计算角度再次理解这个问题。2、实验仪器及试剂(1)试剂：碳酸钠固体、碳酸氢钠固体、1.0mol/L稀盐酸溶液(2)仪器：铁架台、圆底烧瓶、单孔橡胶塞、分液漏斗（20ml）、橡胶导管、玻璃弯管、集气瓶（100ml）、双孔橡胶塞、锥形瓶(200ml)3、实验步骤1、如下图组装1套反应装置,组装好后，检查装置气密性。2、向圆底烧瓶中加入1gNa2CO3固

7、体，向分液漏斗中加入10ml稀盐酸。（体积约为分液漏斗的一半）3、打开分液漏斗，开始滴加稀盐酸，观察实验现象，并在排出水的量为10ml即收集的气体的体积为10ml时记录所用时间并停止反应。4、将药品换成NaHCO3并重复步骤2,3。5、处理实验数据。4、实验装置图3.分液漏斗（内装有稀盐酸）2.支管圆底烧瓶（内装有药品）4.集气瓶（内5.锥形瓶（带1.铁架台装有水）刻度）3【实验过程记录】1、在进