碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应实验的改进.doc

碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应实验的改进梁传玉 20062401118 赵俊琳 20062401130 李珊珊 20062401136 李海宁：200624011331. 改进问题的提出在区分碳酸钠（Na2CO3）和碳酸氢钠（NaHCO3）的实验中，一般设计为以下实验：往两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有0.3g Na2CO3和NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒进试管中，比较它们放出CO2的快慢、多少和剧烈程度。由此实验得出的结论是：Na2CO3和NaHCO3都能与稀盐酸反应，且NaHCO3与稀盐酸的反应比Na2CO3的剧烈得多。得出这样的结论，是因为NaHCO3与稀盐酸反应放出的气体把气球充得比Na2CO3的更大，以此来区分碳酸氢钠和碳酸钠，但改实验操作起来会有很多问题：（1）稀盐酸浓度不明确，在实验的过程中不好把握。稀盐酸浓度小于6mol/L，就算是2mol/L的稀盐酸同时加入NaHCO3和Na2CO3固体中，反应现象都是同样的剧烈，基本分辨不出NaHCO3和Na2CO3。只有浓度小于1mol/L的稀盐酸与碳酸钠和碳酸氢钠反应才能从反应的剧烈程度区分开来。（2）反应的剧烈程度及产生气体的量，都用人眼判断，容易产生误差。0.3g NaHCO3比0.3g Na2CO3与足量的稀盐酸产生的气体量多1/4，所以即使Na2CO3和NaHCO3与盐酸的反应速度一样，也是观察到NaHCO3与盐酸的反应剧烈一些，这是定性实验的缺点。（3）将气球简单套在试管口，气密性差，气球胀大的同时容易脱落。而且在加入碳酸钠和碳酸氢钠时，部分粉末粘附在气球里和试管壁上而导致实验的失败。（4）实验中,采用的气球较软,一个人同时操作较困难,固体粉末难以完全倒入试管中，且气球膨胀后体积不同而产生的压力也不一样,对反应速率有影响,效果不是很好。（5）称取等质量碳酸钠和碳酸氢钠但是两个的物质的量不同。物质的量大，得到的溶液浓度也大，速率也大。因此,研究的浓度不能相等，实验就没有可比性。二、实验方案设想实验过程中所选用的盐酸浓度足够小，小到可以在反应的时候将两个的速率区分。所以实验中用的盐酸浓度为0.5 mol/L。将等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠加入到所配出的溶液，这样产生的气体的物质的量也是相等的。同时，针对以上的问题所在，提出下面相应的改进：a、配出浓度为0.5 mol/L的盐酸。b、量取等物质的量的Na2CO3和NaHCO3。c、用滤纸包住药品，避免由于药品量少而部分又粘附在气球或试管内壁上而失去可比性。把滤纸包放到气球里。d、以具支试管来代替试管，支管紧紧套上乳胶管，并用止水夹夹紧乳胶管的出口。d、将气球(气球口径应比具支试管管口小)套在试管口上并用橡胶圈扎紧。e、通过产生等体积气体的时间与气球的大小两个方面来评价反应速率。三、设计方案1、原理与步骤HCl + Na2CO3 CO2 + H2O + NaClHCl + NaHCO3 CO2 + H2O + NaCl2、仪器和试剂（1）仪器：具支试管（2支）、滤纸、气球、止水夹、乳胶管、橡胶圈（2）试剂：盐酸（0.5mol/L）、Na2CO3、NaHCO33、步骤和过程（1）分别往2支具支试管内装入15mL 0.5mol/L的盐酸。（2） 量取相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3。如可取量Na2CO3 g(0.03 mol)及NaHCO3 g(0.03mol)。（3）用滤纸分别包住碳酸钠和碳酸氢钠，并把滤纸包放进气球里，将气球(气球口径应比具支试管管口小)套在试管口上并用橡胶圈扎紧。（4）具支试管的支管紧紧套上乳胶管，并用止水夹夹紧乳胶管的出口。（5）取半截试管用澄清石灰水润湿内壁待用。（6）将气球内的滤纸包倒进具支试管里，比较反应的剧烈程度和气球胀大的速度。（7）反应停止后，比较气球的大小。（8）将半截试管套住乳胶管，乳胶管口离半截试管底端1cm左右，用棉花塞住试管口，慢慢松开止水夹，注意控制出气速度。图1 实验装置图四、参考文献1 吴丹,马宏. 对碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应实验的商榷J. 化学教育,2007(11):542 潘阳. 碳酸钠