碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应实验的改进

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:20062401133 1. 改进问题的提出 在区分碳酸钠(NaCO)和碳酸氢钠(NaHCO)的实验中，一般为233 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 NaCO和23NaHCO粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的NaCO和323NaHCO同时倒进试管中，比较它们放出CO的快慢、多少和剧烈程度。由此32 实验得出的结论是:NaCO和NaHCO都能与稀盐酸反应，且NaHCO与稀2333盐酸的反应比NaCO的剧烈得多。 23 得出这样的结论，是因为NaHCO与稀盐酸反应放出的气体把气球充得比3 NaCO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23 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NaHCO和NaCO固体中，反应现象都是同323 样的剧烈，基本分辨不出NaHCO和NaCO。只有浓度小于1mol/L的稀盐酸323 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 NaHCO比0.3g NaCO与足量的稀盐酸产生的气体量多1/4，所以即使NaCO32323和NaHCO与盐酸的反应速度一样，也是观察到NaHCO与盐酸的反应剧烈一33 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NaCO和NaHCO。 233 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 + NaCO CO+ HO + NaCl 232 2 HCl + NaHCO CO+ HO + NaCl 32 2 2、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)、NaCO、NaHCO 233 3、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NaCO和NaHCO。如可取量NaCO g(0.03 mol)23323 及NaHCO g(0.03mol)。 3 (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):54 [2] 潘阳. 碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应实验的改进[J]. 教学月刊(中学 版),2003(8A):52 [3] 人民教育出版社化学室. 全日制普通高级中学教科书——化学第一册(M). 北京:人民教育出版社,2003