碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)對比的實驗改進設計方案

1、碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)對比的實驗改進設計方案林麗蓉、姚志鋒、蘇適之問題的提出高中化學教材(人民教育出版社化學室編著2003年6月第1版)中， 碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸反應，比較放出CO2的多少及劇烈程度，但往往不盡如人意。將氣球簡單套在試管口，氣密性差，氣球脹大的同時容易脫落，而且將碳酸鈉、碳酸氫鈉倒進試管的過程中，部分粉末粘附在氣球里!試管壁上而導致實驗的失敗。碳酸鈉與碳酸鈉熱穩(wěn)定性的比較，要分兩次操作，外部條件很難一致，對比性較弱。實驗設想怎樣才能得到滿意的實驗效果呢？對于碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸的反應，要避免由于藥品量少而部分又粘附在氣球或試管內(nèi)壁上而導致實驗失敗，且氣泡逸出的快慢要明顯，

2、另外，對產(chǎn)生的氣體進行檢驗。對于碳酸鈉與碳酸鈉熱穩(wěn)定性的比較，要保證實驗的外部條件盡量一致，縮短實驗時間，現(xiàn)象明顯。所以必須對實驗設計加以改進。根據(jù)以上的設想，我們給出了兩套裝置對碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸反應進行改進。設計了另外一套裝置對碳酸鈉與碳酸鈉熱穩(wěn)定性的比較進行改進。具體的實驗過程如下。改進與記錄一、碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸的反應（一）改進方法一：1 實驗改進的準備工作(1)實驗前分別在2支具支試管內(nèi)裝入15mL 0.5mol/L的鹽酸。(2)用快速濾紙分別包碳酸鈉和碳酸氫鈉，并把濾紙包放進氣球里；將氣球(氣球口徑應比具支試管管口小)套在試管口上并用橡膠圈扎緊。(3)具支試管的支管緊緊

3、套上乳膠管，并用止水夾夾緊乳膠管的出口。(4)取半截試管用澄清石灰水潤濕內(nèi)壁待用。2 操作過程(1)將氣球內(nèi)的濾紙包倒入具支試管里，比較反應的劇烈程度及氣球脹大的速度。(2)反應停止后，比較氣球的大小。(3)將半截試管套住乳膠管，乳膠管口離半截試管底端1cm左右，用棉花塞住試管口，慢慢松開止水夾，注意控制出氣速度?？捎^察到氣球慢慢干癟，試管變模糊即澄清石灰水變渾濁。3 實驗裝置 （二）改進方法二：1、 實驗步驟及現(xiàn)象（1）在兩只具支試管中分別放入等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉固體粉末（2）在Y型管中裝入適量紅墨水（3）在膠頭滴管內(nèi)吸取等量的稀鹽酸（4）同時滴加鹽酸，可看到碳酸鈉與碳酸氫鈉分別與稀鹽酸

4、反應，紅墨水水注開始上升，碳酸氫鈉的一邊水注上升較快，到達Y的支口處又下降，然后又繼續(xù)上升，循環(huán)往復，而碳酸鈉的一端水注也上升但較慢。2、實驗裝置二、碳酸鈉與碳酸鈉熱穩(wěn)定性對比 1、實驗步驟及現(xiàn)象（1）在具支試管內(nèi)裝Na2CO3，具支試管的小試管內(nèi)裝NaHCO3。（2）在A、B兩支試管內(nèi)裝有澄清石灰水。（3）加熱，很快看見A試管內(nèi)的澄清石灰水變渾濁，而B試管內(nèi)的澄清石灰水則無變化。2、實驗裝置問題與討論1、碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸反應改進方法一：(1)實驗裝置簡單，儀器易找，藥品用量少，操作方便。(2)用濾紙包住藥品，避免由于藥品量少而部分又粘附在氣球或試管內(nèi)壁上而導致實驗失敗，且氣泡逸出的快

5、慢明顯。(3)鹽酸的濃度很關鍵，若鹽酸的濃度稍大(>1mol/L)，2個反應都非常劇烈，無法比較劇烈程度。鹽酸的濃度應控制在0.3mol/L1mol/L。以0.5mol/L最佳，反應的劇烈程度比較明顯。(4)裝置氣密性好，充氣后氣球大小明顯。(5)利用半截試管可形成半封閉氣室，適于產(chǎn)生氣體量少時的性質(zhì)檢驗，操作簡單，現(xiàn)象明顯。(6)增加了檢驗CO2一項，既適宜教師課堂的演示實驗，也適宜學生的分組實驗。2、碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸反應改進方法二：（1）實驗裝置簡單，操作方便（2）氣泡逸出的快慢明顯，且可以反復觀察（3）有趣味性，能增強學們的學習興趣3、碳酸鈉與碳酸鈉熱穩(wěn)定性對比（1）NaHCO3和Na2CO3所處的外部條件基本相同，受熱時間相同。（2）對比性強，學生印象深刻。（3）該實驗所用的教學時間少，克服了課本中分兩次操作所造成的教學時間過長的缺點。參考文獻1 楊華Na2CO3 、NaHCO3 與稀鹽酸反應實驗的改進. 化學教育, 2005（4）2