碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应
一、课本实验 设计方法区别碳酸钠和碳酸氢钠
二、实验目的 比较剧烈程度
从原教材的实验结论“NaHCO3和Na2CO3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”可以看出,这一实验的直接目的是为了比较反应的剧烈程度,即比较反应速率。
三、改进原因
1.0.3g Na2CO3和 NaHCO3分别与足量的盐酸反应,通过计算本身是NaHCO3与盐酸反应产生的气体要多一些,作为对比实验数据不够恰当。
2.课本上的实验仅仅区分了Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应的快慢,但是它没有从本质上去解释为什么Na2CO3与盐酸反应要慢一些,而NaHCO3与盐酸反应要快一些。
3.在同时倒置气球的过程中,有可能两种固体不能同时与盐酸接触反应。另外,固体装在气球里面,在倒置时有可能粘在气球内壁或小试管的上方,使得反应不够充分。
4.实验中,采用的气球较软,一个人同时操作较困难,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.稀盐酸浓度不明确,在实验的过程中不好把握。稀盐酸浓度大于1mol/L,在同时加入NaHCO3和Na2CO3固体中时,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。
6.称取等质量碳酸钠和碳酸氢钠,但是两个物质的量不同。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。
四、改进方案
1.实验原理 2HCl+ Na2CO3=CO2↑+H2O+NaCl
HCl+NaHCO3=CO2↑+H2O+NaCl
2.仪器和试剂 仪器:大玻璃管(2支)、气球(2只)、橡皮塞、注射器、滴定台、滴定夹。
试剂:盐酸(0.5mol/L)、Na2CO3(0.8mol/L)、NaHCO3(0.8 mol/L)。
3.装置图
4.步骤和过程
(1)按如图所示组装实验仪器,并检查装置的气密性。
(2)在注射器中各装入2mL 0.5mol/L的盐酸溶液。
(3)在玻璃管中各装入10mL 0.8mol/L的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。
(4)在两玻璃管的顶部各套一相同规格的气球。
(5)推动注射器同时注入1mL盐酸溶液,仔细观察气球的变化。
(6)继续推动注射器并同时注入剩余的1mL盐酸溶液,观察气球的变化。
5.实验现象
(1)当注入1mL盐酸溶液,可以看到盛装NaHCO3溶液的玻璃管上方的气球鼓起来了,但盛装Na2CO3溶液的玻璃管上方的气球没有鼓起来。
(2)当再次注入剩余的1mL盐酸溶液,盛装Na2CO3溶液的玻璃管上方的气球也鼓起来。
6.实验注意事项
(1)装置中的气密性必须良好,这是实验成功的关键。
(2)用针筒注入稀盐酸时应缓慢、同步。
(3)各溶液最适宜的浓度分别为:稀盐酸0.5mol/L,碳酸钠0.8mol/L,碳酸氢钠0.8mol/L。
(4)碳酸氢钠溶液应现配现用。