Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应实验比较的改进

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实验创新与教具制作2015年8

图1 旧人教版中的实验方案
总第224

实验创新与教具制作溶液、0.1 mol •L -1的稀盐酸、5 mL 注射器两个、气球(2个)。

三、实验装置
取一支25 mL 碱式滴定管(最小分度:0.1 ml ;直径:10 mm ;全长约:700 mm),去掉胶管以下部分。

再用带有长塑料细导管(可用废弃的儿童吸奶管)的橡胶塞塞紧管口(若0刻度以上过长可用玻璃刀环割处理),并使胶塞下缘与0刻度液面相平,且保持深入滴定管内部的塑料细导管长度大于100 mm ,这样反应装置就组装完毕(如图2所示)。

用同样的方法再制作一套同样的装置
以用作反应对照。

图2 反应的实验装置
四、实验方法 1.向装置中加入反应液
检查装置的气密性后,将外置塑料细导管伸入装有约10 mL 的0.1 mol·L -1NaHCO 3溶液中,用洗耳球将约5 mL 的溶液吸入碱式滴定管中,液体的量可根据碱式滴定管的刻度控制(如图3所示)。

图3 向滴定管中加液体
由于加入液体的高度低于内置塑料管的高度,所以移开洗耳球后液体不会流出来。

再用膨胀容积约为200 mL 的气球套装滴定管密封。

用同样的方法再向另一套装置中加入约5 mL 的0.1 mol·L -1Na 2CO 3溶液,套装同规格的气球建立密闭装置。

并同时固定在铁架台的滴定管夹上,这样Na 2CO 3和NaHCO 3与盐酸反应实验比较的装置就组装完毕(如图4所示)。

图4 比较实验的装置
2.反应操作对照
取2只15 mL 医用注射器,分别吸入约10 mL 的0.1 mol·L -1稀盐酸,并连在碱式滴定管下面的橡胶管上,
气球
0.1mol·L -1NaHCO 3溶液
0.1 mol·L -1Na 2CO 3溶液
0.1 mol·L -1稀盐酸
实验创新与教具制作
2015年8
月保持气密性良好。

先轻轻推动两注射器的活塞,使滴定管内的细塑料管内充满稀盐酸,再继续缓缓推动活塞沿细塑料管外壁向两滴定管内加入稀盐酸,使进入两滴定管内的稀盐酸约5 mL 。

此时装有0.1 mol·L -1 NaHCO 3溶液的滴定管中会产生大量气体直至滴定管上面的气球冲起,发生反应HCO 3-+H + = CO 2↑+ H 2O ;而装0.1 mol·L -1 Na 2CO 3溶液的滴定管中则无明显现象变化,只发生CO 32-+H + = HCO 3-1。

继续用注射器向装有Na 2CO 3溶液的滴定管中加入稀盐酸约2 mL ,滴定管中会也会产生大量气体直至滴定管上面的气球冲起(如图
5
所示)是因为发生了反应HCO 3-+H + = CO 2↑+ H 2O 。

图5 实验现象图示
五、改进后的优点 1.试剂微量化
两个实验分别采用5 mL 的0.1 mol·L -1稀盐酸与5 mL 的0.1 mol·L -1NaHCO 3溶液反应、10 mL 的0.1 mol·L -1的稀盐酸与5 mL 的0.1 mol·L -1Na 2CO 3溶液反应,产生CO 2的物质的量约0.000 5 mol ,合标准状况约为112 mL 。

2.巧用硬质细塑料管
该实验中插入碱式滴定管中的硬质细塑料管在加入NaHCO 3溶液和Na 2CO 3溶液时起了密封液体的作用;
而在加入稀盐酸时采用逆重力作用加入,既有利于加入液体量的控制,又有利于液体间反应的充分,真是一举两得。

3.绿色环保、一管多用
整个实验过程中,采用液体与液体反应,没有气体的外溢。

其他污染性的气体可同样利用该装置密闭的特点观察颜色和状态,如在滴定管中加入高锰酸钾粉末,再用注射器通过细塑料管加入浓盐酸,就可以制得Cl 2了。

尾气的吸收又可以通过细塑料管加入液体吸收剂来处理,体现绿色环保精神。

4.实验一体化
该实验将两个定量实验有机地结合在一起,并能通过实验对照让学生产生直观影像,进而理解反应的实质,培养学生实验定量化的意识。

参考文献
作者信息
贾同全,本科,中教一级。

肥城市第一高级中学,271600
[1] 武永兴,胡美玲.全日制普通高级中学教科
书(必修)化学第一册[M].北京:人民教育出版社,1997:32-33.
[2] 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.。