碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应

关于碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的实验研究人教版高中化学必修教材[1]第一册32页有这样一个实验：在两只试管中分别加入3mL 稀盐酸，将两个各装有0.3gNa2CO3和NaHCO3粉末的小气球分别套在两只试管口。

将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中，比较它们放出CO2的快慢。

由此实验得出的结论是：Na2CO3和NaHCO3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。

笔者认为该实验存在如下问题：1、对这个实验的质疑1.1教材中没有指明稀盐酸的具体浓度只要是稀盐酸就可以吗？浓度小于等于6mol/L的盐酸都是稀盐酸，笔者将6mol/L的稀盐酸同时加入Na2CO3和NaHCO3固体中，反应现象同样的剧烈，根本分辨不出Na2CO3和NaHCO3。

笔者通过大量的实验证明只有浓度小于1mol/L的稀盐酸跟Na2CO3和NaHCO3反应才能根据反应的剧烈程度区分Na2CO3和NaHCO3。

鲁科版化学新教材中把这个实验中盐酸的浓度定为0.5mol/L，应该也是基于这方面的考虑。

1.2用等质量的Na2CO3、NaHCO3与等量盐酸反应比较速率科学吗？化学反应速率的快慢不仅取决于物质的性质，还与反应物的浓度有关。

0.3g Na2CO3的物质的量为0.0028mol，0.3g NaHCO3的物质的量为0.0036mol，加入3mL稀盐酸后，如果不考虑溶液体积变化，Na2CO3的物质的量浓度为0.93mol/L，NaHCO3的物质的量浓度为1.2mol/L，由此NaHCO3与等量盐酸反应来比较反应速率是不科学的。

1.3通过产生气体的量比较反应速率科学吗？根据化学反应方程式，盐酸浓度为1mol/L（该浓度可以根据与盐酸的反应现象区分出碳酸钠和碳酸氢钠）时：上述两个反应盐酸的量都是不足的，产生气体的量应该由盐酸的量来计算，而盐酸的量是相同的，因此在不考虑误差的情况下，气球胀得应该是一样大的。

碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应现象哎呀，这碳酸钠和碳酸氢钠跟盐酸的反应，简直就像是一对冤家，它们之间的火花可真是爆炸性的！
记得有一次，我在实验室里搞实验，实验室里那股严谨的氛围让我戴上眼镜，拉着白大褂，一本正经。

我拿起碳酸钠，这东西看起来平平无奇，淡黄色的晶体，放在手上沉甸甸的。

我把它小心翼翼地放入试管里，心里默念着：“这可是关键的一步啊！”
接着，我把盐酸慢慢倒入试管里，心里打着鼓。

没想到，一下子就发生了化学反应，试管里“砰”的一声，就像放了一个小烟花，白色的泡沫开始翻滚，这泡沫就像无数个白色的精灵，欢快地在试管里跳跃。

我当时就傻眼了，心里想着：“这是怎么回事？怎么跟我想象的不一样？”我赶紧戴上手套，把试管拿起来，眼睛瞪得大大的，看着那股泡沫像一朵盛开的花，争先恐后地想要挣脱试管束缚。

这泡沫也太有活力了，简直是欢乐的海洋！
这时，实验室的另一个同学跑过来，拍拍我的肩膀说：“刘老师，这是碳酸钠和盐酸反应的结果，这就是所谓的碳酸钠和盐酸反应现象啊！”
我这才回过神来，笑着说：“哎呀，看来我也要跟上时代的步伐了，这反应现象真是好玩得很啊！”
这反应现象，就像生活中的一些小插曲，让人感到欢乐和惊喜。

碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸的反应，就像一场戏，有开始，有高潮，还
有结束。

它们之间的碰撞，也让我明白，生活中，有时候就需要这么一点火花，才能让生活变得有趣。

碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应的快慢比较
一、实验目的：
通过数字化实验技术分别测定碳酸钠和盐酸、碳酸氢钠和盐酸反应中的压强变化，探究二个反应的快慢程度，进而探究碳酸钠和盐酸反应的实质。

二、实验原理：
碳酸钠和盐酸的反应分两步进行，首先是碳酸根和氢离子反应生成碳酸氢根，然后碳酸氢根再和氢离子反应生成CO2气体，由此可知相同条件下，碳酸氢钠和盐酸产生气体的速率更快。

三、实验用品：
仪器：朗威®DISLab6.0 数据采集器、压强传感器、三口烧瓶、针筒、烧杯、磁力搅拌器、铁架台、计算机、滤纸。

药品：0.1mol/L的盐酸溶液，碳酸钠和碳酸氢钠粉末。

四、实验装置：
五、实验内容及步骤
1、称取0.1g碳酸钠置于干燥洁净的三口烧瓶中，用①号针筒吸取10ml 0.1 mol/L的盐酸溶液，按图1组装仪器。

2、连接计算机、数据采集器及压强传感器（含电极）。

打开计算机，进入V6.0 实验
软件系统。

点击“通用软件”，系统自动识别所接入的传感器，并显示压强值。

3、将连接好压强传感器的胶塞堵住试管口，观察压强示数是否稳定，如果示数有所下降，则说明装置漏气，需更换胶塞。

4、打开“组合图线”，添加“压强-时间”图线，点击“开始记录”，观察实验过程中气压的变化情况。

5、将绘制好的“压强-时间”图线锁定。

6、把0.1 g 碳酸钠换成0.1g碳酸氢钠，重复上述实验。

六、实验结果与讨论
七、结论。

碳酸钠、碳酸氢钠固体与盐酸反应的热效应探究教材分析：本节是人教版选修4第一章的第三节内容，是对必修一第二章《化学能与热能》的扩展与提高。

“碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸的反应”是选自人教版必修一，本节课是以碳酸钠、碳酸氢钠固体与稀盐酸反应为前提，分析、讨论、归纳盖斯定律的涵义与用途。

学情分析：学生现有的知识基础：知道化学能与热能的相互转化学生现有的能力：基本的实验操作能力，对化学反应过程中有能量变化这一事实已经接受并认可，但只有定性的认识而没有定量的认识和计算。

教学目标：学生能通过实验探究、对比的方法，归纳出影响碳酸钠、碳酸氢钠固体与稀盐酸反应热效应的原因，并能从实验中得出盖斯定律。

养成科学严谨、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的科学素养。

教学重点：从反应热的角度分析碳酸钠、碳酸氢钠固体与稀盐酸的反应教学难点：盖斯定律的内涵试剂1 试剂2 现象 30mL 盐酸 Na 2CO 3(s) 30mL 盐酸NaHCO 3(s)产生认知冲突小组成员汇报实验结果：碳酸钠固体与稀盐酸：温度升高 碳酸氢钠固体与稀盐酸：温度降低以事实为依据增加感性认识 PPT 展示 用温度传感器测量上述反应的温度变化的温度-时间图像。

追问：为什么产生这样的差异性？碳酸钠溶于水 碳酸氢钠溶于水小组合作、讨论 PPT高一内容：碳酸钠固体、碳酸氢钠固体溶于水的实验及在水溶液中反应的离子方程式根据已学知识分析原因： 1、 固体的溶解热 2、 离子间的反应热使学生新旧知识能结合起来一个化学反应可能存在多个过程，每个过程都可能有热效应存在，今天我们主要研究这两个过程中热效应与总反应热效应的关系。

引入主题设计实验分析固体与盐酸反应的温度变化和固体溶解、离子之间反应的温度变化。

（注意控制变量）控制变量思想：等物质的量的固体，等体积、等物质的量浓度的盐酸，等体积的水 实验验证：1、 固体的溶解热2、 所得溶液恢复至常温，再加入盐酸的反应热试剂1 试剂2 温差（℃） 恢复至常温 试剂3 温差（℃30mL 水 1.89g 碳酸钠固体 30mL 盐酸 30mL 水1.50g 碳酸氢钠固体30mL 盐酸由于溶解后温度发生变化，为减少实验误差，需要恢复至常温，但时间比较长。

等质量碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸生成的二氧化碳体积等质量的碳酸钠（Na2CO3）和碳酸氢钠（NaHCO3）与足量盐酸（HCl）反应生成二氧化碳（CO2）时，可以根据化学反应方程式来计算生成的二氧化碳的体积。

由于题目中指出是等质量的情况，我们需要考虑的是每种物质的摩尔质量以及它们分别与盐酸反应生成二氧化碳的摩尔比。

首先，我们需要知道这两种物质的摩尔质量：- 碳酸钠（Na2CO3）的摩尔质量约为106 g/mol- 碳酸氢钠（NaHCO3）的摩尔质量约为84 g/mol假设我们有1克的每种物质，那么它们的摩尔数将为：- 1g Na2CO3 = 1/106 mol Na2CO3- 1g NaHCO3 = 1/84 mol NaHCO3根据化学反应方程式：- Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2- NaHCO3 + HCl -> NaCl + H2O + CO2从反应式可以看出，1摩尔Na2CO3可以产生1摩尔CO2，而1摩尔NaHCO3也可以产生1摩尔CO2。

因此，对于1克的每种物质，产生的CO2的摩尔数将与它们的摩尔数相等。

在标准状况下（0°C，1atm），1摩尔气体的体积约为22.4L。

因此，我们可以计算出每种情况下产生的CO2的体积：- 对于Na2CO3: (1/106) mol * 22.4L/mol ≈ 0.211L CO2- 对于NaHCO3: (1/84) mol * 22.4L/mol ≈ 0.267L CO2所以，等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时，碳酸氢钠会产生更多的二氧化碳。

如果我们考虑的是等摩尔的情况，则它们产生的二氧化碳体积将是相同的。