碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应

８　化学教学　２００７年，第１０期　

关于碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的实验研究　

王娜．白新瑞　（河南大学化学化工学院，河南开封４７５００１）　

文章编号：１００５—６６２９（２ｏｏ７１　１０—０００８—０２　中图分类号：Ｇ６３３．８　文献标识码：Ｃ　

人教版高中化学必修教材【　】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０．３ｇ　Ｎａ２ＣＯ３和ＮａＨＣＯ３粉末的小气球　分别套在两只试管口。将气球内的Ｎａ：ＣＯ，和　

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能与稀盐酸反应，但ＮａＨＣＯ３与稀盐酸的反应要比　

Ｎａ２ＣＯ　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Ｎａ　ＣＯ，和ＮａＨＣＯ，固体中，反应现象同样的剧烈，　根本分辨不出Ｎａ２ＣＯ３和ＮａＨＣＯ，。笔者通过大量的　

实验证明只有浓度小于１ｍｏ１］Ｌ的稀盐酸跟Ｎａ２ＣＯ　和　

ＮａＨＣＯ，反应才能根据反应的剧烈程度区分Ｎａ　ＣＯ，　

和ＮａＨＣＯ，。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Ｎａ２ＣＯ　、ＮａＨＣＯ，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。Ｏ．３ｇ　Ｎａ　ＣＯ，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ＮａＨＣＯ，与等量盐酸反　应来比较反应速率是不科学的。　

大学实验报告

学生姓名 学 号

专 业 年级、班级

实验项目碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应实验的改进

合作组员

实验类型 □验证□设计□综合 实验时间2012 年4 月24 日

实验指导老师 实验评分

【探究问题的提出】

在区分碳酸钠（Na2CO3）和碳酸氢钠（NaHCO3）的实验中，一般设计为以下实验：往两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有0.3g Na2CO3和NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒进试管中，比较它们放出CO2的快慢、多少和剧烈程度。由此实验得出的结论是：Na2CO3和NaHCO3都能与稀盐酸反应，且NaHCO3与稀盐酸的反应比Na2CO3的剧烈得多。

得出这样的结论，是因为NaHCO3与稀盐酸反应放出的气体把气球充得比Na2CO3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NaHCO3和Na2CO3固体中，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。

（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

NaHCO3比0.3g Na2CO3与足量的稀盐酸产生的气体量多1/4，所以即使Na2CO3和NaHCO3与盐酸的反应速度一样，也是观察到NaHCO3与盐酸的反应剧烈一些，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。

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。若盐酸是足量的，NaHCO3比Na2CO3产生的CO2气体多，是因为等质量的Na2CO3物质的量比NaHCO3物质的量小，跟反应速率是没有关系的，所以用产生气体的量来比较反应速率也是不科学的。

1

《碳酸钠、碳酸氢钠固体与稀盐酸反应的热效应探究》

安徽省宣城中学 章旭霞

2015年安徽省高中化学优质课评选 2

碳酸钠、碳酸氢钠固体与盐酸反应的热效应探究

宣城中学 章旭霞

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

教学过程：

教学

内

容 教师活动 学生活动 设计意图

导入 视频：“自加热盒饭”

分析自加热盒饭的加热原理。

今天我们就来共同探讨一下碳酸钠、碳酸氢钠固体分别与稀盐酸反应的热效应问题。 观看并聆听 从视频导入本节课内容，引起学生兴趣

根据已有知识猜测：

1、都是放热反应

2、都是吸热反应

3、一个是吸热反应，另一个是放热反应

过渡 我们说化学是一门以实验为基础的自然学科，那我们就以实验来验证。

学生实验 分组合作：

用温度计测量碳酸钠固体、碳酸氢钠固体分别与30mL稀盐酸（过量）反应前后的温度变化。

通过实验发现问题，3

试剂1

试剂2 现象

30mL盐酸 Na2CO3(s)

30mL盐酸 NaHCO3(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