碳酸钠与碳酸氢钠性质实验探究青田中学化学组胡智平高二化学2021年6月A、碳酸钠溶液中滴加稀盐酸至过量发生分步反应的原理（3）2HCl(过量
)+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑ CO32－ +2H+(过量)＝H2O+CO2↑（1）Na2CO3+HCl(
少量) ＝NaHCO3+ NaCl CO32－ +H+(少量)＝HCO3－（2）NaHCO3+HCl＝NaCl+
H2O+CO2↑ HCO3－ +H+＝H2O+CO2↑（4）Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHC
O3 CO32－ +CO2+H2O＝2HCO3－B、稀盐酸中滴加碳
酸钠溶液至过量发生分步反应的原理1.反应原理剖析一、碳酸钠溶液与稀盐酸反应2.实验方案设计请你设计你认为可行的方案？第一种方案：设
计Na2CO3 和NaHCO3 固体与稀盐酸反应的对比实验，根据NaHCO3 与稀盐酸反应比Na2CO3 与稀盐酸反应剧烈的实验现
象，推测Na2CO3 与盐酸发生分步反应；第二种方案：设计向Na2CO3 溶液中滴加稀盐酸至过量的实验，根据反应溶液的酸碱性强弱变
化和生成CO2 气体等实验现象，断定Na2CO3 与盐酸发生分步反应。3. 实验装置的设计设计的实验装置如图1 所示，在250mL
广口瓶的橡皮塞中，打三个小孔，中间小孔插入分液漏斗，两边两个小孔分别插入玻璃管，一管与气球连接，另一管用橡皮管与分液漏斗上口的导
管连接，要求装置气密性良好。用导管将分液漏斗上口与广口瓶连通，保持压强平衡，分液漏斗中液体能顺畅流下，若反应生成气体，气球增大缺陷
？局部浓度HCl大，可能会看到气泡4. 实验现象（1）在广口瓶中加入1mol·L － 1 碳酸钠溶液20mL，在分液漏斗中加入1m
ol·L－1稀盐酸20mL，打开活塞，保持稀盐酸以适中速度滴下，同时不断搅拌。反应没有气泡产生，气球没有增大（2）在分液漏斗中再加
入1mol·L－ 1 稀盐酸20mL，打开活塞，稀盐酸顺畅流下，同时不断摇动装置。反应产生气泡，气球逐渐增大（3）在广口瓶中加入1
mol·L－1 稀盐酸20mL，在分液漏斗中加入1mol·L－1碳酸钠溶液20mL(在配制时添加少量二乙醇胺盐酸盐)，打开活塞，滴
加碳酸钠溶液约10mL 关闭活塞，同时不断摇动装置。反应产生气泡，气球逐渐增大（4）再打开活塞，滴加剩下的碳酸钠溶液，并不断摇动装
置约1min。气球干瘪5. 实验结论及引发的问题在碳酸钠溶液中如果不添加二乙醇胺盐酸盐，吸收二氧化碳气体的速度就较慢。摇动实验装置
达到气球干瘪需要4 至6 分钟，实验费时。在碳酸钠溶液中如果添加少量的二乙醇胺盐酸盐，就能加快碳酸钠溶液吸收二氧化碳气体的速度。二
乙醇胺盐酸盐活化碳酸钠溶液吸收二氧化碳气体的机理如下：(1)(HOC2H4)2NH2+ +CO32－? (HOC2H4)2NH+H
CO3－(2)CO2+2(HOC2H4)2NH ? (HOC2H4)2NH2+ +(HOC2H4)2NCOO－（比原来快，原来
因为难溶于水而反应慢）(3)(HOC2H4)2NCOO－+H2O ? (HOC2H4)2NH+HCO3－在中学化学辅导资料或考
题中，常常出现：“在饱和碳酸钠溶液中通入少量的二氧化碳气体生成白色沉淀”。实际上，在饱和碳酸钠溶液中持续通入二氧化碳气体至几个小时
才出现白色沉淀。原因是饱和碳酸钠溶液吸收二氧化碳气体生成碳酸氢钠的速度较慢，另则生成少量的碳酸氢钠也不可能达到饱和溶液状态，因此在
饱和碳酸钠溶液中通入少量的二氧化碳气体不可能有碳酸氢钠晶体析出。用新设计的实验装置，对碳酸钠溶液与稀盐酸互滴反应进行半定量实验探究
，呈现向碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸反应以及二氧化碳气体和碳酸钠溶液反应的直观实验现象，能深刻领悟碳酸钠溶液与稀盐酸互滴反应各步化学
反应原理，领会化学反应中量变与质变的思想。二、碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应（1）Na2CO3+HCl( 少量) ＝NaHCO3+
NaCl CO32－ +H+(少量)＝HCO3－（2）NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑
HCO3－ +H+＝H2O+CO2↑1.反应原理剖析Na2CO3+2HCl( 足量) ＝ H2O+CO2↑
+ 2NaCl CO32－ +2H+(足量)＝ H2O+CO2↑ 2.实验方案设计请你设计你认为可行的方案？3.
实验装置的设计在两支试管中分别加入3mL 稀盐酸，将两个各装0.3gNa2CO3 或NaHCO3 粉末的小气球分别套在两支试管口
。将气球内的Na2CO3 和NaHCO3 同时倒入试管中。”通常观察到NaHCO3 固体与稀盐酸反应速率比Na2CO3固体与稀盐酸
反应速率大。缺陷？缺陷？两个反应速率大小与如下三个因素有关：一是Na2CO3 与盐酸发生分步反应；二是颗粒大小，无水Na2CO3
固体颗粒较大，NaHCO3晶体颗粒较小；三是热效应，Na2CO3 固体溶解以及与盐酸反应均是放热，NaHCO3 晶体溶解以及与盐酸
反应均是吸热。4. 实验现象5. 实验结论及引发的问题对比实验基本要求三、碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性比较四、碳酸钠、碳酸氢钠与氯化钙
溶液反应碳酸氢钠和氯化钙反应时有以下3种情况：（1）当氯化钙和碳酸氢钠浓度极大时，直接生成碳酸氢钙沉淀，同时有碳酸钙和二氧化碳生成。（2）当混合后，溶液中的钙离子和碳酸根离子浓度积大于碳酸钙的溶度积时，CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O（3）当氯化钙和碳酸氢钠浓度极小时，二者不能反应。 |
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