碳酸钠溶液碳酸氢钠溶液与盐酸反应的实验设计.doc

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摘要:为形象直观地向学生呈现碳酸钠溶液与盐酸反响分两步进展,碳酸氢钠溶液与盐酸反响只有一步,笔者设计了一套试验装置,并介绍了利用该装置,在课堂中呈现碳酸钠溶液与稀盐酸反响的试验探究过程。实践说明,该实验活动能更好地帮助学生领悟相关的化学反响原理,提升了教学效果。
关键词:碳酸钠溶液;盐酸;分步反响;试验
人教版高中化学必修1第三章《金属及其化合物》其次节《几种重要的金属化合物》中有碳酸钠和碳酸氢钠的性质教学内容,但教材中并未设计碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反响相关试验。如分别向碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液中逐滴滴加盐酸,理论上两溶液与盐酸反响现象是不同的,碳酸钠溶液和盐酸反响先无气体消灭,当盐酸滴加到肯定量时才消灭二氧化碳气体,而碳酸氢钠溶液中从开头滴加盐酸就应有二氧化碳气体生成。缘由在于碳酸钠溶液和盐酸反响有两步:〔1〕CO2-3+H+HCO-3;〔2〕HCO-3+H+H2O+CO2↑,碳酸氢钠
溶液与盐酸反响就一步:HCO-3+H+H2O+CO2↑。但假设用试管来演示向碳酸钠溶液逐滴滴加盐酸试验,试验结果说明,自始至终,碳酸钠溶液中均会有明显的气泡生成。
为什么试验现象与理论结果不全都?笔者认为主要原因:可能是向碳酸?c溶液中滴加盐酸后,盐酸并不能均匀快速的分散到整个碳酸钠溶液中,从而使得碳酸钠溶液局部范围内盐酸过量,连续发生两步反响,生成了二氧化碳气体。
为形象直观地向学生呈现碳酸钠溶液与盐酸反响分两步进展,碳酸氢钠溶液与盐酸反响只有一步。现设计如下实验:
试验器材:一样大小的两支硬质玻璃管、两个橡胶塞、两个气球、滴定管夹、两支规格〔20mL〕一样且带有针头的注射器。
试验操作步骤:
两支硬质玻璃管下端均用橡胶塞塞紧。
向左边玻璃管中注入5mL1mol/L的碳酸钠溶液,向右边玻璃管中注入5mL1mol/L的碳酸氢钠溶液。在两根玻璃管上端均套上两个规格一样的气球,并用细铁丝扎紧。
取两支规格一样的注射器,
20mL,将两支注射器分别扎进两根玻璃管的橡胶塞中。
将两支注射器中的盐酸同时按一样的速率,缓缓的注射到玻璃管中。
试验现象:
当左侧玻璃管注射进的盐酸体积小于10mL时,玻璃管中只有格外少量的气泡产生,其上端气球无明显现象,但当
注射进盐酸体积超过10mL时,该玻璃管中产生了大量气泡,其上方的气球也渐渐快速鼓了起来。右侧玻璃管一注射进盐酸后,就有大量气泡生成,其上端气球明显渐渐鼓了起来。当向两根玻璃管中均注射完全部盐酸后,两玻璃管上端气球膨胀体积到达最大且体积相等。
试验结论:
通过比照试验现象分析,证明碳酸钠溶液与盐酸分两步反响,第一步不产生气体,其次步才产生气体,而碳酸氢钠溶液与盐酸反响只有一步。当盐酸足量时,等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠产生的二氧化碳气体体积相等。
试验装置优点:
能较直观的说明碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液与盐酸反应现象不同,碳酸钠溶液开头无明显气体产生,待盐酸注入一半量后才产生气体,碳酸氢钠溶液自始至终都有气体生成。
通过气球膨胀体积大小的比较很简洁得出结论:当盐酸足量时,等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠产生的二氧化碳气体体积相等。
试验时所使用的盐酸浓度是碳酸钠、碳酸氢钠溶液浓度的一半,这样有效削减了刚开头时碳酸钠溶液中产生气体
〔理论上不应当有气体〕。另因承受了从玻璃管下端向上注射盐酸的方法,使产生的二氧化碳在溶液中逆重力向上,使
其与碳酸钠溶液充分接触,进一步削减了碳酸钠溶液中刚开始参加盐酸过程中产生气体的干扰。
装置简洁,操作便利。试验成功关键:
药品的浓度与用量要恰当:为避开参加盐酸过程中,盐酸局部浓度过高,碳酸钠溶液宜用饱和溶液。另盐酸浓度为碳酸钠和碳酸氢钠溶液的一半,致使盐酸理论体积消耗量比较大,微量的盐酸参加碳酸钠溶液,消灭局部酸浓度过大的概率减小。
在试验过程中,要保证装置的气密性良好,注射器活塞推动快慢要全都。
参考文献:
[J].化学教学,2022〔9〕:57-58.
伍强,[J].化学教学,2022〔8〕:63-65.
[J].试验教学与仪器,2022,30〔5〕:36-37.
[J].化学教学,2022〔5〕:50-52.
作者简介:
余传继,疆库尔勒市,其次师华山中学。