碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)對(duì)比的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)方案

1、碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)對(duì)比的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)方案林麗蓉、姚志鋒、蘇適之問題的提出高中化學(xué)教材(人民教育出版社化學(xué)室編著2003年6月第1版)中， 碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)，比較放出CO2的多少及劇烈程度，但往往不盡如人意。將氣球簡(jiǎn)單套在試管口，氣密性差，氣球脹大的同時(shí)容易脫落，而且將碳酸鈉、碳酸氫鈉倒進(jìn)試管的過(guò)程中，部分粉末粘附在氣球里!試管壁上而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。碳酸鈉與碳酸鈉熱穩(wěn)定性的比較，要分兩次操作，外部條件很難一致，對(duì)比性較弱。實(shí)驗(yàn)設(shè)想怎樣才能得到滿意的實(shí)驗(yàn)效果呢？對(duì)于碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸的反應(yīng)，要避免由于藥品量少而部分又粘附在氣球或試管內(nèi)壁上而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，且氣泡逸出的快慢要明顯，

2、另外，對(duì)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)于碳酸鈉與碳酸鈉熱穩(wěn)定性的比較，要保證實(shí)驗(yàn)的外部條件盡量一致，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，現(xiàn)象明顯。所以必須對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)加以改進(jìn)。根據(jù)以上的設(shè)想，我們給出了兩套裝置對(duì)碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)。設(shè)計(jì)了另外一套裝置對(duì)碳酸鈉與碳酸鈉熱穩(wěn)定性的比較進(jìn)行改進(jìn)。具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下。改進(jìn)與記錄一、碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸的反應(yīng)（一）改進(jìn)方法一：1 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的準(zhǔn)備工作(1)實(shí)驗(yàn)前分別在2支具支試管內(nèi)裝入15mL 0.5mol/L的鹽酸。(2)用快速濾紙分別包碳酸鈉和碳酸氫鈉，并把濾紙包放進(jìn)氣球里；將氣球(氣球口徑應(yīng)比具支試管管口小)套在試管口上并用橡膠圈扎緊。(3)具支試管的支管緊緊

3、套上乳膠管，并用止水夾夾緊乳膠管的出口。(4)取半截試管用澄清石灰水潤(rùn)濕內(nèi)壁待用。2 操作過(guò)程(1)將氣球內(nèi)的濾紙包倒入具支試管里，比較反應(yīng)的劇烈程度及氣球脹大的速度。(2)反應(yīng)停止后，比較氣球的大小。(3)將半截試管套住乳膠管，乳膠管口離半截試管底端1cm左右，用棉花塞住試管口，慢慢松開止水夾，注意控制出氣速度。可觀察到氣球慢慢干癟，試管變模糊即澄清石灰水變渾濁。3 實(shí)驗(yàn)裝置 （二）改進(jìn)方法二：1、 實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象（1）在兩只具支試管中分別放入等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉固體粉末（2）在Y型管中裝入適量紅墨水（3）在膠頭滴管內(nèi)吸取等量的稀鹽酸（4）同時(shí)滴加鹽酸，可看到碳酸鈉與碳酸氫鈉分別與稀鹽酸

4、反應(yīng)，紅墨水水注開始上升，碳酸氫鈉的一邊水注上升較快，到達(dá)Y的支口處又下降，然后又繼續(xù)上升，循環(huán)往復(fù)，而碳酸鈉的一端水注也上升但較慢。2、實(shí)驗(yàn)裝置二、碳酸鈉與碳酸鈉熱穩(wěn)定性對(duì)比 1、實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象（1）在具支試管內(nèi)裝Na2CO3，具支試管的小試管內(nèi)裝NaHCO3。（2）在A、B兩支試管內(nèi)裝有澄清石灰水。（3）加熱，很快看見A試管內(nèi)的澄清石灰水變渾濁，而B試管內(nèi)的澄清石灰水則無(wú)變化。2、實(shí)驗(yàn)裝置問題與討論1、碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)改進(jìn)方法一：(1)實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，儀器易找，藥品用量少，操作方便。(2)用濾紙包住藥品，避免由于藥品量少而部分又粘附在氣球或試管內(nèi)壁上而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，且氣泡逸出的快

5、慢明顯。(3)鹽酸的濃度很關(guān)鍵，若鹽酸的濃度稍大(>1mol/L)，2個(gè)反應(yīng)都非常劇烈，無(wú)法比較劇烈程度。鹽酸的濃度應(yīng)控制在0.3mol/L1mol/L。以0.5mol/L最佳，反應(yīng)的劇烈程度比較明顯。(4)裝置氣密性好，充氣后氣球大小明顯。(5)利用半截試管可形成半封閉氣室，適于產(chǎn)生氣體量少時(shí)的性質(zhì)檢驗(yàn)，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯。(6)增加了檢驗(yàn)CO2一項(xiàng)，既適宜教師課堂的演示實(shí)驗(yàn)，也適宜學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)。2、碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)改進(jìn)方法二：（1）實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，操作方便（2）氣泡逸出的快慢明顯，且可以反復(fù)觀察（3）有趣味性，能增強(qiáng)學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣3、碳酸鈉與碳酸鈉熱穩(wěn)定性對(duì)比（1）NaHCO3和Na2CO3所處的外部條件基本相同，受熱時(shí)間相同。（2）對(duì)比性強(qiáng)，學(xué)生印象深刻。（3）該實(shí)驗(yàn)所用的教學(xué)時(shí)間少，克服了課本中分兩次操作所造成的教學(xué)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的缺點(diǎn)。參考文獻(xiàn)1 楊華Na2CO3 、NaHCO3 與稀鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn). 化學(xué)教育, 2005（4）2