关于碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的实验研究.doc

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      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。,应该也是基于这方面的考虑。  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。,,加入3mL稀盐酸后,如果不考虑溶液体积变化,,,由此NaHCO3与等量盐酸反应来比较反应速率是不科学的。  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。2 Na2CO3和NaHCO3与20mL6mol/L盐酸反应热效应的定量测定在实验过程中发现,Na2CO3和NaHCO3与稀盐酸反应的热效应是明显不同的,Na2CO3与稀盐酸反应有明显的放热现象,而NaHCO3与稀盐酸反应有明显的吸热现象,关于这一点有关资料也提到了,但是未见有对其热效应进行系统定量研究的。笔者设计了如下实验,用定量研究的方法来证明二者与稀盐酸反应的热效应不同:分别取两只试管,加入等质量的Na2CO3和NaHCO3固体,通过滴液漏斗以相同的速率滴加20mL6mol/L盐酸,由温度计的温度变化比较二者热效应的不同。实验装置如下:实验结果见表1:表1相同质量的Na2CO3、NaHCO3与20mL6mol/L盐酸反应的温度变化(室温15℃)质量反应前温度反应后温度温度变化质量反应前温度反应后温度温度变化1g15℃19℃升4℃1g15℃13℃降2℃2g15℃24℃升9℃2g15℃11℃降4℃3g15℃29℃升14℃3g15℃8℃降7℃4g15℃34℃升19℃4g15℃℃降8℃5g15℃37℃升22℃5g15℃5℃降10℃6g1