伍強(qiáng)

摘要：為了使學(xué)生易于理解向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量發(fā)生分步反應(yīng)的原因，設(shè)計(jì)了一套新的實(shí)驗(yàn)裝置。介紹了利用該實(shí)驗(yàn)裝置在課堂中展示碳酸鈉溶液與稀鹽酸互滴反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究過程。實(shí)踐表明，該實(shí)驗(yàn)活動(dòng)能幫助學(xué)生更好地領(lǐng)悟相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理和提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：碳酸鈉溶液；稀鹽酸；實(shí)驗(yàn)裝置；實(shí)驗(yàn)探究

文章編號：1005–6629（2014）9–0057–02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1 問題的提出

2014年1月浙江省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)試題第36題，試題：將露置于空氣中的某氫氧化鈉固體樣品溶于水，向所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，生成的CO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與加入的鹽酸體積有如圖關(guān)系（不考慮CO2在水中的溶解）。試計(jì)算：

（1）鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 mol/L。

（2）該樣品中NaOH與Na2CO3物質(zhì)的量之比為

。

試題標(biāo)準(zhǔn)答案是：（1）0.4；（2）2：1。

考后，筆者對本校的考生進(jìn)行了問卷調(diào)查，答案全對的學(xué)生占14%；答案寫成“（1）0.8；（2）6：1”的學(xué)生占81%。大部分學(xué)生把題意理解為：滴加150 mL的稀鹽酸是與氫氧化鈉反應(yīng)，再滴加50 mL的稀鹽酸是與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w。學(xué)生對“向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量”發(fā)生分步反應(yīng)的原理不清楚，原因是：在教學(xué)中，教師只是在理論層面上給學(xué)生講述分步反應(yīng)原理，并沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生沒有真正理解；學(xué)生受“鹽和酸反應(yīng)生成新鹽和新酸”的定向思維影響，誤以為向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸就會生成氯化鈉和二氧化碳?xì)怏w。

為此筆者創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置，在課堂中展示“向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量”的實(shí)驗(yàn)探究過程，能讓學(xué)生領(lǐng)悟向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量發(fā)生分步反應(yīng)的原理。

2 實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置見圖1，在250 mL廣口瓶的橡皮塞中，打三個(gè)小孔，中間小孔插入分液漏斗，兩邊兩個(gè)小孔分別插入玻璃管，一管與氣球連接，另一管用橡皮管與分液漏斗上口的導(dǎo)管連接，要求裝置氣密性良好。用導(dǎo)管將分液漏斗上口與廣口瓶連通，保持壓強(qiáng)平衡，分液漏斗中液體能順暢流下，反應(yīng)生成氣體，氣球增大。

3 實(shí)驗(yàn)探究的步驟、現(xiàn)象及反應(yīng)原理

實(shí)驗(yàn)1 碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量

在廣口瓶中加入1 mol·L-1碳酸鈉溶液20 mL，在分液漏斗中加入1 mol·L-1稀鹽酸20 mL，打開活塞，保持稀鹽酸以適中速度滴下，同時(shí)不斷搖動(dòng)裝置，反應(yīng)沒有氣泡產(chǎn)生，氣球沒有增大，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO3+HCl（少量）=NaHCO3+NaCl。

在分液漏斗中再加入1 mol·L-1稀鹽酸20 mL，打開活塞，稀鹽酸順暢流下，同時(shí)不斷搖動(dòng)裝置，反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，氣球逐漸增大，反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。

實(shí)驗(yàn)2 稀鹽酸中滴加碳酸鈉溶液及二氧化碳?xì)怏w吸收

在廣口瓶中加入1 mol·L-1稀鹽酸20 mL，在分液漏斗中加入1 mol·L-1碳酸鈉溶液20 mL（在配制時(shí)添加少量二乙醇胺鹽酸鹽），打開活塞，滴加碳酸鈉溶液約10 mL關(guān)閉活塞，反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，氣球逐漸增大。反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式：2HCl（過量）+Na2CO3=2NaCl+H2O+ CO2↑。

再打開活塞，滴加剩下的碳酸鈉溶液，并不斷搖動(dòng)裝置約1分鐘，氣球干癟，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO3+ CO2+H2O=2NaHCO3。

4 二氧化碳?xì)怏w和碳酸鈉溶液反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)探究

在中學(xué)化學(xué)輔導(dǎo)資料或考題中常常出現(xiàn)：“在飽和碳酸鈉溶液中通入少量的二氧化碳?xì)怏w生成白色沉淀”。筆者做過實(shí)驗(yàn)，在飽和碳酸鈉溶液中持續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w至幾個(gè)小時(shí)才出現(xiàn)白色沉淀。原因是飽和碳酸鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w生成碳酸氫鈉的速度較慢，另生成少量的碳酸氫鈉也不可能達(dá)到飽和溶液狀態(tài)，因此在飽和碳酸鈉溶液中通入少量的二氧化碳?xì)怏w不可能有碳酸氫鈉沉淀析出。

用新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，在課堂中對碳酸鈉溶液與稀鹽酸互滴反應(yīng)進(jìn)行半定量實(shí)驗(yàn)探究，呈現(xiàn)向碳酸鈉溶液中滴加少量稀鹽酸反應(yīng)以及二氧化碳?xì)怏w和碳酸鈉溶液反應(yīng)的直觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能讓學(xué)生領(lǐng)悟碳酸鈉溶液與稀鹽酸互滴反應(yīng)各步化學(xué)反應(yīng)原理，進(jìn)一步領(lǐng)會化學(xué)反應(yīng)中量變與質(zhì)變的思想。

參考文獻(xiàn)：

[1]宿輝，崔琳.二氧化碳的吸收方法及機(jī)理研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2006，31（8）：79～81.

[2]呂秉玲.采用二乙醇胺作活化劑的碳堿法生產(chǎn)硼砂[J].無機(jī)鹽工業(yè)，2006，38（12）：34～36.

[3]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1 [M].北京：人民教育出版社，2004：50.

[4]王祖浩主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1 [M].南京：江蘇教育出版社，2009：51.

摘要：為了使學(xué)生易于理解向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量發(fā)生分步反應(yīng)的原因，設(shè)計(jì)了一套新的實(shí)驗(yàn)裝置。介紹了利用該實(shí)驗(yàn)裝置在課堂中展示碳酸鈉溶液與稀鹽酸互滴反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究過程。實(shí)踐表明，該實(shí)驗(yàn)活動(dòng)能幫助學(xué)生更好地領(lǐng)悟相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理和提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：碳酸鈉溶液；稀鹽酸；實(shí)驗(yàn)裝置；實(shí)驗(yàn)探究

文章編號：1005–6629（2014）9–0057–02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1 問題的提出

2014年1月浙江省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)試題第36題，試題：將露置于空氣中的某氫氧化鈉固體樣品溶于水，向所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，生成的CO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與加入的鹽酸體積有如圖關(guān)系（不考慮CO2在水中的溶解）。試計(jì)算：

（1）鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 mol/L。

（2）該樣品中NaOH與Na2CO3物質(zhì)的量之比為

。

試題標(biāo)準(zhǔn)答案是：（1）0.4；（2）2：1。

考后，筆者對本校的考生進(jìn)行了問卷調(diào)查，答案全對的學(xué)生占14%；答案寫成“（1）0.8；（2）6：1”的學(xué)生占81%。大部分學(xué)生把題意理解為：滴加150 mL的稀鹽酸是與氫氧化鈉反應(yīng)，再滴加50 mL的稀鹽酸是與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w。學(xué)生對“向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量”發(fā)生分步反應(yīng)的原理不清楚，原因是：在教學(xué)中，教師只是在理論層面上給學(xué)生講述分步反應(yīng)原理，并沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生沒有真正理解；學(xué)生受“鹽和酸反應(yīng)生成新鹽和新酸”的定向思維影響，誤以為向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸就會生成氯化鈉和二氧化碳?xì)怏w。

為此筆者創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置，在課堂中展示“向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量”的實(shí)驗(yàn)探究過程，能讓學(xué)生領(lǐng)悟向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量發(fā)生分步反應(yīng)的原理。

2 實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置見圖1，在250 mL廣口瓶的橡皮塞中，打三個(gè)小孔，中間小孔插入分液漏斗，兩邊兩個(gè)小孔分別插入玻璃管，一管與氣球連接，另一管用橡皮管與分液漏斗上口的導(dǎo)管連接，要求裝置氣密性良好。用導(dǎo)管將分液漏斗上口與廣口瓶連通，保持壓強(qiáng)平衡，分液漏斗中液體能順暢流下，反應(yīng)生成氣體，氣球增大。

3 實(shí)驗(yàn)探究的步驟、現(xiàn)象及反應(yīng)原理

實(shí)驗(yàn)1 碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量

在廣口瓶中加入1 mol·L-1碳酸鈉溶液20 mL，在分液漏斗中加入1 mol·L-1稀鹽酸20 mL，打開活塞，保持稀鹽酸以適中速度滴下，同時(shí)不斷搖動(dòng)裝置，反應(yīng)沒有氣泡產(chǎn)生，氣球沒有增大，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO3+HCl（少量）=NaHCO3+NaCl。

在分液漏斗中再加入1 mol·L-1稀鹽酸20 mL，打開活塞，稀鹽酸順暢流下，同時(shí)不斷搖動(dòng)裝置，反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，氣球逐漸增大，反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。

實(shí)驗(yàn)2 稀鹽酸中滴加碳酸鈉溶液及二氧化碳?xì)怏w吸收

在廣口瓶中加入1 mol·L-1稀鹽酸20 mL，在分液漏斗中加入1 mol·L-1碳酸鈉溶液20 mL（在配制時(shí)添加少量二乙醇胺鹽酸鹽），打開活塞，滴加碳酸鈉溶液約10 mL關(guān)閉活塞，反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，氣球逐漸增大。反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式：2HCl（過量）+Na2CO3=2NaCl+H2O+ CO2↑。

再打開活塞，滴加剩下的碳酸鈉溶液，并不斷搖動(dòng)裝置約1分鐘，氣球干癟，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO3+ CO2+H2O=2NaHCO3。

4 二氧化碳?xì)怏w和碳酸鈉溶液反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)探究

在中學(xué)化學(xué)輔導(dǎo)資料或考題中常常出現(xiàn)：“在飽和碳酸鈉溶液中通入少量的二氧化碳?xì)怏w生成白色沉淀”。筆者做過實(shí)驗(yàn)，在飽和碳酸鈉溶液中持續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w至幾個(gè)小時(shí)才出現(xiàn)白色沉淀。原因是飽和碳酸鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w生成碳酸氫鈉的速度較慢，另生成少量的碳酸氫鈉也不可能達(dá)到飽和溶液狀態(tài)，因此在飽和碳酸鈉溶液中通入少量的二氧化碳?xì)怏w不可能有碳酸氫鈉沉淀析出。

用新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，在課堂中對碳酸鈉溶液與稀鹽酸互滴反應(yīng)進(jìn)行半定量實(shí)驗(yàn)探究，呈現(xiàn)向碳酸鈉溶液中滴加少量稀鹽酸反應(yīng)以及二氧化碳?xì)怏w和碳酸鈉溶液反應(yīng)的直觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能讓學(xué)生領(lǐng)悟碳酸鈉溶液與稀鹽酸互滴反應(yīng)各步化學(xué)反應(yīng)原理，進(jìn)一步領(lǐng)會化學(xué)反應(yīng)中量變與質(zhì)變的思想。

參考文獻(xiàn)：

[1]宿輝，崔琳.二氧化碳的吸收方法及機(jī)理研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2006，31（8）：79～81.

[2]呂秉玲.采用二乙醇胺作活化劑的碳堿法生產(chǎn)硼砂[J].無機(jī)鹽工業(yè)，2006，38（12）：34～36.

[3]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1 [M].北京：人民教育出版社，2004：50.

[4]王祖浩主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1 [M].南京：江蘇教育出版社，2009：51.

摘要：為了使學(xué)生易于理解向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量發(fā)生分步反應(yīng)的原因，設(shè)計(jì)了一套新的實(shí)驗(yàn)裝置。介紹了利用該實(shí)驗(yàn)裝置在課堂中展示碳酸鈉溶液與稀鹽酸互滴反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究過程。實(shí)踐表明，該實(shí)驗(yàn)活動(dòng)能幫助學(xué)生更好地領(lǐng)悟相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理和提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：碳酸鈉溶液；稀鹽酸；實(shí)驗(yàn)裝置；實(shí)驗(yàn)探究

文章編號：1005–6629（2014）9–0057–02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1 問題的提出

2014年1月浙江省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)試題第36題，試題：將露置于空氣中的某氫氧化鈉固體樣品溶于水，向所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，生成的CO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與加入的鹽酸體積有如圖關(guān)系（不考慮CO2在水中的溶解）。試計(jì)算：

（1）鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 mol/L。

（2）該樣品中NaOH與Na2CO3物質(zhì)的量之比為

。

試題標(biāo)準(zhǔn)答案是：（1）0.4；（2）2：1。

考后，筆者對本校的考生進(jìn)行了問卷調(diào)查，答案全對的學(xué)生占14%；答案寫成“（1）0.8；（2）6：1”的學(xué)生占81%。大部分學(xué)生把題意理解為：滴加150 mL的稀鹽酸是與氫氧化鈉反應(yīng)，再滴加50 mL的稀鹽酸是與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w。學(xué)生對“向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量”發(fā)生分步反應(yīng)的原理不清楚，原因是：在教學(xué)中，教師只是在理論層面上給學(xué)生講述分步反應(yīng)原理，并沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生沒有真正理解；學(xué)生受“鹽和酸反應(yīng)生成新鹽和新酸”的定向思維影響，誤以為向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸就會生成氯化鈉和二氧化碳?xì)怏w。

為此筆者創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置，在課堂中展示“向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量”的實(shí)驗(yàn)探究過程，能讓學(xué)生領(lǐng)悟向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量發(fā)生分步反應(yīng)的原理。

2 實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置見圖1，在250 mL廣口瓶的橡皮塞中，打三個(gè)小孔，中間小孔插入分液漏斗，兩邊兩個(gè)小孔分別插入玻璃管，一管與氣球連接，另一管用橡皮管與分液漏斗上口的導(dǎo)管連接，要求裝置氣密性良好。用導(dǎo)管將分液漏斗上口與廣口瓶連通，保持壓強(qiáng)平衡，分液漏斗中液體能順暢流下，反應(yīng)生成氣體，氣球增大。

3 實(shí)驗(yàn)探究的步驟、現(xiàn)象及反應(yīng)原理

實(shí)驗(yàn)1 碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量

在廣口瓶中加入1 mol·L-1碳酸鈉溶液20 mL，在分液漏斗中加入1 mol·L-1稀鹽酸20 mL，打開活塞，保持稀鹽酸以適中速度滴下，同時(shí)不斷搖動(dòng)裝置，反應(yīng)沒有氣泡產(chǎn)生，氣球沒有增大，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO3+HCl（少量）=NaHCO3+NaCl。

在分液漏斗中再加入1 mol·L-1稀鹽酸20 mL，打開活塞，稀鹽酸順暢流下，同時(shí)不斷搖動(dòng)裝置，反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，氣球逐漸增大，反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。

實(shí)驗(yàn)2 稀鹽酸中滴加碳酸鈉溶液及二氧化碳?xì)怏w吸收

在廣口瓶中加入1 mol·L-1稀鹽酸20 mL，在分液漏斗中加入1 mol·L-1碳酸鈉溶液20 mL（在配制時(shí)添加少量二乙醇胺鹽酸鹽），打開活塞，滴加碳酸鈉溶液約10 mL關(guān)閉活塞，反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，氣球逐漸增大。反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式：2HCl（過量）+Na2CO3=2NaCl+H2O+ CO2↑。

再打開活塞，滴加剩下的碳酸鈉溶液，并不斷搖動(dòng)裝置約1分鐘，氣球干癟，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO3+ CO2+H2O=2NaHCO3。

4 二氧化碳?xì)怏w和碳酸鈉溶液反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)探究

在中學(xué)化學(xué)輔導(dǎo)資料或考題中常常出現(xiàn)：“在飽和碳酸鈉溶液中通入少量的二氧化碳?xì)怏w生成白色沉淀”。筆者做過實(shí)驗(yàn)，在飽和碳酸鈉溶液中持續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w至幾個(gè)小時(shí)才出現(xiàn)白色沉淀。原因是飽和碳酸鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w生成碳酸氫鈉的速度較慢，另生成少量的碳酸氫鈉也不可能達(dá)到飽和溶液狀態(tài)，因此在飽和碳酸鈉溶液中通入少量的二氧化碳?xì)怏w不可能有碳酸氫鈉沉淀析出。

用新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，在課堂中對碳酸鈉溶液與稀鹽酸互滴反應(yīng)進(jìn)行半定量實(shí)驗(yàn)探究，呈現(xiàn)向碳酸鈉溶液中滴加少量稀鹽酸反應(yīng)以及二氧化碳?xì)怏w和碳酸鈉溶液反應(yīng)的直觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能讓學(xué)生領(lǐng)悟碳酸鈉溶液與稀鹽酸互滴反應(yīng)各步化學(xué)反應(yīng)原理，進(jìn)一步領(lǐng)會化學(xué)反應(yīng)中量變與質(zhì)變的思想。

參考文獻(xiàn)：

[1]宿輝，崔琳.二氧化碳的吸收方法及機(jī)理研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2006，31（8）：79～81.

[2]呂秉玲.采用二乙醇胺作活化劑的碳堿法生產(chǎn)硼砂[J].無機(jī)鹽工業(yè)，2006，38（12）：34～36.

[3]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1 [M].北京：人民教育出版社，2004：50.

[4]王祖浩主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1 [M].南京：江蘇教育出版社，2009：51.