实验步骤：在两支试管中分别加入稀盐酸，将两个分别装有0.3 g Na2CO3、 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，比较它们放出CO2的快慢(如图2-12所示).

实验现象：混合后都生成无色气体，气球体积膨胀;气球内所装粉末分别与盐酸混合后，原来装碳酸氢钠的气球膨胀得较快，并且较大.

实验结论：碳酸氢钠和碳酸钠都与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，跟酸反应时，碳酸氢钠比碳酸钠更容易生成二氧化碳气体，等质量的碳酸氢钠生成的CO2多些.

【注意】 ①试管与气球的组合体要预先检查其气密性，气密性合格后才能使用.

②两组实验所用的盐酸要体积相同、浓度相同.

③要同时把两组实验的气球中的粉末和盐酸混合.

Ⅱ碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性

实验2-7：碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性实验

实验目的：比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，并学会鉴别它们的方法.

实验原理：碳酸钠很稳定，加热到熔点(857℃)以上才缓慢地分解.碳酸氢钠却不稳定，在150℃左右分解放出二氧化碳，温度越高分解越快.

2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑

利用它们热稳定性的差异，可以鉴别这两种物质.

实验用品：试管、小烧杯、酒精灯、无水碳酸钠、碳酸氢钠、澄清石灰水.

实验步骤：在两支干燥的试管里分别放入约占试管容积1/6的无水碳酸钠和碳酸氢钠，按如图2-13所示装置装配两套仪器.并往烧杯里倒入半杯澄清的石灰水.加热，观察澄清的石灰水是否起变化.把试管拿掉，换上装有碳酸氢钠的试管，再加热，观察澄清的石灰水所起的变化.

实验现象：加热不久，盛碳酸氢钠的试管口处有水珠出现，导气管口有连续的气泡冒出，澄清的石灰水变浑浊.盛碳酸钠的试管内，除刚加热时因空气受热而从导气管口逸出几个气泡外，没有变化.

实验结论：碳酸钠受热没有变化，碳酸氢钠受热分解，放出二氧化碳：

2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑

CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

碳酸钠很稳定，碳酸氢钠不稳定，受热容易分解.这个反应可以用来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠.

【注意】 ①被加热的试管要内、外干燥，固定在铁架台上时，试管口应略向下倾斜，铁夹夹在距试管口约 处.

②在装入碳酸盐之前要检查实验装置的气密性，只有气密性合格时才能使用.

③固体粉末在试管内要铺平而不要过于堆积.

④加热时要用酒精灯的外焰，要先对试管底部均匀预热，之后再对准盛有药品的部位加热.

⑤实验结束时要先移走烧杯再熄灭酒精灯，防止发生倒吸现象引起试管炸裂.

⑥石灰水应是饱和、澄清的，其体积以占烧杯容积的 ~ 为宜.

思维拓展

1.将稀盐酸缓慢滴入Na2CO3溶液及NaHCO3溶液中，现象有何差别?

点拨 向Na2CO3溶液中滴入稀盐酸，理论上并无CO2气体生成，因为Na2CO3先与稀盐酸反应生成NaHCO3:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，当溶液中的Na2CO3完全转变成NaHCO3之后，再滴入HCl，才产生CO2气体(实际上，由于局部的HCl过量，会有少量气体生成).往NaHCO3中滴入HCl，则立即有大量气体生成.

2.怎样鉴别NaHCO3溶液与Na2CO3溶液?

点拨 方法1：向两种溶液中分别加入CaCl2溶液.NaHCO3不与CaCl2反应， 而Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3沉淀.

方法2：向两种溶液中滴加稀HCl.Na2CO3溶液中滴加稀HCl，只有少量气体生成，甚至无气体放出.NaHCO3溶液中滴加稀HCl，则立即有气体(大量)放出.

3.在NaHCO3加热分解的实验完成时，为什么要先将导管移出烧杯，然后再熄灭酒精灯?

点拨 在完成实验时，如果先熄灭酒精灯。再移走装有石灰水的烧杯，会使烧杯内的冷水倒流回试管，而使试管炸裂.

小结 碳酸钠和碳酸氢钠的比较如下表：

名称 碳酸钠 碳酸氢钠

俗名 纯碱、苏打 小苏打

物理性质 色态 白色粉末 细小白色晶体

稳定性 稳定，但Na2CO3•10H2O易风化 受热易分解

水溶性 易溶于水 易溶于水

化学性质 与酸反应 H++CO2-3=HCO-3

H++HCO-3=CO2↑+H2O HCO-3+H+=CO2↑+H2O

与碱反应 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH HCO-3+OH-=CO2-3+H2O

Ca2++OH-+HCO-3=CaCO3↓+H2O(碱过量)

Ca2++2OH-+2HCO-3=CaCO3↓+CO2-3+2H2O(碱不足)

与CaCl2反应 Ca2++CO2-3=CaCO3↓ 不反应

用途 制玻璃、造纸、制皂、洗涤剂 发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多

鉴别 ①加热 不分解 分解产生能使澄清石灰水变浑浊的气体

②加酸 放出气体慢 放出气体快

③与酸反滴 现象与滴加顺序有关 现象与滴加顺序无关

④加盐 加CaCl2产生白色沉淀 加CaCl2无明显现象

相互转化             CO2+H2O

Na2CO3 ===================NaHCO3

①固加热②液加NaOH

【注意】 ①热稳定性：Na2CO3>NaHCO3>H2CO3.

②电离方程式：Na2CO3=2Na++CO2-3

NaHCO3=Na++HCO-3

思维拓展

1.联合制碱法制纯碱的原理是什么?(原料是NaCl、CO2、NH3)

点拨 在饱和食盐水中使NH3达到饱和后，再通入CO2：

NH3+CO2+H2O=NH4HCO3

生成的NH4HCO3溶解度大，而NaHCO3的溶解度小，故产生沉淀：

NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl

(总方程式：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓++NH4Cl)

将析出的沉淀加热，制得Na2CO3(纯碱).

2.关于Na2CO3和NaHCO3的检验和除去方法.

点拨 (1)检验Na2CO3固体中混有的NaHCO3——方法是加热，产生的气体通入澄清石灰水中变浑浊，则含NaHCO3.

(2)检验NaHCO3溶液中混有的Na2CO3—一方法是加入CaCl2(BaCl2)溶液，产生白色沉淀，则含有Na2CO3.

(3)除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3——方法是加热至不产生气体为止.

(4)除去NaHCO3液中混有的Na2CO3——方法是通入过量CO2气体.