NaHCO3和Na2CO3混合物中Na2CO3质量分数的测定

摘 要：以NaHCO3和Na2CO3混合物中Na2CO3质量分数的求算为例设计各种实验方案。

关键词：实验目的；实验原理；实验方案设计；实验装置；实验步骤

化学实验题是高考中的必考内容和难点，是学生的重要失分点，是化学教学的重中之重。

所以化学实验的设计思路是学生做好实验的前提，对于每一类的实验的原理、装置、操作等方面总有规律可循的。化学实验方案的设计是培养学生的综合能力，同时也能够提高学生的接替能力。化学实验方案设计的思路是明确实验的目的原理，选择试剂药品，设计装置步骤，记录现象数据，分析得出结论。下面以设计实验求Wg NaHCO3和Na2CO3固体混合物中Na2CO3的质量分数为例，设计不同的实验方案设计，来考查学生对知识点的掌握程度。

例：设计实验求Wg NaHCO3和Na2CO3固体混合物中Na2CO3的质量分数。

方案一：利用NaHCO3具备的性质，Na2CO3不具备的性质来设计实验方案。

1. 原理：利用NaHCO3受热分解的性质，即加热法。

2. 方程式：2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑。

3. 需测量的数据：加热后固体的质量。

4. 实验装置如图一（或用试管加热）

5. 实验步骤：

①首先称量坩埚的质量；

②将Wg试样放入坩埚中；

③加热至无水蒸气逸出时停止加热，冷却，称量；

④计算。

方案二：利用Na2CO3具备的性质，NaHCO3不具备的性质来设计实验方案。

1. 原理：利用Na2CO3的性质，即沉淀法。

2. 反應方程式：Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl。

3. 需测量的数据：生成沉淀的质量。

4. 实验步骤：

①溶解 ②加过量的氯化钡溶液 ③过滤 ④洗涤 ⑤干燥 ⑥称量 ⑦计算

5. 可设计出如下问题

（1）用到玻璃棒的步骤和作用分别是 。

（2）步骤②中如何证明所加氯化钡溶液是过量的？ 。

答案：（1）步骤①中玻璃棒的作用是搅拌，加速溶解；步骤③④中玻璃棒的作用引流

（2）取②中上层清液于洁净试管中，滴加氯化钡溶液，若无浑浊则证明氯化钡溶液已过量。

方案三：利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性质，方法为生成并测量气体的体积法。

1. 原理即主要方程式：

Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑

2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2H2O+2CO2↑

2. 需测量的数据：生成CO2气体的体积。

3. 实验装置如图二

方案四：利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性质，方法为生成并测量气体的质量法。

1. 原理即主要方程式：

H2SO4+Na2CO3Na2SO4+H2O+CO2↑

H2SO4+2NaHCO3Na2SO4+2H2O+2CO2↑

2. 需测量的数据：生成气体的质量。

3. 实验装置如图三

4. 实验步骤：

①连接好实验装置（如图三），先检查装置的气密性，再加入药品；

②称量“U形”管的质量；

③实验开始前在导管口a先通入一段时间空气，排除装置中空气的干扰；

④然后打开装置分液漏斗的活塞，让样品完全反应；

⑤待反应完全后再在导管口a通空气一段时间，让产生的气体全部被吸收；

⑥称量“U形”管的质量，两次质量的差就是生成气体CO2的质量；

⑦计算。

总之，化学实验设计思路是培养学生理性思维和动手能力，同时也培养学生创新精神和探究意识，做实验题首先明确目的，抓住实验的目的，找到需要实验的仪器和药品，连接好实验装置的顺序，研究和分析实验步骤，得出有效的实验现象和结论。通过实验方案的设计能解决实验中的问题，达到实验解决问题的目的，化学实验设计是化学实验知识和技能的综合运用，是培养学生创新能力和综合应用能力的有效途径。

作者简介：

刘爽，山东省聊城市，东阿县实验高中。