以碳酸氢钠热分解进行实验探究。共涉及碳酸氢钠固体受热分解温度,探析碳酸氢钠溶液热分解实验。探析碳酸氢钠溶液常温实验碳析三个创新实验。

一、碳稀碳酸氢钠固体受热分解温度。取五克碳酸氢钠固体与试管中。同时连接温度传感器,加热并产生气体。通过导管接入澄清的石灰水中。测定开始持续有气泡产生时的温度数值。测定碳酸氢钠受热分解的最低温度。
通过实验发现,碳酸氢钠固体。受热开始分解温度为60度左右。分解至不产生气泡的温度为270度左右。
二、碳酸氢钠溶液受热分解温度。测定0.5mol/L碳酸氢钠溶液受热分解的pH值。连接pH传感器。通过开始加热之前的溶液pH和加热冷却后的溶液pH对比。发现随着温度升高,pH上升明显,从而判断溶液在受热条件下的分解。
方案二,向盛有五毫升0.1mol/L的碳酸氢钠溶液的两支试管中,分别滴入几滴酚酞溶液。对一支试管进行加热。对比颜色变化。冷却之后,再对比颜色。通过实验现象和数据及溶液颜色的加深,得出碳酸氢钠受热分解。碳酸氢根分解为水二氧化碳、碳酸根在常温下的反应平衡常数是0.00293。在加热情况下,平衡常数还会增大。
三、向两支试管中各加入2毫升0.1mol/L碳酸氢钠溶液。常温下向其中一支试管中加入几滴氯化钙溶液无明显现象。几秒钟之后出现微弱浑浊。向另一加热后的碳酸氢钠溶液中滴入氯化钙溶液。立即变浑浊产生沉淀。印证碳酸氢钠在常温下也会分解的实验猜想。
方案四,将碳酸氢钠固体分别加入常温的蒸馏水和沸水中对比气泡。为了使实验现象更加直观,对比更加明显,设计了实验加气球。装置加入沸水中有大量气泡产生。气球膨胀直立,而常温水中没有任何现象。
方案五,分别加入五毫升0.5mol/L的碳酸氢钠溶液的两支试管。一只充分加热后的冷却至室温,另一只常温放置。分别用0.5mol/L的盐酸通进行滴定,通过pH传感器采集数据。观察加热后的溶液pH变化有两个突跃点,从而证明碳酸氢钠受热分解为碳酸钠。
三、碳酸氢钠溶液常温分解。通过学生交流讨论设计三个创新实验方案。
方案一,在碳酸氢钠溶液中滴入酚酞,间隔一段时间进行观察。刚加入碳酸氢钠溶液中的酚酞并没有变为粉红色。四小时之后,溶液变红24小时后溶液。红色加深84小时后与24小时对比,无明显变化。得出碳酸氢钠溶液在常温下就可以分解。
方案二、向两毫升0.5mol/L的碳酸氢钠溶液中加入氯化钙溶液。放置观察。发现两分钟后,溶液出现了微弱混。五分钟后,浑浊明显,从而得出碳酸氢钠溶液,在常温下可以分解。从平衡移动的角度,钙离子与碳酸根结合成碳酸钙。使得碳酸氢根的分解平衡向正向移动。从而使分解程度加深,从而得到,用氯化钙溶液来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液时,碳酸氢钠溶液一定要现配,否则放置一段时间后的碳酸氢钠溶液也会有沉淀产生。
方案三,通过二氧化碳传感器测定其百万比浓度变化。判断碳酸氢钠分解实验过程中,数值逐渐上升。实验达到740秒左右时,二氧化碳浓度达到设备检测的最大值。
结论:碳酸氢钠的分解实验创新设计。得出的结论是,碳酸氢钠固体常温下不分解。开始分解的温度为60度左右。碳酸氢钠溶液在常温下可以分解,加热时分解速度加快。