高中化学经典实验解读(三)Na₂CO₃和NaHCO₃的热稳定性探究

蒸馒头的小苏打受热为何会“塌”？同是钠盐，碳酸钠和碳酸氢钠谁更“耐热”？加热一比便知。

一、实验目的

1. 比较 Na₂CO₃ 与 NaHCO₃ 的热稳定性；

2. 学会用澄清石灰水检验 CO₂，掌握防倒吸操作。

二、实验原理

NaHCO₃ 受热易分解放出 CO₂，Na₂CO₃ 受热不分解：

2NaHCO₃Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑

生成的 CO₂ 使澄清石灰水变浑浊：CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O。

三、实验用品

仪器：大试管（2 支）、带导管的单孔塞、酒精灯、铁架台、小烧杯。　药品：Na₂CO₃ 固体、NaHCO₃ 固体、澄清石灰水。

四、实验步骤

1.组装两套相同的“固+固加热”装置，试管口略向下倾斜；

2.两试管中分别装入等量的 Na₂CO₃ 和 NaHCO₃ 固体；

3.导管末端伸入盛有澄清石灰水的小烧杯；

4.同时加热，观察石灰水是否变浑浊；

5.实验结束，先把导管移出液面，再熄灭酒精灯。

五、实验现象

装 NaHCO₃ 的试管使澄清石灰水变浑浊，装 Na₂CO₃ 的试管无明显现象，说明 NaHCO₃ 热稳定性弱于 Na₂CO₃。

六、注意事项/ 易错点

1. 试管口必须略向下倾斜，防止生成的水倒流炸裂试管；

2. 务必“先撤导管后灭灯”，否则石灰水倒吸进热试管导致炸裂；

3. 两试剂取量要相等，才有可比性；

4. Na₂CO₃ 中混有 NaHCO₃ 时，用加热法除杂（不能加试剂）。

七、考点对接

考点1 稳定性顺序：Na₂CO₃ > NaHCO₃，选择题、填空常考。考点2 除杂与鉴别：Na₂CO₃ 除 NaHCO₃ 用加热；鉴别二者可用加热法或加 CaCl₂（Na₂CO₃ 出沉淀）。考点3 方程配平：2NaHCO₃Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑ 系数易错，注意Δ 条件和 CO₂ 标↑。

八、实战演练

【题目】某小组探究 Na₂CO₃ 与 NaHCO₃ 的热稳定性。用如图装置（试管 A 中装 Na₂CO₃、试管 B 中装 NaHCO₃，均间接加热，导管末端通入澄清石灰水）。加热一段时间后，A 中无明显现象，B 中澄清石灰水变浑浊。请回答：

(1) 由此得出的结论是：Na₂CO₃ 的热稳定性____（填“强于”“弱于”或“等于”）NaHCO₃；

(2) 写出 B 中固体受热分解的化学方程式____，检验所产生气体的试剂为____；

(3) 实验结束时应先____，再停止加热，原因是____。

【答案】(1) 强于　(2) 2NaHCO₃  Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑；澄清石灰水　(3) 将导管从石灰水中取出（撤出液面）；防止倒吸（冷却后试管内压强减小，石灰水倒吸入热试管导致炸裂）

【解析】热稳定性 Na₂CO₃ > NaHCO₃，加热 NaHCO₃ 分解放出 CO₂ 使石灰水变浑浊，方程须标注Δ 与 CO₂↑（考点3）；“先撤导管后灭灯”是防止倒吸的关键操作，对应本实验注意事项（考点1、2）。本题完整覆盖热稳定性比较、产物检验与实验安全。                                                           说明：近期看到网络上有经典实验的相关文档，我借助AI做了二创，喜欢的同仁请多多支持。

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