盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定

实验目的

探究盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的变化,理解气体对称量结果的影响。

实验原理

碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳:Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑。敞口时二氧化碳逸入空气,烧杯内物质质量减小,天平偏向砝码一侧;改在密闭容器中进行,总质量不变,仍符合质量守恒定律。

实验器材

• 托盘天平
• 烧杯
• 小试管
• 碳酸钠粉末
• 稀盐酸
• 锥形瓶与橡胶塞(密闭对比用)

实验步骤

1. 在烧杯中放入适量碳酸钠粉末,小试管中装入稀盐酸。
2. 用镊子把小试管竖直放进烧杯,一起放在天平上称量,记下 m1。
3. 取下烧杯,倾斜使盐酸与碳酸钠粉末接触,观察现象。
4. 反应结束后,把烧杯放回天平称量,记下 m2。
5. 比较 m1 与 m2,分析质量变化的原因。
6. 改用锥形瓶并塞紧橡胶塞重做实验,再比较反应前后质量。

实验现象与结论

两种物质接触后产生大量气泡。在敞口烧杯中反应后,天平指针偏向砝码一侧,质量减小;在密闭锥形瓶中反应,天平仍保持平衡。结论:质量没有消失,是二氧化碳逸出;密闭装置中总质量不变。

注意事项

• 稀盐酸有腐蚀性,避免接触皮肤和眼睛
• 密闭实验时锥形瓶中药品不宜过多
• 反应剧烈时不要用手按住橡胶塞
• 废液倒入指定容器

常见问题

为什么敞口实验天平会不平衡?

反应生成的二氧化碳逸入空气,烧杯内剩余物质的质量减小,天平失去平衡。

怎样改进才能验证质量守恒?

将反应放在密闭容器中进行,气体不逸出,反应前后总质量保持不变。