碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性验证

实验目的

通过加热对比，验证 NaHCO3 受热易分解而 Na2CO3 受热不易分解。

实验原理

NaHCO₃ 受热分解，生成 Na₂CO₃、水和 CO₂：2NaHCO₃ =△= Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑。CO₂ 使澄清石灰水变浑浊：CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O。Na₂CO₃ 在一般加热条件下不分解，石灰水无明显变化。

实验器材

• 碳酸钠固体
• 碳酸氢钠固体
• 澄清石灰水
• 套管装置（大、小试管）
• 带导管的橡胶塞
• 酒精灯
• 烧杯或试管（盛石灰水）
• 铁架台

实验步骤

1. 按装置图连接仪器，检查装置气密性
2. 在外层大试管中装 Na₂CO₃，内层小试管中装 NaHCO₃
3. 两支导管分别通入两份澄清石灰水中
4. 用酒精灯加热大试管，观察两份石灰水的变化
5. 实验结束，先移出导管，再熄灭酒精灯

实验现象与结论

与 NaHCO₃ 相连的澄清石灰水很快变浑浊，说明有 CO₂ 生成；与 Na₂CO₃ 相连的石灰水始终澄清。内管中 NaHCO₃ 受热温度比外管低，仍然分解，说明 NaHCO₃ 的热稳定性比 Na₂CO₃ 差。

注意事项

• 试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管
• 先撤导管再熄灯，防止石灰水倒吸
• 用酒精灯外焰加热，注意防烫

常见问题

为什么要先移出导管再熄灭酒精灯？

熄灯后试管内气体冷却收缩，若导管仍在石灰水中，石灰水会倒吸进热试管，使试管炸裂。

套管实验为什么把 NaHCO3 放在内管？

内管温度较低，NaHCO₃ 在较低温度下仍分解，更能说明它热稳定性差。