离子反应中的过量与少量问题

实验目的

理解用量不同对离子反应产物的影响，学会用“少定多变”书写离子方程式。

实验原理

“少定多变”：设量少的物质为 1 mol，按其需要确定参加反应的离子数，量多的物质的离子按需取用。CO₂ 少量：CO₂ + 2OH- = CO₃ 2- + H₂O；CO₂ 过量：CO₂ + OH- = HCO₃-。NaHCO₃ 少量：HCO₃- + OH- + Ca₂+ = CaCO₃↓ + H₂O；NaHCO₃ 过量：2HCO₃- + Ca₂+ + 2OH- = CaCO₃↓ + CO₃ 2- + 2H₂O。

实验器材

• CO₂ 与 NaOH 溶液的反应模型
• NaHCO₃ 与 Ca(OH)₂ 溶液的反应模型
• 反应物用量调节控件
• 离子方程式对照

实验步骤

1. 选择反应体系，如 CO₂ 与 NaOH 溶液。
2. 调节 CO₂ 的量为少量，观察产物及离子的变化。
3. 调节 CO₂ 的量为过量，对比产物的变化。
4. 换成 NaHCO₃ 与 Ca(OH)₂，重复上述对比。
5. 按“少定多变”写出各情形的离子方程式。

实验现象与结论

反应物用量不同，产物和离子方程式随之改变。CO₂ 少量生成 CO₃ 2-，过量则生成 HCO₃-；NaHCO₃ 与 Ca(OH)₂ 反应都有 CaCO₃ 沉淀，但用量不同时，溶液中剩余的离子不同。

常见问题

“少定多变”是什么意思？

把量少的物质定为 1 mol，其离子按化学式配比全部反应；量多的物质的离子按需要的量参加反应。

为什么 CO2 的量不同，产物不同？

CO₂ 少量时 OH- 有剩余，生成 CO₃ 2-；CO₂ 过量时，CO₃ 2- 继续与 CO₂ 和水反应，生成 HCO₃-。