卵泡大小碳酸氢钠热分解反应的研究

2021年2月13日发(作者：饮食营养)
boysj130@

碳酸氢钠热分解反应的研究

郭孝兵

任峰

张典俊


（合肥市第一中学

安徽合肥
230601
）
< br>碳酸氢钠是中学化学中经常会讨论到的一种钠的化合物，其贯穿在很多知识点的考查
中，如物质的 分离和提纯；与碳酸钠之间的相互转化；其水溶液蒸干后所得到的固体成分；
其水溶液加热过程中
pH
的变化及原因探究等等。
而很多教辅资料中重点强调了碳酸氢钠的
热分解只针对 固体加热，
认为碳酸氢钠溶液加热不会分解，
因为溶液的温度不能突破
100
℃，
碳酸氢钠不能分解，
事实是这样吗？为了将这个问题讨论清楚，
给中学化学教学提 供一个重
要的参考依据，本文重点讨论了碳酸氢钠固体及其水溶液的热分解情况。

1
．实验

1.1
实验药品和主要仪器

碳酸氢钠 固体（分析纯）
、高温传感器（威尼尔）
、常温传感器（威尼尔）
、
CO2
气体传
感器（威尼尔）
、采集器、计算机、酒精灯、磁力搅拌器、铁架台、烧杯 、容量瓶等

1.2
实验思路

（
1
）碳酸氢钠固 体的热分解：称量
7.5g
碳酸氢钠固体，置于干燥的大试管中，将高温
传感器的探头 置于大试管的底部，使固体完全覆盖住探头，然后将
CO
2
传感器放入试管口，

加热，当
CO
2
的浓度突然快速升高时，说明碳酸氢钠固体开始分解，此 时的温度即为开始
分解的温度。装置图如图
1
。


CO

2
传感器



高温传感器


数据采集器

碳酸氢钠




连接电脑


图
1

（
2
）碳酸氢钠溶液的热分解：精确配制
200
ml
0 .1mol
/
L
碳酸氢钠溶液，取
100ml
置于
锥形瓶中 ，
放入常温传感器和
CO
2
传感器，
用磁力搅拌器加热同时进行磁力 搅拌，
如果
CO
2
浓度突然升高，说明其开始分解，记录开始分解温度。装置 图如图
2
。

1.3
实验数据采集

碳酸氢钠固体的热分解


1
boysj130@

图
3
碳酸氢钠溶液的热分解

图
4
1.4
实验分析

碳酸氢钠固体的热分解实验操作较为简单，干扰因素很少， 图像较完整，
100.2
℃开始
分解。
但是由于其分解温度较低，酒精灯升温 速度较快，
不利于观察持续变化过程，再加上
可能会出现固体受热不均现象，
而使测量 结果出现偏差，
所以，在加热过程中，先匀速移动
酒精灯给试管底部加热，
再集中对高 温传感器探头所在位置加热。
图像中的突变问题可能是
由于温度升高后，分解速率加快所致。不 足之处就是由于
CO
2
传感器量程的局限性，未能
测出其分解完全时与温度的 动态关系。

碳酸氢钠溶液的热分解，
给我们的认识带来较大冲击，
20℃左右其就开始分解了，
只不
过速率较慢，随着温度的升高，分解速率逐渐加快，在
76
℃左右时，
CO
2
浓度发生突变，
开始急剧分解，但是在整个 分解过程中，出现了
CO
2
浓度下降，后来又急剧升高的现象，
可能是水蒸汽 附在传感器表面造成的影响，待水蒸汽冷凝滴下后，传感器测出的
CO
2
浓度
又恢复正常。

2
．实验总结

通过实验可以看出，
碳酸氢 钠固体的分解比其溶液分解温度要高。
碳酸氢钠固体分解温
度在
100.2
℃ 左右，这与东南大学能源与环境学院的赵传文等进行的热重分析法测定结果较
为吻合，考虑到反应气氛、 升温速率、压强等对于其分解速率可能会带来影响，该测定结果
主要针对常压、
空气中加热做的 分析，
在以后的研究中，
将对升温速率的控制做进一步的思
考改进。

而碳酸氢钠溶液常温下就可以分解，
只是速率较慢，温度升高后，
分解速率会加快，在
76
℃左右开始急剧分解。
这一结论对于我们理解中学化学中很多与此有关的内容时，
有很好

2