探究实验设计二十八：

碳酸根离子的检验

1．化学反应原理：

碳酸盐或酸式碳酸盐都能与稀盐酸反应产生二氧化碳气体。

CO₃^2－＋2H⁺ == H₂O＋CO₂↑

HCO₃^－＋H⁺ == H₂O＋CO₂↑

再将生成的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明生成的气体是二氧化碳。

Ca(OH)₂＋CO₂ == CaCO_3­↓＋H₂O

该反应是碳酸盐或酸式碳酸盐的特征反应，可用于鉴别碳酸盐或酸式碳酸盐。即与稀盐酸反应，有能使浑浊石灰变浑浊气体产生的物质中，含有碳酸根离子（CO₃^2－）或碳酸氢根离子（HCO₃^－）。

2．实验仪器：试管、导管、单孔塞、药匙等。

实验药品：碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙、稀盐酸、澄清石灰水等。

3．探究方案：

向盛有0.5 g碳酸钠的试管里加入2 mL稀盐酸，迅速用带导管的单孔塞塞紧试管口，将导管另一端通入盛有澄清石灰水的试管中，如图28-1。观察到碳酸钠溶解，并有气泡产生，澄清石灰水变浑浊。

用碳酸氢钠和碳酸钙分别代替碳酸钠重新做以上实验，也有类似的现象。

Na₂CO₃＋2HCl == 2NaCl＋H₂O＋CO₂↑

NaHCO₃＋HCl == NaCl＋H₂O＋CO₂↑

CaCO₃＋2HCl == CaCl­₂＋H₂O＋CO₂↑

4．探究评价：

实验比较简单，无需过多评价。但要注意，将气体通入澄清石灰水中，出现明显浑浊现象即停止通入气体，切不可通入气体时间过长，以防止继续反应液体又变澄清。

CO₂＋H₂O＋CaCO₃ == Ca(HCO₃)₂

5．资源开发：

⑴ 将待检验物质放入试管内，加适量稀盐酸。用玻璃棒醮取一滴澄清石灰水，置于试管口附近，观察石灰水浑浊。如图38-2甲所示。或用玻璃片醮澄清石灰水置于试管口观察石灰水变浑浊，如图28-2甲所示。用此方法检验虽现象不是特别明显，但操作省时、简便。故只适用于学生实验，不宜用于演示。

⑵ 日常生活中的很多物质都含有CO₃^2－或HCO₃^2－，如水泥块、陈旧的石灰渣、石灰石、大理石、鸡蛋壳、珍珠、贝壳、碱面、小苏打、洗洁精、草木灰、去污粉等。用这些物质用于检验，既扩大了检验的范围，又拉近了化学学科与生活的距离。