NaHCO3溶液教學中的幾個問題的辨析

河北 韓萬中

一、NaHCO3溶液酸堿性的判據

人教版高中化學《必修1》第56頁首次學習使用酚酞試液驗證NaHCO3溶液呈堿性，體現了實驗觀。至《選修4》學習鹽類水解時，很多老師運用水解原理來解釋NaHCO3溶液呈堿性的原因，這是對NaHCO3溶液酸堿性成因的一種片面的認識。

用pH計測定0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH為 8.40，這是實驗判據。

事實的真相究竟是怎樣的？

NaHCO3在水中全部電離后，存在如下兩個平衡：

電離常數：Ka2=4.7×10-11。

NaHCO3水溶液的理論pH究竟是多少?可以通過下列計算得到：

作為一種思維方式，盡可能地將定性問題建立成合理模型，轉化為定量計算分析，可以觸類旁通，分析推理諸如NaHSO3、NaHC2O4等溶液的酸堿性，克服死記硬背的不足，提高分析問題的科學性。

上述分析雖有超綱之嫌，但對強化學生從理論層面上求證及探究的意識大有裨益。

例1.(2014年全國Ⅱ,11節(jié)選)pH相同的 ①CH3COONa、②NaHCO3、③NaClO三種溶液的c(Na+):①>②>③，是否正確？

當年該問題給出的參考答案是正確。

像NaHCO3這樣的酸式鹽既可以水解又可以電離，屬于兩性物質，不能只考慮水解因素而不考慮電離因素。難道高考題給出的參考答案真的錯了嗎？我們不妨讓實驗事實說話，用pH計分別測定0.1 mol·L-1的CH3COONa、NaHCO3、NaClO溶液的pH,其pH分別是9.00、8.30、10.30，這顯然有點違背那個所謂“越弱越水解”的規(guī)律了。

二、厘清NaHCO3溶液中微粒濃度大小排序的“亂象”

在NaHCO3溶液中，存在下列三個平衡：

實際情況果真如此嗎？

三、NaHCO3溶液能不能和CaCl2溶液反應？

對于NaHCO3的性質，很多資料都明確指明NaHCO3與CaCl2不發(fā)生化學反應，理由是Ca(HCO3)2可溶，NaHCO3與CaCl2之間不符合復分解反應發(fā)生的條件。這一說法非常普遍，充斥著教輔和課堂，如2017年5月天津人民出版社出版的《一本涂書化學》第65頁、2017年6月首都師范大學出版社、教育科學出版社出版的《同學教材分層講練高中化學必修1》第88頁等。

2010年浙江理綜25題中的一個小題：設計一個實驗方案，探究Na2O與空氣接觸后生成可溶性鹽的成分(不考慮結晶水合物)。題目中的可溶性鹽的成分是Na2CO3，或NaHCO3，或Na2CO3與NaHCO3的混合物，評卷細則要求凡答“取少量樣品溶于水后滴加CaCl2溶液，若有白色沉淀產生，說明含有Na2CO3”者均未給分，不給分的原因雖然沒明說，但話外音是明確的：CaCl2能與NaHCO3溶液發(fā)生反應且生成白色沉淀。

實驗是化學的最高法庭。分別取10 ml 0.5 mol·L-1NaHCO3溶液于小試管中，用滴定的方法，滴加0.05 mol·L-1的CaCl2溶液，至開始觀察到白色渾濁，記錄滴加CaCl2溶液的體積。共進行三次平行實驗，平均值為1.34 mL。

該實驗事實說明NaHCO3可與CaCl2溶液能發(fā)生反應。至此我們可以理解2010年浙江理綜25題(5)問指出的答案不給分的原因了，那就是CaCl2不僅能和Na2CO3溶液反應生成白色沉淀，而且也能和NaHCO3反應生成白色沉淀。評分細則“教育”我們教學時要遵循物質的本質屬性，充分考慮化學反應的復雜性，切不可想當然、人云亦云，給學生傳遞違背客觀事實的信息，否則會產生一些科學性誤導。而這一誤導不僅僅是知識性誤導，更重要的是思維和方法的誤導，思維誤導比知識誤導更可怕、危害更嚴重。

從上述分析看，我們可以推測NaHCO3和CaCl2溶液濃度越低，越難產生渾濁和氣體，而中學階段進行的實驗一般為常量范圍內的定性實驗，所配溶液濃度不會太低，所以我們確定兩者能夠發(fā)生化學反應。

例3.(2013年全國Ⅰ，27節(jié)選)寫出下圖中沉鈷所發(fā)生的化學反應的化學方程式: 。