经典网文分享: 碳酸氢钠为什么不能与氯化钙反应？

谁说不反应了，看到这种想当然的问题就来气。我现在要上课，待会儿下课再来回答。

从教8年，最反感的就是某些自以为是、抱残守缺的同行，给学生教一些错的知识或者生搬硬套一些错的规律，或许这些同行并不是有意而为之，这些似"对"实"错"的知识或许从他们上学时就已经以讹传讹的一代一代的传下来了。我在

Chemguy：化学知识求问蟹蟹？这个问题里曾经说过希望同行摒弃"等效平衡思想"的教学代之以平衡常数的计算，并提请同行关注"勒夏特列原理"的局限性。今天刚好在我的时间线上看到题主的所提的这个问题，又是让我气不打一处来。

从题主的提问上看，这明显是一个有着自主探究精神的好学生

碳酸氢钠在水中不是可以电离成碳酸根和氢离子吗？就算此反应可逆，也有可能发生呀。碳酸根不会与钙离子反应吗？

这句提问从分体现了题主具有2018年1月16日教育部正式印发的《普通高中化学课程标准（2017版）》中所要求的"宏观辨识与微观探析"以及"变化观念与平衡思想"的学科核心素养。也体现了题主"不唯书、不唯上、只唯实"的科学态度。

如果老师强行的（无论出于什么目的）要求题主认可"碳酸氢钠溶液与氯化该溶液不反应"，我个人认为这个老师是不合格的。

$CaCl_{2}$ （或 $BaCl_{2}$ ）溶液与 $NaHCO_{3}$ 溶液会不会反应呢？在不考虑溶液极稀的情况下，生成沉淀是肯定的。

有文献指出当 $NaHCO_{3}$ 溶液浓度低于 $0.5 mol\cdot L^{-1}$ 或 $MCl_{2}$ $(M=Ca、Ba，下同)$ 溶液浓度低于 $1\times10^{-5}$ mol/L时（又或者二者浓度均极稀时）则难以观察到白色浑浊或沉淀生成。

事实上，高中阶段的定性实验中，我们接触到的溶液浓度都不会太低，因此习惯上认为的"NaHCO₃溶液和MCl₂溶液混合后没有沉淀生成"的说法不是实事求是的。

（参考自：吴名胜等．碳酸氢钠与氯化钙溶液真的不反应吗．《化学教育》2008年第2期：65-66）

我们将 $CaCl_{2}$ 溶液或 $BaCl_{2}$ 溶液滴入 $NaHCO_{3}$ 溶液中，会看到生成白色沉淀并且有小气泡产生，这是因为发生了反应：

$MCl_{2}+2NaHCO_{3}=2NaCl+MCO_{3}\downarrow+CO_{2}\uparrow+H_{2}O$

改写成离子反应为：

$M^{2+}+2HCO_{3}^{-}=MCO_{3}\downarrow+CO_{2}\uparrow+H_{2}O$

以上是反应的事实，若要解释这个事实，则需要用到《选修4·化学反应原理》中的平衡的理论和思想，正如题主所言， $HCO_{3}^{-}$ 在溶液中电离出 $CO_{3}^{2-}$ 和 $H^{+}$ , $M^{2+}$ 和 $CO_{3}^{2-}$ 结合成 $MCO_{3}$ ，过量的 $H^{+}$ 和 $HCO_{3}^{-}$ 结合成不稳定的 $H_{2}CO_{3}$ ，进一步分解为 $H_{2}O$ 和 $CO_{2}$ 。整个过程可图示如下：

我们继续从计算的角度进行分析，由于以上反应是溶液中发生的离子反应，因此反应的活化能近似为0（反应是快速的），故我们只需从热力学上考虑反应的自发性。以下计算以 $CaCl_{2}$ 为例：

反应： $Ca^{2+}+2HCO_{3}^{-}\rightleftharpoons CaCO_{3}+H_{2}CO_{3}$ 的平衡常数为：

$K=\frac{c(H_{2}CO_{3})}{c(Ca^{2+})\cdot c^{2}(HCO_{3}^{-})}=\frac{K_{a2}(H_{2}CO_{3})}{K_{sp}(CaCO_{3})\cdot K_{a1}(H_{2}CO_{3})}$

查表：

$K_{sp}(CaCO_{3})=2.9\times10^{-9}$ 、 $K_{a1}(H_{2}CO_{3})=4.2\times10^{-7}$ 、 $K_{a2}(H_{2}CO_{3})=5.6\times10^{-11}$

代入，计算得：

$K=4.6\times10^{4}$

这个常数已然很大，说明 $CaCl_{2}$ 溶液和 $NaHCO_{3}$ 溶液的反应趋势很大，如果再考虑 $H_{2}CO_{3}$ 的分解，平衡常数将会更大。

因此， $CaCl_{2}$ 溶液和 $NaHCO_{3}$ 溶液是可以反应的。

有人说，"我也知道能反应，但教学的大环境不允许我这么教啊！"呵呵！这种论调所谓的"大环境"不就是高考的指挥棒么，请看高考题：

2013年普通高等学校招生全国统一考试（全国Ⅰ卷）
27．（15分）锂离子电池的应用很广，正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（ $LiCoO_{2}$ ）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为 $6C+xLi^{+}+xe^{-}=Li_{x}C_{6}$ 。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。