酸与金属碳酸盐

酸与金属碳酸盐之间的反应很容易辨认，因为它会冒泡，而且气体使石灰水变浑浊。它用来制备盐、检验二氧化碳、鉴别碳酸盐，所以在 4541 里值得掌握一条稳固的方程式。

配平方程式

一般文字方程式是：金属碳酸盐 + 酸 → 盐 + 水 + 二氧化碳。写上正确的化学式与状态符号后，常见的例子是：

CaCO₃(s) + 2HCl(aq) → CaCl₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)

Na₂CO₃(aq) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)

CuCO₃(s) + H₂SO₄(aq) → CuSO₄(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)

对于与酸反应的不溶碳酸盐，离子方程式保留固体，并显示酸提供氢离子：

CaCO₃(s) + 2H⁺(aq) → Ca²⁺(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)

对于像碳酸钠这样的可溶碳酸盐，碳酸根离子在溶液中是游离的，离子方程式是 CO₃²⁻(aq) + 2H⁺(aq) → H₂O(l) + CO₂(g)。跨三种产物配平碳、氢与氧，正是需要小心的地方。

所需条件

不需要加热、也不需要催化剂；一混合，在室温下用稀酸就发生反应。任何一种酸都行，盐酸、硫酸或硝酸，因为碳酸盐不是金属，不生成氢气。

当碳酸盐不溶时，把它过量地加入温热的酸中，再把剩下的固体滤掉；这是制备可溶盐的标准做法。

你会观察到什么

碳酸盐反应时，你会看到快速的冒泡，若固体在所生成的盐溶液中可溶，它就会溶解。放出的气体是二氧化碳。

确认的检验是把气体通入石灰水（氢氧化钙溶液）：石灰水变浑浊，因为生成了不溶的碳酸钙。颜色取决于碳酸盐，绿色的碳酸铜(II)给出蓝色的铜(II)盐溶液，而碳酸钙与碳酸钠给出无色溶液。

反应是放热的，所以混合物会稍微变热。

它在 SPM 考试中的考法

在 4541/1 里，它被考成二氧化碳的石灰水检验，以及区分碳酸盐与金属的方法。在 4541/2 里，它支撑盐的制备题（不溶碱法或过量固体法）与方程式书写，包括离子方程式。

在实验卷 4541/3 中，大理石碎块（碳酸钙）与盐酸反应是很受欢迎的反应速率实验，通过质量损失或收集到的二氧化碳体积对时间来测量。

我们怎么教

我们侧重三个习惯：把三种产物都配平、记住石灰水检验及其理由（浑浊源自碳酸钙），以及当题目要你制备盐时选用过量的不溶碳酸盐。最常见的错误是漏掉水，或把气体写成 CO 而不是 CO₂。

把观察与方程式联系起来，能让计算题与鉴别题都变得简单，也为随后常出现的速率实验做好准备。