一、利用两者的物理性质
1、溶解度法
在2支试管中分别加入约1g NaHCO3和Na2CO3，加入10mL 水，用力振荡，部分溶解的是NaHCO3，固体全部溶解的是Na2CO3。碳酸钠在水中的溶解度比碳酸氢钠大。
2、溶解放热法
在2支试管中分别加入约1g NaHCO3和Na2CO3，再分别加入几滴水，振荡试管，用手摸一摸试管底部，较热的是Na2CO3，无明显变化的是NaHCO3。
二、利用两者的化学性质
主要从物质与酸、碱、盐、氧化物反应的现象不同加以辨别，有时还可以从两种物质的稳定性不同设计实验辨别两种物质。
A.它们的钠盐均显碱性；
B.均能与强酸反应生成碳酸，碳酸不稳定，分解产生二氧化碳。
碳酸钠、碳酸氢钠都是弱酸(碳酸)所对应的盐，故两者都有弱酸盐的性质。碳酸钠是正盐，碳酸氢钠是酸式盐。它们的化学性质又存在许多差异。
A.碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠强，
B.它们与酸反应时，碳酸氢钠产生二氧化碳的速率比碳酸钠快，
C.碳酸钠能与二氧化碳反应产生碳酸氢钠，而二氧化碳不与碳酸氢钠反应，且二氧化碳在碳酸氢钠中的溶解度很小。
D.碳酸常见正盐除钾、钠、铵盐易溶于水外，其它均难溶于水。碳酸的酸式盐均能溶于水。
据此，我们可以设计如下实验辨别碳酸钠和碳酸氢钠。
4、热稳定性
将这两种物质分别放入两支试管中加热，并通过导管将产生的气体通入澄清的石灰水，能使澄清的石灰水变浑浊的是碳酸氢钠，无明显现象的是碳酸钠。原理：
Na2CO3加热不分解。
5、指示剂法(pH试纸法)
取等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，分别加入1～2滴酚酞溶液，溶液显红色的是Na2CO3，呈浅红色的是NaHCO3。碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均显碱性，但碳酸钠溶液的碱性更强。也可以用pH试纸检验二者pH，较大的为碳酸钠溶液。
6、加稀盐酸
将这两种物质配制成溶液，并分别装入两个烧杯，向溶液中同时滴加稀盐酸，迅速有气泡产生的是碳酸氢钠溶液，而过一段时间缓慢产生气泡的是碳酸钠溶液。离子方程式：HCO3－＋H＋=H2O＋CO2↑，CO32－＋2H＋=H2O＋CO2↑。从离子方程式中可以看出碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应实质是HCO3－和CO32－分别与H＋结合生成碳酸，碳酸不稳定分解为H2O和CO2，而每一摩尔HCO3－只需要结合一摩尔H＋，每一摩尔CO32－却要结合两摩尔H＋，故NaHCO3的反应速率快些。
7、通入二氧化碳
分别取10mL 两种饱和溶液于试管中，分别向两溶液中通入CO2，溶液变浑浊的是碳酸钠，无明显变化的是碳酸氢钠。向饱和碳酸钠溶液中通入CO2，CO2与碳酸钠发生反应：Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3↓溶液中水的质量减少，生成的碳酸氢钠的质量比原溶液中碳酸钠的质量多，且碳酸氢钠在水中的在水中的溶解度不碳酸钠小，故有晶体析出，溶液变浑浊。而碳酸氢钠不与CO2反应，向碳酸氢钠溶液中通入CO2无明显现象。
8、加CaCl2(或BaCl2)溶液
取等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，向溶液中滴加CaCl2(或BaCl2)溶液，有白色沉淀生成的是碳酸钠溶液，无明显变化的是碳酸氢钠溶液。原理：Na2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl，NaHCO3不和CaCl2(或BaCl2)溶液发生反应。
