Question

14．在兩支試管中分別加入3mL稀鹽酸（均足量），將兩個(gè)各裝有0.3g NaHCO₃和Na₂CO₃粉末的小氣球分別套在兩支試管口上．將氣球內(nèi)的NaHCO₃和Na₂CO₃同時(shí)倒入試管中．
（1）①Ⅰ試管和Ⅱ試管中分別發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O、CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O
②兩支試管中的現(xiàn)象為兩支試管中都產(chǎn)生氣泡，但裝有NaHCO₃的試管中反應(yīng)速率快得多
③兩試管中氣球大�。ú话�含試管）體積之比約為Ⅰ：Ⅱ=42：53（填最簡(jiǎn)單整數(shù)比）
④甲同學(xué)用手觸摸試管，發(fā)現(xiàn)盛NaHCO₃粉末的試管變冷，而盛Na₂CO₃粉末的試管溫度有升高．由此他得出：不管其狀態(tài)如何，NaHCO₃和HCl反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，而Na₂CO₃和HCl反應(yīng)為放熱反應(yīng)．甲得出的結(jié)論是否正確不正確．（填“正確”或“不正確”）
（2）為研究是吸熱還是放熱反應(yīng)，繼續(xù)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)（每次實(shí)驗(yàn)各做3次平行實(shí)驗(yàn)，取平均值）：

序號(hào)	試劑1	試劑2	混合前溫度	混合后最高或最低溫度
①	50mL水	2.5gNaHCO3固體	20℃	18.5℃
②	35mL水	3.2gNa2CO3固體	20℃	23.3℃
③	35mL稀鹽酸	含2.5gNaHCO3的 飽和溶液15mL	20℃	18.8℃
④	50mL稀鹽酸	含3.2gNa2CO3的 飽和溶液15mL	20℃	21.2℃
⑤	50mL稀鹽酸	2.5gNaHCO3固體	20℃	17.4℃
⑥	50mL稀鹽酸	3.2gNa2CO3固體	20℃	24.4℃

請(qǐng)你幫助填寫(xiě)相關(guān)內(nèi)容：
該實(shí)驗(yàn)中所用的儀器除試管、藥匙（或V形紙槽）、氣球、環(huán)形玻璃攪拌棒、膠頭滴管、燒杯、量筒、保溫瓶外，還需要的儀器名稱(chēng)為溫度計(jì)和托盤(pán)天平．
通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可得出三條結(jié)論：
a：NaHCO₃的溶解是吸熱（吸熱或放熱）過(guò)程
b：Na₂CO₃的飽和溶液和鹽酸的反應(yīng)是放熱（吸熱或放熱）反應(yīng)；
C：NaHCO₃的飽和溶液和鹽酸的反應(yīng)是吸熱（吸熱或放熱）反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）①碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，據(jù)此書(shū)寫(xiě)；
②NaHCO₃和Na₂CO₃與鹽酸反應(yīng)在同一條件下的速率不同，碳酸氫鈉反應(yīng)速率更快；
③根據(jù)碳酸鈉、碳酸氫鈉與二氧化碳的關(guān)系式計(jì)算大小氣球體積之比；
④物質(zhì)溶解吸熱，會(huì)使溫度降低；
（2）由圖表知，該實(shí)驗(yàn)中缺少測(cè)量溫度和測(cè)量固體質(zhì)量的儀器；
根據(jù)NaHCO₃、Na₂CO₃的分別溶于水的溫度變化來(lái)判斷它們?nèi)苡谒畷r(shí)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)；根據(jù)NaHCO₃、Na₂CO₃的分別與鹽酸反應(yīng)的溫度變化來(lái)判斷它們?nèi)苡谒畷r(shí)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)．

解答 解：（1）①碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，離子方程式為：HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，離子方程式為：CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O，故答案為：HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O；CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O；
②裝有NaHCO₃溶液的試管中很快產(chǎn)生氣泡，而裝有Na₂CO₃溶液的試管中開(kāi)始沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，但隨著滴入稀鹽酸的量增加，才會(huì)產(chǎn)生氣泡，
故答案是：兩支試管中都產(chǎn)生氣泡，但裝有NaHCO₃的試管中反應(yīng)速率快得多；
③鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃，
鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)的化學(xué)方程為：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，
根據(jù)二者與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，Na₂CO₃的相對(duì)分子質(zhì)量比NaHCO₃的大，故相同質(zhì)量的Na₂CO₃與NaHCO₃中，NaHCO₃與鹽酸反應(yīng)生成的CO₂氣體多一些．
碳酸鈉、碳酸氫鈉與二氧化碳的關(guān)系式分別為：
Na₂CO₃----CO₂； NaHCO₃----CO₂；
106g 22.4L 84g 22.4L
0.3g 0.063L 0.3g 0.08L
所以試管中氣球大�。ò�含試管）體積之比約為：Ⅰ：Ⅱ=0.063：0.08：=42：53，
故答案為：42：53；
④由于碳酸鈉、碳酸氫鈉溶解過(guò)程中會(huì)吸收熱量，且物質(zhì)的狀態(tài)影響放出能量大小，不能根據(jù)用手觸摸試管的冷熱判斷碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)熱情況，
故答案為：不正確；
（2）測(cè)量溫度需要溫度計(jì)、稱(chēng)量固體需要托盤(pán)天平，
故答案為：溫度計(jì)；托盤(pán)天平；
a．根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)NaHCO₃溶于水后，混合溶液的溫度降低，則NaHCO₃的溶解是為吸熱過(guò)程，故答案為：吸熱；
b．Na₂CO₃的飽和溶液和鹽酸反應(yīng)后，反應(yīng)后混合液溫度比碳酸鈉與水反應(yīng)后的溫度更高，說(shuō)明碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：放熱；
c．NaHCO₃的飽和溶液和鹽酸反應(yīng)后，反應(yīng)后混合溶液的溫度比碳酸氫鈉與水反應(yīng)后的溫度更低，說(shuō)明碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，
故答案為：吸熱．

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)探究考查碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)及與酸反應(yīng)的熱效應(yīng)，題目難度中等，把握表格中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析為解答的關(guān)鍵，注意變量控制法的應(yīng)用．