Question

原高中教材中有这样一个实验：在两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有0.3g NaHCO₃或 Na₂CO₃粉末的小气球分别套在两支试管口，将气球内的NaHCO₃或Na₂CO₃同时倒入试管中，观察到现象如下：
（1）两支试管均产生大量气体，投入    的试管中气体产生较快，投入    的试管中气球变得更大（以上均填化学式）．
（2）甲同学用手触摸试管，发现盛NaHCO₃粉末的试管变冷，而盛Na₂CO₃的试管温度有升高．由此他得出：不管其状态如何，NaHCO₃和HCl反应为吸热反应，而Na₂CO₃和HCl反应为放热反应．甲同学写出了下列热化学方程式（其中“aq”的含义是表示水溶液）：HCO₃^-（aq）+H⁺（aq）=H₂O（l）+CO₂（g）△H＞0      CO₃^2-（aq）+2H⁺（aq）=H₂O（l）+CO₂（g）△H＜0
甲下结论的方法是否正确    （填“正确”或“不正确”）；为研究是吸热还是放热反应，乙同学继续进行了下列实验（每次实验各做3次平行实验，取平均值）：

序号	试剂1	试剂2	混合前温度	混合后最高 或最低温度
①	35mL水	2.5g NaHCO3固体	20℃	18.5℃
②	35mL水	3.2Na2CO3固体	20℃	24.3℃
③	35mL稀盐酸	含2.5g NaHCO3的饱和溶液32.5mL	20℃	19℃
④	35mL稀盐酸	含3.2g Na2CO3的饱和溶液23.1mL+10ml水	20℃	24.2℃
⑤	35mL稀盐酸	2.5gNaHCO3固体	20℃	16.2℃
⑥	35mL稀盐酸	3.2g Na2CO3固体	20℃	25.1℃

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该研究报告的题目可拟为《    》
通过上述实验可得出四条结论：
①NaHCO₃的溶解是     （填“吸热”或“放热”）过程；
②Na₂CO₃的溶解是     （填“吸热”或“放热”）过程；
③NaHCO₃的饱和溶液和盐酸的反应是    （填“吸热”或“放热”）反应；
④Na₂CO₃的饱和溶液和盐酸的反应是    （填“吸热”或“放热”）反应．

Answer 1

【答案】分析：（1）向碳酸钠溶液中加入盐酸，盐酸先和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳，由此判断生成二氧化碳的快慢；相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠的物质的量大于碳酸钠的物质的量，再根据盐与二氧化碳的关系式判断生成二氧化碳的多少．
（2）由该实验的实验步骤与实验现象来推断其实验课题；
根据NaHCO₃、Na₂CO₃的分别溶于水的温度变化来判断它们溶于水时是吸热反应还是放热反应；根据NaHCO₃、Na₂CO₃的分别与盐酸反应的温度变化来判断它们溶于水时是吸热反应还是放热反应．
解答：解：（1）向碳酸钠溶液中加入盐酸，盐酸先和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳，由此判断碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳的速率快，碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳的速率慢；
相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠的物质的量大于碳酸钠的物质的量；根据碳原子守恒知，碳酸钠、碳酸氢钠与二氧化碳的物质的量相等，所以相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的盐酸反应，碳酸氢钠生成的二氧化碳体积大．
故答案为：NaHCO₃；NaHCO₃．
（2）不能用手触摸的方法判断是吸热反应还是放热反应，故不正确．
根据本实验的数据与实验结论知，该实验的课题是《NaHCO₃、Na₂CO₃ 和盐酸反应过程中热效应的研究》；
从图表的数据知，①当NaHCO₃溶于水后，混合溶液的温度降低，故吸热；
②当Na₂CO₃溶于水后，混合溶液的温度升高，故放热；
③当NaHCO₃与盐酸反应后，混合溶液的温度降低，故吸热；
④当Na₂CO₃与盐酸反应后，混合溶液的温度升高，故放热；
故答案是：不正确；NaHCO₃、Na₂CO₃ 和盐酸反应过程中热效应的研究；①吸热②放热③吸热④放热．
点评：题考查了碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质，结合课本基础知识，学会结合题中图表信息综合分析问题、解决问题的能力．