Question

高中教材中有这样一个实验：在两支同样大小的试管中分别加入3mL（足量）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粉末同时倒入试管中，观察到现象如下：
（1）试管中（填产生沉淀或气体及反应速率等相关现象）______；
（2）盛NaHCO₃的试管中气球变得更大，大小气球体积之比约为（填最简整数比）______；
（3）等质量的两种固体完全反应后生成气体质量不等，但等质量的稀盐酸完全反应后生成气体质量相等，这个结论正确吗？______．

Answer 1

解：（1）①因为“盐酸首先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，没有二氧化碳产生，然后与碳酸氢钠反应，生成二氧化碳”，所以，装有NaHCO₃溶液的试管中很快产生气泡，而装有Na₂CO₃溶液的试管中开始没有气泡产生，但随着滴入稀盐酸的量增加，才会产生气泡；
故答案是：装有NaHCO₃溶液的气球膨胀的较快；
②盐酸与碳酸钠反应的化学方程式为：Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃，
盐酸与碳酸氢钠反应的化学方程为：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，
根据二者与盐酸反应的化学方程式可知，Na₂CO₃的相对分子质量比NaHCO₃的大，故相同质量的Na₂CO₃与NaHCO₃中，NaHCO₃与盐酸反应生成的CO₂气体多一些．
碳酸钠、碳酸氢钠与二氧化碳的关系式分别为：
Na₂CO₃----CO₂； NaHCO₃----CO₂；
106g 22.4L 84g 22.4L
0.3g 0.063L 0.3g 0.08L
所以大小体积之比为0.08：0.063=53：42．
故答案为53：42．
③等质量的稀盐酸与NaHCO₃或Na₂CO₃粉末完全反应后，根据碳元素质量守恒定律知，它们所产生的二氧化碳的质量相等；
故答案为：正确；
分析：①盐酸首先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，没有二氧化碳产生，然后与碳酸氢钠反应，生成二氧化碳．
②根据碳酸钠、碳酸氢钠与二氧化碳的关系式计算大小气球体积之比．
③根据盐酸与二氧化碳的关系式判断．
点评：本题考查了碳酸钠和碳酸氢钠的性质，难度不大，注意碳酸钠和盐酸反应时是碳酸钠先和盐酸反应生成碳酸氢钠，生成的碳酸氢钠再和盐酸反应．