某化学小组设计实验探究碳酸钠.碳酸氢钠的性质.实验如下:取两支试管分别加入10mL相同浓度的稀盐酸.将两个各装有0.5g的Na2CO3和NaHCO3粉末的小气球分别套在两个试管上.将气球内的固体粉末同时倒人试管中.已知盐酸足量.观察实验现象．(1)两支试管中均产生气体.其中产生气体较快的为 (填“试管I 或“试管Ⅱ ).投入的试管中气球变得比较大．(2)甲同学� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某化学小组设计实验探究碳酸钠、碳酸氢钠的性质，实验如下：取两支试管分别加入10mL相同浓度的稀盐酸，将两个各装有0.5g的Na₂CO₃和NaHCO₃粉末的小气球分别套在两个试管上，将气球内的固体粉末同时倒人试管中，已知盐酸足量，观察实验现象．

（1）两支试管中均产生气体，其中产生气体较快的为

（填“试管I”或“试管Ⅱ”），投入

（填化学式）的试管中气球变得比较大．
（2）甲同学触摸上述两试管，发现试管I变冷，试管Ⅱ变热，由此提出不管其状态如何，NaHCO₃与HCl反应为吸热反应，Na₂CO₃与HCl反应为放热反应．
为进一步探究Na₂CO₃、NaHCO₃与盐酸反应的能量变化，乙同学进行下列实验，操作步骤为：①向试剂1中加入试剂2，搅拌、测定温度；②静置、测定温度；③再加入试剂3．搅拌、测定温度、记录．得到以下数据：

试剂1	试剂2	溶解后温度/℃	静止后温度/℃	试剂3	混合后温度/℃
0.5g碳酸钠	10mL 19.0℃的水	22.3	19.0	10mL 19.0℃的盐酸（20%）	22.7
0.5g碳酸氢钠	10mL 19.0℃的水	17.5	19.0	10mL 19.0℃的盐酸（20%）	18.3

上述实验需要用到的玻璃仪器有

．乙同学可得出结论：
①NaHCO₃的溶解过程

（填“吸热”或“放热”，下同）；Na₂CO₃的溶解过程

．
②CO₃^2-与H⁺反应为

反应（填“放热”或“吸热”，下同），HCO₃^-与H⁺反应为

反应．
（3）比较甲乙同学的实验，你认为

（填“甲”或“乙”）的实验方案更合理、更严密．

考点：探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质

专题：几种重要的金属及其化合物

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）根据实验操作步骤选用仪器；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；
（3）甲用手触摸的方法判断是吸热反应还是放热反应，该方法不严密，缺乏说服力，而乙通过具体的实验操作及测量反应温度得出结论，所以乙的方案更科学、严密．

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，即试管I产生气体较快；
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，即：投入碳酸氢钠的试管中气球变得比较大，
故答案为：试管I；NaHCO₃；
（2）根据实验操作过程可知，需要使用的玻璃仪器有：试管、烧杯、玻璃棒、温度计、量筒；
从图表的数据知，①当NaHCO₃溶于水后，混合溶液的温度降低，故碳酸氢钠的溶解过程为吸热；当Na₂CO₃溶于水后，混合溶液的温度升高，故碳酸钠的溶解过程为放热，
故答案为：吸热；放热；
②当Na₂CO₃与盐酸反应后，混合溶液的温度升高，故碳酸根离子与氢离子的反应为放热反应；
当NaHCO₃与盐酸反应后，混合溶液的温度降低，故碳酸氢根离子与氢离子的反应为吸热反应，
故答案为：放热；吸热；
（3）根据以上实验方案可知，甲只是通过触摸试管温度判断反应为吸热、放热反应，而乙通过实验操作中温度变化判断反应是吸热还是放热，所以乙的方案比甲的实验方案严密更合理、更严密，
故答案为：乙．

点评：本题考查了碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质，题目难度中等，注意掌握碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质，明确探究吸热反应与放热反应的方法，要求学生能够结合课本基础知识及题中图表信息综合分析问题、归纳，得出正确结论，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力．

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