Question

（1）某化学小组的同学在学习了NaHCO₃和Na₂CO₃的有关知识后，进行如下实验：在两支试管中分别加入3mL、4 mol·L^－1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试管中（填产生沉淀或气体及反应速率等相关现象）

________________________                        _。

②盛______________的试管中气球变得更大，大小气球（包含试管）体积之比约为（填最简单整数比）____________；

③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。类似如中和热，甲同学写出了下列热化学方程式： 　　　

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”）

（2）为研究是吸热还是放热反应，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	3.2g Na2CO3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23.1 mL+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℃

请你帮助填写相关内容：

①该研究报告的题目是《________________________________________________》；

②该实验中所用的仪器除试管、药匙（或V型纸槽）、气球、玻璃棒、烧杯、量筒、保温瓶外，还需要的仪器名称为_________和__________；通过上述实验可得出五条结论：

a：NaHCO₃的溶解是_______（“吸热”或“放热”）过程；

b：Na₂CO₃的溶解是_______（“吸热”或“放热”）过程；

c：NaHCO₃的饱和溶液和盐酸的反应是____________（“吸热”或“放热”）反应；

d：Na₂CO₃的饱和溶液和盐酸的反应是____________（“吸热”或“放热”反应；

e：NaHCO₃固体与稀盐酸反应的反应热是______（填a→d的字母）的热效应之和。

Answer 1

（1）①碳酸氢钠放出气泡快   

②碳酸氢钠、53：42   

③不正确

（2）①关于碳酸氢钠与碳酸钠与盐酸反应热效应的研究   

②温度计、托盘天平  

吸热   放热  吸热、放热   a、c

解析:

（1）NaHCO₃和Na₂CO₃与稀盐酸的反应，前者反应速率块，故反应开始时，盛碳酸氢钠的试管中放出气泡快，产生的CO₂气体多，气球体积先变大。由关系式NaHCO₃～HCl～CO₂，Na₂CO₃～2HCl～CO₂可知，NaHCO₃、Na₂CO₃分别与3mL4mol·L^－1盐酸完全反应时，需二者的质量分别为：1.008g、0.636g，故均为0.3 g 的NaHCO₃、Na₂CO₃不足，二者全反应掉。产生CO₂的体积比约为(0.3/84)：(0.3/106)＝53：42。

同学仅通过感官的冷、热得出“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”的结论是不正确的。因为NaHCO₃、Na₂CO₃固体与稀盐酸反应的反应热是通过NaHCO₃、Na₂CO₃固体溶解的热效应和其饱和溶液与盐酸反的应热效应之和来计算的。

（2）该实验是研究物质反应的热量变化的，所以该研究报告的题目是《关于碳酸氢钠与碳酸钠与盐酸反应热效应的研究》。该实验中所用的仪器有试管、药匙、气球、玻璃棒、烧杯、量筒、保温瓶、温度计、托盘天平等。通过分析上述表中的数据，知：NaHCO₃的溶解是吸热过程；Na₂CO₃的溶解是放热过程；NaHCO₃的饱和溶液和盐酸的反应是吸热反应；Na₂CO₃的饱和溶液和盐酸的反应是放热反应。NaHCO₃固体与稀盐酸反应的反应热是NaHCO₃的溶解和NaHCO₃的饱与溶液和盐酸的反应二者的热效应之和。