Question

(1)  高中教材中有這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在兩支試管中分別加入3 mL稀鹽酸(均足量)(只有濃度

小于1 mol·L^－1的稀鹽酸跟Na₂CO₃和NaHCO₃反應(yīng)才能根據(jù)反應(yīng)的劇烈程度區(qū)分開來(lái)，濃度較高則反應(yīng)現(xiàn)象都是同樣的劇烈)，將兩個(gè)各裝有0.3 g 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或Na₂CO₃同時(shí)倒入試管中，觀察到現(xiàn)象如下：

①試管中(填產(chǎn)生沉淀或氣體及反應(yīng)速率等相關(guān)現(xiàn)象)_____________________________ ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

②試管中氣球大小(包含試管)體積之比約為(填最簡(jiǎn)單整數(shù)比)Ⅰ∶Ⅱ＝________；

③甲同學(xué)用手觸摸試管，發(fā)現(xiàn)盛NaHCO₃粉末的試管變涼，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________(填“正確”或“不正確”)。

(2)為研究是吸熱反應(yīng)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)：(注：每組固體全溶解且完全反應(yīng))

序號(hào)	試劑1	試劑2	混合前 溫度	混合后最高或 最低溫度
A	50 mL水	2.5 g NaHCO3固體	20℃	18.5℃
B	50 mL水	3.2 g Na2CO3固體	20℃	23.3℃
C	50 mL稀鹽酸	2.5 g NaHCO3固體	20℃	17.4℃
D	50 mL稀鹽酸	3.2 g Na2CO3固體	20℃	24.4℃

請(qǐng)你幫助填寫相關(guān)內(nèi)容：

①     該研究報(bào)告的題目是_________________________________________________

________________________________________________________________________；

②該實(shí)驗(yàn)中所用的儀器除試管、藥匙(或V形紙槽)、氣球、下端帶環(huán)狀玻璃棒、燒杯、量筒、保溫瓶外，還需要的儀器名稱為______________和________________；

③通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可得出兩條結(jié)論：

a．Na₂CO₃溶液和鹽酸的反應(yīng)是______(吸熱或放熱)反應(yīng)；

b．NaHCO₃溶液和鹽酸的反應(yīng)是______(吸熱或放熱)反應(yīng)。

答案　(1)①兩支試管中都產(chǎn)生大量氣泡，但盛NaHCO₃的試管中反應(yīng)速率要快得多

②42∶53

③不正確

(2)①《NaHCO₃、Na₂CO₃和鹽酸反應(yīng)過(guò)程中熱效應(yīng)的研究》

②托盤天平　溫度計(jì)

③a.放熱　b．吸熱

Answer 1

解析　(1)①Na₂CO₃、NaHCO₃與酸反應(yīng)在同一條件下速率不同，NaHCO₃反應(yīng)速率更快。②等質(zhì)量時(shí)NaHCO₃放出CO₂更多。③甲的操作方法不正確，NaHCO₃反應(yīng)激烈，產(chǎn)生CO₂速度快，帶出的熱量快，僅根據(jù)手感來(lái)確定是不科學(xué)的。另外，結(jié)論也不正確，反應(yīng)熱與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。

(2)①研究報(bào)告的題目是根據(jù)探究的目的來(lái)定的，因此要分析整個(gè)實(shí)驗(yàn)，弄清實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，然后才能確定探究的課題。

②儀器的選擇是由實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)出的實(shí)驗(yàn)方案或裝置確定的。③Na₂CO₃、NaHCO₃固體與鹽酸反應(yīng)的熱效應(yīng)由固體溶解和形成的溶液與鹽酸反應(yīng)的熱效應(yīng)兩個(gè)部分組成。

NaHCO₃(s)===Na^＋(aq)＋HCO(aq)　ΔH₁>0

HCO(aq)＋H^＋(aq)===H₂O(l)＋CO₂(g)

ΔH₂>0

NaHCO₃(s)＋H^＋(aq)===Na^＋(aq)＋H₂O(l)＋CO₂(g)　ΔH₃>0

NaHCO₃溶解是吸熱過(guò)程，HCO(aq)和H^＋(aq)的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，NaHCO₃(s)和鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)熱近似等于ΔH₁和ΔH₂之和(因?yàn)檫�需加上NaHCO₃的飽和溶液稀釋成無(wú)限稀溶液所吸收的熱量)，降溫更明顯；

Na₂CO₃(s)===2Na^＋(aq)＋CO(aq)　ΔH₄<0

CO(aq)＋2H^＋(aq)===H₂O(l)＋CO₂(g)　ΔH₅<0

Na₂CO₃(s)＋2H^＋(aq)===2Na^＋(aq)＋H₂O(l)＋CO₂(g)　ΔH₆<0

Na₂CO₃的溶解是放熱過(guò)程，CO(aq)和H^＋(aq)的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，Na₂CO₃(s)和鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)熱近似等于ΔH₄和ΔH₅之和(因?yàn)檫�需加上Na₂CO₃的飽和溶液稀釋成無(wú)限稀溶液所放出的熱量)，升溫更明顯。

由于NaHCO₃固體溶解過(guò)程吸收的熱量(ΔH₁)小于NaHCO₃固體與鹽酸反應(yīng)吸收的熱量(ΔH₃)，即ΔH₁<ΔH₃，而(近似于)ΔH₃＝ΔH₁＋ΔH₂，即所得到ΔH₂>0，所以說(shuō)明鹽酸與NaHCO₃溶液反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。同理Na₂CO₃的溶液和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。