Question

某學校化學興趣小組同學在兩支小試管中分別加入濃度為4 mol·L^-1稀鹽酸3 mL，將分別裝有0.3 g NaHCO₃和0.3 g Na₂CO₃粉末的小氣球分別套在兩支試管口。將氣球內的NaHCO₃和Na₂CO₃同時倒入試管中，觀察到的現象及分析如下：

(1)比較兩支試管中的現象：_______________________________。

(2)若兩氣球內的壓強相同，兩試管大小相同，則大小氣球體積之比約為_____________(填最簡整數比)。

(3)甲同學用手觸摸試管，發現盛NaHCO₃粉末的試管變冷，而盛Na₂CO₃的試管溫度升高。由此他得出：不管其狀態如何，NaHCO₃和HCl反應為吸熱反應，而Na₂CO₃和HCl反應為放熱反應。甲同學寫出了下列熱化學方程式(其中“aq”代表水合或無限稀釋的含義)：

(aq)+H^＋(aq)====H₂O(l)+CO₂(g)；ΔH＞0；

(aq)+2H^＋(aq)====H₂O(l)+CO₂(g)；ΔH＜0；甲分析結論的方法是否科學?__________。(填“是”或“否)

(4)為研究反應是吸熱還是放熱，乙同學繼續進行下列實驗。(每個實驗平行做三次，取平均值)

序號	試劑1	試劑2	混合前溫度	混合后最高或最低溫度
1	35 mL 水	2.5 g NaHCO3固體	20 ℃	18.5 ℃
2	35 mL水	3.2 g Na2CO3固體	20 ℃	24.3 ℃
3	35 mL稀鹽酸含	2.5 g NaHCO3的飽和溶液32.5 mL	20 ℃	19 ℃
4	35 mL稀鹽酸含	3.2 g Na2CO3的飽和溶液23.1 mL+10 mL水	20 ℃	24.2 ℃
5	35 mL稀鹽酸	2.5 g NaHCO3固體	20 ℃	16.2 ℃
6	35 mL稀鹽酸	3.2 g Na2CO3固體	20 ℃	25.1 ℃

請你幫助填寫相關內容：

①該研究報告的題目是《_______________________》。

②通過上述實驗可得出五條結論：

a.NaHCO₃的溶解是__________(“吸熱”或“放熱”)過程；

b.Na₂CO₃的溶解是____________(“吸熱”或“放熱”)過程；

c.NaHCO₃的飽和溶液和鹽酸的反應是___________(“吸熱”或“放熱”)反應；

d.Na₂CO₃的飽和溶液和鹽酸的反應是____________(“吸熱”或“放熱”)反應；

e.NaHCO₃固體與稀鹽酸反應的反應熱是__________(填a→d的字母)的熱效應之和。

Answer 1

（1）兩支試管中都產生大量氣泡,但盛NaHCO₃的試管中反應速率要快得多

（2）（3）否

（4）①NaHCO₃、Na₂CO₃ 和鹽酸反應過程中熱效應的研究(或相關內容，但未使用“研究”“探究”等用語的不給分)

②a.吸熱  b.放熱  c.吸熱  d.放熱e.a、c

解析:

（2）先求出HCl、NaHCO₃、Na₂CO₃的物質的量分別為0.012 mol、、，經分析鹽酸過剩，所以NaHCO₃、Na₂CO₃完全反應生成CO₂的物質的量分別為、，大小氣球體積之比約為∶＝53∶42。

（3）否，由于NaHCO₃粉末、Na₂CO₃粉末溶于水配成稀溶液還有很多熱效應，所以不能簡單地用NaHCO₃粉末、Na₂CO₃粉末與稀鹽酸反應的熱效應判斷這兩個熱化學方程式中ΔH的“＋、－”。

（4）依據溫度變化判斷過程的吸熱和放熱，e過程包括了 a 和 c 兩個過程，所以e過程的反應熱是a 、c兩過程的反應熱之和。