Question

13．（1）如图1，在试管Ⅰ和Ⅱ中分别加入3mL稀盐酸（均足量），再将装有0.3g NaHCO₃和0.3g Na₂CO₃粉末的小气球分别套在Ⅰ和Ⅱ的管口．将气球内的NaHCO₃和Na₂CO₃同时倒入试管中，请回答下列问题：

①试管Ⅰ和试管Ⅱ中发生反应的离子方程式分别为HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O、CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O．
②加入固体后，试管Ⅰ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）上的气球膨胀较快．
（2）为了研究Na₂CO₃、NaHCO₃与盐酸的反应过程中的热效应，该同学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	混合后的最高温度
①	50mL水	2.5g NaHCO3固体	20℃	18.5℃
②	50mL水	3.2g Na2CO3固体	20℃	24.3℃
③	50mL稀盐酸	2.5g NaHCO3固体	20℃	16.2℃
④	50mL稀盐酸	3.2g Na2CO3固体	20℃	25.1℃

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①该研究报告的题目是碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应过程中热效应的探究．
②通过上述实验可得出：
Na₂CO₃溶液和盐酸的反应是放热（填“吸热”或“放热”，下同）反应，对应的图象
为B（见图2）NaHCO₃溶液和盐酸的反应是吸热反应，对应的图象为A．

Answer 1

分析 （1）①碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，据此书写；
②NaHCO₃和Na₂CO₃与盐酸反应在同一条件下的速率不同，碳酸氢钠反应速率更快；
（2）①反应前温度相同，改变酸及固体的量，探究反应中的热效应；
②a．由实验②、④反应中溶液温度变化判断碳酸钠与盐酸的反应中能量变化；
b．由实验①、③中温度变化判断碳酸氢钠与盐酸反应的能量变化．

解答 解：（1）①碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，离子方程式为：HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，离子方程式为：CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O，故答案为：HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O；CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O；
②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：Ⅰ；
（2）①反应前温度相同，改变酸及固体的量，探究反应中的热效应，则该研究报告的题目是碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应过程中热效应的探究，
故答案为：碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应过程中热效应的探究；
②a．由实验②、④可知，碳酸钠与盐酸的反应后溶液的温度升高，可知该反应过程中放热热量，则碳酸钠与盐酸的反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以B符合，故答案为：放热；B；
b．由实验①、③可知，当NaHCO₃与盐酸反应后，混合溶液的温度降低，说明碳酸氢钠与盐酸的反应为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，所以A符合，
故答案为：吸热；A；

点评 本题以实验探究考查碳酸钠、碳酸氢钠的性质及与酸反应的热效应，题目难度中等，把握表格中实验数据的分析为解答的关键，注意变量控制法的应用．