Question

某次化學(xué)興趣小組活動(dòng)上，三組學(xué)生分別用圖示甲、乙兩裝置，探究“NaHCO₃和Na₂CO₃與稀鹽酸的反應(yīng)”，按表中的試劑用量，在相同條件下，將兩個(gè)氣球中的固體粉末同時(shí)倒入試管中（裝置的氣密性已檢查） 請(qǐng)回答：
（1）各組反應(yīng)開始時(shí)，______裝置中的氣球體積先變大，該裝置中反應(yīng)的離子方程式是______．
（2）當(dāng)試管中不再有氣體生成時(shí)，三組實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)不同現(xiàn)象．請(qǐng)參照第①組，分析原因的方式填寫下表的空格

Answer 1

解：（1）甲裝置發(fā)生反應(yīng)：HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；乙裝置發(fā)生反應(yīng)：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑，甲裝置內(nèi)反應(yīng)速率較快，單位時(shí)間產(chǎn)生的CO₂多，故甲裝置中的氣球體積先變大．
故答案為：甲；HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
（2）（I）質(zhì)量相同的碳酸氫鈉和碳酸鈉，碳酸氫鈉的物質(zhì)的量大于碳酸鈉的物質(zhì)的量，一個(gè)碳酸鈉和碳酸氫鈉分子中含有的碳原子個(gè)數(shù)相同，所以與過量的鹽酸反應(yīng)后，碳酸氫鈉生成的二氧化碳多．
故答案為：甲、乙鹽酸均過量，n（NaHCO₃）＞n（Na₂CO₃），V（CO₂）_甲＞V（CO₂）_乙；
（II）鹽酸的物質(zhì)的量=6×10^-3mol，n（NaHCO₃）=，
n（Na₂CO₃）=，通過（1）方程式知，鹽酸均不足量，與相同物質(zhì)的量的鹽酸反應(yīng)，消耗的n（NaHCO₃）＞n （Na₂CO₃），生成的 V（CO₂）_甲＞V（CO₂）_乙．
故答案為：甲、乙鹽酸均不足量，消耗的n（NaHCO₃）＞n （Na₂CO₃） V（CO₂）_甲＞V（CO₂）_乙；
（III）該反應(yīng)有剩余的碳酸鈉，生成的二氧化碳又和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，所以氣體體積減少，乙中氣球會(huì)縮小，反應(yīng)的離子方程式為CO₂+H₂O+CO₃^2-=2 HCO₃^-．
故答案為：CO₂+H₂O+CO₃^2-=2 HCO₃^-．
分析：（1）根據(jù)生成二氧化碳的反應(yīng)速率判斷；
（2）清楚發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)過量計(jì)算判斷CO₂氣體產(chǎn)生的量，分析現(xiàn)象的原因．
（I）先判斷酸是否過量，再計(jì)算碳酸鈉、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量的關(guān)系，從而確定生成氣體的關(guān)系；
（II）先判斷酸是否過量，再計(jì)算碳酸鈉、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量的關(guān)系，從而確定生成氣體的關(guān)系；
（III）根據(jù)溶液的成分及二氧化碳的性質(zhì)分析．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)，碳酸鈉和酸反應(yīng)是分步進(jìn)行的，先生成碳酸氫鈉，后碳酸氫鈉和酸反應(yīng)生成二氧化碳．