Question

化學(xué)活動(dòng)課上，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，填寫下表的空格。

組 數(shù)	試劑用量	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 (氣球體積變化)	分析原因
①	0.42 g NaHCO3；0.53g Na2CO3；3mL4 mol·L－1鹽酸	甲中氣球與乙中氣球的體積相等	甲、乙鹽酸均過量，n(NaHCO3)=n(Na2CO3)，ν甲(CO2)=ν乙(CO2)
②	0.3 g NaHCO3；0.3 g Na2CO3；3mL4 mol·L－1鹽酸	甲中氣球比乙中氣球的體積大
③	0.6 g NaHCO3；0.6 g Na2CO3；3mL 2mol·L－1鹽酸	甲中氣球比乙中氣球的體積大
		片刻后，乙中氣球又縮小，甲中氣球的體積基本不變	(用離子方程式表示)

Answer 1

（1） 甲    HCO₃^－+H^＋=CO₂ ↑+H₂O     （2） ②甲、乙鹽酸均過量   n(NaHCO₃) >n(Na₂CO₃)   V甲(CO₂)> V乙 (CO₂)   ③ 甲、乙鹽酸均不足量   消耗的n(NaHCO₃) >n(Na₂CO₃)    V甲(CO₂) > V乙(CO₂)；CO₂+ CO₃^2－+H₂O=2HCO₃^－

解析：（1）根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算可知第①組中NaHCO₃和Na₂CO₃都已完全反應(yīng)。對(duì)比第①組數(shù)據(jù)知第②組中鹽酸一定過量，NaHCO₃和Na₂CO₃一定完全反應(yīng)，且NaHCO₃產(chǎn)生的CO₂比Na₂CO₃的多。第③組中，n(Na₂CO₃)=0.0057mol，n(NaHCO₃)=0.0071mol，n(HCl)=0.006mol。把Na₂CO₃緩慢加入到鹽酸中，在鹽酸反應(yīng)完以前，鹽酸是過量的而Na₂CO₃是少量的。因此開始發(fā)生的反應(yīng)是：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O，根據(jù)化學(xué)方程式，有：Na₂CO₃  +  2HCl == 2NaCl + CO₂↑+H₂O

0.003mol  0.006mol        0.003mol

NaHCO₃  +  HCl ==  NaCl + CO₂↑+H₂O

0.006mol  0.006mol       0.006mol

說(shuō)明Na₂CO₃、NaHCO₃都過量，NaHCO₃產(chǎn)生的CO₂較Na₂CO₃的多。因?yàn)闅怏w收集于氣球中，乙中CO₂又與過量的Na₂CO₃溶液反應(yīng)。