30.(1)市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠,俗称小苏打。苏打气泡水中含有大量二氧化碳,瓶盖一打开就有大量气泡产生,所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳,但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳,主要原因是
(用化学方程式表示)。某化学兴趣小组同学对碳酸氢钠产生了兴趣,于是对其性质进行探究。
【查阅资料】①碳酸氢钠的溶解度如下:
温度 | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ |
溶解度 | 8.1g | 9.6g | 11.1g | 12.7g |
②碳酸氢钠固体在潮湿的空气中久置或受热(50℃以上)分解均生成 Na
2CO
3、H
2O和CO
2。
③很多浓酸稀释过程中都伴随着放热过程。
探究1:NaHCO
3溶液与盐酸反应的热效应
室温下(20℃),边搅拌边向盛有0.5 g NaHCO
3固体的烧杯中加入10mL水,测得温度为18.5℃;恢复至室温后,向烧杯中加入过量10mL质量分数为20%的盐酸(20℃),搅拌,测得温度为20.8℃。
(2)实验中配制的 NaHCO
3溶液
(填“是”或“不是”)饱和溶液。
(3)由上述实验可知:NaHCO
3固体溶于水
(填“放热”或“吸热”)。有同学认为由上述实验得出 NaHCO
3溶液与盐酸反应放热的结论并不可靠,理由是
。
探究2:对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行探究,实验装置如图1所示。
分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴两滴酚酞溶液),以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时,溶液颜色变化记录如下表,广口瓶内压强随时间变化图像如图2所示。
| 滴入酚酞溶液 | 滴入稀盐酸,溶液颜色变化 |
碳酸钠溶液 | 红色 | 红色→浅红色→无色 |
碳酸氢钠溶液 | 浅红色 | 浅红色→无色 |
(4)由图像中信息得到结论:相同条件下,
和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢。请结合上表中的信息,分析得到这一结论的理由:
。
探究3:久置的NaHCO
3样品中NaHCO
3含量的测定:
将一瓶在潮湿空气中久置的NaHCO
3样品(假设只有NaHCO
3和Na
2CO
3)混合均匀后,称取20.0g混合物,加热至恒重,称其质量为16.9g。
(5)①计算样品中NaHCO
3的质量分数。
(写出计算过程)
②若上述测定过程中未加热至恒重,则测得NaHCO
3的质量分数将
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。