市場上常見的蘇打水有蘇打氣泡水和無汽蘇打水兩種。它們的主要成分中都含有碳酸氫鈉,俗稱小蘇打。蘇打氣泡水中含有大量二氧化碳,瓶蓋一打開就有大量氣泡產(chǎn)生,所以叫氣泡水。無汽蘇打水則不含二氧化碳,但小明認(rèn)為他喝入體內(nèi)也會產(chǎn)生二氧化碳,主要原因是
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
(用化學(xué)方程式表示)。某化學(xué)興趣小組同學(xué)對碳酸氫鈉產(chǎn)生了興趣,于是對其性質(zhì)進(jìn)行探究。
【查閱資料】①碳酸氫鈉的溶解度如下:
溫度 |
10℃ |
20℃ |
30℃ |
40℃ |
溶解度 |
8.1g |
9.6g |
11.1g |
12.7g |
②碳酸氫鈉固體在潮濕的空氣中久置或受熱(50℃以上)分解均生成Na
2CO
3、H
2O和CO
2。
③很多濃酸稀釋過程中都伴隨著放熱過程。探究1:NaHCO
3溶液與鹽酸反應(yīng)的熱效應(yīng)
室溫下(20℃),邊攪拌邊向盛有0.5gNaHCO
3固體的燒杯中加入10mL水,測得溫度為18.5℃;恢復(fù)至室溫后,向燒杯中加入過量10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸(20℃),攪拌,測得溫度為20.8℃。
(1)實(shí)驗(yàn)中配制的NaHCO
3溶液
不是
不是
(填“是”或“不是”)飽和溶液。
(2)由上述實(shí)驗(yàn)可知:NaHCO
3固體溶于水
吸熱
吸熱
(填“放熱”或“吸熱”)。有同學(xué)認(rèn)為由上述實(shí)驗(yàn)得出NaHCO
3溶液與鹽酸反應(yīng)放熱的結(jié)論并不可靠,理由是
鹽酸的稀釋過程可能放熱
鹽酸的稀釋過程可能放熱
。
探究2:對碳酸鈉、碳酸氫鈉和稀鹽酸的反應(yīng)進(jìn)行探究,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。分別取等體積、含碳元素質(zhì)量相同的碳酸鈉和碳酸氫鈉稀溶液(各滴兩滴酚酞溶液),以及相同體積、相同濃度的足量稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時,溶液顏色變化記錄如下表,廣口瓶內(nèi)壓強(qiáng)隨時間變化圖像如圖2所示。
|
滴入酚酞溶液 |
滴入稀鹽酸,溶液顏色變化 |
碳酸鈉溶液 |
紅色 |
紅色→淺紅色→無色 |
碳酸氫鈉溶液 |
淺紅色 |
淺紅色→無色 |
(3)由圖像中信息得到結(jié)論:相同條件下,
碳酸鈉
碳酸鈉
和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳較慢。請結(jié)合上表中的信息,分析得到這一結(jié)論的理由:
碳酸鈉先和稀鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉,然后碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w
碳酸鈉先和稀鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉,然后碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w
。
探究3:久置的NaHCO
3樣品中NaHCO
3含量的測定:
將一瓶在潮濕空氣中久置的NaHCO
3樣品(假設(shè)只有NaHCO
3和Na
2CO
3)混合均勻后,稱取20.0g混合物,加熱至恒重,稱其質(zhì)量為16.9g。
(4)①計算樣品中NaHCO
3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計算過程)
②若上述測定過程中加熱未至恒重,則測得NaHCO
3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。