Question

實驗室有一瓶保存不當的試劑（如圖所示），其殘缺的標簽中只剩下“Na”和“10%”字樣．已知它是無色液體，是初中化學常用的試劑．小華等幾位同學很感興趣，決定對其成分進行探究．
【提出問題】這瓶試劑溶質是什么？
【交流研討】根據受損標簽的情況判斷，這瓶試劑不可能是    （填字母序號）．
A． 酸    B．堿    C．鹽
【查閱資料】
①初中化學常見的含鈉化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
②Na₂CO₃、NaHCO₃溶液都呈堿性．NaCl溶液呈中性．
③室溫下（20℃）時，4種物質的溶解度的數據如下．

物質	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	36	109	215	9.6

【得出結論】小華根據試劑瓶上標注和上表溶解度數據判斷，這瓶試劑不可能是    ．
【猜想與實驗】①可能是    溶液；   ②可能是NaOH溶液；   ③可能是NaCl溶液．
（1）小亮用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液，滴到濕潤的pH試紙上，測得pH=11，他判斷該溶液不可能是氯化鈉．對小亮的操作方法、測量結果及所得結論，你的評價是    ．
A．方法正確，結果正確，結論正確        B．方法不正確，結果偏小，但結論正確
C．方法不正確，結果偏大，結論不正確    D．方法正確，結果正確，但結論不正確
（2）小強為了確定該溶液的成分，進行了如下實驗．

操作步驟	實驗現象	結論及化學方程式
步驟一：取樣品于試管中，滴加足量	產生大量的氣泡	猜想①正確． 步驟一發(fā)生反應的化學方程式是
步驟二：把產生的氣體，通入

【質疑】小華則不同意小強的觀點，認為溶液中有Na₂CO₃還可能有NaOH．請你幫助他完成以下探究方案：

探究步驟	預計現象	結論
步驟一：取樣品于試管中，向其中滴加足量的    溶液并過濾	產生白色沉淀	溶液中： 既含Na2CO3，又含有NaOH
步驟二：向上述濾液中滴加酚酞試液	酚酞試液變    色

【反思】NaOH溶液會因接觸空氣而變質，寫出該反應的化學方程式    ；配制一定質量分數的NaOH溶液時，需將氫氧化鈉固體放在天平左盤上的    中進行稱量．

Answer 1

【答案】分析：【交流研討】根據酸、堿、鹽的組成特點及標簽可見部分，猜測該溶液不可能屬于哪類物質的溶液；
【得出結論】根據溶液中溶質溶解度與飽和溶液中溶質的質量分數的關系，由常溫下各物質的溶解度及該溶液中溶質質量分數，判斷溶液的可能性；
【猜想與實驗】根據提示物質的可能性，對該溶液進行猜想；
【設計并實驗】（1）根據三種物質溶液的酸堿性及測定溶液的酸堿度的方法，對溶液的可能做出判斷；
（2）利用碳酸鈉、氫氧化鈉性質差異及所設計實驗中的現象，判斷所采取的鑒別所用試劑、現象及結論；
【質疑】由于氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都呈堿性，因此想證明氫氧化鈉的存在，首先得先把碳酸鈉除去，因此先用氯化鈣溶液或其它的可溶性鈣鹽、可溶性鋇鹽溶液除去碳酸鈉，再用酚酞試液證明氫氧化鈉的存在；
【反思】氫氧化鈉溶液和空氣中的二氧化碳反應產生碳酸鈉和水，寫出反應的方程式；根據氫氧化鈉的腐蝕性回答稱量方法．
解答：解：【交流研討】破損標簽可見部分為鈉元素，可判斷該物質由金屬元素與酸根組成，而酸類物質由氫元素與酸根所組成，可判斷該物質不可能為酸；
【得出結論】根據常溫下碳酸氫鈉的溶液為9.6g，可判斷常溫下碳酸氫鈉的飽和溶液的溶質質量分數=×100%=8.8%＜10%，因此可判斷該溶液不可能為碳酸氫鈉溶液；
【猜想與實驗】除碳酸氫鈉外，該溶液可能為氯化鈉、碳酸鈉或氫氧化鈉溶液；
【設計并實驗】（1）由于氫氧化鈉、碳酸鈉溶液都為堿性，溶液pH都大于7，但在用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液，滴到濕潤的pH試紙上，試紙用水潤濕，會使溶液的堿性減弱，導致pH偏小，因此該測定方法不正確，使結果偏小，但能得出溶液顯堿性的結論，故選擇B；
（2）根據碳酸鈉能與鹽酸反應放出二氧化碳而氫氧化鈉與鹽酸反應無明顯現象，因此，可推斷鑒別兩物質時所加入的試劑為稀鹽酸，碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O，觀察有氣泡可說明該物質為碳酸鈉，把產生氣體通入澄清石灰水，石灰水會變渾濁；
【質疑】由于氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都呈堿性，因此想證明氫氧化鈉的存在，首先得先把碳酸鈉除去，碳酸根離子與鈣離子或鋇離子能結合成沉淀，因此可先用氯化鈣溶液或其它可溶性的鈣鹽或鋇鹽溶液（氯化鋇、硝酸鈣、硝酸鋇）除去碳酸鈉，再滴入酚酞試液，酚酞試液變紅，證明氫氧化鈉的存在；
【反    思】氫氧化鈉溶液和空氣中的二氧化碳反應產生碳酸鈉和水，反應的方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；由于氫氧化鈉具有強腐蝕性，故應該在小燒杯里稱量，以防腐蝕紙和托盤天平的托盤．
故答案為：【交流研討】A
【得出結論】NaHCO₃
【猜想與實驗】Na₂CO₃
（1）B
（2）

操作步驟	實驗現象	結論及化學方程式
稀鹽酸	/	Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O
澄清石灰水	石灰水變渾濁

【質    疑】CaCl₂（或BaCl₂等）  紅
【反    思】CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O     小燒杯．
點評：本題綜合利用了物質的組成、物質的溶解性、溶液的酸堿性及物質的變化規(guī)律對未知物質進行鑒別，注意要證明氫氧化鈉的存在，須先加入中性鹽溶液將碳酸鈉轉化成沉淀除去，能夠體現學生運用化學知識分析問題、解決問題的能力．