Question

3．實驗室里有一瓶標簽殘缺的試劑瓶，標簽中只剩下“Na”和“10%”字樣（如圖所示），某興趣小組對其組成進行如下探究．
【提出問題】這瓶試劑可能是什么溶液呢？
【查閱資料】
Ⅰ．初中化學中常見含鈉的化合物有：NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃，其中一 種物質的類別有別于其它三種物質，該物質是氫氧化鈉或NaOH．
Ⅱ．NaHCO₃的水溶液呈堿性．
Ⅲ．室溫（20℃）時，四種物質的溶解度數據如下：

物質	NaHCO3	NaCl	NaOH	Na2CO3
溶解度g/100g水	9.6	36	109	215

【資料分析】
依據上述資料分析該瓶試劑不可能是碳酸氫鈉的原因是20℃時飽和的碳酸氫鈉溶液也達不到10%的濃度．
【實驗探究】
實驗1：
實驗測得該溶液的pH＞7，則這瓶試劑也不可能是氯化鈉．
實驗2：
為了檢驗該溶液是NaOH溶液還是Na₂CO₃溶液，又進行了如下實驗：
取少量溶液于試管中，滴加足量的鹽酸，有氣泡產生，得出結論，該溶液是Na₂CO₃溶液．寫出上述反應的化學方程式：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
有同學對上述結論提出質疑，他認為該溶液可能由氫氧化鈉和碳酸鈉組成，并設計如下實驗．
實驗3：
另取樣，加入過量的CaCl₂溶液（呈中性），觀察到有白色沉淀產生，設計這一步驟的目的是檢驗并除盡碳酸鈉；靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色；得出結論，該同學的假設成立．
上述實驗中，證明所加氯化鈣溶液是過量的方法是取實驗3中上層清液，滴加碳酸鈉溶液，有白色沉淀產生，說明氯化鈣是過量的．

Answer 1

分析 【查閱資料】根據物質的分類進行解答；
【資料分析】根據所給數據可以求出在20℃時各物質的飽和溶液的質量分數，可以做出判斷；
【實驗探究】實驗2：根據鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳以及氫氧化鈉溶液變質容易生成碳酸鈉進行解答；
實驗3：根據碳酸鈉和氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅進行解答．

解答 解：【查閱資料】氫氧化鈉屬于堿，而氯化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉屬于鹽；
【資料分析】根據計算可以知道在20℃時飽和碳酸氫鈉的質量分數為：$\frac{9.6g}{100g+9.6g}$×100%=8.8%，而題目中標注的溶液的質量分數為10%，所以能夠排除碳酸氫鈉；
【實驗探究】實驗2：
鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以取少量溶液于試管中，滴加足量的鹽酸，有氣泡產生，得出結論，該溶液是Na₂CO₃溶液．上述反應的化學方程式：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
氫氧化鈉溶液變質容易生成碳酸鈉，所以該溶液可能由氫氧化鈉和碳酸鈉組成；
實驗3：碳酸鈉和氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，所以另取樣，加入過量的CaCl₂溶液（呈中性），觀察到有白色沉淀產生，設計這一步驟的目的是檢驗并除盡碳酸鈉；氫氧化鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅，靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色，所以含有氫氧化鈉；上述實驗中，證明所加氯化鈣溶液是過量的方法是：取實驗3中上層清液，滴加碳酸鈉溶液，有白色沉淀產生，說明氯化鈣是過量的．
故答案為：
【查閱資料】氫氧化鈉或NaOH；
【資料分析】20℃時飽和的碳酸氫鈉溶液也達不到10%的濃度；
【實驗探究】實驗2：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；氫氧化鈉和碳酸鈉；
實驗3：檢驗并除盡碳酸鈉；
取實驗3中上層清液，滴加碳酸鈉溶液，有白色沉淀產生，說明氯化鈣是過量的．

點評 本題考查了破損標簽試劑的確定，完成此題，可以依據破損標簽的部分已經有關物質的性質進行．要求同學們熟練掌握有關物質的性質，以便靈活應用．