Question

某化學興趣小組在實驗室發現了一瓶標簽受到腐蝕（如圖所示）的溶液，他們對此產生了興趣．
[提出問題]這瓶溶液究竟是什么？
經過詢問實驗老師平時的藥品保管得知，這瓶無色溶液應該是碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉中的某一種．為了確定該藥品，他們首先進行了理論分析：
（1）小明根據標簽上的組成元素認為一定不可能是______．
（2）小英提出，碳酸氫鈉、硝酸鈉也不可能，你認為她的依據是______．
[設計實驗]為了確定該溶液究竟是剩余兩種鹽的哪一種，他們設計了如下實驗．

實驗操作	實驗現象
（1）取少量樣品于試管中，慢慢滴加BaCl2溶液	出現白色沉淀
（2）靜置一段時間后，傾去上層清液，向沉淀中繼續滴加稀鹽酸	白色沉淀全部溶解，產生大量氣泡

[實驗結論]
（3）該瓶無色溶液是______．生成白色沉淀過程的化學方程式是______．
[實驗反思]
（4）小強認為上述設計實驗還可簡化，仍能達到目的．小強的實驗操作是______．
（5）經查閱資料得知上述五種鹽里碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶液呈堿性，其余三種鹽的溶液呈中性，請你再設計一種實驗方法，確定該溶液究竟是哪種鹽．簡述實驗操作和現象．
（6）[綜合計算]現取含有氯化鈉雜質的純堿樣品25g放入燒杯中，向其中加入50g稀鹽酸，二者恰好完全反應．反應結束后稱量燒杯中剩余物質的總質量為66.2g（不包括燒杯的質量，且氣體的溶解忽略不計）．試計算純堿樣品中雜質氯化鈉的質量分數．

Answer 1

【答案】分析：根據題干提供的信息進行分析，殘缺的標簽中鈉元素的右下角有數字2，且含有氧元素，故不可能是氯化鈉、碳酸氫鈉和硝酸鈉，可以據此完成（1）（2）兩小題；
（3）硫酸鈉溶液和碳酸鈉溶液都能與氯化鋇溶液反應生成白色沉淀，但是碳酸鋇沉淀能和鹽酸反應產生氣體，而硫酸鋇不能溶于稀鹽酸，可以據此完成解答；
（4）比較碳酸鈉和硫酸鈉的性質可以知道碳酸鈉能與鹽酸反應產生氣體，而硫酸鈉不與鹽酸反應，故可以據此解答該題；
（5）碳酸鈉的水溶液呈堿性，而硫酸鈉的水溶液呈中性，可以使用測定溶液pH的方法或加入指示劑的方法來確定物質的成分，可以據此設計實驗來進行判斷；
（6）由質量守恒定律可以計算出生成的二氧化碳的質量，然后根據反應的化學方程式可以計算出純堿樣品中碳酸鈉的質量，進而計算出樣品中氯化鈉的質量，最后計算出氯化鈉的質量分數即可．
解答：解：（1）氯化鈉中不含有氧元素，故不可能是氯化鈉；
（2）根據碳酸氫鈉（NaHCO₃）、硝酸鈉（NaNO₃）的化學式可以知道中鈉元素的右下角沒有數字2，故不可能是碳酸氫鈉和硝酸鈉；
（3）根據實驗的現象，加入氯化鋇產生了沉淀，產生的沉淀能與鹽酸反應產生氣體且全部溶解，故該物質是碳酸鈉，氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，其反應的化學方程式為：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl；
（4）碳酸鈉能與鹽酸反應產生氣體，而硫酸鈉不與鹽酸反應，故可以使用鹽酸與樣品混合，觀察有無氣體產生來確定物質的成分；碳酸鈉的水溶液呈堿性，而硫酸鈉的水溶液呈中性，可以使用測定溶液pH的方法或加入指示劑酚酞的方法來確定物質的成分，可設計實驗如下：在玻璃片上放一小片pH試紙，將樣品液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，測得溶液pH大于7．（或取少量無色溶液樣品于試管中，滴加幾滴無色酚酞，觀察到溶液變紅等．
（6）根據質量守恒定律可以知道生成CO₂的質量為：25g+50g-66.2g═8.8g；
設純堿樣品Na₂CO₃的質量為x
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106                 44
x                  8.8g
=
解得：x═21.2g 
純堿樣品中雜質氯化鈉的質量分數為：×100%=15.2%
答：純堿樣品中雜質氯化鈉的質量分數為15.2%．
故答案為：（1）NaCl；
（2）這二者的化學式中Na元素的右下角不會有2；
（3）Na₂CO₃；BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl；
（4）取少量無色溶液樣品于試管中，慢慢滴加稀鹽酸；
（5）在玻璃片上放一小片pH 試紙，將樣品液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，測得溶液pH 大于7．（或取少量無色溶液樣品于試管中，滴加幾滴無色酚酞，觀察到溶液變紅等；
（6）15.2%．
點評：對于失去標簽的藥品成分的探究，要結合所給出問題情景和常見物質的檢驗、鑒別方法，根據所學的相關知識，認真地進行思考、推斷、鑒別出藥品的真實身份．