Question

5．實驗室有一瓶保管不當的試劑（如圖），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．某興趣小組的同學很感興趣，決定對其成分進行探究：
提出問題：這瓶試劑可能是什么溶液呢？
交流討論：根據受損標簽的情況判斷，這瓶試劑不可能是A
A．酸        B．堿        C．鹽
查閱資料：Ⅰ．初中化學常見的含鈉化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
Ⅱ．Na₂CO₃和NaHCO₃溶液都呈堿性．
Ⅲ．測定室溫（20℃）時，四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：小華根據試劑瓶標注的溶質質量分數10%和上表中的溶解度的數據判斷，這瓶試劑不可能是NaHCO₃．
設計實驗并繼續探究：
（1）用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液滴在pH試紙上，測得溶液呈堿性，這瓶試劑不可能是NaCl．
（2）為了確定該溶液是哪種溶液，他又進行了如下實驗：

操作步驟	實驗現象	結論及化學方程式
取樣于試管中，滴加 稀鹽酸	產生大量的氣泡	該溶液是Na2CO3，反應的化學方程式 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

拓展與應用：確定該溶液還可以選擇與上述不同類別的試劑，你選擇的試劑是Ca（OH）₂，對應的現象是產生白色沉淀．

Answer 1

分析 【交流討論】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；
【作出猜想】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所測定溶液的酸堿性，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；
【拓展與應用】根據碳酸鈉、氫氧化鈉的性質差異，另選一種試劑完成兩種物質的鑒別．

解答 解：【交流討論】破損標簽可見部分為鈉元素，可判斷該物質由金屬元素與根組成，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；故答案為：A；
【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=$\frac{9.6g}{9.6g+100g}$×100%=8.8%，因此可判斷該溶液不可能為碳酸氫鈉溶液；故答案為：NaHCO₃；
【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，只有氯化鈉溶液顯中性，因此該溶液不可能是氯化鈉溶液；故答案為：NaCl；
（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，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，反應的化學方程式為CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；故答案為：稀鹽酸、Na₂CO₃、Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【拓展與應用】利用氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成白色碳酸鈣沉淀，而與氫氧化鈉不能反應而無明顯現象，可使用氫氧化鈣溶液鑒別NaOH溶液和Na₂CO₃溶液；故答案為：Ca（OH）₂，產生白色沉淀．

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律對未知物質進行鑒別，體現運用化學知識分析問題、解決問題的能力．