Question

實驗室里有一瓶常用的無色液體試劑，因保管不當(dāng)造成標(biāo)簽破損（如圖所示），其殘缺的標(biāo)簽中只剩下“Na”和“10%”字樣．
小強和小華同學(xué)對此很興趣，決定對其成分進行探究．
【提出問題】該瓶試劑到底是什么物質(zhì)的溶液呢？
【交流討論】根據(jù)受損標(biāo)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(xué)中常見的含鈉化合物有：NaCl，NaOH，Na₂CO₃，NaHCO₃．
II．Na₂CO₃和NaHCO₃的水溶液都呈堿性．
Ⅲ．測定室溫（20⁰C）時，四種物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度g	36	109	215	9.6

【得出結(jié)論】小華根據(jù)試劑瓶標(biāo)簽上標(biāo)注的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%和上表中的溶解度數(shù)據(jù)判斷，這瓶試劑不可能是

NaHCO₃

溶液．
【作出猜想】①可能是NaCl溶液；②可能是Na₂CO₃溶液；③可能是

NaOH

溶液；
【設(shè)計方案并實驗】
（1）小強用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液滴在pH試紙上，測得pH＞7，則這瓶試劑 不可能是

NaCl

溶液．
（2）小強為了判斷該溶液是NaOH溶液還是Na₂CO₃溶液，他又進行了如下實驗：

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論及化學(xué)方程式
取樣于品試管中，滴加 稀鹽酸	產(chǎn)生大量的氣泡	相應(yīng)的化學(xué)方程式： Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中	白色沉淀	猜想②正確

【拓展與應(yīng)用】請你選擇與小強不同的試劑來鑒別NaOH溶液和Na₂CO₃溶液，你選擇

Ca（OH）₂

溶液．
[綜合計算】運用侯氏制堿法制取的純堿中可能含有少量的氯化鈉．現(xiàn)取含有氯化鈉雜質(zhì)的純堿樣品25g放入燒杯中，向燒杯中加入167g水使樣品全部溶解，再向燒杯中加入100g氯化鈣溶液，恰好完全反應(yīng)，然后過濾，稱得濾液的質(zhì)量為272g．試計算：純堿樣品中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？

Answer 1

分析：【交流討論】根據(jù)酸、堿、鹽的組成特點及標(biāo)簽可見部分，猜測該溶液不可能屬于哪類物質(zhì)的溶液；
【查閱資料】根據(jù)溶液中溶質(zhì)溶解度與飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系，由常溫下各物質(zhì)的溶解度及該溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，判斷溶液的可能性；
【作出猜想】根據(jù)提示物質(zhì)的可能性，對該溶液進行猜想；
【設(shè)計并實驗】（1）根據(jù)三種物質(zhì)溶液的酸堿性及所測定溶液的酸堿度，對溶液的可能做出判斷；
（2）利用碳酸鈉、氫氧化鈉性質(zhì)差異及所設(shè)計實驗中的現(xiàn)象，判斷所采取的鑒別所用試劑、現(xiàn)象及結(jié)論；
【拓展與應(yīng)用】根據(jù)碳酸鈉、氫氧化鈉的性質(zhì)差異，另選一種試劑完成兩種物質(zhì)的鑒別．
【綜合計算】根據(jù)反應(yīng)前后的質(zhì)量差求出生成碳酸鈣的質(zhì)量，根據(jù)化學(xué)方程式可求得參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量，進而求出樣品中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：【交流討論】破損標(biāo)簽可見部分為鈉元素，可判斷該物質(zhì)由金屬元素與根組成，而酸類物質(zhì)由氫元素與酸根所組成，可判斷該物質(zhì)不可能為酸；
【查閱資料】根據(jù)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(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

9.6g

100g+9.6g

×100%=8.8%，因此可判斷該溶液不可能為碳酸氫鈉溶液；而其它物質(zhì)進行類似的計算都可以得到10%的溶液；
【作出猜想】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(shè)計并實驗】（1）小強用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液滴在pH試紙上，測得pH＞7，而氯化鈉溶液呈中性，pH等于7所以不可能是氯化鈉；
（2）①根據(jù)碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳而氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，因此，可推斷鑒別兩物質(zhì)時所加入的試劑為稀鹽酸，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳反應(yīng)的方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，②觀察有氣泡可說明該物質(zhì)為碳酸鈉，把產(chǎn)生氣體通入澄清石灰水，石灰水會變渾濁，則可進一步確定該物質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
【拓展與應(yīng)用】利用氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成白色碳酸鈣沉淀，而與氫氧化鈉不能反應(yīng)而無明顯現(xiàn)象，可使用氫氧化鈣溶液鑒別NaOH溶液和Na₂CO₃溶液；
【綜合計算】解：設(shè)25g純堿樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量為X，則生成的碳酸鈣質(zhì)量為：25g+167g+100g-272g=20g       
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl 
106           100
X             20g
106/X=100/20g     X=21.2g       
純堿樣品中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

25g-21.2g

25g

×100%=15.2% 
答：純堿樣品中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.2%．
故答案為：【交流討論】A
【得出結(jié)論】NaHCO₃
【作出猜想】NaOH
【設(shè)計方案并實驗】（1）NaCl

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論及化學(xué)方程式
稀鹽酸		Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
	白色沉淀

（2）【拓展與應(yīng)用】可溶性的鈣鹽或可溶性的鋇鹽．    
【綜合計算】解：設(shè)25g純堿樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量為X，則生成的碳酸鈣質(zhì)量為：25g+167g+100g-272g=20g       
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl 
106           100
X             20g
106/X=100/20g     X=21.2g       
純堿樣品中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

25g-21.2g

25g

×100%=15.2% 
答：純堿樣品中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.2%．

點評：本題綜合利用了物質(zhì)的組成、物質(zhì)的溶解性、溶液的酸堿性及物質(zhì)的變化規(guī)律對未知物質(zhì)進行鑒別，體現(xiàn)運用化學(xué)知識分析問題、解決問題的能力．