Question

【题目】实验室有一瓶保管不当的试剂（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。小强和小华同学很感兴趣，决定对其成分进行探究：

【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？

【查阅资料】

Ⅰ．初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。

Ⅱ．Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性．

Ⅲ．室温（20℃）时，四种物质的溶解度的数据如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度g	36	109	215	9．6

【得出结论】小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是 。

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

【设计并实验】

（1）小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得PH＞7，则猜想 错误。

（2）小强为了确定该溶液的成份，他又进行了如下实验：

操作步骤	实验现象	结论及化学方程式
取样于试管中，滴加足量的 （填试剂的名称）	产生大量的气泡	猜想②正确

老师指出该结论不严密。理由是氢氧化钠溶液在空气中敞口放置会发生变质，变质后也能产生上述现象。请写出氢氧化钠在空气中变质的化学方程式 。

【继续探究】另取样加入过量的CaCl2溶液，观察到有 产生，设计这一步骤的目的是 ；静置后，取上层清液，滴入无色酚酞试液，溶液呈红色。

【实验结论】这瓶溶液原来是 。

【探究启示】做实验时取完药品后应 。

（3）探究这瓶NaOH溶液的变质程度

【研究方案】取10g原溶液，向其中逐滴加入质量分数为7.3%的稀盐酸，根据生成CO2的质量测定Na2CO3的质量，从而进一步确定样品中NaOH的变质程度。

【解决问题】实验测得加入稀盐酸与产生CO2气体的质量关系如下图所示。

请回答：①A点溶液中所含的溶质 （填化学式）。

②10g原溶液中含碳酸钠的质量 。（写出计算过程，此题2分）

③10g原溶液中未变质的氢氧化钠的质量 。（不需要写出计算过程）

Answer 1

【答案】【得出结论】这瓶试剂不可能是 NaHCO3

【设计并实验】（1）猜想 ③ 错误

（2）稀盐酸（填试剂的名称）。化学方程式 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

【继续探究】观察到有 白色沉淀 产生，目的是 除尽碳酸钠；

【实验结论】这瓶溶液原来是 NaOH

【探究启示】实验取完药品后应 立即盖上瓶塞，并放回原处

（3）①A点溶液中所含的溶质 NaCl和Na2CO3（填化学式）

②10g原溶液中含碳酸钠的质量 0.265g

③10g原溶液中未变质的氢氧化钠的质量 0.8g

【解析】

试题分析：【得出结论】根据室温时各物质的溶解度，如果是碳酸氢钠的饱和溶液，其最大的质量分数也不可能是10%，所以这瓶药品不能使碳酸氢钠；

【设计并实验】

（1）用pH试纸上测得该溶液的pH＞7，说明该溶液显碱性，而氯化钠溶液显中性，所以不可能是氯化钠，所以该瓶溶液可能是氢氧化钠或者碳酸钠；

（2） 取少量样品与试管中滴加稀盐酸，产生大量的气泡，该溶液是碳酸钠溶液，反应的方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，还可以选择不同的试剂确定该溶液，只要能和碳酸钠发生反应的，比如：CaCl2 或BaCl2、Ca(NO3)2、Ba(NO3)2、 Ca(OH)2、Ba(OH)2等 都可以，现象时产生白色沉淀；氢氧化钠在空气中易变质是由于它易与二氧化碳反应生成碳酸钠和水：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

【继续探究】另取样加入过量的CaCl2溶液，含有碳酸钠，则碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠；氯化钠和氯化钙呈中性。故取清液滴入无色酚酞，若无色酚酞变成红色，说明溶液呈碱性，即含有氢氧化钠；

【解决问题】①通过实验可知，该瓶溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠。加入稀盐酸，稀盐酸先与氢氧化钠反应，反应完全后再与碳酸钠反应。故A点表示氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应，故溶质有：氯化钠和碳酸钠；

②由反应的图示可知，生成的二氧化碳的质量为0.11g。利用反应的化学方程式，根据碳酸钠与二氧化碳的质量比即可计算出碳酸钠的质量。

设碳酸钠的质量为x；

Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑

106 44

X 0.11g

106／44=x／0.11g

X= 0.265g

③氢氧化钠在空气中易变质是由于它易与二氧化碳反应生成碳酸钠和水。利用反应的化学方程式，根据碳酸钠与氢氧化钠反应的质量比即可计算出变质了的氢氧化钠的质量；

设变质了的氢氧化钠的质量为y；

2NaOH + CO2 === Na2CO3 + H2O

80 106

Y 0.265g

80／106 =y／0.265g

y=0.2g

10g原溶液中溶质氢氧化钠的质量=10g×10%=1g ；

故未变质的氢氧化钠的质量=1g-0.2g=0.8g