Question

16．某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液﹙如图甲所示﹚，为确认其中的溶质，他设计并进行了如下
探究活动，请回答下列问题．

【猜想与假设】溶质可能为NaCl、NaOH、Na₂CO₃和NaHCO₃中的一种．
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
常温下的溶解度/g	36	109	21.5	9.6
常温下某稀溶液的pH	7	13	11	9

【探究过程】如图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则其实验现象应是石蕊试液变成蓝色；在进行操作②时有无色无味的气体产生，由此又可排除假设物质中的氢氧化钠．
【探究结论】你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的碳酸钠，你的判断依据是碳酸氢钠饱和溶液的质量分数不可能达到10%，而碳酸钠溶液可以．
【探究反思】（1）若上述探究结论是正确的，操作②产生的气体应是CO₂（写化学式），实验室检验该气体的实验操作及现象是将气体通入石灰水，石灰水变浑浊．
（2）另有同学猜想其中的溶质还可能是Na₂SO₄，但又没有Na₂SO₄的上述表列信息．请你根据以上实验操作的相关现象，判断该溶液中的溶质是否是Na₂SO₄，并叙述理由：若滴加石蕊试液变成蓝色，则不含有硫酸钠．

Answer 1

分析 【探究过程】根据三种物质溶液的酸碱性及对石蕊试液的作用分析；根据氢氧化钠不能与盐酸反应产生气体解答；
【探究结论】利用碳酸钠、碳酸氢钠溶液中溶质溶解度与饱和溶液中溶质的质量分数的关系，判断溶液的可能性；
【探究反思】（1）根据碳酸钠能够和稀盐酸反应生成，及二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊进行二氧化碳的检验进行分析；
（2）根据硫酸钠溶液显中性分析．

解答 解：【探究观察】NaCl、NaOH、Na₂CO₃和NaHCO₃中只有氯化钠溶液为中性，而其余的溶液都显碱性，若溶质不是NaCl，则滴加石蕊试液会变成蓝色；在进行操作②滴加稀盐酸时有无色无味的气体产生，说明不是氢氧化钠，因为氢氧化钠和盐酸反应无明显现象；
故答案为：石蕊试液变成蓝色；氢氧化钠；
【探究结论】根据计算可以知道在20℃时饱和碳酸氢钠的质量分数为：$\frac{9.6g}{9.6g+100g}$×100%=8.8%，而题目中标注的溶液的质量分数为10%，所以这瓶试剂不可能的是碳酸氢钠溶液，而碳酸钠溶液的溶质质量分数可以等于10%，因此可能是碳酸钠；
故答案为：碳酸钠；碳酸氢钠饱和溶液的质量分数不可能达到10%，而碳酸钠溶液可以；
【探究反思】（1）假设碳酸钠成立，则碳酸钠和盐酸反应会产生二氧化碳，检验二氧化碳可以将气体通入石灰水，石灰水变浑浊；
故答案为：CO₂；将气体通入石灰水，石灰水变浑浊；
（2）硫酸钠溶液为中性溶液，因此若滴加石蕊试液变成蓝色，则说明不含有硫酸钠；
故答案为：若滴加石蕊试液变成蓝色，则不含有硫酸钠．

点评 本题考查了破损标签试剂的确定，完成此题，可以依据破损标签的部分已经有关物质的性质进行．要求同学们熟练掌握有关物质的性质，以便灵活应用．