Question

实验室里有一瓶常用的无色溶液，因保管不当，其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样（如图所示）．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？
【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是______．
A．酸      B．碱      C．盐
【查阅资料】
Ⅰ初中常见含钠的化合物有：NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
ⅡNa₂CO₃和NaHCO₃的水溶液都呈碱性．
Ⅲ室温（20℃）时，测定四种物质的溶解度数据如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度g	36	109	215	9.6

小华根据试剂瓶标注的质量分数为10%和上表中的溶解度数据判断，这瓶试剂不可能是______．
【作出猜想】①可能是NaCl；②可能是Na₂CO₃；③可能是______．
【实验探究】
（1）小强用洁净的玻璃棒蘸取试液于pH试纸上，测得pH＞7，则这瓶试剂不可能是______．
（2）小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na₂CO₃溶液，他又进行了如下实验．

实验步骤	实验现象	结论及化学方程式
①取少量溶液于试管中， 滴加______．	产生大量气泡	反应的化学方程式：______．
②把产生的气体通入 澄清的石灰水中．	澄清的石灰水变浑浊	猜想②正确．反应的化学方程式：______

【拓展延伸】请你选择与小强不同类别的试剂，来鉴别NaOH溶液和Na₂CO₃溶液，你选择的试剂是______．
【综合计算】现取含有氯化钠杂质的纯碱样品25g放入烧杯中，向其中加入50g稀盐酸，二者恰好完全反应．反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为66.2g（不包括烧杯的质量，且气体的溶解忽略不计）．试计算纯碱样品中杂质氯化钠的质量分数．

Answer 1

【答案】分析：【交流讨论】根据酸、碱、盐的组成特点及标签可见部分，猜测该溶液不可能属于哪类物质的溶液；
【查阅资料】根据溶液中溶质溶解度与饱和溶液中溶质的质量分数的关系，由常温下各物质的溶解度及该溶液中溶质质量分数，判断溶液的可能性；
【作出猜想】根据提示物质的可能性，对该溶液进行猜想；
【设计并实验】（1）根据三种物质溶液的酸碱性及所测定溶液的酸碱度，对溶液的可能做出判断；
（2）利用碳酸钠、氢氧化钠性质差异及所设计实验中的现象，判断所采取的鉴别所用试剂、现象及结论；
【拓展与应用】根据碳酸钠、氢氧化钠的性质差异，另选一种试剂完成两种物质的鉴别．
【综合计算】根据反应前后的质量差求出生成二氧化碳的质量，根据化学方程式可求得参加反应的碳酸钠的质量，进而求出样品中杂质的质量分数；
解答：解：【交流讨论】破损标签可见部分为钠元素，可判断该物质由金属元素与根组成，而酸类物质由氢元素与酸根所组成，可判断该物质不可能为酸；
【查阅资料】根据常温下碳酸氢钠的溶液为9.6g，可判断常温下碳酸氢钠的饱和溶液的溶质质量分数=×100%=8.8%，因此可判断该溶液不可能为碳酸氢钠溶液；而其它物质进行类似的计算都可以得到10%的溶液；
【作出猜想】除碳酸氢钠外，该溶液可能为氯化钠、碳酸钠或氢氧化钠溶液；
【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，而氯化钠溶液呈中性，pH等于7所以不可能是氯化钠；
（2）①根据碳酸钠能与盐酸反应放出二氧化碳而氢氧化钠与盐酸反应无明显现象，因此，可推断鉴别两物质时所加入的试剂为稀盐酸，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳反应的方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，②观察有气泡可说明该物质为碳酸钠，把产生气体通入澄清石灰水，石灰水会变浑浊，则可进一步确定该物质，反应的化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
【拓展与应用】利用氢氧化钙能与碳酸钠反应生成白色碳酸钙沉淀，而与氢氧化钠不能反应而无明显现象，可使用氢氧化钙溶液鉴别NaOH溶液和Na₂CO₃溶液；
【综合计算】解：设参加反应的碳酸钠的质量为x
由题意可知，反应后生产二氧化碳的质量为：25g+50g-66.2g=8.8g
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                    44
x                     8.8g


x=21.2g 
所以样品中杂质的质量是25g-21.2g=3.8g；
则纯碱样品中杂质氯化钠的质量分数为×100%=15.2%；
故答案为：【交流讨论】A；
【查阅资料】NaHCO₃；
【作出猜想】NaOH；
【设计并实验】（1）NaCl溶液；

实验步骤	实验现象	结论及化学方程式
稀盐酸		Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑．
		CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O

【拓展与应用】Ca（OH）₂；
【综合计算】答：纯碱样品中杂质氯化钠的质量分数为15.2%；
点评：本题综合利用了物质的组成、物质的溶解性、溶液的酸碱性及物质的变化规律对未知物质进行鉴别，体现运用化学知识分析问题、解决问题的能力．