Question

7．實(shí)驗(yàn)室有一瓶保存不當(dāng)?shù)脑噭�（如圖所示），其殘缺的標(biāo)簽中只剩下“Na”和“10%”字樣．已知它是無色液體，是初中化學(xué)常用的試劑．小華等幾位同學(xué)很感興趣，決定對其成分進(jìn)行探究．
【提出問題】這瓶試劑溶質(zhì)是什么？
【交流研討】根據(jù)受損標(biāo)簽的情況判斷，這瓶試劑不可能是A（填字母序號）．
A．　酸　　　　B．堿　　　　C．鹽
【查閱資料】
①初中化學(xué)常見的含鈉化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
②Na₂CO₃、NaHCO₃溶液都呈堿性．NaCl溶液呈中性．
③室溫下（20℃）時(shí)，4種物質(zhì)的溶解度的數(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)試劑瓶上標(biāo)注和上表溶解度數(shù)據(jù)判斷，這瓶試劑不可能是NaHCO₃．
【猜想與實(shí)驗(yàn)】①可能是Na₂CO₃溶液；　　　②可能是NaOH溶液；　　　③可能是NaCl溶液．
（1）小亮用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液，滴到干燥的pH試紙上，測得pH=11，他判斷該溶液不可能是NaCl
（2）小強(qiáng)猜想是Na₂CO₃溶液．
【質(zhì)疑】小華則不同意小強(qiáng)的觀點(diǎn)，認(rèn)為溶液中有Na₂CO₃還可能有NaOH．請你幫助他完成以下探究方案：

探究步驟	預(yù)計(jì)現(xiàn)象	結(jié)論
步驟一：取樣品于試管中，向其中滴加足量的BaCl2溶液溶液并過濾	產(chǎn)生白色沉淀	溶液中既含Na2CO3， 又含有NaOH
步驟二：向上述濾液中滴加酚酞試液	酚酞試液變紅色

【反思】NaOH溶液會(huì)因接觸空氣而變質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．

Answer 1

分析 【交流研討】根據(jù)酸、堿、鹽的組成特點(diǎn)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；
【得出結(jié)論】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；
【猜想與實(shí)驗(yàn)】根據(jù)提示物質(zhì)的可能性，對該溶液進(jìn)行猜想；
【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】
（1）根據(jù)三種物質(zhì)溶液的酸堿性及測定溶液的酸堿度的方法，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(jì)實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象，判斷所采取的鑒別所用試劑、現(xiàn)象及結(jié)論；
【質(zhì)疑】由于氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都呈堿性，因此想證明氫氧化鈉的存在，首先得先把碳酸鈉除去，因此先用氯化鈣溶液或其它的可溶性鈣鹽、可溶性鋇鹽溶液除去碳酸鈉，再用酚酞試液證明氫氧化鈉的存在；
【反思】氫氧化鈉溶液和空氣中的二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈉和水，寫出反應(yīng)的方程式；根據(jù)氫氧化鈉的腐蝕性回答稱量方法．

解答 解：【交流研討】破損標(biāo)簽可見部分為鈉元素，可判斷該物質(zhì)由金屬元素與酸根組成，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；
【得出結(jié)論】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)=$\frac{9.6g}{9.6g+100g}$×100%=8.8%＜10%，因此可判斷該溶液不可能為碳酸氫鈉溶液；
【猜想與實(shí)驗(yàn)】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(jì)并實(shí)驗(yàn)】
（1）由于氫氧化鈉、碳酸鈉溶液都為堿性，溶液pH都大于7，但在用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液，滴到濕潤的pH試紙上，測得pH=11，他判斷該溶液不可能是NaCl；
（2）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(shí)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+CO₂↑+H₂O，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(huì)變渾濁；
【質(zhì)疑】由于氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都呈堿性，因此想證明氫氧化鈉的存在，首先得先把碳酸鈉除去，碳酸根離子與鈣離子或鋇離子能結(jié)合成沉淀，因此可先用氯化鈣溶液或其它可溶性的鈣鹽或鋇鹽溶液（氯化鋇、硝酸鈣、硝酸鋇）除去碳酸鈉，再滴入酚酞試液，酚酞試液變紅，證明氫氧化鈉的存在；
【反    思】氫氧化鈉溶液和空氣中的二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈉和水，反應(yīng)的方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；由于氫氧化鈉具有強(qiáng)腐蝕性，故應(yīng)該在小燒杯里稱量，以防腐蝕紙和托盤天平的托盤．
答案：
【交流研討】A；
【得出結(jié)論】NaHCO₃；
【猜想與實(shí)驗(yàn)】①Na₂CO₃；
（1）NaCl；
（2）
步驟一：稀鹽酸；
步驟二：足量的澄清的石灰水中石灰水變渾濁Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【質(zhì)疑】
步驟一：BaCl₂溶液；
步驟二：紅；
【反思】CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．

點(diǎn)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(jìn)行鑒別，注意要證明氫氧化鈉的存在，須先加入中性鹽溶液將碳酸鈉轉(zhuǎn)化成沉淀除去，能夠體現(xiàn)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識分析問題、解決問題的能力．