Question

【題目】實驗室有一瓶保管不當(dāng)?shù)脑噭�（如圖），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。小強和小華同學(xué)很感興趣，決定對其成分進(jìn)行探究：

【提出問題】這瓶試劑可能是什么溶液呢？

【查閱資料】

Ⅰ．初中化學(xué)常見的含鈉化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。

Ⅱ．Na2CO3、NaHCO3溶液都呈堿性．

Ⅲ．室溫（20℃）時，四種物質(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)試劑瓶標(biāo)注的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%和上表中的溶解度的數(shù)據(jù)判斷，這瓶試劑不可能是 。

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

【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，則猜想 錯誤。

（2）小強為了確定該溶液的成份，他又進(jìn)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
取樣于試管中，滴加足量的 （填試劑的名稱）	產(chǎn)生大量的氣泡	猜想②正確

老師指出該結(jié)論不嚴(yán)密。理由是氫氧化鈉溶液在空氣中敞口放置會發(fā)生變質(zhì)，變質(zhì)后也能產(chǎn)生上述現(xiàn)象。請寫出氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)的化學(xué)方程式 。

【繼續(xù)探究】另取樣加入過量的CaCl2溶液，觀察到有 產(chǎn)生，設(shè)計這一步驟的目的是 ；靜置后，取上層清液，滴入無色酚酞試液，溶液呈紅色。

【實驗結(jié)論】這瓶溶液原來是 。

【探究啟示】做實驗時取完藥品后應(yīng) 。

（3）探究這瓶NaOH溶液的變質(zhì)程度

【研究方案】取10g原溶液，向其中逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸，根據(jù)生成CO2的質(zhì)量測定Na2CO3的質(zhì)量，從而進(jìn)一步確定樣品中NaOH的變質(zhì)程度。

【解決問題】實驗測得加入稀鹽酸與產(chǎn)生CO2氣體的質(zhì)量關(guān)系如下圖所示。

請回答：①A點溶液中所含的溶質(zhì) （填化學(xué)式）。

②10g原溶液中含碳酸鈉的質(zhì)量 。（寫出計算過程，此題2分）

③10g原溶液中未變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量 。（不需要寫出計算過程）

Answer 1

【答案】【得出結(jié)論】這瓶試劑不可能是 NaHCO3

【設(shè)計并實驗】（1）猜想 ③ 錯誤

（2）稀鹽酸（填試劑的名稱）�；瘜W(xué)方程式 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

【繼續(xù)探究】觀察到有 白色沉淀 產(chǎn)生，目的是 除盡碳酸鈉；

【實驗結(jié)論】這瓶溶液原來是 NaOH

【探究啟示】實驗取完藥品后應(yīng) 立即蓋上瓶塞，并放回原處

（3）①A點溶液中所含的溶質(zhì) NaCl和Na2CO3（填化學(xué)式）

②10g原溶液中含碳酸鈉的質(zhì)量 0.265g

③10g原溶液中未變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量 0.8g

【解析】

試題分析：【得出結(jié)論】根據(jù)室溫時各物質(zhì)的溶解度，如果是碳酸氫鈉的飽和溶液，其最大的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也不可能是10%，所以這瓶藥品不能使碳酸氫鈉；

【設(shè)計并實驗】

（1）用pH試紙上測得該溶液的pH＞7，說明該溶液顯堿性，而氯化鈉溶液顯中性，所以不可能是氯化鈉，所以該瓶溶液可能是氫氧化鈉或者碳酸鈉；

（2） 取少量樣品與試管中滴加稀鹽酸，產(chǎn)生大量的氣泡，該溶液是碳酸鈉溶液，反應(yīng)的方程式為Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，還可以選擇不同的試劑確定該溶液，只要能和碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)的，比如：CaCl2 或BaCl2、Ca(NO3)2、Ba(NO3)2、 Ca(OH)2、Ba(OH)2等 都可以，現(xiàn)象時產(chǎn)生白色沉淀；氫氧化鈉在空氣中易變質(zhì)是由于它易與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

【繼續(xù)探究】另取樣加入過量的CaCl2溶液，含有碳酸鈉，則碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；氯化鈉和氯化鈣呈中性。故取清液滴入無色酚酞，若無色酚酞變成紅色，說明溶液呈堿性，即含有氫氧化鈉；

【解決問題】①通過實驗可知，該瓶溶液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉。加入稀鹽酸，稀鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)完全后再與碳酸鈉反應(yīng)。故A點表示氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，故溶質(zhì)有：氯化鈉和碳酸鈉；

②由反應(yīng)的圖示可知，生成的二氧化碳的質(zhì)量為0.11g。利用反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)碳酸鈉與二氧化碳的質(zhì)量比即可計算出碳酸鈉的質(zhì)量。

設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x；

Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑

106 44

X 0.11g

106／44=x／0.11g

X= 0.265g

③氫氧化鈉在空氣中易變質(zhì)是由于它易與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水。利用反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)碳酸鈉與氫氧化鈉反應(yīng)的質(zhì)量比即可計算出變質(zhì)了的氫氧化鈉的質(zhì)量；

設(shè)變質(zhì)了的氫氧化鈉的質(zhì)量為y；

2NaOH + CO2 === Na2CO3 + H2O

80 106

Y 0.265g

80／106 =y／0.265g

y=0.2g

10g原溶液中溶質(zhì)氫氧化鈉的質(zhì)量=10g×10%=1g ；

故未變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量=1g-0.2g=0.8g