Question

20．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？
交流討論：根據(jù)受損標(biāo)簽的情況判斷，這瓶試劑不可能是A
A．酸         B．堿        C．鹽
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和NaHCO₃溶液都呈堿性．
Ⅲ．測定室溫（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NaHCO₃．
設(shè)計實驗并繼續(xù)探究：
（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，這瓶試劑不可能是NaCl．
（2）小強為了確定該溶液是哪種溶液，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 稀鹽酸	產(chǎn)生大量的氣泡	該溶液是Na2CO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

Answer 1

分析 【交流討論】根據(jù)酸、堿、鹽的組成特點及標(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；
【設(shè)計并實驗】（1）根據(jù)三種物質(zhì)溶液的酸堿性及所測定溶液的酸堿度，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)計實驗中的現(xiàn)象，判斷所采取的鑒別所用試劑、現(xiàn)象及結(jié)論．

解答 解：【交流討論】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，故答案為：A；
【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)=$\frac{9.6g}{100g+9.6g}$×100%=8.8%，因此可判斷該溶液不可能為碳酸氫鈉溶液；
【設(shè)計并實驗】（1）由于氫氧化鈉、碳酸鈉溶液都為堿性，溶液pH都大于7，只有氯化鈣溶液的pH=7，所以該瓶pH大于7的溶液不可能是氯化鈉溶液；
（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，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，石灰水會變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．

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，滴加稀鹽酸	產(chǎn)生大量的氣泡	該溶液是Na2CO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

故答案為：A，NaHCO₃，NaCl，稀鹽酸，Na₂CO₃；
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．

點評 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，體現(xiàn)運用化學(xué)知識分析問題、解決問題的能力．