Question

我校實驗室有一瓶保管不當的試劑，其殘缺的標簽中只剩下“鈉”和“10%”字樣．已知它是初中化學常用的試劑．小強和小華同學很感興趣，決定對其成分進行探究：
【提出問題】這瓶試劑可能是什么溶液呢？
【交流討論】根據受損標簽的情況判斷，這瓶試劑不可能是

 

． A、酸 B、堿 C、鹽
【查閱資料】Ⅰ、初中化學常見的含鈉化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．Ⅱ、測定室溫（20℃）時，四種物質的溶解度的數據如下：

物質	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	36	109	215	9.6

【得出結論】小華根據試劑瓶標注的溶質質量分數10%和上表中的溶解度的數據判斷，這瓶試劑不可能是

 

．
【作出猜想①可能是NaOH溶液；②可能是

 

溶液；③可能是NaCl．
【設計并實驗】
（1）小強取樣品少量，滴加無色酚酞試液，液體變紅色他認為猜想①正確，他的判斷是否合理

 

，原因是

 

． 
（2）小華為了檢驗該溶液到底是什么又進行了如下實驗：取樣品于試管中，滴加氯化鈣溶液，有白色沉淀生成．猜想②正確．相應的化學方程式

 

．
你還有別的檢驗方案嗎？寫出所需試劑及相應的現象（與小華選擇試劑種類不能相同）．

 

．

Answer 1

考點：缺失標簽的藥品成分的探究,溶質的質量分數、溶解性和溶解度的關系,堿的化學性質,鹽的化學性質,常見的氧化物、酸、堿和鹽的判別

專題：科學探究

分析：【交流討論】根據酸、堿、鹽的組成特點及標簽可見部分，猜測該溶液不可能屬于哪類物質的溶液；
【得出結論】根據溶液中溶質溶解度與飽和溶液中溶質的質量分數的關系，由常溫下各物質的溶解度及該溶液中溶質質量分數，判斷溶液的可能性；
【作出猜想】根據提示物質的可能性，對該溶液進行猜想；
【設計并實驗】（1）根據三種物質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、氫氧化鈉性質差異及所設計實驗中的現象，判斷所采取的鑒別所用試劑、現象及結論；
根據碳酸鈉、氫氧化鈉的性質差異，另選一種試劑完成兩種物質的鑒別．

解答：解：
【交流討論】破損標簽可見部分為鈉元素，可判斷該物質由金屬元素與根組成，而酸類物質由氫元素與酸根所組成，可判斷該物質不可能為酸；
【得出結論】根據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質量分數

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；
【作出猜想】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；
【設計并實驗】（1）由于氫氧化鈉、碳酸鈉溶液都為堿性，能使無色酚酞試液變紅色，只有氯化鈣溶液顯中性，不能使無色酚酞試液變紅色，所以不可能是氯化鈉溶液；
（2）根據碳酸鈉能與氯化鈣反應白色碳酸鈣沉淀，而與氫氧化鈉不能反應而無明顯現象，可使用氯化鈣溶液鑒別NaOH溶液和Na₂CO₃溶液；相應的化學方程式：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl；
根據碳酸鈉能與稀鹽酸放出二氧化碳而氫氧化鈉與鹽酸反應無明顯現象，因此，可推斷鑒別兩物質時所加入的試劑為稀鹽酸，碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，觀察有氣泡可說明該物質為碳酸鈉，把產生氣體通入澄清石灰水，石灰水會變渾濁．
答案為：
【交流討論】A
【得出結論】NaHCO₃
【作出猜想】Na₂CO₃
【設計并實驗】
（1）不合理   Na₂CO₃溶液也顯堿性
（2）Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl 
加入稀鹽酸，有氣泡產生的說明該物質為碳酸鈉，無現象的是氫氧化鈉

點評：本題綜合利用了物質的組成、物質的溶解性、溶液的酸堿性及物質的變化規(guī)律對未知物質進行鑒別，體現運用化學知識分析問題、解決問題的能力．