Question

用數(shù)軸表示化學(xué)知識(shí)，并按某種共性對(duì)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分類，有簡(jiǎn)明易記的效果．例如，根據(jù)碳素鋼的含碳量，將其分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼，利用數(shù)軸的分類法可將其表示為

根據(jù)這一分類法回答下列問(wèn)題：

（1）將pH與溶液酸堿性的關(guān)系粗略地表示在如下數(shù)軸上（常溫下）：

（2）某化學(xué)興趣小組欲研究H₂SO₄、KCl、Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl、NaOH的性質(zhì)，對(duì)于如何研究，他們?cè)O(shè)計(jì)了兩種方案：

方案Ⅰ：將它們按照酸、堿、鹽分類，然后分別溶于水得到溶液，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

方案Ⅱ：將它們按照鈉鹽、鉀鹽和其他化合物分類，然后分別溶于水得到溶液，邊行實(shí)驗(yàn)．

①根據(jù)方案Ⅰ進(jìn)行分類時(shí)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得KCl、NaCl溶液的pH等于7；H₂SO₄溶液的pH小于7；Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaOH溶液的pH大于7．由此有的同學(xué)按分類法思想把Na₂SO₃、Na₂CO₃與NaOH都劃分為堿類，這樣劃分是否合理？為什么？

②在方案Ⅰ中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)鹽類物質(zhì)中的KCl和NaCl兩種物質(zhì)，它們?cè)谂c其他物質(zhì)混合時(shí)現(xiàn)象相同，無(wú)法區(qū)分，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的方法區(qū)分這兩種物質(zhì)：   ．

③在方案Ⅱ中，三種鈉鹽用其他化合物中的H₂SO₄可加以區(qū)分，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為   ．

④該興趣小組中的一位同學(xué)認(rèn)為，還可以根據(jù)是否含有鈉元素將上述六種物質(zhì)分為Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl、NaOH和H₂SO₄、KCl兩類．在用H₂SO₄鑒別四種含鈉元素的物質(zhì)時(shí)，Na₂SO₃和Na₂CO₃，很容易區(qū)分，但鑒別NaCl和NaOH時(shí)卻陷入了困境，請(qǐng)你幫忙解決這一難題（試劑只限于上述六種物質(zhì)）：   ；．

Answer 1

考點(diǎn)：  性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．

專題：  實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題．

分析：  （1）根據(jù)溶液酸堿性數(shù)值的范圍分析：酸性溶液，PH＜7；中性溶液，PH=7；堿性溶液，PH＞7；

（2）①Na₂SO₃、Na₂CO₃、溶液呈堿性的原因是弱酸陰離子水解，NaOH溶液呈堿性，是因?yàn)闅溲趸�鈉是強(qiáng)堿溶液；

②氯化鈉、氯化鉀溶液中的鈉離子和鉀離子檢驗(yàn)利用焰色反應(yīng)進(jìn)行；

③三種鈉鹽Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl，依據(jù)陰離子性質(zhì)和鑒別方法分析回答；

④依據(jù)氯化鈉和氫氧化鈉的性質(zhì)，氯化鈉和其他物質(zhì)的溶液不反應(yīng)，氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)但無(wú)明顯的現(xiàn)象，所以可以利用碳酸鈉和酸生成氣體設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法，先加硫酸，再加碳酸鈉觀察是否有氣體生成．

解答：  解：（1）已知溶液酸堿度的取值范圍，中點(diǎn)為7，小于7呈酸性，大于7呈堿性，故答案為：

         PH＜7酸性        PH=7中性        PH＞7堿性

（2）①劃分不合理，Na₂SO₃、Na₂CO₃、溶液呈堿性的原因是弱酸陰離子水解，NaOH溶液呈堿性，是因?yàn)闅溲趸�鈉是強(qiáng)堿溶液；

故答案為：不合理，顯堿性的原因不同，Na₂SO₃、Na₂CO₃、溶液呈堿性的原因是弱酸陰離子水解，NaOH溶液呈堿性，是因?yàn)闅溲趸�鈉是強(qiáng)堿溶液；

②KCl和NaCl兩種物質(zhì)利用鈉離子和鉀離子的焰色反應(yīng)檢驗(yàn)，隔著鈷玻璃呈紫色的為氯化鉀，焰色反應(yīng)呈黃色的為氯化鈉；

故答案為：焰色反應(yīng)透過(guò)鈷玻璃呈紫色說(shuō)明是氯化鉀，焰色反應(yīng)呈黃色為氯化鈉；

③三種鈉鹽Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl，可以和硫酸反應(yīng)鑒別，亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、無(wú)色有刺激性氣味的氣體二氧化硫和水，碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、無(wú)色無(wú)味的氣體二氧化碳和水，氯化鈉不與硫酸反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；

故答案為：H₂SO₄；H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；

④鑒別NaCl和NaOH時(shí)，在兩支試管中分別加入少許硫酸溶液，分別加入稍過(guò)量的兩種未知溶液，充分混合，再向混合液中分別滴入碳酸鈉溶液，若有氣泡生成，說(shuō)明含有硫酸，則加入的未知液為NaCl，若無(wú)氣泡生成，說(shuō)明硫酸反應(yīng)完，不和碳酸鈉反應(yīng)生成氣體，則加入的未知液為NaOH溶液；

故答案為：在兩支試管中分別加入少許硫酸溶液，分別加入稍過(guò)量的兩種未知溶液，充分混合，再向混合液中分別滴入碳酸鈉溶液，若有氣泡生成，則加入的未知液為NaCl，若無(wú)氣泡生成，則加入的未知液為NaOH溶液．

點(diǎn)評(píng)：  本題考查物質(zhì)性質(zhì)的驗(yàn)證方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用，離子反應(yīng)的現(xiàn)象分析判斷是解題關(guān)鍵，注意④步驟實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟，題目難度中等．