Question

實驗室里有一瓶常用的無色溶液，因保管不當，其殘缺的標簽中只剩下“Na”和“10%”字樣（如右圖所示）。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(jù)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 初中常見含鈉的化合物有：NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃ 。

Ⅱ Na₂CO₃和NaHCO₃的水溶液都呈堿性。

Ⅲ 室溫(20⁰C)時, 測定四種物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)如下:

物質(zhì)	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度g	36	109	215	9.6

小華根據(jù)試劑瓶標注的質(zhì)量分數(shù)為10%和上表中的溶解度數(shù)據(jù)判斷,這瓶試劑

不可能是               。

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

【實驗探究】(1) 小強用潔凈的玻璃棒蘸取試液于pH試紙上,測得pH＞7,則這瓶試劑不可能是              。

（2）小強為了檢驗該溶液是NaOH溶液還是Na₂CO₃溶液，他又進行了如下實驗。

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論及化學方程式
①取少量溶液于試管中， 滴加              。	產(chǎn)生大量氣泡	反應的化學方程式：                                     。
②把產(chǎn)生的氣體通入 澄清的石灰水中。	澄清的石灰水變渾濁	猜想②正確。反應的化學方程式：

【拓展延伸】請你選擇與小強不同類別的試劑，來鑒別NaOH溶液和Na₂CO₃溶液，你選擇的試劑是             。

【綜合計算】現(xiàn)取含有氯化鈉雜質(zhì)的純堿樣品25g放入燒杯中，向其中加入50g稀鹽酸，二者恰好完全反應。反應結(jié)束后稱量燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為66.2g(不包括燒杯的質(zhì)量，且氣體的溶解忽略不計)。試計算純堿樣品中雜質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)。

 

Answer 1

【答案】

【交流討論】 A      【查閱資料】NaHCO₃       【作出猜想】 NaOH

【實驗探究】(1) NaCl  

（2）①稀鹽酸；Na₂CO₃+2HCl＝2NaCl + CO₂↑ + H₂O（其他合理答案均可）

② Ca(OH)₂ + CO₂ === CaCO₃↓ + H₂O

【拓展延伸】CaCl₂（其他合理答案均可）

【綜合計算】15.2%

【解析】

【交流討論】破損標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；

【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)量分數(shù)=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，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放出二氧化碳而氫氧化鈉與鹽酸反應無明顯現(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，反應的化學方程式為CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；

【拓展與應用】利用氯化鈣或氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成白色碳酸鈣沉淀，而與氫氧化鈉不能反應而無明顯現(xiàn)象，可使用氯化鈣或氫氧化鈣溶液鑒別NaOH溶液和Na₂CO₃溶液；

【綜合計算】解：生成CO₂的質(zhì)量為：  25g+50g-66.2g==8.8g……（1分）

設純堿樣品Na₂CO₃的質(zhì)量為X

   Na₂CO₃+2HCl＝2NaCl + CO₂↑ + H₂O

106                 44

X                   8.8g

106/44===X/8.8g       ……………………（1分）

X ==21.2g …………………………………（1分）

 純堿樣品中雜質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為：

25g-21.2g/25g×100%=15.2%      ……………………（1分）

答：純堿樣品中雜質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)為15.2%。