Question

【題目】某同學(xué)在幫助實(shí)驗(yàn)員整理化學(xué)試劑時(shí)發(fā)現(xiàn)了一瓶標(biāo)簽殘缺的無色溶液（如圖甲所示），經(jīng)實(shí)驗(yàn)員分析可知原瓶溶液中的溶質(zhì)可能是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一種，為確認(rèn)溶液中的溶質(zhì)，他設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下探究活動(dòng)。

（資料查閱）上述四種物質(zhì)的相關(guān)信息如下：

物質(zhì)	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
常溫下的溶解度/g	36	109	21.5	9.6
常溫下稀溶液的pH	7	13	11	9

請(qǐng)回答下列問題：

（實(shí)驗(yàn)探究1）

如上圖乙所示，在操作①后可確定溶質(zhì)不是NaCl，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是______；在進(jìn)行操作②時(shí)有無色無味氣體產(chǎn)生，由此又可排除的物質(zhì)是__________。

（探究結(jié)論）分析四種物質(zhì)的相關(guān)信息，你認(rèn)為該溶液中的溶質(zhì)可能是上述四種物質(zhì)中的______，你的判斷依據(jù)是__________。若上述探究結(jié)論是正確的，操作②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

（討論質(zhì)疑）有同學(xué)認(rèn)為以上分析不嚴(yán)密，需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確定，于是又進(jìn)行了如下探究。

（實(shí)驗(yàn)探究2）向操作①后試管中的溶液中滴加過量CaC12溶液（中性），充分反應(yīng)后，試管中溶液顏色不變，又有白色沉淀產(chǎn)生。

（得出結(jié)論）通過實(shí)驗(yàn)探究2可確定原瓶溶液中的溶質(zhì)應(yīng)該是_________。

（反思拓展）造成該溶液出現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是______________（用化學(xué)方程式表示）。

Answer 1

【答案】溶液呈紅色 NaOH（或氫氧化鈉） Na2CO3（或碳酸鈉） 碳酸氫鈉飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不可能達(dá)到10%，而碳酸鈉溶液可以 NaOH（或氫氧化鈉）

【解析】

實(shí)驗(yàn)探究1：

如上圖乙所示，在操作①后可確定溶質(zhì)不是NaCl，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是溶液呈紅色，因?yàn)?/span>NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液均顯堿性，只有NaCl溶液顯中性；在進(jìn)行操作②時(shí)有無色無味氣體產(chǎn)生，由此又可排除的物質(zhì)是NaOH（或氫氧化鈉），因?yàn)?/span>Na2CO3、NaHCO3與稀鹽酸反應(yīng)均有二氧化碳產(chǎn)生。

探究結(jié)論：

分析四種物質(zhì)的相關(guān)信息，你認(rèn)為該溶液中的溶質(zhì)可能是上述四種物質(zhì)中的Na2CO3（或碳酸鈉），依據(jù)是碳酸氫鈉飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不可能達(dá)到10%，而碳酸鈉溶液可以，常溫下碳酸氫鈉的溶解度為9.6g，飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，若上述探究結(jié)論是正確的，該物質(zhì)是Na2CO3，操作②中Na2CO3與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

得出結(jié)論：

通過實(shí)驗(yàn)探究2，向操作①后試管中的溶液中滴加過量CaC12溶液（中性），充分反應(yīng)后，試管中溶液顏色不變，又有白色沉淀產(chǎn)生，過量CaC12溶液將碳酸鈉消耗完，生成碳酸鈣白色沉淀，只有氫氧化鈉使無色酚酞溶液變紅，說明溶液中既有氫氧化鈉也有碳酸鈉，氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，可確定原瓶溶液中的溶質(zhì)應(yīng)該是 NaOH（或氫氧化鈉）。

反思拓展：

造成該溶液出現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。