Question

12．同學們在化學學習中發現，不同物質的變化常伴隨相同的實驗現象，但從化學的角度去研究，會發現其有本質的區別．
【現象分析】

	操作步驟	相同的現象	分析與解釋
實驗一	如圖所示，向小試管中加入適量氫氧化鈉固體	U形管中液面a下降，b升高	兩個實驗中，其中一個實驗發生了化學變化，其化學方程式是 CaO+H2O=Ca（OH）2；另一個實驗沒有發生化學變化
實驗二	用氧化鈣代替氫氧化鈉固體重復一次上述實驗

【本質歸納】相同的實驗現象，既可以由物理變化引起，也可以由化學變化引起．
【探究運用】在探究溶液的組成時，要研究相同實驗現象的本質區別．
實驗三：某同學在實驗室發現了一瓶標簽殘缺的無色溶液（如圖甲所示），溶質可能為NaCl、NaOH、Na₂CO₃和NaHCO₃中的一種，為確定其成分，他進行了如下探究活動，請回答下列問題．
【查閱資料】上述四種物質的相關信息如下：

物質	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

【探究過程】①如圖乙所示，取少量樣品于試管中，加入紫色石蕊溶液，確定溶質不是NaCl，則其實驗現象是石蕊試液變成藍色．
②如圖丙所示，另取少量樣品，向其中加入少量稀鹽酸，有無色氣體產生，由此判斷該溶液的溶質不可能是NaOH．
【探究結論】你認為該溶液中的溶質可能是上述假設物質中的碳酸鈉，你的判斷依據是碳酸氫鈉飽和溶液的質量分數不可能達到10%，而碳酸鈉溶液可以．
【探究反思】另有同學猜想其中的溶質還可能是Na₂SO₄，但上述【查閱資料】表中沒有Na₂SO₄的信息，請你根據以上實驗操作及相關現象，判斷高溶液的溶質是否是Na₂SO₄，并說明理由滴加石蕊試液變成藍色，說明不含有硫酸鈉．

Answer 1

分析 【現象分析】氫氧化鈉溶于水放出熱量，氧化鈣與水反應會放出熱量；
【探究過程】根據三種物質溶液的酸堿性及對石蕊試液的作用分析；根據氫氧化鈉不能與鹽酸反應產生氣體解答；
【探究結論】利用碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液中溶質溶解度與飽和溶液中溶質的質量分數的關系，判斷溶液的可能性；
【探究反思】根據硫酸鈉溶液顯中性分析．

解答 解：【現象分析】氫氧化鈉溶于水放出熱量，氧化鈣與水反應會放出熱量，U形管中液面a下降，b升高；
故填：U形管中液面a下降，b升高；
氫氧化鈉溶于水屬于物理變化，而氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣屬于化學變化，化學方程式為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
故填：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
【探究觀察】NaCl、NaOH、Na₂CO₃和NaHCO₃中只有氯化鈉溶液為中性，而其余的溶液都顯堿性，若溶質不是NaCl，則滴加石蕊試液會變成藍色；在進行操作②滴加稀鹽酸時有無色無味的氣體產生，說明不是氫氧化鈉，因為氫氧化鈉和鹽酸反應無明顯現象；
故答案為：石蕊試液變成藍色；氫氧化鈉；
【探究結論】根據計算可以知道在20℃時飽和碳酸氫鈉的質量分數為：$\frac{9.6g}{9.6g+100g}$×100%=8.8%，而題目中標注的溶液的質量分數為10%，所以這瓶試劑不可能的是碳酸氫鈉溶液，而碳酸鈉溶液的溶質質量分數可以等于10%，因此可能是碳酸鈉；
故答案為：碳酸鈉；碳酸氫鈉飽和溶液的質量分數不可能達到10%，而碳酸鈉溶液可以；
【探究反思】硫酸鈉溶液為中性溶液，因此若滴加石蕊試液變成藍色，則說明不含有硫酸鈉；
故答案為：滴加石蕊試液變成藍色，則不含有硫酸鈉．

點評 本題考查了破損標簽試劑的確定，完成此題，可以依據破損標簽的部分已經有關物質的性質進行．要求同學們熟練掌握有關物質的性質，以便靈活應用．