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．
ⅡNa₂CO₃和NaHCO₃的水溶液都呈堿性．
Ⅲ室溫（20℃）時，測定四種物質的溶解度數(shù)據(jù)如下：

物質	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	結論及化學方程式
①取少量溶液于試管中， 滴加______．	產生大量氣泡	反應的化學方程式：______．
②把產生的氣體通入 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．反應結束后稱量燒杯中剩余物質的總質量為66.2g（不包括燒杯的質量，且氣體的溶解忽略不計）．試計算純堿樣品中雜質氯化鈉的質量分數(shù)．

Answer 1

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；
【查閱資料】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質量分數(shù)=×100%=8.8%，因此可判斷該溶液不可能為碳酸氫鈉溶液；而其它物質進行類似的計算都可以得到10%的溶液；
【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）小強用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液滴在pH試紙上，測得pH＞7，而氯化鈉溶液呈中性，pH等于7所以不可能是氯化鈉；
（2）①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、水和二氧化碳反應的方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，②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，則可進一步確定該物質，反應的化學方程式為CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
【拓展與應用】利用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，可使用氫氧化鈣溶液鑒別NaOH溶液和Na₂CO₃溶液；
【綜合計算】解：設參加反應的碳酸鈉的質量為x
由題意可知，反應后生產二氧化碳的質量為：25g+50g-66.2g=8.8g
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 44
x 8.8g


x=21.2g
所以樣品中雜質的質量是25g-21.2g=3.8g；
則純堿樣品中雜質氯化鈉的質量分數(shù)為×100%=15.2%；
故答案為：【交流討論】A；
【查閱資料】NaHCO₃；
【作出猜想】NaOH；
【設計并實驗】（1）NaCl溶液；

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論及化學方程式
稀鹽酸		Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑．
		CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O

【拓展與應用】Ca（OH）₂；
【綜合計算】答：純堿樣品中雜質氯化鈉的質量分數(shù)為15.2%；
分析：【交流討論】根據(jù)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；
【查閱資料】根據(jù)溶液中溶質溶解度與飽和溶液中溶質的質量分數(shù)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(shù)，判斷溶液的可能性；
【作出猜想】根據(jù)提示物質的可能性，對該溶液進行猜想；
【設計并實驗】（1）根據(jù)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(xiàn)象，判斷所采取的鑒別所用試劑、現(xiàn)象及結論；
【拓展與應用】根據(jù)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．
【綜合計算】根據(jù)反應前后的質量差求出生成二氧化碳的質量，根據(jù)化學方程式可求得參加反應的碳酸鈉的質量，進而求出樣品中雜質的質量分數(shù)；
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(xiàn)運用化學知識分析問題、解決問題的能力．