Question

實驗室有一瓶保管不當的試劑（如圖所示），其殘缺的標簽中只剩下“Na“和“l0%”字樣．已知它是無色液體，是初中化學常用的試劑．
[提出問題]這瓶試劑可能是什么溶液呢？
[交流研討]根據受損標簽的情況判斷，這瓶試劑不可能是______（填字母序號）．
A．酸    B．  堿    C．  鹽
[查閱資料]
①初中化學常見的含鈉化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NHCO₃．
②Na₂CO₃和NaHCO₃溶液都呈堿性．
③測定室溫下（20℃）時，4種物質的溶解度的數據如下表所示．
表l物質的溶解度

物質	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	36	109	215	9.6

[得出結論]小華根據試劑瓶標注的溶質質量分數10%和上表中溶解度的數，據判斷，這瓶試劑不可能是______．
[猜想與實驗]①可能是NaOH溶液；②可能是Na₂CO₃溶液；  ③可能是NaCl溶液．
（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，這瓶試劑不可能是______．
（2）小強為了確定該溶液的成分，他又進行了如表2所示實驗．
表2 實驗記錄

操作步驟	實驗現象	結論及化學方程式
步驟一：取樣品于試管中，滴加	產生大量的氣泡	猜想②正確 步驟二相關反應的化學方程 式是______
步驟二：把產生的氣體通入澄清的石灰水中	澄清溶液變渾濁

[拓展與應用]（1）請你選擇與小強不同的試劑來確定該溶液的成分，你選擇______溶液．
（2）小蘇打（主要成分為NaHCO₃）中常含有少量氯化鈉．化學小組的同學為了測定小蘇打中NaHCO₃的質量分數，進行了以下實驗：將樣品置于燒杯中，向其中慢慢滴加稀鹽酸，至不再產生氣泡為止，測得的有關數據如下表所示．

物  質  1  樣  品	消耗稀鹽酸質量	反應后溶液質量
質量（g）  9	75.4	80

計算：反應后所得溶液的溶質質量分數．

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；
【得出結論】根據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=×100%=8.8%＜10%，因此可判斷該溶液不可能為碳酸氫鈉溶液；
【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，只有氯化鈉溶液的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，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，反應的化學方程式為CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
【拓展與應用】（1）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象，可使用氫氧化鈣溶液或氯化鈣溶液等鑒別NaOH溶液和Na₂CO₃溶液；
（2）解：根據質量守恒定律得CO₂的質量為：9g+75.4g-80g═4.4 g
設NaHCO₃質量為X，生成的NaCl的質量為Y．則：
NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑
84          58.5     44
x            y      4.4g
=    x=8.4 g
=　　 y═5.85g
樣品中NaCl的質量為：9g-8.4 g═0.6 g
NaCl的總質量為：0.6g+5.85g g═6.45g
NaCl溶液中NaCl的質量分數為：×100%═8.1%
答：反應后所得溶液中氯化鈉的質量分數為；8.1%．
故答案為；[交流研討]A
[得出結論]NaHCO₃溶液
[作出猜想]（1）NaCl溶液

操作步驟	實驗現象	結論及化學方程式
適量的稀鹽酸（或稀硫酸）
		Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O

[拓展與應用]（1）Ca（OH）₂/CaCl₂（其他答案合理也可）
（2）解：根據質量守恒定律得CO₂的質量為：9g+75.4g-80g═4.4 g
設NaHCO₃質量為X，生成的NaCl的質量為Y．則：
NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑
84          58.5     44
x            y      4.4g
=    x=8.4 g
=　　 y═5.85g
樣品中NaCl的質量為：9g-8.4 g═0.6 g
NaCl的總質量為：0.6g+5.85g g═6.45g
NaCl溶液中NaCl的質量分數為：×100%═8.1%
答：反應后所得溶液中氯化鈉的質量分數為；8.1%．

分析：【交流討論】根據酸、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；
【得出結論】根據溶液中溶質溶解度與飽和溶液中溶質的質量分數的關系，由常溫下各物質的溶解度及該溶液中溶質質量分數，判斷溶液的可能性；
【猜想與實驗】（1）根據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象，判斷所采取的鑒別所用試劑、現象及結論；
【拓展與應用】（1）根據碳酸鈉、氫氧化鈉的性質差異，另選一種試劑完成兩種物質的鑒別；
（2）根據表格的數據分析二氧化碳的質量，計算碳酸氫鈉和氯化鈉的質量，再計算氯化鈉的質量分數，注意氯化鈉來自兩部分．
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律對未知物質進行鑒別，能夠考查學生運用化學知識分析問題、解決問題的能力．