Question

（2013?鶴壁二模）實驗室有一瓶保管不當(dāng)?shù)脑噭�（如圖），其殘缺的標(biāo)簽中只剩下“Na”和“10%”字樣．已知它是無色液體，是初中化學(xué)常用的試劑．小強和小華同學(xué)很感興趣，決定對其成分進(jìn)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(biāo)簽的情況判斷，這瓶試劑不可能是

A

A．酸         B．堿        C．鹽
查閱資料：
Ⅰ．初中化學(xué)常見的含鈉化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
Ⅱ．Na₂CO₃和NaHCO₃溶液都呈堿性．
Ⅲ．測定室溫（20℃）時，四種物質(zhì)的溶解度的數(shù)據(jù)如下：

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

得出結(jié)論：小華根據(jù)試劑瓶標(biāo)注的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%和上表中的溶解度的數(shù)據(jù)判斷，這瓶試劑不可能是

NaHCO₃

．
設(shè)計實驗并繼續(xù)探究：
（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

NaCl

．
（2）小強為了確定該溶液是哪種溶液，他又進(jìn)行了如下實驗：

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論及化學(xué)方程式
取樣于試管中，滴加 鹽酸	產(chǎn)生大量的氣泡	該溶液是 Na2CO3

拓展與應(yīng)用：確定該溶液還可以選擇與小強不同的試劑，你選擇的試劑是

Ca（OH）₂

（要求類別不同）．鋼鐵是人類生活和生產(chǎn)中非常重要的材料．
（3）工業(yè)煉鐵的反應(yīng)過程如下圖所示，其中焦炭的作用是燃燒提供能量和

制取CO

．

（4）在工業(yè)冶煉中要得到224t鐵，理論上需要含F(xiàn)e₂O₃80%的赤鐵礦石的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析：交流討論：根據(jù)酸、堿、鹽的組成特點及標(biāo)簽可見部分，猜測該溶液不可能屬于哪類物質(zhì)的溶液；
得出結(jié)論：根據(jù)溶液中溶質(zhì)溶解度與飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系，由常溫下各物質(zhì)的溶解度及該溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，判斷溶液的可能性；
設(shè)計實驗并繼續(xù)探究：（1）根據(jù)三種物質(zhì)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(zhì)差異及所設(shè)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(jié)論；
拓展與應(yīng)用：根據(jù)碳酸鈉、氫氧化鈉的性質(zhì)差異，另選一種試劑完成兩種物質(zhì)的鑒別．
（3）焦炭燃燒生成了二氧化碳，且二氧化碳在高溫下可以與碳反應(yīng)生成一氧化碳，所以該過程中焦炭提供了還原劑一氧化碳，可以據(jù)此解答該題；
（4）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式結(jié)合鐵的質(zhì)量可以完成解答．

解答：解：交流討論：破損標(biāo)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?jǐn)?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；
設(shè)計實驗并繼續(xù)探究：（1）由于氫氧化鈉、碳酸鈉溶液都為堿性，溶液pH都大于7，而氯化鈉溶液的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(jù)碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳而氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，而實驗中觀察到有氣泡冒出，所以可以判斷加入的物質(zhì)為稀鹽酸，觀察有氣泡說明該物質(zhì)為碳酸鈉；
拓展與應(yīng)用：利用氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成白色碳酸鈣沉淀，而與氫氧化鈉不能反應(yīng)而無明顯現(xiàn)象，可使用氫氧化鈣溶液來進(jìn)行鑒別；
（3）焦炭燃燒生成了二氧化碳，且二氧化碳在高溫下可以與碳反應(yīng)生成一氧化碳，所以該過程中焦炭提供了還原劑一氧化碳；
（4）設(shè)需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石的質(zhì)量為x
Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
160             112
80%?x           224t

160

80%?x

=

112

224t

 
解得：x=400t
答：理論上需要含F(xiàn)e₂O₃80%，的赤鐵礦石的質(zhì)量是400t．
故答案為：交流討論：A；
得出結(jié)論：NaHCO₃；
設(shè)計實驗并繼續(xù)探究：（1）NaCl；
（2）

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論及化學(xué)方程式
取樣于試管中，滴加 鹽酸	產(chǎn)生大量的氣泡	該溶液是 Na2CO3

Ca（OH）₂；
（3）制取CO；
（4）400t．

點評：本題綜合利用了物質(zhì)的組成、物質(zhì)的溶解性、溶液的酸堿性及物質(zhì)的變化規(guī)律對未知物質(zhì)進(jìn)行鑒別，體現(xiàn)運用化學(xué)知識分析問題、解決問題的能力．