Question

【題目】實驗室有一瓶保管不當的試劑（如圖），其殘缺的標簽中只剩下“Na”和“10%”字樣。已知它是無色液體，是初中化學常用的試劑。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？

【查閱資料】

Ⅰ．初中化學常見的含鈉化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。

Ⅱ．Na2CO3、NaHCO3溶液都呈堿性．

Ⅲ．室溫（20℃）時，四種物質的溶解度的數據如下：

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%和上表中的溶解度的數據判斷，這瓶試劑不可能是 。

【作出猜想】①可能是NaOH溶液；②可能是Na2CO3溶液；③可能是NaCl。

【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，則猜想 錯誤。

（2）小強為了確定該溶液的成份，他又進行了如下實驗：

操作步驟	實驗現象	結論及化學方程式
取樣于試管中，滴加足量的 （填試劑的名稱）	產生大量的氣泡	猜想②正確

老師指出該結論不嚴密。理由是氫氧化鈉溶液在空氣中敞口放置會發生變質，變質后也能產生上述現象。請寫出氫氧化鈉在空氣中變質的化學方程式 。

【繼續探究】另取樣加入過量的CaCl2溶液，觀察到有 產生，設計這一步驟的目的是 ；靜置后，取上層清液，滴入無色酚酞試液，溶液呈紅色。

【實驗結論】這瓶溶液原來是 。

【探究啟示】做實驗時取完藥品后應 。

（3）探究這瓶NaOH溶液的變質程度

【研究方案】取10g原溶液，向其中逐滴加入質量分數為7.3%的稀鹽酸，根據生成CO2的質量測定Na2CO3的質量，從而進一步確定樣品中NaOH的變質程度。

【解決問題】實驗測得加入稀鹽酸與產生CO2氣體的質量關系如下圖所示。

請回答：①A點溶液中所含的溶質 （填化學式）。

②10g原溶液中含碳酸鈉的質量 。（寫出計算過程，此題2分）

③10g原溶液中未變質的氫氧化鈉的質量 。（不需要寫出計算過程）

Answer 1

【答案】【得出結論】這瓶試劑不可能是 NaHCO3

【設計并實驗】（1）猜想 ③ 錯誤

（2）稀鹽酸（填試劑的名稱）。化學方程式 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

【繼續探究】觀察到有 白色沉淀 產生，目的是 除盡碳酸鈉；

【實驗結論】這瓶溶液原來是 NaOH

【探究啟示】實驗取完藥品后應 立即蓋上瓶塞，并放回原處

（3）①A點溶液中所含的溶質 NaCl和Na2CO3（填化學式）

②10g原溶液中含碳酸鈉的質量 0.265g

③10g原溶液中未變質的氫氧化鈉的質量 0.8g

【解析】

試題分析：【得出結論】根據室溫時各物質的溶解度，如果是碳酸氫鈉的飽和溶液，其最大的質量分數也不可能是10%，所以這瓶藥品不能使碳酸氫鈉；

【設計并實驗】

（1）用pH試紙上測得該溶液的pH＞7，說明該溶液顯堿性，而氯化鈉溶液顯中性，所以不可能是氯化鈉，所以該瓶溶液可能是氫氧化鈉或者碳酸鈉；

（2） 取少量樣品與試管中滴加稀鹽酸，產生大量的氣泡，該溶液是碳酸鈉溶液，反應的方程式為Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，還可以選擇不同的試劑確定該溶液，只要能和碳酸鈉發生反應的，比如：CaCl2 或BaCl2、Ca(NO3)2、Ba(NO3)2、 Ca(OH)2、Ba(OH)2等 都可以，現象時產生白色沉淀；氫氧化鈉在空氣中易變質是由于它易與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

【繼續探究】另取樣加入過量的CaCl2溶液，含有碳酸鈉，則碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；氯化鈉和氯化鈣呈中性。故取清液滴入無色酚酞，若無色酚酞變成紅色，說明溶液呈堿性，即含有氫氧化鈉；

【解決問題】①通過實驗可知，該瓶溶液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉。加入稀鹽酸，稀鹽酸先與氫氧化鈉反應，反應完全后再與碳酸鈉反應。故A點表示氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應，故溶質有：氯化鈉和碳酸鈉；

②由反應的圖示可知，生成的二氧化碳的質量為0.11g。利用反應的化學方程式，根據碳酸鈉與二氧化碳的質量比即可計算出碳酸鈉的質量。

設碳酸鈉的質量為x；

Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑

106 44

X 0.11g

106／44=x／0.11g

X= 0.265g

③氫氧化鈉在空氣中易變質是由于它易與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水。利用反應的化學方程式，根據碳酸鈉與氫氧化鈉反應的質量比即可計算出變質了的氫氧化鈉的質量；

設變質了的氫氧化鈉的質量為y；

2NaOH + CO2 === Na2CO3 + H2O

80 106

Y 0.265g

80／106 =y／0.265g

y=0.2g

10g原溶液中溶質氫氧化鈉的質量=10g×10%=1g ；

故未變質的氫氧化鈉的質量=1g-0.2g=0.8g