Question

某校興趣小組同學準備進行常見酸、堿、鹽的性質實驗時，發現實驗臺上擺放的藥品中（如圖1），有一裝溶液的試劑瓶未蓋瓶蓋且標簽破損，于是決定對這瓶溶液進行實驗探究：

【提出問題】這瓶溶液是什么溶液？
【獲得信息】酸、堿、鹽的性質實驗中用到含有鈉元素的物質是氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉
【提出猜想】這瓶溶液是：猜想一：氯化鈉溶液；猜想二：氫氧化鈉溶液；猜想三：碳酸鈉溶液．
【實驗推斷】
（1）小麗取樣滴加無酚酞試液，溶液呈紅色，得出結論：該溶液不可能是

 

溶液，理由是

 

．
（2）小剛另取樣滴加稀鹽酸有

 

產生，反應的化學方程式為

 

，小剛得出結論：該溶液是碳酸鈉溶液．
（3）小青認為小剛的結論不完全正確，理由是

 

．
小組同學討論后一致認為小青的結論需要進行實驗進行驗證：
【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，滴入酚酞試液，溶液呈紅色．
【實驗結論】這瓶溶液是

 

．
【探究啟示】實驗取完藥品后應

 

．
【拓展遷移】若向該溶液中逐滴加入稀鹽酸，并振蕩，如圖2所示反應過程中溶液質量隨加入鹽酸質量的變化而變化的情況．
①圖2中線段AB對應發生化學反應的方程式為

 

．
②圖2中線段BC對應的實驗現象是

 

．
③圖2中B點時溶液中的溶質是

 

．

Answer 1

分析：【實驗推斷】
（1）根據氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉三種溶液的酸堿性進行分析；
（2）根據碳酸鈉溶液與鹽酸的反應進行分析；
（3）根據氫氧化鈉與空氣中二氧化碳反應進行分析．
【繼續探究】
根據碳酸鈉與CaCl₂溶液或氯化鋇溶液的反應進行分析．
【實驗結論】綜合分析得出結論．
【探究啟示】根據氫氧化鈉溶液易與空氣中的二氧化碳反應，得出實驗取完藥品后應注意的事項．
【拓展遷移】根據溶液的成分含有氫氧化鈉和碳酸鈉，根據坐標觀察，溶液反應時一開始是酸堿中和溶液質量增加，中和完成后會是碳酸鈉與鹽酸的反應，溶液由于釋放出二氧化碳溶液質量增加放緩，至C點反應正好結束進行分析．

解答：解：【實驗推斷】
（1）氫氧化鈉和碳酸鈉溶液都呈堿性能使酚酞試液變紅色，氯化鈉溶液呈中性，所以，小麗取樣滴加無酚酞試液，溶液呈紅色，得出結論：該溶液不可能是氯化鈉溶液；
（2）若有碳酸鈉存在，滴加鹽酸，發生反應Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，有氣泡產生．所以，小剛另取樣滴加稀鹽酸有氣泡產生，小剛得出結論：該溶液是碳酸鈉溶液；
（3）因為該試劑是敞口放置于空氣中，若是氫氧化鈉可能會和空氣中二氧化碳反應變質生成部分碳酸鈉，所以，小青認為小剛的結論不完全正確，理由是露置于空氣中的NaOH溶液與空氣中的CO₂反應也生成碳酸鈉．
【繼續探究】要證明原來是氫氧化鈉，可先加過量氯化鋇或氯化鈣溶液溶液除盡碳酸根，再用酚酞檢驗氫氧化鈉的存在．所以，另取樣加入過量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產生，設計這一步驟的目的是完全除去溶液中的CO₃^2-，避免其對OH^-檢驗造成干擾；靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色；
【實驗結論】因為碳酸根已轉變為碳酸鈣沉淀，滴加酚酞變紅色，證明氫氧根的存在，即氫氧化鈉的存在，所以，這瓶溶液是：NaOH溶液；
【探究啟示】由于氫氧化鈉暴漏在空氣中溶液發生變質，因此實驗取完藥品后應立即蓋好瓶蓋；
【拓展遷移】從圖象可以看出，溶液在AB段質量增加的比BC段要快，所以可以判斷AB是中和反應，BC段是鹽酸與碳酸鈉的反應，這是由于二氧化碳的產生溶液質量增加放緩，兩物質反應的現象是有氣泡產生；到達B點時溶液中氫氧化鈉和鹽酸的反應結束，而此時碳酸鈉尚未參加反應．所以溶質為氯化鈉和碳酸鈉．
故答案為：【實驗推斷】（1）氯化鈉溶液；氯化鈉溶液呈中性；
（2）氣泡；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）露置于空氣中的NaOH溶液與空氣中的CO₂反應也生成碳酸鈉；
【繼續探究】白色沉淀；完全除去溶液中的CO₃^2-，避免其對OH^-檢驗造成干擾；
【實驗結論】氫氧化鈉溶液；
【探究啟示】立即蓋好瓶蓋；
【拓展遷移】HCl+NaOH═NaCl+H₂O；有氣泡產生；氯化鈉和碳酸鈉．

點評：本題是缺失標簽的實驗探究題，相當于物質鑒別題，在鑒別幾種物質時要從物質的不同性質入手，但試題涉及知識點多，要加強知識的全面性和系統性．