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據如下：

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

小華根據試劑瓶標注的質量分數為10%和上表中的溶解度數據判斷，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．

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%，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為15.2%；
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；
【查閱資料】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；
【作出猜想】根據提示物質的可能性，對該溶液進行猜想；
【設計并實驗】（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】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．
【綜合計算】根據反應前后的質量差求出生成二氧化碳的質量，根據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；
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，體現運用化學知識分析問題、解決問題的能力．