Question

小亮在实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶，其标签破损，从残余部分只能看出溶质质量分数为10%，具体是什么物质无法辨认。老师告诉他，这瓶溶液可能是氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙或是碳酸钠中的一种。
（1）小亮查阅氢氧化钙常温下的溶解度为0.18g后，认为该溶液不可能是氢氧化钙，理由是                                           。
（2）小亮用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH试纸上，测得pH=9，他判断该溶液不可能是氯化钠。对他的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是          ；
A．方法正确，结果正确，且结论正确     B．方法不正确，结果偏小，但结论正确
C．方法不正确，结果偏大，结论不正确   D．方法正确，结果正确，但结论不正确
（3）为了进一步确定该溶液的成分，小亮继续进行下列实验。
[设计实验方案]方案甲：选择氯化钡溶液来确定该溶液的成份；
方案乙：选择稀硫酸来确定该溶液的成份。
[进行实验]在两个方案中选一个方案，填写步骤、现象、结论。

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量溶液于试管，滴加            。		该溶液是碳酸钠溶液。有关反应的化学方程式为：                               。

[实验反思]
①有同学认为还可以用一种常见的碱溶液来确定是碳酸钠，该碱溶液可以是        溶液。
有关反应的化学方程式为：                                 。
②小亮经过反思，向同学们提出如下建议，你认为不合理的是             （填字母）。
A、倾倒液体时应注意保护标签不被腐蚀
B、要有严谨的科学实验的态度
C、无法辨认的药品，直接倒掉，无需保留
（4）用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有少量的氯化钠。为测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数，小明称取该样品11 g，加入到盛有一定量稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，测得烧杯中物质总质量的变化如图所示。请计算：

①该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。（精确到0.1%，下同）
②反应后所得溶液中溶质的质量分数。

Answer 1

（1）<10%                 (2)    B      
(3)

取少量溶液于试管，滴加  氯化钡溶液（或稀硫酸） 。

有白色沉淀 （或有气泡）

该溶液是碳酸钠溶液。有关反应的化学方程式为：BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓。

①是   Ca(OH)₂       ， Ca(OH)₂+Na₂CO₃=2NaOH+CaCO₃↓ 
②   C  
（4）①96.4%               ②21.4%

解析试题分析：（1）根据溶解度与饱和溶液的溶质质量分数的关系，即饱和溶液的溶质质量分数=×100%，结合氢氧化钙常温下的溶解度为0.18g可知，常温下饱和氢氧化钙溶液的溶质质量分数=×100%=0.18%，远小于10%，故该溶液不可能是氢氧化钙。
（2）测定溶液的酸碱度时，不能把pH试纸用水湿润，因为这样相当于把待测溶液稀释，溶液酸碱性会减弱，这样测定出来的碱溶液的pH偏小，但根据测得的pH为9,判断溶液呈碱性还是正确的，故选B。
（3）[进行实验]
根据实验结论“该溶液是碳酸钠溶液”，结合实验方案可知：方案甲滴加氯化钡溶液，能与碳酸钠反应生成白色沉淀（碳酸钡），故反应的化学方程式为BaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+BaCO₃↓；方案乙滴加稀硫酸，能与碳酸钠反应生成气泡（二氧化碳），故反应的化学方程式为Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，都能证明溶液为碳酸钠。
[实验反思]
①根据题意，结合已有知识可知，碳酸钠溶液能与Ca(OH)₂溶液反应，生成碳酸钙沉淀而使溶液变浑浊，故可利用氢氧化钙溶液检验碳酸钠的存在，二者反应的化学方程式为Na₂CO₃+ Ca(OH)₂=CaCO₃↓+2NaOH。
②根据实验室药品使用规则分析。
A、倾倒液体时应注意保护标签不被腐蚀，正确；
B、要有严谨的科学实验的态度，正确；
C、对于标签被腐蚀、无法辨认的药品，要尽可能确定药品的组成，不可随意扔弃，既不安全又造成浪费，错误。故选C
（4）①根据题意，碳酸钠样品中加入稀盐酸，二者反应生成氯化钠、水和二氧化碳，由于二氧化碳气体的逸出，故反应后烧杯内物质的总质量会变小，且变小的质量为生成二氧化碳的质量，结合图示可知，生成二氧化碳的质量=61g-56.6g=4.4g。
根据题意书写反应的化学方程式，利用生成二氧化碳的质量，以及二氧化碳与碳酸钠的质量比，可求出样品中碳酸钠的质量，进而求出该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
解，设样品中碳酸钠的质量为x，生成的氯化钠是y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106         117     44
x           y      4.4g
106：x=44：4.4g
解得x=10.6g
则样品中碳酸钠的质量分数=×100%≈96.4%
②由于所得溶液中的NaCl的质量为原样品中氯化钠的质量与生成氯化钠的质量之和，故需求出反应生成的氯化钠和原样品中氯化钠的质量。
117：y=44：4.4g
解得，y=11.7g
则氯化钠的质量=11.7g+（11g-10.6g）=12.1g
则所得溶液的溶质质量分数=×100%≈21.4%
考点：缺失标签的药品成分的探究，溶液的酸碱性与pH值的关系，盐的化学性质，书写化学方程式，根据化学反应方程式的计算，有关溶质质量分数的简单计算
点评：对于验证型实验探究，要熟记物质的性质或变化规律，根据给出的实验设计方案，进行实验、分析和探究，并通过观察、记录和分析的实验现象，来验证该物质的性质或变化规律等。