Question

（11分）实验室有一瓶保管不当的试剂（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。小强和小华同学很感兴趣，决定对其成分进行探究：

【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？
【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是   。
A．酸       B．碱     C．盐
【查阅资料】
Ⅰ．初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃。
Ⅱ． Na₂CO₃和NaHCO₃溶液都呈碱性。
Ⅲ．测定室温（20℃）时，四种物质的溶解度的数据如下:

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	36	109	215	9．6

【得出结论】小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断，
这瓶试剂不可能是     。
【作出猜想】①可能是    溶液；②可能是Na₂CO₃溶液；③可能是NaCl。
【设计并实验】
（1）小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH>7，这瓶试剂不可能是。
（2）小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na₂CO₃溶液，他又进行了如下实验：

操作步骤	实验现象	结论及化学方程式
取样于试管中， 滴加氢氧化钙溶液		猜想②正确 相关的化学方程式

【实验反思】
小华同学用上述溶液对实验室制取CO₂气体的废液进行后续探究，他向100克的废液中逐滴加入上述Na₂CO₃溶液。实验过程中加入Na₂CO₃溶液质量与产生沉淀或气体的质量关系如图1所示；加入Na₂CO₃溶液的质量与溶液的PH变化关系如图2所示

（3）小华同学所取废液中的溶质含            
（4）图1中b→c段反应过程中溶液的PH变化情况可用图2中   段表示
（5）图1中b和x的值分别为  克和 克

Answer 1

【交流讨论】A
【得出结论】NaHCO₃
【作出猜想】NaOH
【设计并实验】（1）NaCl （2）白色浑浊
Ca(OH)₂+ Na₂CO₃ =CaCO₃↓+2NaOH
【实验反思】（3）CaCl₂和HCl     （4） h—k （5）53   106

解析试题分析：【交流讨论】试剂标签以Na开头，不可能是酸。因为酸的化学式应以H开头。碱和盐都可以金属开头，二者均有可能。
【得出结论】NaHCO₃的溶解度为9．6 g，其饱和溶液的溶质质量分数为×100%≈9%<10%。所以该物质不可能为碳酸氢钠。
【作出猜想】①根据题意可知溶液可能是NaOH溶液；
【设计并实验】
（1）氯化钠溶液呈中性，不符合pH>7的要求。
（2）Na₂CO₃可与氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀，所以现象为：白色浑浊。反应的化学方程式为：Ca(OH)₂+ Na₂CO₃ =CaCO₃↓+2NaOH
（3）根据图2可知：溶液开始时为酸性，则废液中含酸性物质；所以图1中的0→a段应为生成气体的质量。此废液是实验室制取CO₂气体的废液，所以酸性物质为盐酸。b→c则为产生沉淀的质量，即为废液中的氯化钙和加入的碳酸钠反应生成的碳酸钙沉淀。所以小华同学所取废液中的溶质含盐酸和氯化钙。
（4）b→c则为产生沉淀的质量，即为废液中的氯化钙和加入的碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和水，此过程中PH不发生变化。所以可用图2中h→k段表示。
（5）根据题意可知：b为与盐酸反应的碳酸钠溶液的质量。已知量为生成二氧化碳的质量2．2 g；未知量为与盐酸反应的碳酸钠溶液的质量。可根据反应中二者的质量关系求解。具体过程为：
解：设与盐酸反应的碳酸钠溶液的质量为y；
2HCl+ Na₂CO₃ = 2NaCl+H₂O+CO₂↑
106              44
10%y            2．2 g
106：44=10%y：2．2 g
y=53g
x为与氯化钙完全反应时加入的碳酸钠的总质量，即与盐酸反应的碳酸钠的质量以及与氯化钙反应的碳酸钠的质量的和。已知量为生成沉淀碳酸钙的质量5g；未知量为与氯化钙反应的碳酸钠的质量。可根据反应中二者的质量关系求解。具体过程为：
解：设与氯化钙反应的碳酸钠的质量为z；
CaCl₂+ Na₂CO₃ =CaCO₃↓+2NaCl
106     100
10%z    5 g
106：100=10%z：5 g
z=53g
所以x=53g+53g=106g
考点：科学探究、根据化学式的计算