Question

16．实验室有一瓶久置的初中化学常用的无色溶液，其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”等字样，小昊和小宇同学对此很感兴趣，决定探究其成分．
【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．
A．酸　　　　　　　　　B．碱　　　　　　　　　C．盐
【查阅资料】
①初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
②Na₂CO₃和NaHCO₃溶液呈碱性．
③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

【理论探讨】小昊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NaHCO₃．
【实验探究】
（1）小宇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NaCl．
（2）小昊为了确定该溶液是哪种溶液，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 稀盐酸	产生大量的气泡	该溶液是Na2CO3，反应的化学方程式Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑．

【拓展与应用】确定该溶液的成分，小宇同学选择了另一种不同物种类别的试剂是氢氧化钙溶液，对应的现象是产生白色沉淀．
【反思与评价】小飞认为由于试剂久置，上述探究得到的结论不可靠，他的理由是（用化学方程式表示）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．

Answer 1

分析 【交流讨论】根据酸、碱、盐的组成特点及标签可见部分，猜测该溶液不可能属于哪类物质的溶液；
【理论探讨】根据溶液中溶质溶解度与饱和溶液中溶质的质量分数的关系，由常温下各物质的溶解度及该溶液中溶质质量分数，判断溶液的可能性；
【实验探究】（1）根据三种物质溶液的酸碱性及所测定溶液的酸碱度，对溶液的可能做出判断；
（2）利用碳酸钠、氢氧化钠性质差异及所设计实验中的现象，判断所采取的鉴别所用试剂、现象及结论；
【拓展与应用】根据碳酸钠、氢氧化钠的性质差异，另选一种试剂完成两种物质的鉴别；
【反思与评价】根据氢氧化钠的性质分析．

解答 解：【交流讨论】破损标签可见部分为钠元素，可判断该物质由金属元素与根组成，而酸类物质由氢元素与酸根所组成，可判断该物质不可能为酸；
【理论探讨】常温下碳酸氢钠的溶液为9.6g，可判断常温下碳酸氢钠的饱和溶液的溶质质量分数=$\frac{9.6g}{100g+9.6g}$×100%=8.8%＜10%，因此可判断该溶液不可能为碳酸氢钠溶液；
【实验探究】（1）由于氢氧化钠、碳酸钠溶液都为碱性，pH＞7，而氯化钠为中性，pH=7，因此不可能是氯化钠溶液；
（2）根据碳酸钠能与盐酸反应放出二氧化碳而氢氧化钠与盐酸反应无明显现象，因此，可推断鉴别两物质时所加入的试剂为稀盐酸，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，观察有气泡可说明该物质为碳酸钠，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【拓展与应用】利用氢氧化钙（或氢氧化钡）能与碳酸钠反应生成白色碳酸钙沉淀（或碳酸钡沉淀），因此可使用氢氧化钙溶液（或氢氧化钡溶液）鉴别NaOH溶液和Na₂CO₃溶液；也可用氯化钙溶液或氯化钡溶液进行鉴别，现象相同；
【反思与评价】因为氢氧化钠放置较长时间会产生碳酸钠，因此碳酸钠可能是氢氧化钠变质产生的，加入稀盐酸也会产生气体；
故答案为：【交流讨论】A；
【理论探讨】NaHCO₃；
【实验探究】
（1）NaCl；
（2）稀盐酸；Na₂CO₃；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【拓展与应用】氢氧化钙溶液，产生白色沉淀；
【反思与评价】2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．

点评 本题综合利用了物质的组成、物质的溶解性、溶液的酸碱性及物质的变化规律对未知物质进行鉴别，充分体现了运用化学知识分析问题、解决问题的能力，是一道不错的题目．