Question

实验室有一瓶试剂，密封完好但标签残缺（如图1所示），已知它可能是NaCl，NaOH，Na₂CO₃，NaHCO₃中的一种．
（1）根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是下列中的

 

．
A、酸   B、碱   C、盐
（2）某兴趣小组的同学进行了如下探究：
【查阅资料】I、Na₂CO₃和NaHCO₃溶液都呈碱性
Ⅱ、室温（20℃）时四种物质的溶解度数据如表：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	36	109	21.5	9.6

【得出结论】根据试剂瓶标注的溶质质量分数：“10%”和如表中的溶解度数据判断，这瓶试剂不可能是

 

．
【继续探究】a．取少量该试剂滴入酚酞溶液中，酚酞变红色，则该溶液的pH

 

7（填“＞”“＜”或“=”），由此可推测这瓶试剂不可能是

 

．
b．为了确定该溶液是哪种试剂，他又进行了如表实验：

实验步骤	实验现象	结论及化学方程式
取样于试管中，滴加	产生大量气泡	该溶液是   化学方程式为

（3）氢氧化钠可与稀硫酸发生中和反应，取49g 10%的稀硫酸，向其中逐滴加入某氢氧化钠溶液，反应过程中溶液的pH变化情况如图2所示，请计算该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

考点：缺失标签的药品成分的探究,溶质的质量分数、溶解性和溶解度的关系,有关溶质质量分数的简单计算,溶液的酸碱性与pH值的关系,盐的化学性质,常见的氧化物、酸、碱和盐的判别,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：交流讨论】酸是由氢离子和酸根离子构成，不可能含有钠离子；
【得出结论】根据III中所给数据可以求出在20℃时各物质的饱和溶液的质量分数，可以做出判断；
【设计实验并继续探究】（1）氯化钠溶液呈中性，pH等于7；
（2）根据碳酸钠可以和盐酸反应可以设计实验来验证碳酸钠的存在；
根据硫酸的质量计算氢氧化钠的质量，从而计算氢氧化钠的质量分数

解答：解：【交流讨论】酸当中不可能含有钠离子，故该溶液不可能是酸，故本题答案为：A；
【得出结论】根据计算可以知道在20℃时饱和碳酸氢钠的质量分数为

9.6g

9.6g+100g

×100%=8.8%＜10%，所以能够排除碳酸氢钠，故本题答案为：NaHCO₃；
【设计实验并继续探究】
（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，而氯化钠溶液呈中性，pH等于7所以不可能是氯化钠，故本题答案为：NaCl
（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：根据碳酸钠可以和盐酸反应可以设计实验来验证碳酸钠的存在，如果产生气泡，则说明是碳酸钠，反之为氢氧化钠，故本题答案为：

操作步骤	实验现象	结论及化学方程式
稀盐酸（或稀硫酸）		碳酸钠溶液 Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑

解：设氢氧化钠的质量为x．
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O     （1分）
80      98
x    49 g×10%
80：98=x：49 g×10%
x=4 g                          （1分）
氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为：

4g

20g

×100%=20%    （1分）
答：氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为20%．
故答案为：（1）A （1分）
（2）【得出结论】NaHCO₃（1分）
【设计实验】
a．＞（1分）    NaCl （1分）
b．稀盐酸或稀硫酸（1分）     Na₂CO₃ （1分）
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑或Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑（1分）
（3）解：设氢氧化钠的质量为x．
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O     （1分）
80      98
x    49 g×10%
80：98=x：49 g×10%
x=4 g                          （1分）
氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为：

4g

20g

×100%=20%    （1分）
答：氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为20%．

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，还考查学生利用化学方程式和溶质质量分数公式进行计算的能力，难度不大，可依据相关物质的性质逐渐分析得出结论．