Question

18．我校“非常化学”兴趣小组同学在实验室拍下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．
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NaHCO₃．
【作出猜想】①可能是NaOH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③．
（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
取少量该溶液于一洁净试管中滴加氯化钡溶液	产生白色沉淀	猜想②正确 相关的化学方程式BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl．

（3）请你选择与小强不同类别的试剂，来鉴别NaOH溶液和Na₂CO₃溶液，你选择Ca（OH）₂溶液．

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；
【得出结论】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；
【作出猜想】根据提示物质的可能性，对该溶液进行猜想；
【设计并实验】（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）利用碳酸钠能与氯化钡反应产生白色沉淀判断；
【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．

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；故答案为：A；
【得出结论】根据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%，因此可判断该溶液不可能为碳酸氢钠溶液；故答案为：NaHCO₃；
【作出猜想】除碳酸氢钠外，该溶液可能为氯化钠、碳酸钠或氢氧化钠溶液；故答案为：NaOH；
【设计并实验】（1）由于氢氧化钠、碳酸钠溶液都为碱性，溶液pH都大于7，只有氯化钙溶液的pH=7，所以该瓶pH大于7的溶液不可能是氯化钠溶液；故答案为：③；
（2）碳酸钠能与氯化钡反应产生碳酸钡白色沉淀和氯化钠，化学方程式为：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl；故答案为：产生白色沉淀；BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl；
【拓展与应用】利用氢氧化钙能与碳酸钠反应生成白色碳酸钙沉淀，而与氢氧化钠不能反应而无明显现象，可使用氢氧化钙溶液鉴别NaOH溶液和Na₂CO₃溶液；故答案为：Ca（OH）₂．

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，体现运用化学知识分析问题、解决问题的能力．