Question

4．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Ca（OH）₂微溶于水，常温下不可能得到10%的氢氧化钙溶液；
（2）小亮取少最样品于试管中，滴加无色酚酞试液，试液变红色，该溶液不可能是NaCl（填写化学式），理由是NaCl溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红色．
（3）为了确定该溶液的成分，小亮同学设计了下面的实验：
【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
实验一：取少量溶液于试管中，滴加氯化钙溶液（或稀盐酸）	产生白色沉淀（或有气泡冒出）	该溶液是碳酸钠溶液． 有关反应的化学方程式为：CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl，（Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑）
实验二：取少量溶液于试管中，滴加硫酸铜溶液	产生蓝色沉淀	该溶液是氢氧化钠溶液．

【实验反思】你认为实验二的设计是否合理？不合理
原因是因为碳酸钠与氢氧化铜反应也能生成蓝色沉淀．

Answer 1

分析 （1）氢氧化钙常温下的溶解度为0.18g，据此可计算出其饱和溶液的质量分数达不到10%，所以可判断不可能为氢氧化钙；
（2）从题目中分析，氢氧化钠、氯化钠、碳酸钠中只有氯化钠是盐，其余两种都是碱，所以应该是加入酸碱指示剂判断是否为氯化钠；
（3）鉴别氢氧化钠和碳酸钠，可以用氯化钙溶液，能产生碳酸钙沉淀，也可以采用稀盐酸，能产生气体，两种方法都可以；
从题中可得到很多反思，如实验需要有严谨的态度．

解答 解：（1）常温下氢氧化钙的溶解度为0.18g，其饱和溶液中溶质质量分数=$\frac{0.18g}{100g+0.18g}$×100%＜0.18%，而该溶液溶质质量分数为10%，所以不可能是氢氧化钙；
（2）从题中分析，能使试液变红色，指示剂为无色酚酞，而氯化钠是盐，显中性，不能使无色酚酞试液变红色，可以排除氯化钠；
（3）氯化钙和稀盐酸都可以用来鉴别氢氧化钠和碳酸钠，氯化钙与碳酸钠反应产生碳酸钙白色沉淀，方程式为CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，稀盐酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体，方程式为Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【实验反思】实验二的设计不合理．因为碳酸钠与氢氧化铜反应也能生成蓝色沉淀．
故答案为：（1）Ca（OH）₂微溶于水，常温下不可能得到10%的氢氧化钙溶液；
（2）无色酚酞；NaCl；NaCl溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红色；
（3）实验步骤：氯化钙溶液（或稀盐酸）
实验现象：产生白色沉淀（或有气泡冒出）
实验结论：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，（Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑）；
【实验反思】不合理．因为碳酸钠与氢氧化铜反应也能生成蓝色沉淀．
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点评 本题是缺失标签的实验探究题，根据氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙、碳酸钠几种物质的性质特点，采取“利用测定结果进行先排除，最后进行实验检验的”方法确定未知溶液，涉及对四种物质相关性质及变化规律的考查．