Question

某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱的性质实验时，发现有一装无色溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损（如图1），于是决定对这瓶溶液进行实验探究：
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？
【获得信息】
1、实验室常用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠．
2、碳酸钠溶液呈碱性，氯化钙溶液呈中性．
3、CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓，氯化钙溶液和氢氧化钠溶液不反应
【提出猜想】这瓶溶液是：猜想一：氯化钠溶液；猜想二：氢氧化钠溶液；猜想三：碳酸钠溶液．
【实验推断】（1）小亮用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH试纸上，测得pH=9，他判断该溶液不可能是氯化钠．对他的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是

 

（填字母）；
A．方法正确，结果正确，且结论正确 B．方法不正确，结果偏小，但结论正确
C．方法不正确，结果偏大，结论不正确 D．方法正确，结果正确，但结论不正确
（2）小刚另取样滴加稀盐酸，有

 

产生，反应的化学方程式为

 

，小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液．
（3）小青认为小刚的结论不完全正确，理由是（用化学方程式表示）

 

．小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：
【继续探究】另取样加入过量的CaCl₂溶液，观察到有

 

产生，设计这一步骤的目的是

 

；静置后，取上层清液，滴入无色酚酞试液，溶液呈红色．
【实验结论】这瓶溶液是

 

．
【探究启示】实验取完药品后应

 

．
（4）探究实验室中久置的NaOH的变质程度
【研究方案】先称取13.3g的久置氢氧化钠固体配成溶液，然后向溶液中逐滴加入质量分数为14.6%的稀盐酸，根据生成CO₂的质量测定Na₂CO₃的质量，从而进一步确定样品中NaOH的变质程度．
【解决问题】实验测得加入稀盐酸与产生CO₂气体的质量关系如图2所示．
请回答：
①碳酸钠的质量（写出计算过程，结果保留小数点后一位）．
②A点溶液中所含的溶质：

 

（填化学式）．

Answer 1

考点：缺失标签的药品成分的探究,溶液的酸碱度测定,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：【实验推断】
（1）根据氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠三种溶液的酸碱性和用pH试纸测量pH值的方法进行分析；
（2）根据碳酸钠溶液与盐酸的反应进行分析；
（3）根据氢氧化钠与空气中二氧化碳反应进行分析．
【继续探究】
根据碳酸钠与CaCl₂溶液或氯化钡溶液的反应进行分析．
【实验结论】综合分析得出结论．
【探究启示】从氢氧化钠易变质得到启示；
【解决问题】根据盐酸与碳酸钠反应的化学方程式和生成的二氧化碳的质量，列出比例式，就可计算出该样品中Na₂CO₃的质量；考虑A点碳酸钠没有完全反应，而氢氧化钠已反应完．

解答：解：【实验推断】
（1）氢氧化钠和碳酸钠溶液都呈碱性能使酚酞试液变红色，氯化钠溶液呈中性，所以，小丽取样滴加无酚酞试液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是氯化钠溶液；
（2）若有碳酸钠存在，滴加盐酸，发生反应Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，有气泡产生．所以，小刚另取样滴加稀盐酸有气泡产生，小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液；
（3）因为该试剂是敞口放置于空气中，若是氢氧化钠可能会和空气中二氧化碳反应变质生成部分碳酸钠，所以，小青认为小刚的结论不完全正确，理由是露置于空气中的NaOH溶液与空气中的CO₂反应也生成碳酸钠．其化学方程式为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
【继续探究】要证明原来是氢氧化钠，可先加过量氯化钙溶液溶液除尽碳酸根，再用酚酞检验氢氧化钠的存在．所以，另取样加入过量的CaCl₂溶液，观察到有白色沉淀产生，设计这一步骤的目的是完全除去溶液中的CO₃^2-，避免其对OH^-检验造成干扰，反应的化学方程式为CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色．
【实验结论】因为碳酸根已转变为碳酸钙沉淀，滴加酚酞变红色，证明氢氧根的存在，即氢氧化钠的存在，所以，这瓶溶液是：NaOH溶液．
【探究启示】从探究可知氢氧化钠很易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，所以实验完毕时应尽快盖好瓶塞，以免使药品变质；
【解决问题】①解：设该样品中Na₂CO₃的质量是x，
2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂↑
       106            44
        x            2.2g
则

106

x

=

44

2.2g

，解之得：x=5.3g．
②A点碳酸钠没有完全反应，而氢氧化钠已反应完，故A点溶液中所含的溶质为Na₂CO₃、NaCl
故答案为：
【实验推断】（1）B；（2）气泡，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，（3）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
【继续探究】白色沉淀，除去碳酸根．
【实验结论】NaOH溶液．
【探究启示】尽快盖好瓶塞．
【解决问题】①5.3g；②Na₂CO₃、NaCl

点评：本题是缺失标签的实验探究题，相当于物质鉴别题，在鉴别几种物质时要从物质的不同性质入手，但试题涉及知识点多，要加强知识的全面性和系统性．