Question

19．实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液（如下图），化学小组的同学经过寻问老师后只知道是NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃中的一种溶液，为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质，化学小组的同学进行了如下的探究活动：
【进行猜想】
猜想I：原溶液的溶质是NaCl；
猜想II：原溶液的溶质是NaOH；
猜想III：原溶液的溶质是Na₂CO₃；
猜想IV：原溶液的溶质是NaHCO₃．
【查阅资料】
常温下，有关物质的相关信息如下表：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
常温下的溶解度/g	36	109	21.5	9.6
常温下稀溶液的pH	7	13	11	9

从物质的相关信息可知，原溶液的溶质一定不是NaHCO₃，因为碳酸氢钠的饱和溶液溶质质量分数在该温度下不能达到10%．
【进行实验】
（1）取少量样品，测得溶液的pH大于7，则原溶液的溶质肯定不是NaCl．
（2）同学们另取样品又进行了如下实验，实验过程如下：
 
①生成白色沉淀A的化学方程式Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．
②通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有NaOH、Na₂CO₃
【获得结论】
实验完成后，最终得到的结论：原瓶中的溶质是NaOH，且已变质．

Answer 1

分析 【查阅资料】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；
【进行实验】（1）氯化钠溶液呈中性，pH等于7；
（2）根据碳酸钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠解答；可以设计实验来验证碳酸钠的存在；
【获得结论】根据实验现象分析解答．

解答 解：
【查阅资料】根据计算可以知道在20℃时饱和碳酸氢钠的质量分数为：$\frac{9.6g}{100g+9.6g}$×100%=8.8%＜10%，所以能够排除碳酸氢钠；故填：碳酸氢钠的饱和溶液溶质质量分数在该温度下不能达到10%；
【进行实验】
（1）测定溶液的pH大于7，而氯化钠溶液呈中性，pH等于7所以不可能是氯化钠，故填：NaCl；
（2）①过量的氯化钙可以检验并除尽碳酸钠，碳酸钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，产生白色沉淀的化学方程式是Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl；故填：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl；
②滴加无色酚酞，滤液变红，说明溶液呈碱性，还有氢氧化钠，实验可以判断原无色溶液中含有的溶质有NaOH、Na₂CO₃；故填：NaOH、Na₂CO₃；
【获得结论】该瓶原来装的无色溶液的溶质是NaOH，并且部分变质；故填：NaOH．

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．