Question

20．科学兴趣小组的同学在实验室发现一瓶保管不当，盛有无色溶液的试剂瓶，且标签破损（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”字样．老师告诉他们，这瓶溶液中的溶质可能是氢氧化钠、氯化钠或碳酸钠．同学们很感兴趣，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（填字母代号）．
A．酸        B．碱        C．盐
【查阅资料】碱性的Na₂CO₃溶液与中性的CaCl₂溶液能发生复分解反应．
【作出猜想】（1）可能是NaOH溶液；（2）可能是Na₂CO₃溶液；（3）可能是NaCl溶液．
【设计并实验】
由此，同学们得出结论：该溶液是碳酸钠溶液．

实验	实验操作	主要实验现象	实验结论和解释
1	取样于试管中，向其中滴加2滴无色酚酞试液．	无色溶液变红色	该溶液不可能是NaCl溶液 理由是NaCl溶液呈中性，不能使酚酞变色
2	取样于另一支试管中，向其中滴加足量稀盐酸．	产生大量的气泡	该溶液中溶质为碳酸钠

老师指出该结论不严密．理由是：氢氧化钠溶液在空气中敞开放置，发生变质，能产生与实验1和2相同现象．请写出氢氧化钠溶液在空气中变质的化学反应方程式2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．老师提示，不需另取样，只要在实验1后的试管中加入足量CaCl₂溶液，若观察到产生白色沉淀，且溶液红色不褪去现象，即可说明该溶液中有氢氧化钠，若用Ca（OH）₂代替CaCl₂是否可行，若不可行，请分析其中原因不可行，若用Ca（OH）₂代替CaCl₂会带入OH^-，不能确定原来是否有NaOH．

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；
【查阅资料】根据提示物质的可能性，对该溶液进行猜想；
【设计并实验】Ⅰ：根据NaCl溶液呈中性，不能使酚酞变色进行解答；Ⅱ：根据酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳气体进行解答；
根据氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质进行解答．

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；
【查阅资料】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】Ⅰ：NaCl溶液呈中性，不能使酚酞变色；Ⅱ：酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，；氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，化学反应方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；老师提示，不需另取样，只要在实验Ⅰ后的试管中加入足量CaCl₂溶液，若观察到产生白色沉淀，且溶液红色不褪去现象，即可说明该溶液中有氢氧化钠．为了不影响滴加酚酞对氢氧化钠是否存在的检验，所加入的试剂不能为碱性溶液且反应后不能生成碱性物质，氢氧化钙呈碱性并且能与碳酸钠反应生成氢氧化钠，因此，不能使用Ca（OH）₂溶液代替氯化钙溶液；
故答案为：NaCl溶液呈中性，不能使酚酞变色；
2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；产生白色沉淀，且溶液红色不褪去．
不可行，若用Ca（OH）₂代替CaCl₂会带入OH^-，不能确定原来是否有NaOH．

点评 本题综合利用了物质的组成、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．