Question

12．同学们在化学学习中发现，不同物质的变化常伴随相同的实验现象，但从化学的角度去研究，会发现其有本质的区别．
【现象分析】

	操作步骤	相同的现象	分析与解释
实验一	如图所示，向小试管中加入适量氢氧化钠固体	U形管中液面a下降，b升高	两个实验中，其中一个实验发生了化学变化，其化学方程式是 CaO+H2O=Ca（OH）2；另一个实验没有发生化学变化
实验二	用氧化钙代替氢氧化钠固体重复一次上述实验

【本质归纳】相同的实验现象，既可以由物理变化引起，也可以由化学变化引起．
【探究运用】在探究溶液的组成时，要研究相同实验现象的本质区别．
实验三：某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液（如图甲所示），溶质可能为NaCl、NaOH、Na₂CO₃和NaHCO₃中的一种，为确定其成分，他进行了如下探究活动，请回答下列问题．
【查阅资料】上述四种物质的相关信息如下：

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

【探究过程】①如图乙所示，取少量样品于试管中，加入紫色石蕊溶液，确定溶质不是NaCl，则其实验现象是石蕊试液变成蓝色．
②如图丙所示，另取少量样品，向其中加入少量稀盐酸，有无色气体产生，由此判断该溶液的溶质不可能是NaOH．
【探究结论】你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的碳酸钠，你的判断依据是碳酸氢钠饱和溶液的质量分数不可能达到10%，而碳酸钠溶液可以．
【探究反思】另有同学猜想其中的溶质还可能是Na₂SO₄，但上述【查阅资料】表中没有Na₂SO₄的信息，请你根据以上实验操作及相关现象，判断高溶液的溶质是否是Na₂SO₄，并说明理由滴加石蕊试液变成蓝色，说明不含有硫酸钠．

Answer 1

分析 【现象分析】氢氧化钠溶于水放出热量，氧化钙与水反应会放出热量；
【探究过程】根据三种物质溶液的酸碱性及对石蕊试液的作用分析；根据氢氧化钠不能与盐酸反应产生气体解答；
【探究结论】利用碳酸钠、碳酸氢钠溶液中溶质溶解度与饱和溶液中溶质的质量分数的关系，判断溶液的可能性；
【探究反思】根据硫酸钠溶液显中性分析．

解答 解：【现象分析】氢氧化钠溶于水放出热量，氧化钙与水反应会放出热量，U形管中液面a下降，b升高；
故填：U形管中液面a下降，b升高；
氢氧化钠溶于水属于物理变化，而氧化钙与水反应生成氢氧化钙属于化学变化，化学方程式为：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
故填：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
【探究观察】NaCl、NaOH、Na₂CO₃和NaHCO₃中只有氯化钠溶液为中性，而其余的溶液都显碱性，若溶质不是NaCl，则滴加石蕊试液会变成蓝色；在进行操作②滴加稀盐酸时有无色无味的气体产生，说明不是氢氧化钠，因为氢氧化钠和盐酸反应无明显现象；
故答案为：石蕊试液变成蓝色；氢氧化钠；
【探究结论】根据计算可以知道在20℃时饱和碳酸氢钠的质量分数为：$\frac{9.6g}{9.6g+100g}$×100%=8.8%，而题目中标注的溶液的质量分数为10%，所以这瓶试剂不可能的是碳酸氢钠溶液，而碳酸钠溶液的溶质质量分数可以等于10%，因此可能是碳酸钠；
故答案为：碳酸钠；碳酸氢钠饱和溶液的质量分数不可能达到10%，而碳酸钠溶液可以；
【探究反思】硫酸钠溶液为中性溶液，因此若滴加石蕊试液变成蓝色，则说明不含有硫酸钠；
故答案为：滴加石蕊试液变成蓝色，则不含有硫酸钠．

点评 本题考查了破损标签试剂的确定，完成此题，可以依据破损标签的部分已经有关物质的性质进行．要求同学们熟练掌握有关物质的性质，以便灵活应用．