题目内容
2．
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﹚，为确认其中的溶质，他设计并进行了如下探究活动，请回答下列问题．【猜想与假设】
其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种．
【资料查阅】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 |
| 常温下某稀溶液的pH | 7 | 13 | 11 | 9 |
如图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则其实验现象应是石蕊试液变成蓝色；
在进行操作②时有无色无味得到气体产生，由此又可排除假设物质中的氢氧化钠．
【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】
（1）若上述探究结论是正确的，操作②产生的气体应是CO2（写化学式），实验室检验该气体的实验操作及现象是将气体通入石灰水，石灰水变浑浊．
（2）另有同学猜想其中的溶质还可能是Na2SO4，但又没有Na2SO4的上述表列信息．
请你根据以上实验操作的相关现象，判断该溶液中的溶质是否是Na2SO4，并叙述理由：若滴加石蕊试液变成蓝色，则不含有硫酸钠．
分析 【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】（1）根据碳酸钠能够和稀盐酸反应生成，及二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊进行二氧化碳的检验进行分析；
（2）根据硫酸钠溶液显中性分析．
解答 解：【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】（1）假设碳酸钠成立，则碳酸钠和盐酸反应会产生二氧化碳，检验二氧化碳可以将气体通入石灰水，石灰水变浑浊；
故答案为：CO2；将气体通入石灰水，石灰水变浑浊；
（2）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：若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．
练习册系列答案
相关题目
5．下列实验操作能达到实验目的是（ ）
| 选项 | 实验目的 | 实验设计 |
| A | 验证NaCl溶液中混有盐酸 | 取少量溶液，滴加无色酚酞溶液 |
| B | 除去稀硝酸中的稀硫酸 | 加入适量硝酸钡溶液，过滤 |
| C | 除去铁制品上的铁锈 | 将铁制品长时间浸泡在足量的稀硫酸中 |
| D | 除去二氧化碳中的一氧化碳 | 将燃着的木条伸入其中 |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
14．下列是人们在生产生活中的一些认识，其中没有科学道理的是（ ）
| A． | 用洗洁精除油污属于乳化作用 | |
| B． | 火炉旁放盆石灰水能防止煤气中毒 | |
| C． | 向食品包装袋充入氮气防腐 | |
| D． | 厨房液化气泄漏不应立即打开排风扇通风 |
11．钢铁工业是国家工业的基础．
（1）图1是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，根据图示回答问题．若图1中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式：A区Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；B区（焦炭的作用）C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2、CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
（2）某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究．
[设计实验]用一氧化碳还原纯净的氧化铁 粉末，实验装置如图2．
[进行实验]该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g（玻璃管的质量为60.0g） ②反
应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g（冷却到室温称量）．
[分析与讨论]本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色．小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料．
[查阅资料]
①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关．
②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁．
③四氧化三铁、铁粉都能被磁铁吸引，而氧化亚铁、氧化铁均不能被磁铁吸引．
[实验与猜想]
①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和氧化亚铁．
②进行猜想：黑色固体粉末可能
a．全部为铁 b．全部是四氧化三铁 c．铁与四氧化三铁的混合物．
[得出结论]
通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为（写名称）四氧化三铁．
计算过程：
[反思与评价]
①一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间．
②实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有A、B．
A．收集一氧化碳 B．吸收二氧化碳 C．检验二氧化碳．
（1）图1是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，根据图示回答问题．若图1中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式：A区Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；B区（焦炭的作用）C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2、CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
（2）某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究．
[设计实验]用一氧化碳还原纯净的氧化铁 粉末，实验装置如图2．
[进行实验]该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g（玻璃管的质量为60.0g） ②反
应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g（冷却到室温称量）．
[分析与讨论]本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色．小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料．
[查阅资料]
| 物质 性质 | 四氧化三铁 | 氧化亚铁 | 氧化铁 | 铁粉 |
| 颜色 | 黑色 | 黑色 | 红色 | 黑色 |
| 能否被磁铁吸引 | 能 | 不能 | 不能 | 能 |
②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁．
③四氧化三铁、铁粉都能被磁铁吸引，而氧化亚铁、氧化铁均不能被磁铁吸引．
[实验与猜想]
①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和氧化亚铁．
②进行猜想：黑色固体粉末可能
a．全部为铁 b．全部是四氧化三铁 c．铁与四氧化三铁的混合物．
[得出结论]
通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为（写名称）四氧化三铁．
计算过程：
[反思与评价]
①一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间．
②实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有A、B．
A．收集一氧化碳 B．吸收二氧化碳 C．检验二氧化碳．