Question

9．實驗室有一瓶保管不當(dāng)?shù)脑噭�（如圖1），其殘缺的標(biāo)簽中只剩下“Na”和“10%”字樣．已知它是無色液體，是初中化學(xué)常用的試劑．小強和小華同學(xué)很感興趣，決定對其成分進行探究：
【提出問題】這瓶試劑可能是什么溶液呢？
【查閱資料】
Ⅰ．初中化學(xué)常見的含鈉化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
Ⅱ．Na₂CO₃、NaHCO₃溶液都呈堿性．
Ⅲ．室溫（20℃）時，四種物質(zhì)的溶解度的數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度g	36	109	215	9.6

【得出結(jié)論】小華根據(jù)試劑瓶標(biāo)注的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%和上表中的溶解度的數(shù)據(jù)判斷，這瓶試劑不可能是NaHCO₃．
【作出猜想】①可能是NaOH溶液；②可能是Na₂CO₃溶液；③可能是NaCl．
【設(shè)計并實驗】
（1）小強用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液滴在pH試紙上，測得PH＞7，則猜想③錯誤．
（2）小強為了確定該溶液的成份，他又進行了如下實驗：

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論及化學(xué)方程式
取樣于試管中，滴加足量的 稀鹽酸（填試劑的名稱）	產(chǎn)生大量的氣泡	猜想②正確

老師指出該結(jié)論不嚴(yán)密．理由是氫氧化鈉溶液在空氣中敞口放置會發(fā)生變質(zhì)，變質(zhì)后也能產(chǎn)生上述現(xiàn)象．請寫出氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)的化學(xué)方程式2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
【繼續(xù)探究】另取樣加入過量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，設(shè)計這一步驟的目的是除盡碳酸鈉；靜置后，取上層清液，滴入無色酚酞試液，溶液呈紅色．
【實驗結(jié)論】這瓶溶液原來是NaOH．
【探究啟示】做實驗時取完藥品后應(yīng)立即蓋上瓶塞，并放回原處．
（3）探究這瓶NaOH溶液的變質(zhì)程度
【研究方案】取10g原溶液，向其中逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸，根據(jù)生成CO₂的質(zhì)量測定Na₂CO₃的質(zhì)量，從而進一步確定樣品中NaOH的變質(zhì)程度．
【解決問題】實驗測得加入稀鹽酸與產(chǎn)生CO₂氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖2所示．
請回答：①A點溶液中所含的溶質(zhì)NaCl和Na₂CO₃（填化學(xué)式）．
②10g原溶液中含碳酸鈉的質(zhì)量0.265g．（寫出計算過程，此題2分）
③10g原溶液中未變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量0.8g．（不需要寫出計算過程）

Answer 1

分析 根據(jù)酸、堿、鹽的組成特點及標(biāo)簽可見部分，猜測該溶液不可能屬于哪類物質(zhì)的溶液；根據(jù)溶液中溶質(zhì)溶解度與飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系，由常溫下各物質(zhì)的溶解度及該溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，判斷溶液的可能性；根據(jù)提示物質(zhì)的可能性，對該溶液進行猜想；根據(jù)三種物質(zhì)溶液的酸堿性及所測定溶液的酸堿度，對溶液的可能做出判斷；（2）利用碳酸鈉、氫氧化鈉性質(zhì)差異及所設(shè)計實驗中的現(xiàn)象，判斷所采取的鑒別所用試劑、現(xiàn)象及結(jié)論；根據(jù)碳酸鈉、氫氧化鈉的性質(zhì)差異，另選一種試劑完成兩種物質(zhì)的鑒別．

解答 解：【得出結(jié)論】由于碳酸氫鈉在該溫度下飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{9.6g}{100g+9.6g}×100%≈$8.8%＜10%，故不會是碳酸氫鈉，故填：NaHCO₃．
【設(shè)計并實驗】（1）由于氯化鈉的水溶液呈中性，pH等于7，故猜想③錯誤，故填：③．
（2）由于猜想②正確，碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，故填：稀鹽酸，2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
【繼續(xù)探究】氯化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀，加入氯化鈣能除去碳酸鈉，故填：白色沉淀，除盡碳酸鈉；
【實驗結(jié)論】由于溶液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，故這瓶溶液是變質(zhì)的氫氧化鈉，原溶液是氫氧化鈉，故填：NaOH．
【探究啟示】實驗取完藥品后應(yīng)立即蓋上瓶塞，并放回原處，故填：立即蓋上瓶塞，并放回原處．
（3）①到A點開始產(chǎn)生沉淀，說明此時氫氧化鈉已經(jīng)完全反應(yīng)，此時溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉和碳酸鈉，故填：NaCl和Na₂CO₃．
②生成二氧化碳的質(zhì)量為0.11g，設(shè)10g原溶液中含碳酸鈉的質(zhì)量為x，則有：
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                                 44
x                          0.11g
$\frac{106}{44}=\frac{x}{0.11g}$
x=0.265g．
故填：0.265g；
③設(shè)10g原溶液中未變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量為y，則有：
HCl+NaOH═NaCl+H₂O
36.5                40
10g×7.3%       y
$\frac{36.5}{40}=\frac{10g×7.3%}{y}$
    y=0.8g．
故填：0.8g．

點評 本題綜合利用了物質(zhì)的組成、物質(zhì)的溶解性、溶液的酸堿性及物質(zhì)的變化規(guī)律對未知物質(zhì)進行鑒別，體現(xiàn)運用化學(xué)知識分析問題、解決問題的能力．