Question

19．實驗室有一瓶標簽殘缺并且瓶蓋沒有完全密封的無色溶液（如下圖），化學小組的同學經過尋問老師后只知道是NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃中的一種溶液，為確認原瓶中是何種溶質并判斷其是否變質，化學小組的同學進行了如下的探究活動：
【進行猜想】
猜想I：原溶液的溶質是NaCl；
猜想II：原溶液的溶質是NaOH；
猜想III：原溶液的溶質是Na₂CO₃；
猜想IV：原溶液的溶質是NaHCO₃．
【查閱資料】
常溫下，有關物質的相關信息如下表：

物質	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
常溫下的溶解度/g	36	109	21.5	9.6
常溫下稀溶液的pH	7	13	11	9

從物質的相關信息可知，原溶液的溶質一定不是NaHCO₃，因為碳酸氫鈉的飽和溶液溶質質量分數在該溫度下不能達到10%．
【進行實驗】
（1）取少量樣品，測得溶液的pH大于7，則原溶液的溶質肯定不是NaCl．
（2）同學們另取樣品又進行了如下實驗，實驗過程如下：
 
①生成白色沉淀A的化學方程式Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．
②通過實驗可以判斷樣品無色溶液中含有的溶質有NaOH、Na₂CO₃
【獲得結論】
實驗完成后，最終得到的結論：原瓶中的溶質是NaOH，且已變質．

Answer 1

分析 【查閱資料】根據III中所給數據可以求出在20℃時各物質的飽和溶液的質量分數，可以做出判斷；
【進行實驗】（1）氯化鈉溶液呈中性，pH等于7；
（2）根據碳酸鈉可以和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉解答；可以設計實驗來驗證碳酸鈉的存在；
【獲得結論】根據實驗現象分析解答．

解答 解：
【查閱資料】根據計算可以知道在20℃時飽和碳酸氫鈉的質量分數為：$\frac{9.6g}{100g+9.6g}$×100%=8.8%＜10%，所以能夠排除碳酸氫鈉；故填：碳酸氫鈉的飽和溶液溶質質量分數在該溫度下不能達到10%；
【進行實驗】
（1）測定溶液的pH大于7，而氯化鈉溶液呈中性，pH等于7所以不可能是氯化鈉，故填：NaCl；
（2）①過量的氯化鈣可以檢驗并除盡碳酸鈉，碳酸鈉可以和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，產生白色沉淀的化學方程式是Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl；故填：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl；
②滴加無色酚酞，濾液變紅，說明溶液呈堿性，還有氫氧化鈉，實驗可以判斷原無色溶液中含有的溶質有NaOH、Na₂CO₃；故填：NaOH、Na₂CO₃；
【獲得結論】該瓶原來裝的無色溶液的溶質是NaOH，并且部分變質；故填：NaOH．

點評 本題綜合利用了物質的組成、物質的溶解性、溶液的酸堿性及物質的變化規(guī)律對未知物質進行鑒別，還考查學生利用化學方程式和溶質質量分數公式進行計算的能力，難度不大，可依據相關物質的性質逐漸分析得出結論．