Question

小亮在實驗室發現一瓶盛有無色溶液的試劑瓶，其標簽破損，從殘余部分只能看出溶質質量分數為10%，具體是什么物質無法辨認。老師告訴他，這瓶溶液可能是氫氧化鈉、氯化鈉、氫氧化鈣或是碳酸鈉中的一種。
（1）小亮查閱氫氧化鈣常溫下的溶解度為0.18g后，認為該溶液不可能是氫氧化鈣，理由是                                           。
（2）小亮用潔凈干燥的玻璃棒蘸取該溶液滴到濕潤的pH試紙上，測得pH=9，他判斷該溶液不可能是氯化鈉。對他的操作方法、測量結果及結論的評價，正確的是          ；
A．方法正確，結果正確，且結論正確     B．方法不正確，結果偏小，但結論正確
C．方法不正確，結果偏大，結論不正確   D．方法正確，結果正確，但結論不正確
（3）為了進一步確定該溶液的成分，小亮繼續進行下列實驗。
[設計實驗方案]方案甲：選擇氯化鋇溶液來確定該溶液的成份；
方案乙：選擇稀硫酸來確定該溶液的成份。
[進行實驗]在兩個方案中選一個方案，填寫步驟、現象、結論。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量溶液于試管，滴加            。		該溶液是碳酸鈉溶液。有關反應的化學方程式為：                               。

[實驗反思]
①有同學認為還可以用一種常見的堿溶液來確定是碳酸鈉，該堿溶液可以是        溶液。
有關反應的化學方程式為：                                 。
②小亮經過反思，向同學們提出如下建議，你認為不合理的是             （填字母）。
A、傾倒液體時應注意保護標簽不被腐蝕
B、要有嚴謹的科學實驗的態度
C、無法辨認的藥品，直接倒掉，無需保留
（4）用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有少量的氯化鈉。為測定某純堿樣品中碳酸鈉的質量分數，小明稱取該樣品11 g，加入到盛有一定量稀鹽酸的燒杯中，恰好完全反應，測得燒杯中物質總質量的變化如圖所示。請計算：

①該純堿樣品中碳酸鈉的質量分數。（精確到0.1%，下同）
②反應后所得溶液中溶質的質量分數。

Answer 1

（1）<10%                 (2)    B      
(3)

取少量溶液于試管，滴加  氯化鋇溶液（或稀硫酸） 。

有白色沉淀 （或有氣泡）

該溶液是碳酸鈉溶液。有關反應的化學方程式為：BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓。

①是   Ca(OH)₂       ， Ca(OH)₂+Na₂CO₃=2NaOH+CaCO₃↓ 
②   C  
（4）①96.4%               ②21.4%

解析試題分析：（1）根據溶解度與飽和溶液的溶質質量分數的關系，即飽和溶液的溶質質量分數=×100%，結合氫氧化鈣常溫下的溶解度為0.18g可知，常溫下飽和氫氧化鈣溶液的溶質質量分數=×100%=0.18%，遠小于10%，故該溶液不可能是氫氧化鈣。
（2）測定溶液的酸堿度時，不能把pH試紙用水濕潤，因為這樣相當于把待測溶液稀釋，溶液酸堿性會減弱，這樣測定出來的堿溶液的pH偏小，但根據測得的pH為9,判斷溶液呈堿性還是正確的，故選B。
（3）[進行實驗]
根據實驗結論“該溶液是碳酸鈉溶液”，結合實驗方案可知：方案甲滴加氯化鋇溶液，能與碳酸鈉反應生成白色沉淀（碳酸鋇），故反應的化學方程式為BaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+BaCO₃↓；方案乙滴加稀硫酸，能與碳酸鈉反應生成氣泡（二氧化碳），故反應的化學方程式為Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，都能證明溶液為碳酸鈉。
[實驗反思]
①根據題意，結合已有知識可知，碳酸鈉溶液能與Ca(OH)₂溶液反應，生成碳酸鈣沉淀而使溶液變渾濁，故可利用氫氧化鈣溶液檢驗碳酸鈉的存在，二者反應的化學方程式為Na₂CO₃+ Ca(OH)₂=CaCO₃↓+2NaOH。
②根據實驗室藥品使用規則分析。
A、傾倒液體時應注意保護標簽不被腐蝕，正確；
B、要有嚴謹的科學實驗的態度，正確；
C、對于標簽被腐蝕、無法辨認的藥品，要盡可能確定藥品的組成，不可隨意扔棄，既不安全又造成浪費，錯誤。故選C
（4）①根據題意，碳酸鈉樣品中加入稀鹽酸，二者反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，由于二氧化碳氣體的逸出，故反應后燒杯內物質的總質量會變小，且變小的質量為生成二氧化碳的質量，結合圖示可知，生成二氧化碳的質量=61g-56.6g=4.4g。
根據題意書寫反應的化學方程式，利用生成二氧化碳的質量，以及二氧化碳與碳酸鈉的質量比，可求出樣品中碳酸鈉的質量，進而求出該純堿樣品中碳酸鈉的質量分數。
解，設樣品中碳酸鈉的質量為x，生成的氯化鈉是y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106         117     44
x           y      4.4g
106：x=44：4.4g
解得x=10.6g
則樣品中碳酸鈉的質量分數=×100%≈96.4%
②由于所得溶液中的NaCl的質量為原樣品中氯化鈉的質量與生成氯化鈉的質量之和，故需求出反應生成的氯化鈉和原樣品中氯化鈉的質量。
117：y=44：4.4g
解得，y=11.7g
則氯化鈉的質量=11.7g+（11g-10.6g）=12.1g
則所得溶液的溶質質量分數=×100%≈21.4%
考點：缺失標簽的藥品成分的探究，溶液的酸堿性與pH值的關系，鹽的化學性質，書寫化學方程式，根據化學反應方程式的計算，有關溶質質量分數的簡單計算
點評：對于驗證型實驗探究，要熟記物質的性質或變化規律，根據給出的實驗設計方案，進行實驗、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現象，來驗證該物質的性質或變化規律等。