Question

12．實驗室里有一瓶久置的無色溶液，因保管不當(dāng)，其殘缺的標(biāo)簽（如圖所示）．小兵和小蕓同學(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？
實驗室老師提供的線索：
Ⅰ．這瓶溶液是實驗室常見的藥品：NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃中的一種．
Ⅱ．室溫（20℃）時，它們的溶解度數(shù)據(jù)如下：

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

小蕓根據(jù)標(biāo)注的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)10%和上表中溶解度的數(shù)據(jù)判斷，這瓶試劑不可能是NaHCO₃；
【實驗探究】（1）小兵用潔凈的玻璃棒蘸取試液于pH試紙上，測得pH＞7，則這瓶試劑不可能是NaCl．
（2）小兵為了進一步檢驗該溶液，他取少量溶液于試管中，滴加過量的稀鹽酸，觀察到產(chǎn)生大量的氣泡，于是他得出結(jié)論：這瓶溶液為碳酸鈉溶液．
（3）小蕓認為小結(jié)的結(jié)論可能存在問題，她又進行如下實驗．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論或化學(xué)方程式
步驟1：取少量溶液于試管中， 滴加過量的硝酸鋇溶液	產(chǎn)生沉淀	反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2CO3+Ba（NO3）2=BaCO3↓+2NaNO3
步驟2：靜置、取上層清液于另一試管， 滴加氯化鐵溶液	產(chǎn)生紅褐色沉淀	原溶液為部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液

【反思】氫氧化鈉溶液變質(zhì)的原因CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O（方程式解釋）．

Answer 1

分析 查閱資料：Ⅱ．根據(jù)所給數(shù)據(jù)可以求出在20℃時各物質(zhì)的飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)，可以做出判斷
設(shè)計實驗并繼續(xù)探究：（1）氯化鈉溶液呈中性，pH等于7
（2）根據(jù)碳酸鈉可以和鹽酸反應(yīng)可以設(shè)計實驗來驗證碳酸鈉的存在；
（3）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；
【反思】根據(jù)久置的氫氧化鈉變質(zhì)的原因是與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水解答．

解答 解：【查閱資料】根據(jù)計算可以知道在20℃時飽和碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{9.6g}{100g+9.6g}$×100%=8.8%，而題目中標(biāo)注的溶液的質(zhì)量分數(shù)為10%，所以能夠排除碳酸氫鈉，故本題答案為：NaHCO₃；
【設(shè)計實驗并繼續(xù)探究】
（1）小兵用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液滴在pH試紙上，測得pH＞7，而氯化鈉溶液呈中性，pH等于7所以不可能是氯化鈉，故本題答案為：NaCl
（2）小兵為了檢驗該溶液是NaOH溶液還是Na₂CO₃溶液，他又進行了如下實驗：根據(jù)碳酸鈉可以和鹽酸反應(yīng)可以設(shè)計實驗來驗證碳酸鈉的存在，如果產(chǎn)生氣泡，則說明是碳酸鈉；
（3）根據(jù)碳酸鈉能與硝酸鋇反應(yīng)白色碳酸鋇沉淀，而與氫氧化鈉不能反應(yīng)而無明顯現(xiàn)象，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2NaNO₃；
靜置、取上層清液于另一試管，滴加氯化鐵溶液，氫氧化鈉與氯化鐵反應(yīng)生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，原溶液為部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液．
【反思】久置的氫氧化鈉變質(zhì)的原因是與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
故答案為：
【查閱資料】NaHCO₃
【設(shè)計實驗并繼續(xù)探究】（1）NaCl；
（2）產(chǎn)生大量的氣泡；
（3）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論或化學(xué)方程式
步驟1：取少量溶液于試管中， 滴加過量的硝酸鋇溶液	產(chǎn)生沉淀	反應(yīng)的化學(xué)方程式 Na2CO3+Ba（NO3）2=BaCO3↓+2NaNO3
步驟2：靜置、取上層清液于另一試管， 滴加氯化鐵溶液	產(chǎn)生紅褐色沉淀	原溶液為部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液

CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．

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．