Question

20．科學興趣小組的同學在實驗室發(fā)現(xiàn)一瓶保管不當，盛有無色溶液的試劑瓶，且標簽破損（如圖），其殘缺的標簽中只剩下“Na”字樣．老師告訴他們，這瓶溶液中的溶質(zhì)可能是氫氧化鈉、氯化鈉或碳酸鈉．同學們很感興趣，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？
【交流討論】根據(jù)受損標簽的情況判斷，這瓶試劑不可能是A（填字母代號）．
A．酸        B．堿        C．鹽
【查閱資料】堿性的Na₂CO₃溶液與中性的CaCl₂溶液能發(fā)生復分解反應．
【作出猜想】（1）可能是NaOH溶液；（2）可能是Na₂CO₃溶液；（3）可能是NaCl溶液．
【設計并實驗】
由此，同學們得出結(jié)論：該溶液是碳酸鈉溶液．

實驗	實驗操作	主要實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論和解釋
1	取樣于試管中，向其中滴加2滴無色酚酞試液．	無色溶液變紅色	該溶液不可能是NaCl溶液 理由是NaCl溶液呈中性，不能使酚酞變色
2	取樣于另一支試管中，向其中滴加足量稀鹽酸．	產(chǎn)生大量的氣泡	該溶液中溶質(zhì)為碳酸鈉

老師指出該結(jié)論不嚴密．理由是：氫氧化鈉溶液在空氣中敞開放置，發(fā)生變質(zhì)，能產(chǎn)生與實驗1和2相同現(xiàn)象．請寫出氫氧化鈉溶液在空氣中變質(zhì)的化學反應方程式2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．老師提示，不需另取樣，只要在實驗1后的試管中加入足量CaCl₂溶液，若觀察到產(chǎn)生白色沉淀，且溶液紅色不褪去現(xiàn)象，即可說明該溶液中有氫氧化鈉，若用Ca（OH）₂代替CaCl₂是否可行，若不可行，請分析其中原因不可行，若用Ca（OH）₂代替CaCl₂會帶入OH^-，不能確定原來是否有NaOH．

Answer 1

分析 【交流討論】根據(jù)酸、堿、鹽的組成特點及標簽可見部分，猜測該溶液不可能屬于哪類物質(zhì)的溶液；
【查閱資料】根據(jù)提示物質(zhì)的可能性，對該溶液進行猜想；
【設計并實驗】Ⅰ：根據(jù)NaCl溶液呈中性，不能使酚酞變色進行解答；Ⅱ：根據(jù)酸能和碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體進行解答；
根據(jù)氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉而變質(zhì)進行解答．

解答 解：【交流討論】破損標簽可見部分為鈉元素，可判斷該物質(zhì)由金屬元素與根組成，而酸類物質(zhì)由氫元素與酸根所組成，可判斷該物質(zhì)不可能為酸；故答案為：A；
【查閱資料】除碳酸氫鈉外，該溶液可能為氯化鈉、碳酸鈉或氫氧化鈉溶液；故答案為：NaOH；
【設計并實驗】Ⅰ：NaCl溶液呈中性，不能使酚酞變色；Ⅱ：酸能和碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，；氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉而變質(zhì)，化學反應方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；老師提示，不需另取樣，只要在實驗Ⅰ后的試管中加入足量CaCl₂溶液，若觀察到產(chǎn)生白色沉淀，且溶液紅色不褪去現(xiàn)象，即可說明該溶液中有氫氧化鈉．為了不影響滴加酚酞對氫氧化鈉是否存在的檢驗，所加入的試劑不能為堿性溶液且反應后不能生成堿性物質(zhì)，氫氧化鈣呈堿性并且能與碳酸鈉反應生成氫氧化鈉，因此，不能使用Ca（OH）₂溶液代替氯化鈣溶液；
故答案為：NaCl溶液呈中性，不能使酚酞變色；
2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；產(chǎn)生白色沉淀，且溶液紅色不褪去．
不可行，若用Ca（OH）₂代替CaCl₂會帶入OH^-，不能確定原來是否有NaOH．

點評 本題綜合利用了物質(zhì)的組成、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)運用化學知識分析問題、解決問題的能力．