Question

19．實驗室有一瓶保管不當?shù)脑噭�（如圖），其殘缺的標簽中只剩下“Na”和“10%”字樣．已知它是NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃中的一種．小強和小華同學很感興趣，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．
A．酸　　　　　　　　　B．堿　　　　　　　　　C．鹽
【查閱資料】
Ⅰ．Na₂CO₃和NaHCO₃溶液都呈堿性．
Ⅱ．NaHCO₃溶液呈堿性．
Ⅲ．測定室溫（20℃）時，四種物質的溶解度的數(shù)據(jù)如下：

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

【得出結論】小華根據(jù)試劑瓶標注的溶質質量分數(shù)10%和表中的溶解度的數(shù)據(jù)判斷，這瓶試劑不可能是NaHCO₃．（填化學式）
【設計實驗并繼續(xù)探究】
（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，這瓶試劑不可能是NaCl．（填化學式）
（2）小強為了檢驗該溶液是NaOH溶液還是Na₂CO₃溶液，他又進行了如下實驗：

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結論及化學方程式
取樣于試管中，滴加 鹽酸（硫酸）	產生大量的氣泡	該溶液是Na2CO3 相關的化學方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

【拓展與應用】：請你選擇與小強不同的試劑，來鑒別NaOH溶液和Na₂CO₃溶液，你選擇CaCl₂或Ca（OH）₂　溶液．
【綜合計算】現(xiàn)有一種堿性調味液，是碳酸鈉和氯化鈉組成的溶液．為了測定堿性調味液中碳酸鈉的質量分數(shù)，設計了如下實驗方案．取三份堿性調味液各100g，分別緩慢加入到20g、40g和60g某鹽酸中，測得三組實驗數(shù)據(jù)見表（氣體的溶解忽略不計）

	第Ⅰ組	第Ⅱ組	第Ⅲ組
鹽酸的質量/g	20	40	60
生成氣體的質量/s	2.2	4.4	5.5

根據(jù)實驗及有關數(shù)據(jù)進行分析與計算：
（1）100g堿性調味液與鹽酸完全反應生成氣體的質量為5.5g．
（2）堿性調味液中碳酸鈉的質量分數(shù)為多少？（寫出計算過程）

Answer 1

分析 根據(jù)物質的性質進行分析，含有金屬元素的物質不可能是酸，根據(jù)物質的溶解度可以計算出所形成的溶液的溶質質量分數(shù)，堿性溶液的pH大于7，碳酸鈉能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，據(jù)此分析解答即可；
【綜合計算】根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可知20克稀鹽酸完全反應生成二氧化碳的質量，據(jù)此可算出60克稀鹽酸完全反應生成二氧化碳的質量，進而根據(jù)第三組實驗數(shù)據(jù)可知100g堿性調味液與鹽酸完全反應生成氣體的質量，根據(jù)二氧化碳的質量可算出碳酸鈉的質量，再求出堿性調味液中碳酸鈉的質量分數(shù)．

解答 解：【交流討論】受損標簽中含有鈉元素，酸中不含有金屬元素，故不可能是酸，故填：A；
【得出結論】根據(jù)常溫下碳酸氫鈉的溶液為9.6g，可判斷常溫下碳酸氫鈉的飽和溶液的溶質質量分數(shù)=$\frac{9.6g}{9.6g+100g}$×100%=8.8%，標簽上的溶質質量分數(shù)是10%，故不可能是碳酸氫鈉，故填：NaHCO₃；
（1）溶液的pH大于7，說明溶液呈堿性，而氯化鈉的溶液呈中性，故不可能是氯化鈉溶液，故填：NaCl；
（2）加入某種試劑，會產生大量的氣泡，說明是碳酸鈉與酸的反應，故不會是氫氧化鈉，應該是碳酸鈉，加入的試劑是酸，可以是鹽酸也可以是稀硫酸，故填：鹽酸（硫酸），Na₂CO₃；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【拓展與應用】碳酸鈉能與含有可溶性鈣離子的物質反應產生碳酸鈣白色沉淀，故可以加入氯化鈣或是氫氧化鈣溶液的方法，故填：CaCl₂ 或Ca（OH）₂；
【綜合計算】（1）根據(jù)前兩組實驗數(shù)據(jù)分析可知每20克鹽酸完全反應生成2.2克二氧化碳，則60克鹽酸完全反應應生成6.6克二氧化碳，在第三組實驗中加入60克鹽酸只生成5.5克二氧化碳，說明第三組實驗中鹽酸有剩余，碳酸鈉反應完，所以100g堿性調味液與鹽酸完全反應生成氣體的質量為5.5克．故答案為：5.5
（2）設與鹽酸反應的碳酸鈉的質量為x．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106               44
x                 5.5g
   $\frac{106}{x}$=$\frac{44}{5.5g}$     x=13.25g
堿性調味液中碳酸鈉的質量分數(shù)=$\frac{13.25g}{100g}$×100%=13.25%
答：堿性溶液中碳酸鈉的質量分數(shù)為13.25%．

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，體現(xiàn)運用化學知識分析問題、解決問題的能力．