Question

（11分）實(shí)驗(yàn)室有一瓶保管不當(dāng)?shù)脑噭�（如圖），其殘缺的標(biāo)簽中只剩下“Na”和“10%”字樣。已知它是無色液體，是初中化學(xué)常用的試劑。小強(qiáng)和小華同學(xué)很感興趣，決定對其成分進(jìn)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(biāo)簽的情況判斷，這瓶試劑不可能是   。
A．酸       B．堿     C．鹽
【查閱資料】
Ⅰ．初中化學(xué)常見的含鈉化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃。
Ⅱ． Na₂CO₃和NaHCO₃溶液都呈堿性。
Ⅲ．測定室溫（20℃）時(shí)，四種物質(zhì)的溶解度的數(shù)據(jù)如下:

物質(zhì)	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	36	109	215	9．6

【得出結(jié)論】小華根據(jù)試劑瓶標(biāo)注的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%和上表中的溶解度的數(shù)據(jù)判斷，
這瓶試劑不可能是     。
【作出猜想】①可能是    溶液；②可能是Na₂CO₃溶液；③可能是NaCl。
【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】
（1）小強(qiáng)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。
（2）小強(qiáng)為了檢驗(yàn)該溶液是NaOH溶液還是Na₂CO₃溶液，他又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論及化學(xué)方程式
取樣于試管中， 滴加氫氧化鈣溶液		猜想②正確 相關(guān)的化學(xué)方程式

【實(shí)驗(yàn)反思】
小華同學(xué)用上述溶液對實(shí)驗(yàn)室制取CO₂氣體的廢液進(jìn)行后續(xù)探究，他向100克的廢液中逐滴加入上述Na₂CO₃溶液。實(shí)驗(yàn)過程中加入Na₂CO₃溶液質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀或氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖1所示；加入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量與溶液的PH變化關(guān)系如圖2所示

（3）小華同學(xué)所取廢液中的溶質(zhì)含            
（4）圖1中b→c段反應(yīng)過程中溶液的PH變化情況可用圖2中   段表示
（5）圖1中b和x的值分別為  克和 克

Answer 1

【交流討論】A
【得出結(jié)論】NaHCO₃
【作出猜想】NaOH
【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】（1）NaCl （2）白色渾濁
Ca(OH)₂+ Na₂CO₃ =CaCO₃↓+2NaOH
【實(shí)驗(yàn)反思】（3）CaCl₂和HCl     （4） h—k （5）53   106

解析試題分析：【交流討論】試劑標(biāo)簽以Na開頭，不可能是酸。因?yàn)樗岬幕瘜W(xué)式應(yīng)以H開頭。堿和鹽都可以金屬開頭，二者均有可能。
【得出結(jié)論】NaHCO₃的溶解度為9．6 g，其飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈9%<10%。所以該物質(zhì)不可能為碳酸氫鈉。
【作出猜想】①根據(jù)題意可知溶液可能是NaOH溶液；
【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】
（1）氯化鈉溶液呈中性，不符合pH>7的要求。
（2）Na₂CO₃可與氫氧化鈣反應(yīng)生成白色的碳酸鈣沉淀，所以現(xiàn)象為：白色渾濁。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(OH)₂+ Na₂CO₃ =CaCO₃↓+2NaOH
（3）根據(jù)圖2可知：溶液開始時(shí)為酸性，則廢液中含酸性物質(zhì)；所以圖1中的0→a段應(yīng)為生成氣體的質(zhì)量。此廢液是實(shí)驗(yàn)室制取CO₂氣體的廢液，所以酸性物質(zhì)為鹽酸。b→c則為產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量，即為廢液中的氯化鈣和加入的碳酸鈉反應(yīng)生成的碳酸鈣沉淀。所以小華同學(xué)所取廢液中的溶質(zhì)含鹽酸和氯化鈣。
（4）b→c則為產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量，即為廢液中的氯化鈣和加入的碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，此過程中PH不發(fā)生變化。所以可用圖2中h→k段表示。
（5）根據(jù)題意可知：b為與鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量。已知量為生成二氧化碳的質(zhì)量2．2 g；未知量為與鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量。可根據(jù)反應(yīng)中二者的質(zhì)量關(guān)系求解。具體過程為：
解：設(shè)與鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為y；
2HCl+ Na₂CO₃ = 2NaCl+H₂O+CO₂↑
106              44
10%y            2．2 g
106：44=10%y：2．2 g
y=53g
x為與氯化鈣完全反應(yīng)時(shí)加入的碳酸鈉的總質(zhì)量，即與鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量以及與氯化鈣反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量的和。已知量為生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量5g；未知量為與氯化鈣反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量�？筛鶕�(jù)反應(yīng)中二者的質(zhì)量關(guān)系求解。具體過程為：
解：設(shè)與氯化鈣反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為z；
CaCl₂+ Na₂CO₃ =CaCO₃↓+2NaCl
106     100
10%z    5 g
106：100=10%z：5 g
z=53g
所以x=53g+53g=106g
考點(diǎn)：科學(xué)探究、根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算