Question

Ⅰ．探究：实验室有一瓶保管不当的试剂（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%” 字样。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。小强和小华同学很感兴趣，决定对其成分进行探究。

提出问题：这瓶试剂可能是什么溶液呢？

交流讨论：根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是          A．酸   B．碱    C．盐

查阅资料：

①初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃。

②Na₂CO₃和NaHCO₃溶液都呈碱性。

③测定室温（20℃）时，四种物质的溶解度的数据如下：

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

得出结论：小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是          。

设计实验并继续探究：

①小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH＞7，这瓶试剂不可能是      。

②小强为了确定该溶液是哪种溶液，他又进行了如下实验：

操作步骤	实验现象	结论及化学方程式
取样于试管中，滴加	产生大量的气泡	该溶液是             ，反应的化学方程式

拓展与应用：确定该溶液还可以选择与小强不同的试剂，你选择的试剂是             （要求类别不同），对应的现象是                                     。

反思与评价：小淇认为上述探究存在问题，她的理由是                         。

Ⅱ．计算：某固体物质由MgSO₄和NaOH组成，取24.0g该固体混合物溶于水后，向所得的混合物中逐滴加入质量分数为15%的硫酸溶液(密度为1.1g·mL^-1)，加入的稀H₂SO₄的体积x（单位:mL）与所得沉淀质量y（单位：g）有如右下图所示的关系，

求该固体混合物中NaOH、MgSO₄的质量各为多少克?（写出计算过程）

（4）

Answer

Ⅰ．探究：A（1分）   NaHCO3（1分）   NaCl（1分） 盐酸（硫酸）（1分）   Na2CO3（1分）  Na2CO3 + 2HCl="2NaCl" + H2O + CO2↑（2分）    CaCl2或Ca(OH)2等合理答案（1分）  白色沉淀（1分） 该溶液也有可能是放置较长时间已变质的NaOH溶液（1分）

Ⅱ．计算：NaOH、MgSO4的质量各12克。（4分）（过程中的过量NaOH：4g，1分；

沉淀Mg（OH）2：5.8g，1分；原MgSO4：12g，1分；原NaOH：4+8=12g，1分）

(如用守恒法计算,也给分)

【解析】

试题分析：Ⅰ、交流讨论：由于酸的所有阳离子都是氢离子，故不可能含有钠离子，所以该溶液不可能是酸，故选A。

得出结论：根据表格可知，20℃时NaHCO3的溶解度是9.6g，根据饱和溶液的溶质质量分数=×100﹪，可知20℃时其饱和溶液的溶质质量分数=×100﹪=8.8%，小于10%，所以不可能是碳酸氢钠。

①由于小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH＞7，而氯化钠溶液呈中性，即pH等于7，所以不可能是氯化钠。

②根据题意可知，可能的物质是NaOH或Na2CO3或二者皆有，再结合实验现象“产生大量的气泡”，可知滴加的溶液为酸（如稀盐酸等），因为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，故有气泡产生。

拓展与应用：根据碳酸盐的检验方法分析，碳酸根离子可以和钙离子或钡离子等反应生成沉淀，故可以选择钙盐等。

反思与评价：由于该实验只能验证出碳酸钠，而该溶液也有可能是放置较长时间的NaOH溶液，变质而生成碳酸钠。

Ⅱ、根据题意，向混合物中加入稀硫酸后，物质之间的反应有2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O，MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓，Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O；由图示的数据可知，开始加入硫酸至29.7ml时，沉淀没有减少，这是因为硫酸在与氢氧化钠反应；而A～B段才是硫酸与氢氧化镁沉淀的反应，利用氢氧化镁与硫酸反应的化学方程式，结合图示中硫酸的量，列出比例式，就可计算出氢氧化镁沉淀的质量；再利用MgSO4和NaOH反应的化学方程式，列出比例式，可计算出固体物质中MgSO4的质量；再用固体质量-该固体中MgSO4的质量=NaOH的质量。

由图示数据可知，与氢氧化镁沉淀反应的硫酸溶液的体积为89.1ml-29.7ml=59.4ml，则H2SO4质量=59.4ml×1.1g/ml×15%≈9.8g.

设参与反应的氢氧化镁沉淀的质量为x，

Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O

58      98

x       9.8g

58：98 =x：9.8g ，

解得：x=5.8g

设参与反应的MgSO4的质量为y

MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓

120               58

y                 5.8g

120：58 =y：5.8g

解得：y=12g

则该固体中NaOH的质量=24g-12g=12g

答：该固体中MgSO4的质量为12g，NaOH的质量为12g。

考点：缺失标签的药品成分的探究，证明碳酸盐，溶质的质量分数、溶解性和溶解度的关系，溶液的酸碱性与pH值的关系，氧化物、酸、碱和盐的概念，根据化学反应方程式的计算