Question

祺祺在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液（如图甲所示），为确认其中的溶质，她设计并进行了如下探究活动，请回答下列问题。

[猜想与假设]其溶质可能为NaCl、NaOH、Na₂CO₃和NaHCO₃中的一种。

[资料查阅]上述四种物质的相关信息如下：

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
常温下的溶解度/g	36	109	21.5	9.6
常温下某稀溶液的pH	7	13	11	9

[探究过程]

如图乙所示，在操作①后可确定溶质不是NaCl，则其实验现象应是_____；在进行操作②时有无色无味的气体产生，由此又可排除假设物质中的_____。

[探究结论]祺祺由此推断出该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的_____。

[探究反思]实验结束后，祺祺将上述实验中所有的物质都倒入盛有“实验室制取二氧化碳”实验中所得废液的废液缸中，观察到有气泡产生，最终逐渐产生了少量白色沉淀。请帮祺祺同学写出产生气泡的反应的化学方程式：_____；最终废液缸中一定存在的溶质除石蕊外还有_____。

Answer

溶液变成蓝色 氢氧化钠 Na2CO3 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 氯化钠（或NaCl）

【解析】

探究过程：

NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中只有氯化钠溶液为中性，而其余的溶液都显碱性，若溶质不是NaCl，滴加石蕊试液会变成蓝色；在进行操作2滴加稀盐酸时有无色无味的气体产生，说明不是氢氧化钠，因为氢氧化钠和盐酸反应无明显现象；

探究结论：

根据计算可以知道，在20℃时饱和碳酸氢钠的质量分数=，题目中标注的溶液的质量分数为10%，所以这瓶试剂不可能的是碳酸氢钠溶液，而碳酸钠溶液的溶质质量分数可以等于10%，因此可能是Na2CO3；

探究反思：

盛有“实验室制取二氧化碳”实验中所得废液的废液缸中一定含有氯化钙，可能存在盐酸。由上述分析可知，溶液中含有碳酸钠，则碳酸钠和盐酸反应会产生二氧化碳气体，反应的化学方程式是：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，与稀盐酸反应完后，碳酸钠与氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀和氯化钠，所以，最终废液缸中一定存在的溶质除石蕊外还NaCl。