Question

实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液(如下图)，化学小组的同学经过询问老师后只知道是NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃中的一种溶液，为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质，化学小组的同学进行了如下的探究活动：

（进行猜想）

猜想Ⅰ：原溶液的溶质是NaCl；

猜想Ⅱ：原溶液的溶质是NaOH；

猜想Ⅲ：原溶液的溶质是Na₂CO₃；

猜想Ⅳ：原溶液的溶质是NaHCO₃。

（查阅资料）常温下，有关物质的相关信息如下表：

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

从物质的相关信息可知，原溶液的溶质一定不是NaHCO₃，因为__________________。

（进行实验）

(1)取少量样品，测得溶液的pH大于7，则原溶液的溶质肯定不是________。

(2)同学们另取样品又进行了如下实验，实验过程如下：

①生成白色沉淀A的化学方程式：________________________。

②通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有________________。

（获得结论）实验完成后，最终得到的结论：原瓶中的溶质是________，且已变质。

Answer

在常温下，碳酸氢钠饱和溶液的质量分数达不到10% NaCl Na2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl Na2CO3、NaOH NaOH

【解析】

查阅资料：

根据题中表格提供的信息，20℃时碳酸氢钠的溶解度是9.6g，据此计算可以知道在20℃时饱和碳酸氢钠的质量分数为：＜10%，所以能够排除碳酸氢钠。故原溶液的溶质一定不是NaHCO3的原因是：碳酸氢钠的饱和溶液溶质质量分数在该温度下不能达到10%；

进行实验：

(1)实验测定溶液的pH大于7，而氯化钠溶液呈中性，pH等于7，所以原溶液的溶质肯定不是氯化钠；

(2)①过量的氯化钙可以检验并除尽碳酸钠，碳酸钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，产生白色沉淀的化学方程式为：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；

②滤液中滴加无色酚酞，滤液变红，说明溶液呈碱性。因为氯化钙溶液呈中性，碳酸钠又已反应完，所以溶液中还有氢氧化钠。根据实验现象可以判断原无色溶液中含有的溶质有：NaOH、Na2CO3；

获得结论：

根据实验结果，无色溶液中含有的溶质有：NaOH、Na2CO3，而原瓶中是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液，根据资料和实验已经排除NaCl、NaHCO3；如果原瓶内是碳酸钠溶液，瓶盖没有完全密封的碳酸钠溶液在空气中不会变质生成氢氧化钠，故原瓶内不是碳酸钠溶液；因为氢氧化钠溶液在空气中会和二氧化碳反应生成碳酸钠，所以该瓶原来装的无色溶液中溶质是NaOH，并且部分变质。