Question

某同学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，他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时有无色无味得到气体产生，由此又可排除假设物质中的_____。

（探究结论）

你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的_______________，你的判断依据是_____________________。

（探究反思）

(1)若上述探究结论是正确的，操作②产生的气体应是_____(写化学式)，实验室检验该气体的实验操作及现象是___________________________。

(2)另有同学猜想其中的溶质还可能是Na₂SO₄，但又没有Na₂SO₄的上述表列信息。

请你根据以上实验操作的相关现象，判断该溶液中的溶质是否是Na₂SO₄，并叙述理由：_______________

Answer

石蕊试液变成蓝色 氢氧化钠 碳酸钠 碳酸氢钠饱和溶液的质量分数不可能达到10%，而碳酸钠溶液可以 CO2 将气体通入石灰水，石灰水变浑浊 若滴加石蕊试液变成蓝色，则不含有硫酸钠

【解析】

[探究过程]根据题中提供的信息可知，氯化钠溶液显中性，而其他溶液显碱性，故在操作①后可确定溶质不是NaCl，则其实验现象应是 石蕊试液变成蓝色 ；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 氢氧化钠。

[探究结论]依据题中提供的溶解性数据可知，溶液中的溶质可能是上述假设物质中的 碳酸钠 ，因为碳酸氢钠饱和溶液的质量分数不可能达到10%，而碳酸钠溶液可以。

[探究反思]（1）若上述探究结论是正确的，操作②产生的气体应是二氧化碳化学式为 CO2，实验室检验该气体的实验操作及现象是 将气体通入石灰水，石灰水变浑浊。

（2）因为硫酸钠是强酸和强碱反应生成的，水溶液显碱性，采用酸碱指示剂即可验证，故若滴加石蕊试液变成蓝色，则不含有硫酸钠。