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（如图），化学小组的同学经过寻问老师后只知道是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种溶液，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：原溶液的溶质是氯化钠；

猜想Ⅱ：原溶液的溶质是氢氧化钠；

猜想Ⅲ：原溶液的溶质是碳酸钠；

猜想Ⅳ：原溶液的溶质是碳酸氢钠。

（查阅资料）常温下，有关物质的相关信息如表1：

表1：

物质	氯化钠	氢氧化钠	碳酸钠	碳酸氢钠
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碳酸氢钠，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）甲同学另取样品又进行了如表2实验探究。

表2：

实验操作	实验现象	实验结论
取适量瓶内液体加入试管中，滴加足量稀盐酸	________	该液体是碳酸钠溶液

（3）乙同学认为甲同学的结论不准确，原因是___________；于是，他又设计了如表3方案进行探究。

表3：

实验操作	实验现象	实验结论
取适量瓶内液体加入试管中，滴加过量BaCl2溶液。静置后，取上层清液，滴加酚酞溶液	________	该液体中的溶质为氢氧化钠和碳酸钠。反应的化学方程式：________

（获得结论）实验完成后，最终得到的结论：原瓶中的溶质是______（写化学式），且已部分变质。

Answer

常温下，碳酸氢钠的溶解度是9.6g，饱和溶液溶质质量分数在该温度下不能达到10% NaCl 有气泡产生 无法确定是否含有NaOH，若有NaOH会与稀盐酸反应，但无现象 有白色沉淀生成，且溶液变红色 Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl NaOH

【解析】

饱和溶液的溶质质量分数最大，而饱和溶液溶质质量分数与溶解度有关；

（1）测得溶液的pH大于7，而氯化钠溶液显中性；

（2）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳；

（3）盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，没有明显现象；氯化钡溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠；氧化钠溶液显碱性，使酚酞溶液会变红色；

根据实验现象可知，溶质为氢氧化钠和碳酸钠，而氢氧化钠容易吸收二氧化碳变质，因此为氢氧化钠部分变质的溶液。

根据资料可知此温度下碳酸氢钠饱和溶液的质量分数为×100%=8.8%＜10%，因此不可能是碳酸氢钠溶液，故答案为：常温下，碳酸氢钠的溶解度是9.6g，饱和溶液溶质质量分数在该温度下不能达到10%；

（1）氯化钠溶液显中性，而测得溶液的pH大于7，因此溶质不能是氯化钠，故答案为：NaCl；

（2）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，因此可以看到溶液中有气泡产生，故答案为：有气泡产生；

（3）盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，没有明显现象，无法判断是否存在氢氧化钠；由实验结论为氢氧化钠和碳酸钠的混合物可知，加入氯化钡溶液，氯化钡溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl；静置后，上层清液为氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，取上层清液，加入酚酞溶液，氢氧化钠溶液显碱性，使酚酞溶液会变红色，故答案为：无法确定是否含有NaOH，若有NaOH会与稀盐酸反应，但无现象；有白色沉淀生成，且溶液变红色；Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl；

根据实验现象可知，溶质为氢氧化钠和碳酸钠，而氢氧化钠容易吸收二氧化碳变质，因此为氢氧化钠部分变质的溶液，故答案为：NaOH。