Question

實驗室有一瓶保管不當的試劑（如圖），其殘缺的標簽中只剩下“Na”和“10%”字樣．已知它是無色液體，是初中化學常用的試劑．小強和小華同學很感興趣，決定對其成分進行探究：
提出問題：這瓶試劑可能是什么溶液呢？
交流討論：根據受損標簽的情況判斷，這瓶試劑不可能是______
A．酸　　　　 B．堿　　　　C．鹽
查閱資料：
Ⅰ．初中化學常見的含鈉化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
Ⅱ．Na₂CO₃和NaHCO₃溶液都呈堿性．
Ⅲ．測定室溫（20℃）時，四種物質的溶解度的數據如下：

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

得出結論：小華根據試劑瓶標注的溶質質量分數10%和上表中的溶解度的數據判斷，這瓶試劑不可能是______．
設計實驗并繼續(xù)探究：
（1）小強用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液滴在pH試紙上，測得pH＞7，這瓶試劑不可能是______．
（2）小強為了確定該溶液是哪種溶液，他又進行了如下實驗：

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結論及化學方程式
取樣于試管中，滴加______	產生大量的氣泡	該溶液是______

拓展與應用：確定該溶液還可以選擇與小強不同的試劑，你選擇的試劑是______（要求類別不同）．鋼鐵是人類生活和生產中非常重要的材料．
（3）工業(yè)煉鐵的反應過程如下圖所示，其中焦炭的作用是燃燒提供能量和______．

（4）在工業(yè)冶煉中要得到224t鐵，理論上需要含F(xiàn)e₂O₃80%的赤鐵礦石的質量是多少？

Answer 1

解：交流討論：破損標簽可見部分為鈉元素，可判斷該物質由金屬元素與根組成，而酸類物質由氫元素與酸根所組成，可判斷該物質不可能為酸；
得出結論：根據常溫下碳酸氫鈉的溶液為9.6g，可判斷常溫下碳酸氫鈉的飽和溶液的溶質質量分數=×100%=8.8%，因此可判斷該溶液不可能為碳酸氫鈉溶液；
設計實驗并繼續(xù)探究：（1）由于氫氧化鈉、碳酸鈉溶液都為堿性，溶液pH都大于7，而氯化鈉溶液的pH=7，所以該瓶pH大于7的溶液不可能是氯化鈉溶液；
（2）根據碳酸鈉能與鹽酸反應放出二氧化碳而氫氧化鈉與鹽酸反應無明顯現(xiàn)象，而實驗中觀察到有氣泡冒出，所以可以判斷加入的物質為稀鹽酸，觀察有氣泡說明該物質為碳酸鈉；
拓展與應用：利用氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成白色碳酸鈣沉淀，而與氫氧化鈉不能反應而無明顯現(xiàn)象，可使用氫氧化鈣溶液來進行鑒別；
（3）焦炭燃燒生成了二氧化碳，且二氧化碳在高溫下可以與碳反應生成一氧化碳，所以該過程中焦炭提供了還原劑一氧化碳；
（4）設需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石的質量為x
Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
160 112
80%?x 224t
=
解得：x=400t
答：理論上需要含F(xiàn)e₂O₃80%，的赤鐵礦石的質量是400t．
故答案為：交流討論：A；
得出結論：NaHCO₃；
設計實驗并繼續(xù)探究：（1）NaCl；
（2）

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結論及化學方程式
取樣于試管中，滴加 鹽酸	產生大量的氣泡	該溶液是 Na2CO3

Ca（OH）₂；
（3）制取CO；
（4）400t．
分析：交流討論：根據酸、堿、鹽的組成特點及標簽可見部分，猜測該溶液不可能屬于哪類物質的溶液；
得出結論：根據溶液中溶質溶解度與飽和溶液中溶質的質量分數的關系，由常溫下各物質的溶解度及該溶液中溶質質量分數，判斷溶液的可能性；
設計實驗并繼續(xù)探究：（1）根據三種物質溶液的酸堿性及所測定溶液的酸堿度，對溶液的可能做出判斷；
（2）利用碳酸鈉、氫氧化鈉性質差異及所設計實驗中的現(xiàn)象，判斷所采取的鑒別所用試劑、現(xiàn)象及結論；
拓展與應用：根據碳酸鈉、氫氧化鈉的性質差異，另選一種試劑完成兩種物質的鑒別．
（3）焦炭燃燒生成了二氧化碳，且二氧化碳在高溫下可以與碳反應生成一氧化碳，所以該過程中焦炭提供了還原劑一氧化碳，可以據此解答該題；
（4）根據反應的化學方程式結合鐵的質量可以完成解答．
點評：本題綜合利用了物質的組成、物質的溶解性、溶液的酸堿性及物質的變化規(guī)律對未知物質進行鑒別，體現(xiàn)運用化學知識分析問題、解決問題的能力．