(2013?信陽一模)某化學(xué)興趣小組在實驗室發(fā)現(xiàn)了一瓶標(biāo)簽受到腐蝕(如圖所示)的溶液,他們對此產(chǎn)生了興趣.
[提出問題]這瓶溶液究竟是什么?
經(jīng)過詢問實驗老師平時的藥品保管得知,這瓶無色溶液應(yīng)該是碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉中的某一種.為了確定該藥品,他們首先進行了理論分析:
(1)小明根據(jù)標(biāo)簽上的組成元素認(rèn)為一定不可能是
NaCl
NaCl

(2)小英提出,碳酸氫鈉、硝酸鈉也不可能,你認(rèn)為她的依據(jù)是
這二者的化學(xué)式中Na元素的右下角不會有2
這二者的化學(xué)式中Na元素的右下角不會有2

[設(shè)計實驗]為了確定該溶液究竟是剩余兩種鹽的哪一種,他們設(shè)計了如下實驗.
實驗操作 實驗現(xiàn)象
(1)取少量樣品于試管中,慢慢滴加BaCl2溶液 出現(xiàn)白色沉淀
(2)靜置一段時間后,傾去上層清液,向沉淀中繼續(xù)滴加稀鹽酸 白色沉淀全部溶解,產(chǎn)生大量氣泡
[實驗結(jié)論]
(3)該瓶無色溶液是
Na2CO3
Na2CO3
.生成白色沉淀過程的化學(xué)方程式是
BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl
BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl

[實驗反思]
(4)小強認(rèn)為上述設(shè)計實驗還可簡化,仍能達(dá)到目的.小強的實驗操作是
取少量無色溶液樣品于試管中,慢慢滴加稀鹽酸
取少量無色溶液樣品于試管中,慢慢滴加稀鹽酸

(5)經(jīng)查閱資料得知上述五種鹽里碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶液呈堿性,其余三種鹽的溶液呈中性,請你再設(shè)計一種實驗方法,確定該溶液究竟是哪種鹽.簡述實驗操作和現(xiàn)象.
(6)[綜合計算]現(xiàn)取含有氯化鈉雜質(zhì)的純堿樣品25g放入燒杯中,向其中加入50g稀鹽酸,二者恰好完全反應(yīng).反應(yīng)結(jié)束后稱量燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為66.2g(不包括燒杯的質(zhì)量,且氣體的溶解忽略不計).試計算純堿樣品中雜質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
分析:根據(jù)題干提供的信息進行分析,殘缺的標(biāo)簽中鈉元素的右下角有數(shù)字2,且含有氧元素,故不可能是氯化鈉、碳酸氫鈉和硝酸鈉,可以據(jù)此完成(1)(2)兩小題;
(3)硫酸鈉溶液和碳酸鈉溶液都能與氯化鋇溶液反應(yīng)生成白色沉淀,但是碳酸鋇沉淀能和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體,而硫酸鋇不能溶于稀鹽酸,可以據(jù)此完成解答;
(4)比較碳酸鈉和硫酸鈉的性質(zhì)可以知道碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體,而硫酸鈉不與鹽酸反應(yīng),故可以據(jù)此解答該題;
(5)碳酸鈉的水溶液呈堿性,而硫酸鈉的水溶液呈中性,可以使用測定溶液pH的方法或加入指示劑的方法來確定物質(zhì)的成分,可以據(jù)此設(shè)計實驗來進行判斷;
(6)由質(zhì)量守恒定律可以計算出生成的二氧化碳的質(zhì)量,然后根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量,進而計算出樣品中氯化鈉的質(zhì)量,最后計算出氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可.
解答:解:(1)氯化鈉中不含有氧元素,故不可能是氯化鈉;
(2)根據(jù)碳酸氫鈉(NaHCO3)、硝酸鈉(NaNO3)的化學(xué)式可以知道中鈉元素的右下角沒有數(shù)字2,故不可能是碳酸氫鈉和硝酸鈉;
(3)根據(jù)實驗的現(xiàn)象,加入氯化鋇產(chǎn)生了沉淀,產(chǎn)生的沉淀能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體且全部溶解,故該物質(zhì)是碳酸鈉,氯化鋇能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl;
(4)碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體,而硫酸鈉不與鹽酸反應(yīng),故可以使用鹽酸與樣品混合,觀察有無氣體產(chǎn)生來確定物質(zhì)的成分;碳酸鈉的水溶液呈堿性,而硫酸鈉的水溶液呈中性,可以使用測定溶液pH的方法或加入指示劑酚酞的方法來確定物質(zhì)的成分,可設(shè)計實驗如下:在玻璃片上放一小片pH試紙,將樣品液滴到試紙上,把試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較,測得溶液pH大于7.(或取少量無色溶液樣品于試管中,滴加幾滴無色酚酞,觀察到溶液變紅等.
(6)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道生成CO2的質(zhì)量為:25g+50g-66.2g═8.8g;
設(shè)純堿樣品Na2CO3的質(zhì)量為x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
106                 44
x                  8.8g
106
44
=
x
8.8g

解得:x═21.2g 
純堿樣品中雜質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
25g-21.2g
25g
×100%=15.2%
答:純堿樣品中雜質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.2%.
故答案為:(1)NaCl;
(2)這二者的化學(xué)式中Na元素的右下角不會有2;
(3)Na2CO3;BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl;
(4)取少量無色溶液樣品于試管中,慢慢滴加稀鹽酸;
(5)在玻璃片上放一小片pH 試紙,將樣品液滴到試紙上,把試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較,測得溶液pH 大于7.(或取少量無色溶液樣品于試管中,滴加幾滴無色酚酞,觀察到溶液變紅等;
(6)15.2%.
點評:對于失去標(biāo)簽的藥品成分的探究,要結(jié)合所給出問題情景和常見物質(zhì)的檢驗、鑒別方法,根據(jù)所學(xué)的相關(guān)知識,認(rèn)真地進行思考、推斷、鑒別出藥品的真實身份.
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