Question

实验室有一瓶保管不当的试剂（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样．已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂．小强和小华同学很感兴趣，决定对其成分进行探究：
提出问题：这瓶试剂可能是什么溶液呢？
交流讨论：根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是______
A．酸　　　　 B．碱　　　　C．盐
查阅资料：
Ⅰ．初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃．
Ⅱ．Na₂CO₃和NaHCO₃溶液都呈碱性．
Ⅲ．测定室温（20℃）时，四种物质的溶解度的数据如下：

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

得出结论：小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是______．
设计实验并继续探究：
（1）小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH＞7，这瓶试剂不可能是______．
（2）小强为了确定该溶液是哪种溶液，他又进行了如下实验：

操作步骤	实验现象	结论及化学方程式
取样于试管中，滴加______	产生大量的气泡	该溶液是______

拓展与应用：确定该溶液还可以选择与小强不同的试剂，你选择的试剂是______（要求类别不同）．钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料．
（3）工业炼铁的反应过程如下图所示，其中焦炭的作用是燃烧提供能量和______．

（4）在工业冶炼中要得到224t铁，理论上需要含Fe₂O₃80%的赤铁矿石的质量是多少？

Answer 1

解：交流讨论：破损标签可见部分为钠元素，可判断该物质由金属元素与根组成，而酸类物质由氢元素与酸根所组成，可判断该物质不可能为酸；
得出结论：根据常温下碳酸氢钠的溶液为9.6g，可判断常温下碳酸氢钠的饱和溶液的溶质质量分数=×100%=8.8%，因此可判断该溶液不可能为碳酸氢钠溶液；
设计实验并继续探究：（1）由于氢氧化钠、碳酸钠溶液都为碱性，溶液pH都大于7，而氯化钠溶液的pH=7，所以该瓶pH大于7的溶液不可能是氯化钠溶液；
（2）根据碳酸钠能与盐酸反应放出二氧化碳而氢氧化钠与盐酸反应无明显现象，而实验中观察到有气泡冒出，所以可以判断加入的物质为稀盐酸，观察有气泡说明该物质为碳酸钠；
拓展与应用：利用氢氧化钙能与碳酸钠反应生成白色碳酸钙沉淀，而与氢氧化钠不能反应而无明显现象，可使用氢氧化钙溶液来进行鉴别；
（3）焦炭燃烧生成了二氧化碳，且二氧化碳在高温下可以与碳反应生成一氧化碳，所以该过程中焦炭提供了还原剂一氧化碳；
（4）设需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量为x
Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
160 112
80%?x 224t
=
解得：x=400t
答：理论上需要含Fe₂O₃80%，的赤铁矿石的质量是400t．
故答案为：交流讨论：A；
得出结论：NaHCO₃；
设计实验并继续探究：（1）NaCl；
（2）

操作步骤	实验现象	结论及化学方程式
取样于试管中，滴加 盐酸	产生大量的气泡	该溶液是 Na2CO3

Ca（OH）₂；
（3）制取CO；
（4）400t．
分析：交流讨论：根据酸、碱、盐的组成特点及标签可见部分，猜测该溶液不可能属于哪类物质的溶液；
得出结论：根据溶液中溶质溶解度与饱和溶液中溶质的质量分数的关系，由常温下各物质的溶解度及该溶液中溶质质量分数，判断溶液的可能性；
设计实验并继续探究：（1）根据三种物质溶液的酸碱性及所测定溶液的酸碱度，对溶液的可能做出判断；
（2）利用碳酸钠、氢氧化钠性质差异及所设计实验中的现象，判断所采取的鉴别所用试剂、现象及结论；
拓展与应用：根据碳酸钠、氢氧化钠的性质差异，另选一种试剂完成两种物质的鉴别．
（3）焦炭燃烧生成了二氧化碳，且二氧化碳在高温下可以与碳反应生成一氧化碳，所以该过程中焦炭提供了还原剂一氧化碳，可以据此解答该题；
（4）根据反应的化学方程式结合铁的质量可以完成解答．
点评：本题综合利用了物质的组成、物质的溶解性、溶液的酸碱性及物质的变化规律对未知物质进行鉴别，体现运用化学知识分析问题、解决问题的能力．