Question

用数轴表示化学知识，并按某种共性对化学物质进行分类，有简明易记的效果．例如，根据碳素钢的含碳量，将其分为低碳钢、中碳钢和高碳钢，利用数轴的分类法可将其表示为

根据这一分类法回答下列问题：

（1）将pH与溶液酸碱性的关系粗略地表示在如下数轴上（常温下）：

（2）某化学兴趣小组欲研究H₂SO₄、KCl、Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl、NaOH的性质，对于如何研究，他们设计了两种方案：

方案Ⅰ：将它们按照酸、碱、盐分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验．

方案Ⅱ：将它们按照钠盐、钾盐和其他化合物分类，然后分别溶于水得到溶液，边行实验．

①根据方案Ⅰ进行分类时，经实验测得KCl、NaCl溶液的pH等于7；H₂SO₄溶液的pH小于7；Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaOH溶液的pH大于7．由此有的同学按分类法思想把Na₂SO₃、Na₂CO₃与NaOH都划分为碱类，这样划分是否合理？为什么？

②在方案Ⅰ中，某同学发现盐类物质中的KCl和NaCl两种物质，它们在与其他物质混合时现象相同，无法区分，请你设计一种简单的方法区分这两种物质：   ．

③在方案Ⅱ中，三种钠盐用其他化合物中的H₂SO₄可加以区分，有关反应的化学方程式分别为   ．

④该兴趣小组中的一位同学认为，还可以根据是否含有钠元素将上述六种物质分为Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl、NaOH和H₂SO₄、KCl两类．在用H₂SO₄鉴别四种含钠元素的物质时，Na₂SO₃和Na₂CO₃，很容易区分，但鉴别NaCl和NaOH时却陷入了困境，请你帮忙解决这一难题（试剂只限于上述六种物质）：   ；．

Answer 1

考点：  性质实验方案的设计．

专题：  实验设计题．

分析：  （1）根据溶液酸碱性数值的范围分析：酸性溶液，PH＜7；中性溶液，PH=7；碱性溶液，PH＞7；

（2）①Na₂SO₃、Na₂CO₃、溶液呈碱性的原因是弱酸阴离子水解，NaOH溶液呈碱性，是因为氢氧化钠是强碱溶液；

②氯化钠、氯化钾溶液中的钠离子和钾离子检验利用焰色反应进行；

③三种钠盐Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl，依据阴离子性质和鉴别方法分析回答；

④依据氯化钠和氢氧化钠的性质，氯化钠和其他物质的溶液不反应，氢氧化钠和硫酸反应但无明显的现象，所以可以利用碳酸钠和酸生成气体设计检验方法，先加硫酸，再加碳酸钠观察是否有气体生成．

解答：  解：（1）已知溶液酸碱度的取值范围，中点为7，小于7呈酸性，大于7呈碱性，故答案为：

         PH＜7酸性        PH=7中性        PH＞7碱性

（2）①划分不合理，Na₂SO₃、Na₂CO₃、溶液呈碱性的原因是弱酸阴离子水解，NaOH溶液呈碱性，是因为氢氧化钠是强碱溶液；

故答案为：不合理，显碱性的原因不同，Na₂SO₃、Na₂CO₃、溶液呈碱性的原因是弱酸阴离子水解，NaOH溶液呈碱性，是因为氢氧化钠是强碱溶液；

②KCl和NaCl两种物质利用钠离子和钾离子的焰色反应检验，隔着钴玻璃呈紫色的为氯化钾，焰色反应呈黄色的为氯化钠；

故答案为：焰色反应透过钴玻璃呈紫色说明是氯化钾，焰色反应呈黄色为氯化钠；

③三种钠盐Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl，可以和硫酸反应鉴别，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、无色有刺激性气味的气体二氧化硫和水，碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、无色无味的气体二氧化碳和水，氯化钠不与硫酸反应，反应的化学方程式为：H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；

故答案为：H₂SO₄；H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；

④鉴别NaCl和NaOH时，在两支试管中分别加入少许硫酸溶液，分别加入稍过量的两种未知溶液，充分混合，再向混合液中分别滴入碳酸钠溶液，若有气泡生成，说明含有硫酸，则加入的未知液为NaCl，若无气泡生成，说明硫酸反应完，不和碳酸钠反应生成气体，则加入的未知液为NaOH溶液；

故答案为：在两支试管中分别加入少许硫酸溶液，分别加入稍过量的两种未知溶液，充分混合，再向混合液中分别滴入碳酸钠溶液，若有气泡生成，则加入的未知液为NaCl，若无气泡生成，则加入的未知液为NaOH溶液．

点评：  本题考查物质性质的验证方法和实验设计方案，物质性质的应用，离子反应的现象分析判断是解题关键，注意④步骤实验设计的步骤，题目难度中等．