Question

用數軸表示化學知識，并按某種共性對化學物質進行分類，有簡明易記的效果．例如，根據碳素鋼的含碳量，將其分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼，利用數軸的分類法可將其表示為

根據這一分類法回答下列問題：
（1）將pH與溶液酸堿性的關系粗略地表示在如下數軸上（常溫下）：

（2）某化學興趣小組欲研究H₂SO₄、KCl、Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl、NaOH的性質，對于如何研究，他們設計了兩種方案：
方案Ⅰ：將它們按照酸、堿、鹽分類，然后分別溶于水得到溶液，進行實驗．
方案Ⅱ：將它們按照鈉鹽、鉀鹽和其他化合物分類，然后分別溶于水得到溶液，邊行實驗．
①根據方案Ⅰ進行分類時，經實驗測得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．由此有的同學按分類法思想把Na₂SO₃、Na₂CO₃與NaOH都劃分為堿類，這樣劃分是否合理？為什么？
②在方案Ⅰ中，某同學發現鹽類物質中的KCl和NaCl兩種物質，它們在與其他物質混合時現象相同，無法區分，請你設計一種簡單的方法區分這兩種物質：______．
③在方案Ⅱ中，三種鈉鹽用其他化合物中的______可加以區分，有關反應的化學方程式分別為______．
④該興趣小組中的一位同學認為，還可以根據是否含有鈉元素將上述六種物質分為Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl、NaOH和H₂SO₄、KCl兩類．在用H₂SO₄鑒別四種含鈉元素的物質時，Na₂SO₃和Na₂CO₃，很容易區分，但鑒別NaCl和NaOH時卻陷入了困境，請你幫忙解決這一難題（試劑只限于上述六種物質）：______．

Answer 1

解：（1）已知溶液酸堿度的取值范圍，中點為7，小于7呈酸性，大于7呈堿性，故答案為：
PH＜7酸性 PH=7中性 PH＞7堿性

（2）①劃分不合理，Na₂SO₃、Na₂CO₃、溶液呈堿性的原因是弱酸陰離子水解，NaOH溶液呈堿性，是因為氫氧化鈉是強堿溶液；
故答案為：不合理，顯堿性的原因不同，Na₂SO₃、Na₂CO₃、溶液呈堿性的原因是弱酸陰離子水解，NaOH溶液呈堿性，是因為氫氧化鈉是強堿溶液；
②KCl和NaCl兩種物質利用鈉離子和鉀離子的焰色反應檢驗，隔著鈷玻璃呈紫色的為氯化鉀，焰色反應呈黃色的為氯化鈉；
故答案為：焰色反應透過鈷玻璃呈紫色說明是氯化鉀，焰色反應呈黃色為氯化鈉；
③三種鈉鹽Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl，可以和硫酸反應鑒別，亞硫酸鈉與硫酸反應生成硫酸鈉、無色有刺激性氣味的氣體二氧化硫和水，碳酸鈉和硫酸反應生成硫酸鈉、無色無味的氣體二氧化碳和水，氯化鈉不與硫酸反應，反應的化學方程式為：H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
故答案為：H₂SO₄；H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
④鑒別NaCl和NaOH時，在兩支試管中分別加入少許硫酸溶液，分別加入稍過量的兩種未知溶液，充分混合，再向混合液中分別滴入碳酸鈉溶液，若有氣泡生成，說明含有硫酸，則加入的未知液為NaCl，若無氣泡生成，說明硫酸反應完，不和碳酸鈉反應生成氣體，則加入的未知液為NaOH溶液；
故答案為：在兩支試管中分別加入少許硫酸溶液，分別加入稍過量的兩種未知溶液，充分混合，再向混合液中分別滴入碳酸鈉溶液，若有氣泡生成，則加入的未知液為NaCl，若無氣泡生成，則加入的未知液為NaOH溶液．
分析：（1）根據溶液酸堿性數值的范圍分析：酸性溶液，PH＜7；中性溶液，PH=7；堿性溶液，PH＞7；
（2）①Na₂SO₃、Na₂CO₃、溶液呈堿性的原因是弱酸陰離子水解，NaOH溶液呈堿性，是因為氫氧化鈉是強堿溶液；
②氯化鈉、氯化鉀溶液中的鈉離子和鉀離子檢驗利用焰色反應進行；
③三種鈉鹽Na₂SO₃、Na₂CO₃、NaCl，依據陰離子性質和鑒別方法分析回答；
④依據氯化鈉和氫氧化鈉的性質，氯化鈉和其他物質的溶液不反應，氫氧化鈉和硫酸反應但無明顯的現象，所以可以利用碳酸鈉和酸生成氣體設計檢驗方法，先加硫酸，再加碳酸鈉觀察是否有氣體生成．
點評：本題考查物質性質的驗證方法和實驗設計方案，物質性質的應用，離子反應的現象分析判斷是解題關鍵，注意④步驟實驗設計的步驟，題目難度中等．