Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組對課本中“食鹽常用于制氯氣、燒堿”的內(nèi)容產(chǎn)生興趣。在老師的指導(dǎo)下，用自制的實(shí)驗(yàn)裝置（主體部分如下圖所示）進(jìn)行電解飽和食鹽水制取氫氧化鈉的實(shí)驗(yàn)。一段時間后，關(guān)閉電源，從K處導(dǎo)出部分的溶液作為待測液進(jìn)行如下探究。

老師提示：

I.電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式：

II. 忽略其他可能發(fā)生的反應(yīng)對以下實(shí)驗(yàn)的影響。

探究活動一：檢驗(yàn)待測液中含有氫氧化鈉

（1）同學(xué)們選用某種酸堿指示劑對待測液進(jìn)行檢驗(yàn)，請你將實(shí)驗(yàn)報告填寫完整。

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
________	________	待測液呈堿性，表明含有氫氧化鈉

探究活動二：測定待測液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

（實(shí)驗(yàn)1）用酸堿中和法測定：甲組同學(xué)稱取一定質(zhì)量的待測液于燒杯中，加水稀釋，用帶有刻度的滴管逐滴加入一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，邊加邊振蕩，用pH計測定溶液的pH，所得數(shù)據(jù)如下：

加入稀鹽酸的體積/mL	0	2.0	4.0	6.0	8.0	9.8
燒杯中溶液的pH	13.0	12.9	12.8	12.6	12.3	7.0

（2）寫出氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。

（3）氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)時共消耗稀鹽酸的體積為________mL。

（實(shí)驗(yàn)2）用沉淀法測定：

乙組同學(xué)按下圖所示的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（4）步驟②加入的氯化鎂溶液必需足量，其目的是___________。滴加一定量氯化鎂溶液后，判斷所加氯化鎂溶液是否足量的具體操作：靜置，________________________（寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）。

（5）步驟③過濾出的沉淀物是________________。

（6）利用沉淀物的質(zhì)量計算氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，若缺少步驟④的操作，所測定氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將________（選填“偏大”、“偏小”或“沒影響”）。

（7）甲組同學(xué)稱取100g的待測液于燒杯中，向其中邊入氯化鎂溶液，測得加入氯化鎂溶液質(zhì)量和產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的數(shù)據(jù)如下：

加入氯化鎂溶液的質(zhì)量/g	0	50	100	150	200	250
沉淀的質(zhì)量/g	0	2.9	5.8	m	11.6	11.6

①表中m= _____

②則待測液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________（有計算過程）

Answer 1

【答案】向待測液中滴加幾滴酚酞試液 無色酚酞試液變紅 NaOH+HCl=NaCl+H2O 9.8 使氫氧化鈉完全反應(yīng) 取上層清液于試管中，向試管中滴加氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則氯化鎂已經(jīng)過量 氫氧化鎂 偏大 11.6 偏大

【解析】

（1）酚酞遇堿性溶液變紅，向待測液中滴入幾滴酚酞試液，無色酚酞試液變紅。

（2）氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaOH+HCl=NaCl+H2O。

（3）氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)時溶液的pH=7，由表中數(shù)據(jù)可知，此時共消耗稀鹽酸的體積為9.8mL。

（4）步驟②加入的氯化鎂溶液必需足量，其目的是使氫氧化鈉完全反應(yīng)。如果氯化鎂溶液足量，則溶液中有氯化鎂，取上層清液于試管中，向試管中滴加氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說明氯化鎂已經(jīng)過量。

（5）步驟③中的氫氧根離子與氯化鎂中的鎂離子會產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，故過濾出的沉淀物是氫氧化鎂。

（6）利用沉淀物的質(zhì)量計算氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，若缺少步驟④的操作，氫氧化鎂沉淀上會附著其它雜質(zhì)，測得氫氧化鎂沉淀的質(zhì)量會較理論值偏大，導(dǎo)致所測定氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏大。

（7）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，加入50g氯化鎂溶液，可生成2.9g氫氧化鎂沉淀，如果氫氧化鈉溶液足量，加入150g氯化鎂溶液，可生成2.9g+5.8g=11.7g氫氧化鎂沉淀，而加入200g氯化鎂溶液，生成了11.6g氫氧化鎂沉淀，所以加入150g氯化鎂溶液時，氫氧化鈉溶液不足，故m=11.6。②設(shè)待測液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是x。

，解得x=8%