Question

7．某學習小組對課本中“食鹽常用于制氯氣、燒堿”的內容產生興趣．在老師的指導下，用自制的實驗裝置（主體部分如圖所示）進行電解飽和食鹽水制取氫氧化鈉的實
驗．一段時間后，關閉電源，從K處導出部分的溶液作為待測液進行如下探究．
老師提示：I．電解飽和食鹽水的化學方程式：
2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
II．忽略其他可能發生的反應對以下實驗的影響．
探究活動一：檢驗待測液中含有氫氧化鈉
（1）同學們選用某種酸堿指示劑對待測液進行檢驗，請你將實驗報告填寫完整．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量待測液于試管中，滴加幾滴無色酚酞試液	酚酞試液變紅色	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量分數
【實驗1】用酸堿中和法測定
甲組同學稱取一定質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質量分數的稀鹽酸，邊加邊振蕩，用pH計測定溶液的pH，數據如下：

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）利用氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應時的實驗數據，計算所稱取待測液中氫氧化鈉的質量，應從選用稀鹽酸的體積為9.8mL．
【實驗2】用沉淀法測定
資料摘要：氫氧化鈉與氯化鎂溶液中發生反應：
2NaOH+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+2NaCl
乙組同學按如圖所示的實驗步驟進行實驗：

（3）步驟②加入的氯化鎂溶液必需足量或過量，其目的是使氫氧化鈉完全反應．滴加一定量氯化鎂溶液后，判斷所加氯化鎂溶液是否過量的具體操作：靜置，取上層清液與試管中，滴加氫氧化鈉溶液，產生白色沉淀，說明氯化鎂溶液已經過量（寫出實驗步驟、現象和結論）．
（4）步驟③過濾出的沉淀物是氫氧化鎂．
（5）利用沉淀物的質量計算氫氧化鈉的質量分數，若缺少步驟④的操作，所測定氫氧化鈉的質量分數將偏大（選填“偏大”、“偏小”或“沒影響”）．

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
（2）氫氧化鈉和稀鹽酸反應，如果溶液的pH=7時，說明氫氧化鈉和稀鹽酸恰好完全反應；
（3）為了使氫氧化鈉完全反應，加入的氯化鎂溶液必須足量或過量；
（4）氫氧化鎂不溶于水；
（5）如果不洗滌沉淀物，會導致測定的質量偏大．

解答 解：（1）可以用無色酚酞試液對待測液進行檢驗，實驗報告如下表所示：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量待測液于試管中，滴加幾滴無色酚酞試液	酚酞試液變紅色	待測液呈堿性，表明含有氫氧化鈉

（2）當稀鹽酸的體積為9.8mL時，溶液的pH=7，說明氫氧化鈉和稀鹽酸恰好完全反應，因此計算所稱取待測液中氫氧化鈉的質量，應從選用稀鹽酸的體積為9.8mL．
故填：9.8．
（3）步驟②加入的氯化鎂溶液必需足量或過量，其目的是使氫氧化鈉完全反應；
判斷所加氯化鎂溶液是否過量的具體操作：靜置，取上層清液與試管中，滴加氫氧化鈉溶液，產生白色沉淀，說明氯化鎂溶液已經過量．
故填：使氫氧化鈉完全反應；取上層清液與試管中，滴加氫氧化鈉溶液，產生白色沉淀，說明氯化鎂溶液已經過量．
（4）步驟③過濾出的沉淀物是氫氧化鎂．
故填：氫氧化鎂．
（5）利用沉淀物的質量計算氫氧化鈉的質量分數時，若缺少步驟④的操作，會導致測定的氫氧化鎂質量偏大，從而導致計算的氫氧化鈉的質量偏大，會使所測定氫氧化鈉的質量分數偏大．
故填：偏大．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．