Question

10．某學(xué)習(xí)小組對(duì)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（圖1）進(jìn)行電解飽和食鹽水制取氫氧化鈉的實(shí)驗(yàn)．一段時(shí)間后，關(guān)閉電源，從K處導(dǎo)出部分溶液作為待測(cè)液進(jìn)行如下探究．
（1）電解飽和食鹽水生成燒堿、氫氣和氯氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（2）為了檢驗(yàn)待測(cè)液中含有氫氧化鈉，某同學(xué)取待測(cè)液滴加酚酞溶液，當(dāng)出現(xiàn)紅色的現(xiàn)象時(shí)，表明含有氫氧化鈉．
（3）為了測(cè)定待測(cè)液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以用沉淀法．甲組同學(xué)按照?qǐng)D2所示的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

a．步驟②須加入足量的氯化鎂溶液，其目的是將氫氧化鈉全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+2NaCl．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是：靜置，取上層清液于試管中，滴加氯化鎂溶液，若觀察到無(wú)明顯現(xiàn)象，則證明氯化鎂溶液已經(jīng)足量．
b．利用沉淀物的質(zhì)量計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，若缺少步驟④的操作，則所測(cè)得的氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏大（填“偏大”、“偏小”或“沒(méi)影響”）．
（4）乙組同學(xué)利用酸堿中和法測(cè)定待測(cè)液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．稱取4g待測(cè)液于燒杯中加水稀釋，用帶有刻度的滴管逐滴滴加7.3%的稀鹽酸（密度為1.02g/mL），邊加邊振蕩，用pH計(jì)測(cè)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

試計(jì)算待測(cè)液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）電解飽和食鹽水生成燒堿、氫氣和氯氣，書(shū)寫(xiě)對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式即可．
（2）酚酞遇堿變紅；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行方案的分析與評(píng)價(jià)．
（4）根據(jù)恰好完全反應(yīng)所用的鹽酸的量和對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算．

解答 解：（1）電解飽和食鹽水生成燒堿、氫氣和氯氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（2）為了檢驗(yàn)待測(cè)液中含有氫氧化鈉，某同學(xué)取待測(cè)液滴加酚酞溶液，由于酚酞遇堿變紅，而題目給出的結(jié)論是含有氫氧化鈉，所以對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象是出現(xiàn)紅色．
（3）為了測(cè)定待測(cè)液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以用沉淀法．沉淀法是將氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，然后通過(guò)沉淀的質(zhì)量計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量．
a．步驟②須加入足量的氯化鎂溶液，加入氯化鎂是因?yàn)槁然�鎂和氫氧化鈉能反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，加入足量是使氫氧化鈉完全轉(zhuǎn)化，所以加入足量的氯化鎂溶液的目的是 將氫氧化鈉全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NaOH+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+2NaCl．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，也就是判斷是否有剩余的氫氧化鈉，此時(shí)需要靜置后取上層清液于試管中，滴加氯化鎂溶液，若觀察到無(wú)明顯現(xiàn)象，則證明氯化鎂溶液已經(jīng)足量．
b．利用沉淀物的質(zhì)量計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，若缺少步驟④的操作，導(dǎo)致氫氧化鎂表面有雜質(zhì)，也就是氫氧化鎂的質(zhì)量偏大，對(duì)應(yīng)的氫氧化鈉也就偏大，所以所計(jì)算的氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將 偏大．
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，加入9.8g稀鹽酸時(shí)恰好完全反應(yīng)，此時(shí)消耗的HCl的質(zhì)量為1.02g/mL×9.8mL×7.3%≈0.73g
設(shè)氫氧化鈉的質(zhì)量為x
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40       36.5
x         0.73g
$\frac{40}{36.5}$=$\frac{x}{0.73g}$
x=0.8g
待測(cè)液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.8g}{4g}$×100%=20%
答案為：
（1）2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（2）紅色．
（3）a．   將氫氧化鈉全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂，2NaOH+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+2NaCl．   氯化鎂； 無(wú)明顯現(xiàn)象．b． 偏大．
（4）20%．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過(guò)程要完整．