Question

17．電解水實(shí)驗(yàn)可以確定水的組成．甲、乙、丙三名同學(xué)對電解水后液體的酸堿性進(jìn)行探究．

【提出問題】
電解水后的液體一定呈中性嗎？
【查閱資料】
圖（a）所示裝置可用于電解水實(shí)驗(yàn)；
硫酸鈉可增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，硫酸鈉溶液呈中性．
【實(shí)驗(yàn)與討論】
三名同學(xué)分別向U形管中加入含有酚酞的硫酸鈉溶液，接通直流電，觀察現(xiàn)象，電解一段時(shí)間后，斷開電源．
（1）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)管①電極附近的溶液迅速變紅，管②電極附近的溶液仍為無色，乙同學(xué)用pH試紙測定管②電極附近的溶液，pH小于7．說明管①電極附近的溶液呈堿性，管②電極附近的溶液呈酸性．（填“酸”、“堿”或“中”）
（2）甲同學(xué)將實(shí)驗(yàn)后U形管中的溶液按圖A所示倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)紅色立刻消失．
乙同學(xué)、丙同學(xué)將實(shí)驗(yàn)后U形管中的溶液按圖B所示分別倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)紅色不完全消失．
經(jīng)討論與分析，乙、丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中溶液的紅色不消失，原因可能是酸不足．
（3）甲、乙、丙同學(xué)分別用蒸餾水洗滌U形管、碳棒等，再將洗滌液倒入自己實(shí)驗(yàn)的燒杯中，觀察現(xiàn)象：
甲同學(xué)的溶液仍為無色．
乙同學(xué)的溶液中紅色仍不消失．
丙同學(xué)的溶液中紅色恰好褪去．
（4）甲、乙、丙同學(xué)分析了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，為確證溶液的酸堿性，又進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
甲同學(xué)用pH試紙來測定溶液的酸堿性，原因是實(shí)驗(yàn)中滴加酚酞的溶液變?yōu)闊o色，可能呈中性，也可能因酸過量而顯酸性，故需用pH試紙來確認(rèn)．乙同學(xué)向溶液中滴加稀硫酸，使溶液中紅色剛好褪去．造成（3）中溶液的紅色仍不消失的原因是乙同學(xué)用pH試紙測定管②電極附近溶液時(shí)消耗了少量酸．
【解釋與結(jié)論】
用硫酸鈉增強(qiáng)水的導(dǎo)電性時(shí)，電解后溶液混合均勻，呈中性．
【交流與反思】
甲同學(xué)取55g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的硫酸鈉溶液進(jìn)行電解，消耗了5g水后，則電解后硫酸鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.2%．
甲同學(xué)的老師上課時(shí)用NaOH增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，電解后溶液的堿性增強(qiáng)．
乙同學(xué)的老師上課時(shí)用H₂SO₄增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，電解后溶液的酸性增強(qiáng)．

Answer 1

分析 本題是溶液酸堿性的測定，利用酸堿指示劑或者pH試紙都可以測定出來，解題的關(guān)鍵是判斷溶液里面的成分．

解答 解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果對溶液的酸堿性做出判斷，進(jìn)而分析即可．
【實(shí)驗(yàn)與探討】（1）酚酞溶液遇堿變紅，pH值小于7溶液顯酸性．
故答案為：堿；酸；
（2）紅色不消失說明還有堿性溶液．
故答案為：不足（或酸液殘留在管壁上等）
（3）丙同學(xué)的溶液中酸與堿恰好完全反應(yīng)了．
故答案為：恰好褪去（或立即消失）
（4）因?yàn)榉犹�溶液與酸不反應(yīng)沒有現(xiàn)象，所以無色就有2種情況，而用pH試紙就可以很簡單的判斷此時(shí)的溶液到底呈什么性．
故答案為：pH試紙；實(shí)驗(yàn)中滴加酚酞的溶液變?yōu)闊o色，可能呈中性，也可能因酸過量而呈酸性，故用pH試紙來確認(rèn)．稀硫酸（或酸）；乙同學(xué)用pH試紙測定管②電極附近溶液時(shí)消耗了少量酸．
【交流與反思】甲同學(xué)消耗了5克水，溶液還剩50克，而溶質(zhì)沒有變還是55×2%=1.1g．所以電解后的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{1.1g}{50g}$×100%=2.2%．為提高水的導(dǎo)電性，加入酸時(shí)，由于溶液中減少的是水，即酸的濃度在增大，所以酸性在增強(qiáng)，pH值在減�。�而加入的是堿時(shí)，由于也是水在減少，即堿的濃度在增大，所以堿性增強(qiáng)，pH在增大．
故答案為：2.2%；增強(qiáng)；增強(qiáng)．

點(diǎn)評(píng) 本題是有一定難度的，一是題干太長，容易使人出現(xiàn)審題疲勞，二是如何選擇判斷酸堿性的方法．