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（主體部分如圖所示）進(jìn)行電解飽和食鹽水制取氫氧化鈉的實(shí)驗(yàn)．一段時(shí)間后，關(guān)閉電源，從K處導(dǎo)出一定量的溶液作為待測(cè)液進(jìn)行如下探究．
老師提示：
Ⅰ．電解飽和食鹽水生成燒堿、氫氣和氯氣，則其反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH+HCl═NaCl+H₂O．
Ⅱ．可以忽略其他可能發(fā)生的反應(yīng)對(duì)以下實(shí)驗(yàn)的影響．
Ⅲ．氫氧化鈉與氯化鎂在溶液中發(fā)生反應(yīng)：2NaOH+MgCl₂═Ma（OH）₂↓+2NaCl
探究活動(dòng)一：檢驗(yàn)待測(cè)液中含有氫氧化鈉
（1）同學(xué)們選用某種酸堿指示劑對(duì)待測(cè)液進(jìn)行檢驗(yàn)，請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)報(bào)告填寫(xiě)完整．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
向待測(cè)液中滴加幾滴酚酞試液	酚酞試液變紅色	待測(cè)液呈堿性，表明含有氫氧化鈉．

探究活動(dòng)二：測(cè)定待測(cè)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(cè)定
甲組同學(xué)稱(chēng)取一定質(zhì)量的待測(cè)液于燒杯中，加水稀釋?zhuān)�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(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

（2）寫(xiě)出氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaOH+HCl═NaCl+H₂O．
（3）利用氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算所稱(chēng)取待測(cè)液中氫氧化鈉的質(zhì)量，應(yīng)選用稀鹽酸的體積為9.8mL．
【實(shí)驗(yàn)2】用沉淀法測(cè)定
乙組同學(xué)按如圖所示的實(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，其目的是使氫氧化鈉完全反應(yīng)．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，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，氯化鎂已經(jīng)過(guò)量（寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）．
（5）步驟③過(guò)濾出的沉淀物是Mg（OH）₂（填化學(xué)式）．
（6）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，所測(cè)定氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏大（選填“偏大”、“偏小”或“沒(méi)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(yīng)生成氯化鈉和水；
（3）向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸時(shí)，溶液的堿性減弱，pH減小，當(dāng)pH=7時(shí)，氫氧化鈉和稀鹽酸恰好完全反應(yīng)；
（4）為了使氫氧化鈉溶液中的氫氧化鈉和氯化鎂完全反應(yīng)，氯化鎂溶液應(yīng)該是足量的；
（5）氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，因此步驟③過(guò)濾出的沉淀物是氫氧化鎂； 
（6）利用沉淀物的質(zhì)量計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，若不洗滌沉淀，那么沉淀上會(huì)附著一些雜質(zhì)，從而使沉淀的質(zhì)量增大，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算出的氫氧化鈉質(zhì)量偏大，使所測(cè)定氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．

解答 解：（1）
實(shí)驗(yàn)步驟：向待測(cè)液中滴加幾滴酚酞試液；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：酚酞試液變紅色；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：待測(cè)液中含有氫氧化鈉；
（2）氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，其化學(xué)方程式為：NaOH+HCl═NaCl+H₂O；
（3）利用氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算所稱(chēng)取待測(cè)液中氫氧化鈉的質(zhì)量時(shí)，應(yīng)選用稀鹽酸的體積為9.8mL，因?yàn)檫@時(shí)氫氧化鈉和稀鹽酸恰好完全反應(yīng)；
（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)；
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，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，氯化鎂已經(jīng)過(guò)量．
（5）步驟③過(guò)濾出的沉淀物是氫氧化鎂，其化學(xué)式為Mg（OH）₂．
（6）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，沉淀中因含有其他雜質(zhì)而質(zhì)量偏大，所測(cè)定氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏大．
故答案為：
（1）向待測(cè)液中滴加幾滴酚酞試液；酚酞試液變紅色；（2）NaOH+HCl═NaCl+H₂O；（3）9.8；
（4）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，氯化鎂已經(jīng)過(guò)量；（5）Mg（OH）₂；（6）偏大．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．