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(duì)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(cè)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(cè)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(cè)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H
2SO
4增強(qiáng)水的導(dǎo)電性,電解后溶液的酸性增強(qiáng).