题目内容

【题目】电解水实验可以确定水的组成.甲、乙、丙三位同学对电解水后液体的酸碱性进行探究.
【提出问题】电解水后的液体一定呈中性吗?
【查阅资料】
图Ⅰ所示装置可用于电解水实验;硫酸钠可增强水的导电性,硫酸钠溶液呈中性.
【实验与讨论】
三位同学分别向U形管中加入含有酚酞的硫酸钠溶液,接通直流电,观察现象,电解一段时间后,断开电源.
(1)实验中发现试管①电极附近的溶液迅速变红,管②电极附近的溶液仍为无色,乙同学用pH试纸测定管②电极附近的溶液,pH小于7.说明试管①电极附近的溶液呈性,管②附近的溶液呈(选填“酸”、“碱”或“中”)性.
(2)甲同学将实验后U形管中的溶液按图Ⅱ所示倒入烧杯中,发现红色立刻消失.乙同学、丙同学将试验后U形管中的溶液按图Ⅲ所示分别倒入烧杯中,发现红色不完全消失.经讨论与分析,乙、丙同学的试验中溶液的红色不消失,原因可能是酸
(3)甲、乙、丙同学分别用蒸馏水洗涤U形管、碳棒等,再将洗涤液倒入自己实验的烧杯中,观察现象: 甲同学的溶液仍为无色.
乙同学的溶液中红色仍不消失.
丙同学的溶液中红色
(4)甲、乙、丙同学分析了实验现象,为确证溶液的酸碱性,又进行下列实验: 甲同学用来测定溶液,原因是
乙同学向溶液中滴加 , 使溶液中红色刚好褪去.因为造成(3)中溶液的红色仍不消失的原因是
(5)【解释与结论】 用硫酸钠增强水的导电性时,电解后溶液混合均匀,呈中性.
【交流与反思】
甲同学取55g质量分数为2%的硫酸钠溶液进行电解,消耗了5g水后,则电解后硫酸钠溶液的质量分数为
甲同学的老师上课时用NaOH增强水的导电性,电解后溶液的碱性
乙同学的老师上课时用H2SO4增强水的导电性,电解后溶液的酸性

【答案】
(1)碱;酸
(2)不足
(3)恰好褪去
(4)pH试纸;实验中滴加酚酞的溶液变为无色,可能呈中性,也可能因酸过量而呈酸性,故用pH试纸来确认;稀硫酸;乙同学用pH试纸测定管②电极附近溶液时消耗了少量酸
(5)2.2%;增强;增强
【解析】解:根据实验的结果对溶液的酸碱性做出判断,进而分析即可.【实验与探讨】(1)酚酞溶液遇碱变红,pH值小于7溶液显酸性. 所以答案是:碱;酸;(2)红色不消失说明还有碱性溶液.
所以答案是:不足(或酸液残留在管壁上等)(3)丙同学的溶液中酸与碱恰好完全反应了.所以答案是:恰好褪去(或立即消失)(4)因为酚酞溶液与酸不反应没有现象,所以无色就有2种情况,而用pH试纸就可以很简单的判断此时的溶液到底呈什么性.
所以答案是:pH试纸;实验中滴加酚酞的溶液变为无色,可能呈中性,也可能因酸过量而呈酸性,故用pH试纸来确认.稀硫酸(或酸);乙同学用pH试纸测定管②电极附近溶液时消耗了少量酸.
【交流与反思】甲同学消耗了5克水,溶液还剩50克,而溶质没有变还是55×2%=1.1g.所以电解后的溶液中溶质的质量分数为 ×100%=2.2%.为提高水的导电性,加入酸时,由于溶液中减少的是水,即酸的浓度在增大,所以酸性在增强,pH值在减小.而加入的是碱时,由于也是水在减少,即碱的浓度在增大,所以碱性增强,pH在增大.
所以答案是:2.2%;增强;增强.

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