题目内容

11．某学习小组对课本中“食盐常用于制氯气、烧碱”的内容产生兴趣．在老师的指导下，用自制的实验装置（主体部分如图1所示）进行电解饱和食盐水制取氢氧化钠的实验．一段时间后，关闭电源，从K处导出部分的溶液作为待测液进行如下探究．
老师提示：I．电解饱和食盐水的化学方程式：
2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑

Ⅱ．忽略其他可能发生的反应对以下实验的影响．
探究活动一：检验待测液中含有氢氧化钠
（1）同学们选用某种酸碱指示剂对待测液进行检验，请你将实验报告填写完整．
实验步骤实验现象实验结论

向待测液中滴加几滴酚酞试液
酚酞试液变红色		待测液呈碱性，表明含有氢氧化钠
探究活动二：测定待测液中氢氧化钠的质量分数
【实验1】用酸碱中和法测定
甲组同学称取一定质量的待测液于烧杯中，加水稀释，用带有刻度的滴管逐滴加
入一定溶质质量分数的稀盐酸，边加边振荡，用pH计测定溶液的pH，所得数据
如下：
加入稀盐酸的体积/mL02.04.06.08.09.8
烧杯中溶液的pH13.012.912.812.612.37.0
（2）写出氢氧化钠与稀盐酸反应的化学方程式：NaOH+HCl═NaCl+H2O．
（3）利用氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应时的实验数据，计算所称取待测液中氢氧化钠的质量，应从选用稀盐酸的体积为9.8mL．
【实验2】用沉淀法测定
资料摘要：氢氧化钠与氯化镁溶液中发生反应：2NaOH+MgCl2=Mg（OH）2↓+2NaCl
乙组同学按图2所示的实验步骤进行实验：
（4）步骤②加入的氯化镁溶液必需足量，其目的是使氢氧化钠完全反应．滴加一定量氯化镁溶液后，判断所加氯化镁溶液是否足量的具体操作：静置，取上层清液于试管中，向试管中滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，氯化镁已经过量（写出实验步骤、现象和结论）．
（5）步骤③过滤出的沉淀物是氢氧化镁．
（6）利用沉淀物的质量计算氢氧化钠的质量分数，若缺少步骤④的操作，所测定氢氧化钠的质量分数将偏大（选填“偏大”、“偏小”或“没影响”）．

分析 （1）氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色；
（2）氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水；
（3）向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时，溶液的碱性减弱，pH减小，当pH=7时，氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应；
（4）为了使氢氧化钠溶液中的氢氧化钠和氯化镁完全反应，氯化镁溶液应该是足量的；
（5）氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，因此步骤③过滤出的沉淀物是氢氧化镁；
（6）利用沉淀物的质量计算氢氧化钠的质量分数时，若不洗涤沉淀，那么沉淀上会附着一些杂质，从而使沉淀的质量增大，会导致计算出的氢氧化钠质量偏大，使所测定氢氧化钠的质量分数偏大．

解答 解：（1）
实验步骤：向待测液中滴加几滴酚酞试液；
实验现象：酚酞试液变红色；
实验结论：待测液中含有氢氧化钠；
（2）氢氧化钠与稀盐酸反应的化学方程式为：NaOH+HCl═NaCl+H2O；
（3）利用氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应时的实验数据，计算所称取待测液中氢氧化钠的质量时，应选用稀盐酸的体积为9.8mL，因为这时氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应；
（4）步骤②加入的氯化镁溶液必需足量，其目的是使氢氧化钠完全反应；
滴加一定量氯化镁溶液后，判断所加氯化镁溶液是否足量的具体操作：静置，取上层清液于试管中，向试管中滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，氯化镁已经过量．
（5）步骤③过滤出的沉淀物是氢氧化镁．
（6）利用沉淀物的质量计算氢氧化钠的质量分数，若缺少步骤④的操作，沉淀中因含有其他杂质而质量偏大，所测定氢氧化钠的质量分数将偏大．
故答案为：
（1）向待测液中滴加几滴酚酞试液；酚酞试液变红色；
（2）NaOH+HCl═NaCl+H2O；
（3）9.8；
（4）使氢氧化钠完全反应；取上层清液于试管中，向试管中滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，氯化镁已经过量；
（5）氢氧化镁；
（6）偏大．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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【资料在线】
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【实验步骤】
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（3）按图所示装入药品，测量并记录相关数据Ⅰ（见表）．
（4）连接A、B、C装置，将气体X缓缓通入一段时间后，连接上D装置，读数后开始加热．当A装置中氧化铜反应完全，停止加热，继续通入气体X至玻璃管冷却，再次测量并记录相关数据Ⅱ（见表）．
【实验装置】

【相关数据】
数据编号
测量项目		ⅠⅡ
玻璃管（含药品）的质量/g52.4051.92
B装置（含药品）的质量/g102.00102.54
氮气的体积/mL/243.5
【回答问题】
（1）B装置中氧化钙吸水的原理为CaO+H2O=Ca（OH）2（用化学方程式表示）．
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（3）分析实验测量的数据，生成水的质量为0.54g，氧化铜中氧元素的质量为0.48g．由此推知，气体X中一定没有（填“有”或“没有”）氧元素．
（4）通过计算推导出气体X的化学式．
16．实验室常用（a）～（e）装置制取和收集二氧化碳气体．

步骤一：选取药品与发生装置．实验室经常选用稀盐酸和大理石或石灰石（填药品名称）作为反应物，发生装置可选用如上图中的b．
步骤二：检查装置气密性．组装好仪器后，将导管末端浸末在水中，用手捂试管，发现导管口有气泡冒出，放手后有形成一段水柱，则气密性良好．
步骤三：反应并收集气体．收集二氧化碳可以用排水法或向上排空气法．到底哪种方法更好，甲、乙两同学分别用排水法和排空气法做如下实验研究（用的药品与发生装置一样）
（1）比较收集时间：分别收集满一个集气瓶的二氧化碳，记录时间甲：收集时间较短
乙：收集时间较长		原因：C
（选择填空，下同）
（2）比较收集到气体的浓度：分别向两个集气瓶中加入两滴管的澄清石灰水甲：石灰水先变浑浊
乙：石灰水后变浑浊		原因：A
A．甲收集到的二氧化碳纯度更高     B．产生气体速度不一样
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结论：综上所述，排水法（填收集方法）收集二氧化碳更好．
反思：排水法收集二氧化碳仍有不足之处，请写出一点混有少量水蒸气．
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（2）向此废液滴加碳酸钠溶液至过量，则下列图象表示正确的为B．

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