题目内容
14．
小华和小慧两位同学分别用如图所示的装置进行电解水实验．该反应的化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．为了增强水的导电性，实验前小华向水中加入硫酸钠固体．则检验b试管中产生的气体的方法是带火星的木条．小慧在做实验时误将氯化钠当成硫酸钠加入水中，结果在检验b气体时闻到一股刺激性气味．在老师的指导下小华和小慧一起就这一异常现象开展了研究．
【定性研究】
1．小慧猜想刺激性气味气体是氯化氢或氨气．小华则认为一定不是氨气，理由是根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，反应物中没有氮元素，所以不可能生成氨气．在老师指导下得知：①食盐水通电时发生反应：2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑；
②氯气是一种有刺激性气味的有毒气体．由此可推测该刺激性气味的气体是氯气．
2．为确定剩余溶液中的溶质，小慧进行如下实验，请帮她将实验报告补充完整．
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量剩余溶液，滴入氯化铜溶液． | 产生蓝色絮状沉淀 | 溶液中含有氢氧化钠 |
| ②将①中反应后混合物过滤，向滤液中加入足量稀硝酸再滴入几滴硝酸银溶液 | 产生白色沉淀 | 溶液中含有氯化钠 |
【定量研究】
两位同学按如图所示的实验步骤进行实验：
（1）步骤②加入的氯化镁溶液必需足量，其目的是使氢氧化钠完全反应．滴加一定量氯化镁溶液后，判断所加氯化镁溶液是否足量的具体操作：静置，取上层溶液，滴加氢氧化钠溶液，如果产生白色沉淀，说明氯化镁过量，如果没有明显现象，说明氯化镁不过量（写出实验步骤、现象和结论）．
（2）计算待测液中氢氧化钠的质量分数1.6%．
（3）若步骤④中缺少洗涤干燥的操作，所测定氢氧化钠的质量分数将偏大（选填“偏大”、“偏小”或“没影响”）．
分析 根据水电解实验的原理、现象及产物检验进行分析，氧气可用带火星木条检验，氢气可用燃着的木条检验；
【定性研究】Ⅰ、根据质量守恒定律进行分析；
Ⅱ、①根据产生蓝色絮状沉淀为氢氧化铜进行分析；
②根据氯离子的检验进行分析；
【定量研究】（1）根据氢氧化钠的性质，氯化镁的性质进行分析；
（2）根据质量分数的计算进行分析；
（3）根据影响计算结果的因素进行分析．
解答 解：电解水生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．
电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，二者的体积比水1：2；b中气体体积小为氧气，能使带火星木条复燃；
【定性研究】Ⅰ、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，反应物中没有氮元素，所以不可能生成氨气；故填：根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，反应物中没有氮元素，所以不可能生成氨气；
食盐水在通电时发生反应：2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$↑NaOH+H2↑+Cl2↑，氯气是种有刺激性气味的有毒气体，所以该气体为氯气；
Ⅱ、①取少量剩余溶液，滴入氯化铜溶液，产生蓝色絮状沉淀，为氢氧化铜，所以溶液中含有氢氧化钠；故填：氢氧化钠；
②将①中反应后混合物过滤，向滤液中加入足量稀硝酸再滴入几滴硝酸银溶液，产生白色沉淀，为氯化银，说明溶液中含有氯离子；
在①的反应中氯化铜和氢氧化钠反应，生成氯化钠和氢氧化铜，生成物中有氯化钠，向滤液中加入足量稀硝酸再滴入几滴硝酸银溶液，产生白色沉淀，所以不能证明原溶液中含有氯化钠；故填：①的反应中氯化铜和氢氧化钠反应，生成氯化钠和氢氧化铜，生成物中有氯化钠，向滤液中加入足量稀硝酸再滴入几滴硝酸银溶液，产生白色沉淀，所以不能证明原溶液中含有氯化钠；
【定量研究】（1）氢氧化钠和氯化镁反应，生成氯化钠和氢氧化镁，加入氯化镁溶液必需足量，目的是使氢氧化钠完全反应；判断所加氯化镁溶液是否过量的具体操作：静置，取上层溶液，滴加氢氧化钠溶液，如果产生白色沉淀，说明氯化镁过量，如果没有明显现象，说明氯化镁不过量；故填：使氢氧化钠完全反应；取上层溶液，滴加氢氧化钠溶液，如果产生白色沉淀，说明氯化镁过量，如果没有明显现象，说明氯化镁不过量；
（2）设参加反应的氢氧化钠质量为x
MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl
80 58
x 1.16g
$\frac{80}{x}=\frac{58}{1.16g}$
x=1.6g
待测液中氢氧化钠的质量分数=$\frac{1.6g}{100g}$×100%=1.6%；
（3）若步骤④中缺少洗涤干燥的操作，会使氢氧化镁中含有杂质，使质量增大，从而使计算的氢氧化钠质量增大；故填：偏大；
故答案为：
2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑；带火星的木条；
【定性研究】Ⅰ、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，反应物中没有氮元素，所以不可能生成氨气；氯气；
Ⅱ、①氢氧化钠；②产生白色沉淀；
①的反应中氯化铜和氢氧化钠反应，生成氯化钠和氢氧化铜，生成物中有氯化钠，向滤液中加入足量稀硝酸再滴入几滴硝酸银溶液，产生白色沉淀，所以不能证明原溶液中含有氯化钠；
【定量研究】（1）使氢氧化钠完全反应；取上层溶液，滴加氢氧化钠溶液，如果产生白色沉淀，说明氯化镁过量，如果没有明显现象，说明氯化镁不过量；
（2）1.6%；
（3）偏大．
点评 明确水电解的原理、实验现象和结论解答本题关健．记住电解水时正氧负氢，氢二氧一；氢气具有可燃性，点燃时可能发生爆炸，点燃前要验纯是解答本题关键．
阅读快车系列答案| A． | 木炭在氧气中燃烧发出红色火焰 | |
| B． | 铁丝在氧气中燃烧火星四射 | |
| C． | 硫在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰 | |
| D． | 氢气在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰 |
| A． | 蜡烛在空气中燃烧发黄光，放热，有黑烟 | |
| B． | 在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水珠 | |
| C． | 蜡烛燃烧生成二氧化碳和水 | |
| D． | 用火柴点燃刚熄灭时蜡烛上方飘出的白烟，蜡烛能重新燃烧 |
【查阅资料】1、碱石灰是氢氧化钠固体和氧化钙的混合物，不与氨气反应．
2、碳酸氢钠溶液能与氢氧化钙或氢氧化钡溶液反应，有沉淀产生．
3、碳酸氢盐易溶于水
【进行实验】按如图所示连接好装置（夹持仪器略去）．
| 实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 | |
| ① | 连接好装置，关闭K1，打开K2，微热左侧双层试管； | AC中出现气泡 | 装置的气密性良好． |
| 打开K1，关闭K2，停止加热． | A、B烧杯中的导管内均形成一段稳定的液柱． | ||
| ② | 在试管中加入两种膨松剂，打开K1，关闭K2，点燃酒精灯加热双层试管； | 内层小试管中白色固体明显减少，A、B中澄清的石灰水变浑浊． | 均有二氧化碳生成． |
| ③ | 关闭K1，打开K2； | 无色酚酞试液变红． | 碳酸氢铵分解有氨气产生． |
| ④ | 继续加热一段时间． | 内层小试管中固体消失，外层大试管中仍有固体残留． | 碳酸氢钠和碳酸氢铵的化学性质均是受热易分解． |
（1）根据实验结果，化学兴趣小组的同学认为：与碳酸氢铵相比，碳酸氢钠更适宜作食品蓬松剂，其理由是碳酸氢铵受热分解会产生氨气，有刺激性的气味，且会污染空气．
（2）为了确定外层大试管内残留的该固体中有Na2CO3，接下来应进行实验是取少量残留固体于试管中，加入BaCl2溶液（合理即可），产生白色沉淀．．
为了探究蜡烛燃烧的现象，做了表中的实验，请你帮忙完成实验报告的内容：| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| 点燃蜡烛，将一根火柴横在火焰上方片刻； | 火柴梗的a（填“a”、“b”或“c”）处最先碳化． | 蜡烛火焰的外焰温度最高． |
| 将一只干冷的烧杯罩在火焰上方； | 烧杯内壁出现水雾． | 说明蜡烛燃烧生成了水． |
| 将一只内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方． | 烧杯内壁有白色固体生成 | 说明蜡烛燃烧还生成二氧化碳． 蜡烛燃烧的文字表达式为：石蜡+氧气$\stackrel{点燃}{→}$水+二氧化碳． |
| A． | 一个水分子的质量大于一个二氧化碳分子的质量 | |
| B． | 相同分子数的CO和CO2中，含氧元素的质量比是1：2 | |
| C． | 在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数=中子数 | |
| D． | 质子数和中子数决定相对原子质量的大小 |