Question

17．电解水实验可以确定水的组成．甲、乙、丙三名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（a）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】
三名同学分别向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．说明管①电极附近的溶液呈碱性，管②电极附近的溶液呈酸性．（填“酸”、“碱”或“中”）
（2）甲同学将实验后U形管中的溶液按图A所示倒入烧杯中，发现红色立刻消失．
乙同学、丙同学将实验后U形管中的溶液按图B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、丙同学的实验中溶液的红色不消失，原因可能是酸不足．
（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恰好褪去．
（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pH试纸来测定溶液的酸碱性，原因是实验中滴加酚酞的溶液变为无色，可能呈中性，也可能因酸过量而显酸性，故需用pH试纸来确认．乙同学向溶液中滴加稀硫酸，使溶液中红色刚好褪去．造成（3）中溶液的红色仍不消失的原因是乙同学用pH试纸测定管②电极附近溶液时消耗了少量酸．
【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2.2%．
甲同学的老师上课时用NaOH增强水的导电性，电解后溶液的碱性增强．
乙同学的老师上课时用H₂SO₄增强水的导电性，电解后溶液的酸性增强．

Answer 1

分析 本题是溶液酸碱性的测定，利用酸碱指示剂或者pH试纸都可以测定出来，解题的关键是判断溶液里面的成分．

解答 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．
故答案为：碱；酸；
（2）红色不消失说明还有碱性溶液．
故答案为：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．
故答案为：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．
故答案为：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$\frac{1.1g}{50g}$×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．
故答案为：2.2%；增强；增强．

点评 本题是有一定难度的，一是题干太长，容易使人出现审题疲劳，二是如何选择判断酸碱性的方法．