Question

13．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处导出部分溶液作为待测液进行如下探究．（提示：可以忽略其他可能发生的反应对以下实验的影响；Mg（OH）₂在水中不溶）
（1）电解饱和食盐水生成烧碱、氢气和氯气，则其反应的化学方程式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（2）所用食盐样品常含有泥沙、MgCl₂、CaCl₂和Na₂SO₄等杂质，电解前必须进行净化，常用的试剂有①H₂O②稀盐酸③NaOH溶液④BaCl₂溶液⑤Na₂CO₃溶液，则这些试剂正确的加入顺序是BC．
A．①②③④⑤B．①③④⑤②C．①④③⑤②D．①⑤③④②
（3）为检验待测液中已含有氢氧化钠，某同学取待测液滴加酚酞试液，当出现溶液变红现象时，表明含有氢氧化钠．
（4）为测定待测液中氢氧化钠的质量分数，可以用沉淀法．
甲组同学按如图所示的实验步骤进行实验：
A．步骤②加入的氯化镁溶液必需足量，其目的是使待测液中的氢氧化钠完全反应，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是：静置，取上层清液于试管中，滴加MgCl₂溶液，若观察到不再产生白色沉淀现象，则证明氯化镁溶液已足量．
B．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，所得定氢氧化钠的质量分数将偏大（选填“偏大”、“偏小”或“没影响”）．
（5）也可用酸碱中和测定待测液中氢氧化钠的质量分数
乙组同学称取4g的待测液于烧杯中，加水稀释，用带有刻度的滴管逐滴加入7.3%的稀盐酸（密度为1.02g/cm³），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/mL	0	2.0	4.0	6.0	8.0	9.8
烧杯中溶液的pH	13.0	12.9	12.8	12.6	12.3	7.0

试计算所称取待测液中氢氧化钠的质量分数为多少？

Answer 1

分析 根据反应物和生成物以及反应的条件进行书写反应的化学方程式；粗盐提纯时要注意加入试剂的顺序，遵循的原则是氯化钡加在碳酸钠的前面；酚酞试液在碱性溶液中变红；加入氢氧化钠是为了除去氯化镁溶液，根据表格提供的数据结合化学方程式进行计算即可．

解答 解：（1）电解饱和食盐水生成烧碱、氢气和氯气，该反应的化学方程式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．故填：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）加入试剂时，要先加水溶解，盐酸最后加入，注意氯化钡加在碳酸钠的前面，氢氧化钠的顺序不固定，故这些试剂正确的加入顺序可以是①③④⑤②或①④③⑤②，故填：BC．
（3）为检验待测液中已含有氢氧化钠，某同学取待测液滴加酚酞试液，当出现溶液变红现象时，表明含有氢氧化钠，故填：溶液变红．
（4）A．加入氯化镁是为了除去氢氧化钠，故步骤②加入的氯化镁溶液必需足量，滴加一定量氯化镁溶液后，要判断所加氯化镁溶液是否足量可以静置，取上层清液于试管中，滴加氯化镁溶液，若观察到不再产生白色沉淀现象，则证明氯化镁溶液已足量．故填：使待测液中的氢氧化钠完全反应； MgCl₂；不再产生白色沉淀；
B．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，则会使沉淀的质量偏大，故计算的氢氧化钠的质量偏大，故所得定氢氧化钠的质量分数将偏大，故填：偏大；
（5）设氢氧化钠的质量分数为x，则有
 NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40     36.5
4g×x  9.8mL×1.02g/mL×7.3%
$\frac{40}{36.5}=\frac{4g×x}{9.8mL×1.02g/mL×7.3%}$
x=20%
答：所称取待测液中氢氧化钠的质量分数为20%．

点评 本题考查的是常见的物质的制备以及物质除杂的知识、根据化学方程式的计算的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．