Question

【題目】某學習小組對課本中“食鹽常用于制氯氣、燒堿”的內容產生興趣。在老師的指導下，用自制的實驗裝置（主體部分如下圖所示）進行電解飽和食鹽水制取氫氧化鈉的實驗。一段時間后，關閉電源，從K處導出部分的溶液作為待測液進行如下探究。

老師提示：

I.電解飽和食鹽水的化學方程式：

II. 忽略其他可能發生的反應對以下實驗的影響。

探究活動一：檢驗待測液中含有氫氧化鈉

（1）同學們選用某種酸堿指示劑對待測液進行檢驗，請你將實驗報告填寫完整。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
________	________	待測液呈堿性，表明含有氫氧化鈉

探究活動二：測定待測液中氫氧化鈉的質量分數

（實驗1）用酸堿中和法測定：甲組同學稱取一定質量的待測液于燒杯中，加水稀釋，用帶有刻度的滴管逐滴加入一定溶質質量分數的稀鹽酸，邊加邊振蕩，用pH計測定溶液的pH，所得數據如下：

加入稀鹽酸的體積/mL	0	2.0	4.0	6.0	8.0	9.8
燒杯中溶液的pH	13.0	12.9	12.8	12.6	12.3	7.0

（2）寫出氫氧化鈉與稀鹽酸反應的化學方程式：________________________________。

（3）氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應時共消耗稀鹽酸的體積為________mL。

（實驗2）用沉淀法測定：

乙組同學按下圖所示的實驗步驟進行實驗：

（4）步驟②加入的氯化鎂溶液必需足量，其目的是___________。滴加一定量氯化鎂溶液后，判斷所加氯化鎂溶液是否足量的具體操作：靜置，________________________（寫出實驗步驟、現象和結論）。

（5）步驟③過濾出的沉淀物是________________。

（6）利用沉淀物的質量計算氫氧化鈉的質量分數，若缺少步驟④的操作，所測定氫氧化鈉的質量分數將________（選填“偏大”、“偏小”或“沒影響”）。

（7）甲組同學稱取100g的待測液于燒杯中，向其中邊入氯化鎂溶液，測得加入氯化鎂溶液質量和產生沉淀質量的數據如下：

加入氯化鎂溶液的質量/g	0	50	100	150	200	250
沉淀的質量/g	0	2.9	5.8	m	11.6	11.6

①表中m= _____

②則待測液中氫氧化鈉的質量分數是________（有計算過程）

Answer 1

【答案】向待測液中滴加幾滴酚酞試液 無色酚酞試液變紅 NaOH+HCl=NaCl+H2O 9.8 使氫氧化鈉完全反應 取上層清液于試管中，向試管中滴加氫氧化鈉溶液，產生白色沉淀，則氯化鎂已經過量 氫氧化鎂 偏大 11.6 偏大

【解析】

（1）酚酞遇堿性溶液變紅，向待測液中滴入幾滴酚酞試液，無色酚酞試液變紅。

（2）氫氧化鈉與稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，反應的化學方程式為：NaOH+HCl=NaCl+H2O。

（3）氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全反應時溶液的pH=7，由表中數據可知，此時共消耗稀鹽酸的體積為9.8mL。

（4）步驟②加入的氯化鎂溶液必需足量，其目的是使氫氧化鈉完全反應。如果氯化鎂溶液足量，則溶液中有氯化鎂，取上層清液于試管中，向試管中滴加氫氧化鈉溶液，產生白色沉淀，則說明氯化鎂已經過量。

（5）步驟③中的氫氧根離子與氯化鎂中的鎂離子會產生氫氧化鎂沉淀，反應的化學方程式為：，故過濾出的沉淀物是氫氧化鎂。

（6）利用沉淀物的質量計算氫氧化鈉的質量分數，若缺少步驟④的操作，氫氧化鎂沉淀上會附著其它雜質，測得氫氧化鎂沉淀的質量會較理論值偏大，導致所測定氫氧化鈉的質量分數將偏大。

（7）①根據表中數據可知，加入50g氯化鎂溶液，可生成2.9g氫氧化鎂沉淀，如果氫氧化鈉溶液足量，加入150g氯化鎂溶液，可生成2.9g+5.8g=11.7g氫氧化鎂沉淀，而加入200g氯化鎂溶液，生成了11.6g氫氧化鎂沉淀，所以加入150g氯化鎂溶液時，氫氧化鈉溶液不足，故m=11.6。②設待測液中氫氧化鈉的質量分數是x。

，解得x=8%