某學習小組對課本中“食鹽常用于制氯氣、燒堿”的內容產(chǎn)生興趣。在老師的指導下,用自制的實驗裝置(主體部分如圖所示)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:
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
Ⅱ.忽略其他可能發(fā)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(xiàn)象 |
實驗結論 |
向待測液中滴加幾滴酚酞試液 向待測液中滴加幾滴酚酞試液
|
酚酞試液變紅色 酚酞試液變紅色
|
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(shù)
【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(shù)的稀鹽酸,邊加邊振蕩,用pH計測定溶液的pH,所得數(shù)據(jù)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:
NaOH+HCl═NaCl+H2O
NaOH+HCl═NaCl+H2O
。
(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
9.8
9.8
mL。
【實驗2】用沉淀法測定:
乙組同學按如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
使氫氧化鈉完全反應
使氫氧化鈉完全反應
。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
取上層清液于試管中,向試管中滴加氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生白色沉淀,氯化鎂已經(jīng)過量
取上層清液于試管中,向試管中滴加氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生白色沉淀,氯化鎂已經(jīng)過量
(寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結論)。
(5)步驟③過濾出的沉淀物是
氫氧化鎂
氫氧化鎂
。
(6)利用沉淀物的質量計算氫氧化鈉的質量分數(shù),若缺少步驟④的操作,所測定氫氧化鈉的質量分數(shù)將
偏大
偏大
(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(chǎn)生沉淀質量的數(shù)據(jù)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=
8.7
8.7
。
②則待測液中氫氧化鈉的質量分數(shù)是
16%
16%
(有計算過程)