Question

13．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處導出部分溶液作為待測液進行如下探究．（提示：可以忽略其他可能發(fā)生的反應對以下實驗的影響；Mg（OH）₂在水中不溶）
（1）電解飽和食鹽水生成燒堿、氫氣和氯氣，則其反應的化學方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（2）所用食鹽樣品常含有泥沙、MgCl₂、CaCl₂和Na₂SO₄等雜質，電解前必須進行凈化，常用的試劑有①H₂O②稀鹽酸③NaOH溶液④BaCl₂溶液⑤Na₂CO₃溶液，則這些試劑正確的加入順序是BC．
A．①②③④⑤B．①③④⑤②C．①④③⑤②D．①⑤③④②
（3）為檢驗待測液中已含有氫氧化鈉，某同學取待測液滴加酚酞試液，當出現(xiàn)溶液變紅現(xiàn)象時，表明含有氫氧化鈉．
（4）為測定待測液中氫氧化鈉的質量分數(shù)，可以用沉淀法．
甲組同學按如圖所示的實驗步驟進行實驗：
A．步驟②加入的氯化鎂溶液必需足量，其目的是使待測液中的氫氧化鈉完全反應，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是：靜置，取上層清液于試管中，滴加MgCl₂溶液，若觀察到不再產生白色沉淀現(xiàn)象，則證明氯化鎂溶液已足量．
B．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，所得定氫氧化鈉的質量分數(shù)將偏大（選填“偏大”、“偏小”或“沒影響”）．
（5）也可用酸堿中和測定待測液中氫氧化鈉的質量分數(shù)
乙組同學稱取4g的待測液于燒杯中，加水稀釋，用帶有刻度的滴管逐滴加入7.3%的稀鹽酸（密度為1.02g/cm³），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

試計算所稱取待測液中氫氧化鈉的質量分數(shù)為多少？

Answer 1

分析 根據(jù)反應物和生成物以及反應的條件進行書寫反應的化學方程式；粗鹽提純時要注意加入試劑的順序，遵循的原則是氯化鋇加在碳酸鈉的前面；酚酞試液在堿性溶液中變紅；加入氫氧化鈉是為了除去氯化鎂溶液，根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)結合化學方程式進行計算即可．

解答 解：（1）電解飽和食鹽水生成燒堿、氫氣和氯氣，該反應的化學方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．故填：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）加入試劑時，要先加水溶解，鹽酸最后加入，注意氯化鋇加在碳酸鈉的前面，氫氧化鈉的順序不固定，故這些試劑正確的加入順序可以是①③④⑤②或①④③⑤②，故填：BC．
（3）為檢驗待測液中已含有氫氧化鈉，某同學取待測液滴加酚酞試液，當出現(xiàn)溶液變紅現(xiàn)象時，表明含有氫氧化鈉，故填：溶液變紅．
（4）A．加入氯化鎂是為了除去氫氧化鈉，故步驟②加入的氯化鎂溶液必需足量，滴加一定量氯化鎂溶液后，要判斷所加氯化鎂溶液是否足量可以靜置，取上層清液于試管中，滴加氯化鎂溶液，若觀察到不再產生白色沉淀現(xiàn)象，則證明氯化鎂溶液已足量．故填：使待測液中的氫氧化鈉完全反應； MgCl₂；不再產生白色沉淀；
B．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，則會使沉淀的質量偏大，故計算的氫氧化鈉的質量偏大，故所得定氫氧化鈉的質量分數(shù)將偏大，故填：偏大；
（5）設氫氧化鈉的質量分數(shù)為x，則有
 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：所稱取待測液中氫氧化鈉的質量分數(shù)為20%．

點評 本題考查的是常見的物質的制備以及物質除雜的知識、根據(jù)化學方程式的計算的知識，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．