Question

12．電解水實驗可以確定水的組成．甲、乙、丙三位同學(xué)對電解水后液體的酸堿性進行探究．
【提出問題】電解水后的液體一定呈中性嗎？
【查閱資料】
圖Ⅰ所示裝置可用于電解水實驗；
硫酸鈉可增強水的導(dǎo)電性，硫酸鈉溶液呈中性．
【實驗與討論】
三位同學(xué)分別向U形管中加入含有酚酞的硫酸鈉溶液，接通直流電，觀察現(xiàn)象，點解一段時間后，斷開電源．
（1）實驗中發(fā)現(xiàn)試管①電極附近的溶液迅速變紅，管②電極附近的溶液任為無色，乙同學(xué)用pH試紙測定管②電極附近的溶液，pH小于7．說明試管①電極附近的溶液呈堿性，管②附近的溶液呈酸（選填“酸”、“堿”或“中”）性．
（2）甲同學(xué)將實驗后U形管中的溶液按圖Ⅱ所示倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)紅色立刻消失．乙同學(xué)、丙同學(xué)將試驗后U形管中的溶液按圖Ⅲ所示分別倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)紅色不完全消失． 經(jīng)討論與分析，乙、丙同學(xué)的試驗中溶液的紅色不消失，原因可能是酸不足．
（3）甲、乙、丙同學(xué)分別用蒸餾水洗滌U形管、碳棒等，再將洗滌液倒入自己實驗的燒杯中，觀察現(xiàn)象：
甲同學(xué)的溶液仍為無色．
乙同學(xué)的溶液中紅色仍不消失．
丙同學(xué)的溶液中紅色恰好褪去．
（4）甲、乙、丙同學(xué)分析了實驗現(xiàn)象，為確證溶液的酸堿性，又進行下列實驗：
甲同學(xué)用pH試紙來測定溶液，原因是實驗中滴加酚酞的溶液變?yōu)闊o色，可能呈中性，也可能因酸過量而呈酸性，故用pH試紙來確認．
乙同學(xué)向溶液中滴加乙同學(xué)用pH試紙測定管②電極附近溶液時消耗了少量酸，使溶液中紅色剛好褪去．因為造成（3）中溶液的紅色仍不消失的原因是稀硫酸．
【解釋與結(jié)論】
用硫酸鈉增強水的導(dǎo)電性時，電解后溶液混合均勻，呈中性．
甲同學(xué)取55g質(zhì)量分數(shù)為2%的硫酸鈉溶液進行電解，消耗了5g水后，則電解后硫酸鈉溶液的質(zhì)量分數(shù)為2.2%．
甲同學(xué)的老師上課時用NaOH增強水的導(dǎo)電性，電解后溶液的堿性增強．
乙同學(xué)的老師上課時用H₂SO₄增強水的導(dǎo)電性，電解后溶液的酸性增強．

Answer 1

分析 本題是溶液酸堿性的測定，利用酸堿指示劑或者pH試紙都可以測定出來，解題的關(guān)鍵是判斷溶液里面的成分．

解答 解：根據(jù)實驗的結(jié)果對溶液的酸堿性做出判斷，進而分析即可．
【實驗與探討】（1）酚酞溶液遇堿變紅，pH值小于7溶液顯酸性．
故答案為：堿；酸；
（2）紅色不消失說明還有堿性溶液．
故答案為：不足（或酸液殘留在管壁上等）
（3）丙同學(xué)的溶液中酸與堿恰好完全反應(yīng)了．
故答案為：恰好褪去（或立即消失）
（4）因為酚酞溶液與酸不反應(yīng)沒有現(xiàn)象，所以無色就有2種情況，而用pH試紙就可以很簡單的判斷此時的溶液到底呈什么性．
故答案為：pH試紙；實驗中滴加酚酞的溶液變?yōu)闊o色，可能呈中性，也可能因酸過量而呈酸性，故用pH試紙來確認．稀硫酸（或酸）；乙同學(xué)用pH試紙測定管②電極附近溶液時消耗了少量酸．
【交流與反思】甲同學(xué)消耗了5克水，溶液還剩50克，而溶質(zhì)沒有變還是55×2%=1.1g．所以電解后的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{1.1g}{50g}$×100%=2.2%．為提高水的導(dǎo)電性，加入酸時，由于溶液中減少的是水，即酸的濃度在增大，所以酸性在增強，pH值在減小．而加入的是堿時，由于也是水在減少，即堿的濃度在增大，所以堿性增強，pH在增大．
故答案為：2.2%；增強；增強．

點評 本題是有一定難度的，一是題干太長，容易使人出現(xiàn)審題疲勞，二是如何選擇判斷酸堿性的方法．