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(2011年江苏南京,28题)电解水实验可以确定水的组成,甲、乙、丙三位同学对电...

(2011年江苏南京,28题)电解水实验可以确定水的组成,甲、乙、丙三位同学对电解水后液体的酸碱性进行探究。

 

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【提出问题】电解水后的液体一定呈中性吗?

【查阅资料】图Ⅰ所示装置可用于电解水实验;

 硫酸钠可增强水的导电性,硫酸钠溶液呈中性。

【实验与讨论】三位同学分别向U型管中加入含有酚酞的硫酸钠溶液,接通直流电,观察现象,电解一段时间后,断开电源。

⑴实验中观察到管①电极附近的溶液迅速变红,管②电极附近的溶液仍为无色,乙同学用PH试纸测定管②电极附近的溶液,PH小于7。说明管①电极附近的溶液呈    性,管②电极附近的溶液呈    (选填:“酸”、“碱”或“中”)性。

⑵甲同学将实验后U形管中的溶液按图Ⅱ所示倒入烧杯中,发现红色立即消失,

乙同学、丙同学将实验后U形管中的溶液按图Ⅲ所示分别倒入烧杯中,发现红色不完全消失。

经讨论和分析,乙、丙同学的实验中溶液的红色不消失,原因可能是酸   

⑶甲、乙、丙同学分别用蒸馏水洗涤U形管、碳棒等,再将洗涤液倒入自己实验的烧杯中,观察现象:

甲同学的溶液仍为无色。

乙同学的溶液中红色仍不消失。

丙同学的溶液中的红色      

⑷甲、乙、丙同学分析了实验现象,为确证溶液的酸碱性,又进行了下列实验:

甲同学用     来测定溶液,原因是                               

乙同学向溶液滴加       ,,使溶液中红色刚好褪去。因为造成⑶中溶液的红色仍不消失的原因是                                                  

【解释与结论】

用硫酸钠增强溶液的导电性时,电解后溶液混合均匀,呈中性。

【交流与反思】甲同学取55克质量分数为2%的硫酸钠溶液进行电解,消耗了5克水,刚电解后硫酸钠溶液的溶质质量分数为              

甲同学的老师上课时用NaOH增强溶液的导电性,电解后溶液的碱性     

乙同学的老师上课时用HSO增强溶液的导电性,电解后溶液的酸性     

 

【实验与讨论】⑴  碱  酸  ⑵  不足 (或酸溶液残留在管壁上 ⑶ 恰好褪去(或立刻消失) ⑷PH试纸  实验中滴加酚酞的溶液变为无色,可能呈中性,也可能因酸过量而显酸性,故用PH试纸来确认。 稀硫酸(或酸) 乙同学用PH试纸测定管②电极附近溶液时消耗了少量的酸。 【反思与交流】2.2%   增强  增强 【解析】略
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物  质

Ca(HCO3)2

Mg(HCO3)2

Ca(OH)2

Mg(OH)2

CaCO3

MgCO3

溶解性

可溶

可溶

微溶

不溶

不溶

微溶

 

【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2        ,可能含有Ca(OH)2       

【设计方案】

(1)甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,静置。取上层清液滴入Na2CO3溶液  ,如果没有白色沉淀,说明水垢中无             (填化学式)。

(2)乙同学设计了下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分。

 

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其主要实验步骤如下:

①按图组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,逐滴加入足量稀盐酸。若D瓶增重22g,则水垢全部是CaCO3

②待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气;

③称量D瓶内物质增加的质量;

④重复②和③的操作,直至D瓶内物质质量不变。

测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质增加质量的关系如图曲线所示;

 

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【评价】

(1)A瓶中的NaOH溶液起到                  作用。若A瓶中无NaOH溶液,D瓶中的质量将           (填“增大”、“不变”或“减小”)。

(2)一般情况下,两种不同金属形成的碳酸盐与足量盐酸反应时,若两金属的化合价相同、两种盐的质量相同,则相对分子质量小者放出的气体多。分析曲线图可知:水垢中一定含有              (化学式),理由是                                              

(3)装置图中“?”所指处有三根导管同时穿过橡胶塞,已知:导管的直径为8mm,橡胶塞细段直径为3cm。从坚固和美观的角度考虑,请你在由图中标出应在哪三点打孔为好(用圆圈“○”表示打孔位置)。

 

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以上实验         (填“能够”或“不能”)检测出水垢中含有Mg(OH)2

 

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①表示锌粉与稀盐酸反应的曲线为         (填a或b)

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D

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检验氯离子

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方案一

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先加硝酸银溶液,再滴加稀硝酸

加入适量的硝酸钡溶液,过滤

加稀盐酸

方案二

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先加硝酸银溶液,再滴加稀盐酸

加入适量的氯化钡溶液,过滤

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