Question

18．電解水實驗可以確定水的組成．甲、乙、丙三位同學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電性，硫酸鈉溶液呈中性．

【實驗與討論】
三位同學分別向U形管中加入含有酚酞的硫酸鈉溶液，接通直流電，觀察現象，電解一段時間后，斷開電源．
（1）實驗中發現試管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）甲同學將實驗后U形管中的溶液按圖Ⅱ所示倒入燒杯中，發現紅色立刻消失．乙同學、丙同學將試驗后U形管中的溶液按圖Ⅲ所示分別倒入燒杯中，發現紅色不完全消失．經討論與分析，乙、丙同學的試驗中溶液的紅色不消失，原因可能是酸不足（或酸液殘留在管壁上等）．
（3）甲、乙、丙同學分別用蒸餾水洗滌U形管、碳棒等，再將洗滌液倒入自己實驗的燒杯中，觀察現象：
甲同學的溶液仍為無色．
乙同學的溶液中紅色仍不消失．
丙同學的溶液中紅色恰好褪去（或立即消失）．
（4）甲、乙、丙同學分析了實驗現象，為確證溶液的酸堿性，又進行下列實驗：
甲同學用pH試紙來測定溶液，原因是實驗中滴加酚酞的溶液變為無色，可能呈中性，也可能因酸過量而呈酸性，故用pH試紙來確認．
乙同學向溶液中滴加稀硫酸（或酸），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乙同學用pH試紙測定管②電極附近溶液時消耗了少量酸．
【解釋與結論】
用硫酸鈉增強水的導電性時，電解后溶液混合均勻，呈中性．
【交流與反思】
甲同學取55g質量分數為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量分數為2.2%．
甲同學的老師上課時用NaOH增強水的導電性，電解后溶液的堿性增強．
乙同學的老師上課時用H₂SO₄增強水的導電性，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，解題的關鍵是判斷溶液里面的成分．

解答 解：根據實驗的結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）丙同學的溶液中酸與堿恰好完全反應了．
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沒有現象，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為無色，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】甲同學消耗了5克水，溶液還剩50克，而溶質沒有變還是55×2%=1.1g．所以電解后的溶液中溶質的質量分數為$\frac{1.1g}{50g}$×100%=2.2%．為提高水的導電性，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．
答案：
（1）堿；酸；
（2）不足（或酸液殘留在管壁上等）；
（3）恰好褪去（或立即消失）；
（4）pH試紙；實驗中滴加酚酞的溶液變為無色，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】2.2%；增強；增強．

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