小华和小慧两位同学分别用如图所示的装置进行电解水实验.该反应

小华和小慧两位同学分别用如图所示的装置进行电解水实验.该反应的化学方程式为  .为了增强水的导电性,实验前小华向水中加入硫酸钠固体.则检验b试管中产生的气体的方法是  

小慧在做实验时误将氯化钠当成硫酸钠加入水中,结果在检验b气体时闻到一股刺激性气味.在老师的指导下小华和小慧一起就这一异常现象开展了研究.

【定性研究】

1.小慧猜想刺激性气味气体是氯化氢或氨气.小华则认为一定不是氨气,理由是  .在老师指导下得知:①食盐水通电时发生反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;

②氯气是一种有刺激性气味的有毒气体.由此可推测该刺激性气味的气体是  

2.为确定剩余溶液中的溶质,小慧进行如下实验,请帮她将实验报告补充完整.

实验操作

实验现象

实验结论

取少量剩余溶液,滴入氯化铜溶液.

产生蓝色絮状沉淀

溶液中含有  

中反应后混合物过滤,向滤液中加入足量稀硝酸再滴入几滴硝酸银溶液

 

溶液中含有氯化钠

小华则认为实验②不能确定一定有氯化钠,理由是 

【定量研究】

两位同学按如图所示的实验步骤进行实验:

(1)步骤②加入的氯化镁溶液必需足量,其目的是  .滴加一定量氯化镁溶液后,判断所加氯化镁溶液是否足量的具体操作:静置,  (写出实验步骤、现象和结论).

(2)计算待测液中氢氧化钠的质量分数 

(3)若步骤④中缺少洗涤干燥的操作,所测定氢氧化钠的质量分数将  (选填“偏大”、“偏小”或“没影响”).

答案

【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;电解水实验;盐的化学性质;书写化学方程式;根据化学反应方程式的计算.

【分析】根据水电解实验的原理、现象及产物检验进行分析,氧气可用带火星木条检验,氢气可用燃着的木条检验;

【定性研究】Ⅰ、根据质量守恒定律进行分析;

Ⅱ、①根据产生蓝色絮状沉淀为氢氧化铜进行分析;

②根据氯离子的检验进行分析;

【定量研究】(1)根据氢氧化钠的性质,氯化镁的性质进行分析;

(2)根据质量分数的计算进行分析;

(3)根据影响计算结果的因素进行分析.

【解答】解:电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2H2↑+O2↑.

电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,二者的体积比水1:2;b中气体体积小为氧气,能使带火星木条复燃;

【定性研究】Ⅰ、根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,反应物中没有氮元素,所以不可能生成氨气;故填:根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,反应物中没有氮元素,所以不可能生成氨气;

食盐水在通电时发生反应:2NaCl+2H2O↑NaOH+H2↑+Cl2↑,氯气是种有刺激性气味的有毒气体,所以该气体为氯气;

Ⅱ、①取少量剩余溶液,滴入氯化铜溶液,产生蓝色絮状沉淀,为氢氧化铜,所以溶液中含有氢氧化钠;故填:氢氧化钠;

②将①中反应后混合物过滤,向滤液中加入足量稀硝酸再滴入几滴硝酸银溶液,产生白色沉淀,为氯化银,说明溶液中含有氯离子;

在①的反应中氯化铜和氢氧化钠反应,生成氯化钠和氢氧化铜,生成物中有氯化钠,向滤液中加入足量稀硝酸再滴入几滴硝酸银溶液,产生白色沉淀,所以不能证明原溶液中含有氯化钠;故填:①的反应中氯化铜和氢氧化钠反应,生成氯化钠和氢氧化铜,生成物中有氯化钠,向滤液中加入足量稀硝酸再滴入几滴硝酸银溶液,产生白色沉淀,所以不能证明原溶液中含有氯化钠;

【定量研究】(1)氢氧化钠和氯化镁反应,生成氯化钠和氢氧化镁,加入氯化镁溶液必需足量,目的是使氢氧化钠完全反应;判断所加氯化镁溶液是否过量的具体操作:静置,取上层溶液,滴加氢氧化钠溶液,如果产生白色沉淀,说明氯化镁过量,如果没有明显现象,说明氯化镁不过量;故填:使氢氧化钠完全反应;取上层溶液,滴加氢氧化钠溶液,如果产生白色沉淀,说明氯化镁过量,如果没有明显现象,说明氯化镁不过量;

(2)设参加反应的氢氧化钠质量为x

MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl

             80                              58

               x                           1.16g

x=1.6g

待测液中氢氧化钠的质量分数=×100%=1.6%;

(3)若步骤④中缺少洗涤干燥的操作,会使氢氧化镁中含有杂质,使质量增大,从而使计算的氢氧化钠质量增大;故填:偏大;

故答案为:

2H2O2H2↑+O2↑;带火星的木条;

【定性研究】Ⅰ、根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,反应物中没有氮元素,所以不可能生成氨气;氯气;

Ⅱ、①氢氧化钠;②产生白色沉淀;

①的反应中氯化铜和氢氧化钠反应,生成氯化钠和氢氧化铜,生成物中有氯化钠,向滤液中加入足量稀硝酸再滴入几滴硝酸银溶液,产生白色沉淀,所以不能证明原溶液中含有氯化钠;

【定量研究】(1)使氢氧化钠完全反应;取上层溶液,滴加氢氧化钠溶液,如果产生白色沉淀,说明氯化镁过量,如果没有明显现象,说明氯化镁不过量;

(2)1.6%;

(3)偏大.

【点评】明确水电解的原理、实验现象和结论解答本题关健.记住电解水时正氧负氢,氢二氧一;氢气具有可燃性,点燃时可能发生爆炸,点燃前要验纯是解答本题关键.

 

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