Question

11．水是人類寶貴的自然資源

（1）為迎接今年9月在天津舉行的全運會，市民們積極為“美麗天津，綠色全運”做貢獻．琳琳同學對海河的水樣進行了相關研究．
①可以采用PH試紙來測定海河水的酸堿度．
②自制簡易凈水器凈化海河水，其中活性炭起到吸附和過濾的作用．
③日常生活中為了降低水的硬度，常采用的方法是煮沸．
（2）二氧化氯（ClO₂）可用作自來水的消毒劑，工業(yè)上用氯酸鈉（NaClO₄）和鹽酸反應制取二氧化氯，其反應的化學方程式為：2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2X+2NaCl．其中X的化學式為H₂O；二氧化氯中氯元素的化合價為+4．
（3）如圖為NaCl、KNO₃的溶解度曲線（水的密度約為1g/cm³）．
①20℃時，KNO₃的溶解度是31.6g．
②茜茜同學利用溶解度曲線進行了圖2實驗：
甲、乙、丙中為飽和溶液的是乙（選填“甲”、“乙”或“丙”），甲的溶質的質量分數為20%，若將甲溶液稀釋到5%，則需加水的質量為37.5g．
③欲除去KNO₃固體中混有的少量NaCl，提純的方法為降溫結晶．
④若將50℃時NaCl、KNO₃兩種物質的飽和溶液冷卻至20℃，該過程中保持不變的是B（填序號）
A、溶質的質量 B、溶劑的質量 C、溶質的質量分數 D、物質的溶解度．

Answer 1

分析 根據題目信息可知：可以采用PH試紙來測定海河水的酸堿度，自制簡易凈水器凈化海河水，其中活性炭起到吸附和過濾的作用；降低水的硬度的方法是：在生活中是加熱煮沸，在實驗室中是蒸餾；根據質量守恒定律，等號兩邊各原子的種類和數目相等，2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2X+2NaCl中，X中有兩個H原子和一個O原子；二氧化氯中氯元素的化合價為+4價，因為氧元素的化合價是-2價；根據溶解度曲線可知：硝酸鉀和氯化鈉兩種固體物質的溶解度，都是隨溫度升高而增大，而硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高變化比氯化鈉大；20℃時，KNO₃的溶解度是31.6g；圖2中，甲、乙、丙中為飽和溶液的是乙，并且固體有剩余；水的密度約為1g/cm³，因此水的質量=10mL×1g/mL=10g，甲的溶質的質量分數=$\frac{2.5g}{12.5g}×100%$=20%；若將甲溶液稀釋到5%，則需加水的質量為x，（12.5g+x）×5%=2.5g，x=37.5g；欲除去KNO₃固體中混有的少量NaCl，提純的方法為降溫結晶，因為硝酸鉀的溶解度受溫度的影響比氯化鈉大；若將50℃時NaCl、KNO₃兩種物質的飽和溶液冷卻至20℃，該過程中保持不變的是溶劑的質量．

解答 解：（1）根據題目信息可知：可以采用PH試紙來測定海河水的酸堿度，自制簡易凈水器凈化海河水，其中活性炭起到吸附和過濾的作用；降低水的硬度的方法是：在生活中是加熱煮沸，在實驗室中是蒸餾；故答案為：①PH試紙；②吸附；③煮沸；
（2）根據質量守恒定律，等號兩邊各原子的種類和數目相等，2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2X+2NaCl中，X中有兩個H原子和一個O原子；二氧化氯中氯元素的化合價為+4價，因為氧元素的化合價是-2價；故答案為：H₂O；+4；
（3）20℃時，KNO₃的溶解度是31.6g；圖2中，甲、乙、丙中為飽和溶液的是乙，并且固體有剩余；水的密度約為1g/cm³，因此水的質量=10mL×1g/mL=10g，甲的溶質的質量分數=$\frac{2.5g}{12.5g}×100%$=20%；若將甲溶液稀釋到5%，則需加水的質量為x，（12.5g+x）×5%=2.5g，x=37.5g；欲除去KNO₃固體中混有的少量NaCl，提純的方法為降溫結晶，因為硝酸鉀的溶解度受溫度的影響比氯化鈉大；若將50℃時NaCl、KNO₃兩種物質的飽和溶液冷卻至20℃，該過程中保持不變的是溶劑的質量故答案為：①31.6g；②乙；20%；37.5；③降溫結晶；④B；

點評 本考點考查了溶液酸堿度的測定、硬水的軟化、質量守恒定律、溶解度曲線及其應用等，通過溶解度曲線我們可以獲得很多信息；還考查了有關溶液和溶質質量分數的計算，有關的計算要準確，本考點主要出現在選擇題和填空題中．