Question

12．水是生命之源，水在生活和化學(xué)實(shí)驗(yàn)中都有廣泛的用途．
（1）明礬常用于凈水，其作用是明礬溶于水后生成膠狀物對雜質(zhì)的吸附，使雜質(zhì)沉降；下列凈化水的方法中，凈化程度最高的是D（填序號）
A．吸附      B．沉淀      C．過濾       D．蒸餾
（2）電解水實(shí)驗(yàn)如圖1所示，與直流電源正極相連的玻璃管中生成的氣體是氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（3）水是很好的溶劑．下表是KNO₃和KCl在不同溫度時(shí)的溶解度，請回答下列問題：

溫度/℃		0	10	20	30	40	50	60	70
溶解度/g	KNO3	13.3	20.9	31.6	45.8	63.9	85.5	110	138
	KCl	27.6	31.0	34.0	37.0	40.0	42.6	45.5	48.3

①40℃時(shí)，向兩個(gè)分別盛有45g KNO₃和KCl固體的燒杯中，各加入100g的水，充分溶解后，結(jié)果如圖2所示，則乙燒杯中的溶質(zhì)是KNO₃．
②采用任意一種操作方法，將上述燒杯中的剩余固體全部溶解，并將溶液變?yōu)椴伙柡腿芤海�下列說法中正確的是ACD（填字母）．
A．溶劑質(zhì)量可能不變                      B．溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定增大
C．溶液質(zhì)量一定增大                      D．可采用升溫或加水的方法
③欲配制溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的硝酸鉀飽和溶液，應(yīng)滿足的溫度范圍是溶液溫度不低于t₂℃．
④用98%的濃硫酸10mL（密度1.84g/mL）配制10%的硫酸溶液，需要加水多少毫升？（結(jié)果保留1位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)明礬溶于水后生成膠狀物對雜質(zhì)的吸附，使雜質(zhì)沉降解答；蒸餾可以得到純凈水，凈化程度最高；吸附可以除去水中的色素和異味；過濾、沉降（靜置沉淀）可以除去不溶于水的物質(zhì)；
（2）電解水時(shí)根據(jù)“正氧負(fù)氫、氫二氧一”進(jìn)行解答；
（3）
①根據(jù)在40℃時(shí)，KNO₃和KCl溶解度的大小分析；
②根據(jù)飽和溶液與不飽和溶液之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析；
③根據(jù)欲配制溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的硝酸鉀溶液，應(yīng)滿足的溫度范圍是：溶液溫度不低于t₂℃解答；
④根據(jù)加水稀釋前后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量不變，利用密度公式和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算可配制成10%的稀硫酸的質(zhì)量；用配制成的稀硫酸的質(zhì)量減去濃硫酸的質(zhì)量便得需要水的質(zhì)量；

解答 解：
（1）明礬溶于水后生成膠狀物對雜質(zhì)的吸附，使雜質(zhì)沉降，所以農(nóng)村常用明礬來凈水．
A、吸附沉淀是利用明礬能使水中不溶性固體小顆粒凝聚，而沉降到水底，初步分離；活性炭吸附是除去水中的異味和有色物質(zhì)．
B、沉降是依靠雜質(zhì)本身的重力作用，將固體自然沉降到水底，初步分離；
C、過濾可除去水中不溶性固體雜質(zhì)，所得水還會含有可溶性雜質(zhì)等；
D、蒸餾，把水通過蒸發(fā)、冷凝處理，處理后的水中只含水一種物質(zhì)，所得水稱為蒸餾水為純凈物；因此凈化程度最高的方法是蒸餾；
故選D．
（2））電解水時(shí)正極產(chǎn)生的是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（3）
①由溶解度可知，在40℃時(shí)，KNO₃的溶解度是63.9g，KCl的溶解度是40.0g，由乙燒杯的溶質(zhì)全部溶解了，說明了乙燒杯中的溶質(zhì)是KNO₃；
②A、當(dāng)升高溫度時(shí)，燒杯中的剩余固體全部溶解，溶液變?yōu)椴伙柡腿芤�，溶劑質(zhì)量不變．故A說法正確；               
B．當(dāng)加入溶劑時(shí)，燒杯中的剩余固體全部溶解，溶液變?yōu)椴伙柡腿芤海�溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不一定增大．故B說法錯(cuò)誤；                 
C．溶質(zhì)的質(zhì)量增加了，溶液質(zhì)量一定增大．故C說法正確；                 
D．可采用升溫或加水的方法，都可以使燒杯中的剩余固體全部溶解，溶液變?yōu)椴伙柡腿芤�，故D說法正確； 
③欲配制溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的硝酸鉀溶液，應(yīng)滿足的溫度范圍是：溶液溫度不低于t₂℃；
④設(shè)可配制成10%的稀硫酸的質(zhì)量為x，10mL=10cm³，根據(jù)加水稀釋前后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量不變可得：
10%x=1.84g/cm³×10cm³×98%
解得x≈180g；
需要水的質(zhì)量是：180g-1.84g/cm³×10cm³≈162g；即162ml
答案：
（1）明礬溶于水后生成膠狀物對雜質(zhì)的吸附，使雜質(zhì)沉降     D
（2）氧氣   2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
（3）
①KNO₃ 
②ACD 
③溶液溫度不低于t₂℃
④要加水162毫升

點(diǎn)評 本題比較全面考查了水的知識，水的在生產(chǎn)和生活中有著廣泛應(yīng)用，應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)知識的學(xué)習(xí)．在解此類題時(shí)，首先分析各種操作的凈水效果，然后結(jié)合具體的情況進(jìn)行分析．