Question

11．水是人类宝贵的自然资源

（1）为迎接今年9月在天津举行的全运会，市民们积极为“美丽天津，绿色全运”做贡献．琳琳同学对海河的水样进行了相关研究．
①可以采用PH试纸来测定海河水的酸碱度．
②自制简易净水器净化海河水，其中活性炭起到吸附和过滤的作用．
③日常生活中为了降低水的硬度，常采用的方法是煮沸．
（2）二氧化氯（ClO₂）可用作自来水的消毒剂，工业上用氯酸钠（NaClO₄）和盐酸反应制取二氧化氯，其反应的化学方程式为：2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2X+2NaCl．其中X的化学式为H₂O；二氧化氯中氯元素的化合价为+4．
（3）如图为NaCl、KNO₃的溶解度曲线（水的密度约为1g/cm³）．
①20℃时，KNO₃的溶解度是31.6g．
②茜茜同学利用溶解度曲线进行了图2实验：
甲、乙、丙中为饱和溶液的是乙（选填“甲”、“乙”或“丙”），甲的溶质的质量分数为20%，若将甲溶液稀释到5%，则需加水的质量为37.5g．
③欲除去KNO₃固体中混有的少量NaCl，提纯的方法为降温结晶．
④若将50℃时NaCl、KNO₃两种物质的饱和溶液冷却至20℃，该过程中保持不变的是B（填序号）
A、溶质的质量 B、溶剂的质量 C、溶质的质量分数 D、物质的溶解度．

Answer 1

分析 根据题目信息可知：可以采用PH试纸来测定海河水的酸碱度，自制简易净水器净化海河水，其中活性炭起到吸附和过滤的作用；降低水的硬度的方法是：在生活中是加热煮沸，在实验室中是蒸馏；根据质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目相等，2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2X+2NaCl中，X中有两个H原子和一个O原子；二氧化氯中氯元素的化合价为+4价，因为氧元素的化合价是-2价；根据溶解度曲线可知：硝酸钾和氯化钠两种固体物质的溶解度，都是随温度升高而增大，而硝酸钾的溶解度随温度的升高变化比氯化钠大；20℃时，KNO₃的溶解度是31.6g；图2中，甲、乙、丙中为饱和溶液的是乙，并且固体有剩余；水的密度约为1g/cm³，因此水的质量=10mL×1g/mL=10g，甲的溶质的质量分数=$\frac{2.5g}{12.5g}×100%$=20%；若将甲溶液稀释到5%，则需加水的质量为x，（12.5g+x）×5%=2.5g，x=37.5g；欲除去KNO₃固体中混有的少量NaCl，提纯的方法为降温结晶，因为硝酸钾的溶解度受温度的影响比氯化钠大；若将50℃时NaCl、KNO₃两种物质的饱和溶液冷却至20℃，该过程中保持不变的是溶剂的质量．

解答 解：（1）根据题目信息可知：可以采用PH试纸来测定海河水的酸碱度，自制简易净水器净化海河水，其中活性炭起到吸附和过滤的作用；降低水的硬度的方法是：在生活中是加热煮沸，在实验室中是蒸馏；故答案为：①PH试纸；②吸附；③煮沸；
（2）根据质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目相等，2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2X+2NaCl中，X中有两个H原子和一个O原子；二氧化氯中氯元素的化合价为+4价，因为氧元素的化合价是-2价；故答案为：H₂O；+4；
（3）20℃时，KNO₃的溶解度是31.6g；图2中，甲、乙、丙中为饱和溶液的是乙，并且固体有剩余；水的密度约为1g/cm³，因此水的质量=10mL×1g/mL=10g，甲的溶质的质量分数=$\frac{2.5g}{12.5g}×100%$=20%；若将甲溶液稀释到5%，则需加水的质量为x，（12.5g+x）×5%=2.5g，x=37.5g；欲除去KNO₃固体中混有的少量NaCl，提纯的方法为降温结晶，因为硝酸钾的溶解度受温度的影响比氯化钠大；若将50℃时NaCl、KNO₃两种物质的饱和溶液冷却至20℃，该过程中保持不变的是溶剂的质量故答案为：①31.6g；②乙；20%；37.5；③降温结晶；④B；

点评 本考点考查了溶液酸碱度的测定、硬水的软化、质量守恒定律、溶解度曲线及其应用等，通过溶解度曲线我们可以获得很多信息；还考查了有关溶液和溶质质量分数的计算，有关的计算要准确，本考点主要出现在选择题和填空题中．