Question

13．2015年3月22日是第二十三届“世界水日”，主题是“水与可持续发展”．

（1）根据图回答问题．
①A图所示的是水的电解实验，试管2中收集的气体是氧气（填名称）．
②B图所示的是活性炭净水器的示意图，其中活性炭的作用是除去水中的色素和异味．
③C、D图所示的是探究铁生锈条件的实验，一段时间后发现C中铁片变红，D中铁片依然光亮，对比C、D中的现象，说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是：氧气的浓度．
④E图所示的是探究燃烧条件实验，其中热水作用使白磷达到着火点，而红磷不能达到着火点，且使水中的白磷与空气隔绝．
（2）若用质量分数为10%的氢氧化钠溶液（密度为1.1g/cm³）配制110g质量分数为5%的氢氧化钠溶液．
①计算：需10%的氢氧化钠溶液体积为50mL．
②量取：用量筒量取氢氧化钠溶液和水，均倒入烧杯中．若量取氢氧化钠溶液读数时俯视，而其余操作均正确，这样配得的溶液的溶质质量分数会偏低（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）；用量筒量取水．
③混匀：用玻璃棒搅拌，使氢氧化钠溶液和水混合均匀．
④装瓶并贴上标签．
（3）某化学兴趣小组为了测定某工厂废水中硫酸的质量分数，取100g废水于烧杯中，加入上述配制好的氢氧化钠溶液80g，恰好完全反应（废水中无不溶物，其它成份不与氢氧化钠反应）．请计算废水中硫酸的质量分数．（写出计算过程）4.9%．

Answer 1

分析 （1）①根据电解水的实验：正氧负氢、氢二氧一来分析；
②根据活性炭的性质来分析；
③从铁生锈的条件是：和氧气（或空气）、水分接触，二者缺一不可去分析解答；
④烧杯中热水的作用是提供温度，使水中的白磷与空气隔绝；
（2）①根据溶液加水稀释前后溶质质量不变，可利用稀释前后溶液中溶质质量相等建立方程，计算出所需溶液的质量，然后利用浓稀溶液质量差求得所加水的质量，最后利用公式算出其体积；
②根据俯视读数偏大分析；
（3）依据硫酸和氢氧化钠反应的方程式结合氢氧化钠的质量可以计算出反应的硫酸的质量即可解答本题

解答 解：（1）①试管2中气体体积较小，是氧气；故填：氧气；
②活性炭具有吸附作用，能除去水中的色素和异味，故填：除去水中的色素和异味；
③比较图C和图D可以看出二者的不同：C中是纯净的氧气，D中是含氧气21%的空气，二者氧气的浓度不同，造成了铁生锈的快慢不同；故答案为：氧气的浓度；
④烧杯中热水的作用是：使白磷达到着火点，而红磷不能达到着火点，且使水中的白磷与空气隔绝．
故填：使白磷达到着火点，而红磷不能达到着火点，且使水中的白磷与空气隔绝；
（2）①设需10%的氢氧化钠溶液的质量为x
x×10%=110g×5%
解之得 x=55g
需要10%的氢氧化钠溶液的体积=$\frac{55g}{1.1g/c{m}^{3}}$=50cm³=50mL；
②若量取氢氧化钠溶液读数时俯视，则量取的氢氧化钠偏少，而其余操作均正确，则配得的溶液的溶质质量分数会偏低；
故填：①50；②偏低；
（3）设参与反应的H₂SO₄质量为y，
H₂SO₄+2NaOH=2H₂O+Na₂SO₄
 98     80
 y    80g×5%
$\frac{98}{80}=\frac{y}{80g×5%}$
解得y=4.9g
废水中硫酸的质量分数为$\frac{4.9g}{100g}×100%$=4.9%．
故填：4.9%．

点评 本题考查了水的电解实验、活性炭的性质、铁锈蚀的因素以及根据化学方程式的计算、溶质质量分数的计算等知识，难度适中，根据所学的知识分析解答．