Question

20．因地临沂河，故我市被称之为临沂．某学校化学兴趣小组的同学从沂河中取水样呈淡黄色，有异味；水样浑浊，有固体小颗粒．
（1）同学们现对水样进行如下处理：向浑浊的天然水中加入明矾做絮凝剂，静置一段时间后，取上层液体过滤，得到略带颜色的液体，过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗（填仪器名称），其中玻璃棒的作用是引流，然后加入活性炭，得澄清无色的水，该变化是物理变化（选填“物理变化”或“化学变化”）．
（2）ClO₂常用语饮用水消毒，制取ClO₂的化学方程式为：2NaClO₂+X=2ClO₂+2NaCl，则X的化学式为Cl₂．
（3）经过处理后的水，我们可以通过加入肥皂水来检测水是硬水还是软水，生活中可以通过煮沸（或加热等）降低水的硬度．
（4）洗衣服需要用水，但衣服上沾有油污却很难用水清洗干净，可用汽油清洗，也可用洗涤剂清洗，试解释用汽油和洗涤剂除油污的原理的不同汽油除去衣服上的油污是溶解现象，洗涤剂除油污是乳化现象．
（5）A、B、C三种固体物质在水中的溶解度曲线如图所示，请回答：
①t₂℃时，A、B两种物质在100g水中达到饱和状态时溶解得质量相等；
②t₃℃时将20gA物质放入50g水中，充分搅拌，所得溶液中溶质的质量分数是20%；
③气体的溶解度随温度的变化规律与C（填“A”、“B”或“C”）相似，现有接近饱和的该物质溶液，使其变成饱和溶液的方法是加C物质．（列举其一即可）

Answer 1

分析 （1）根据过滤可以把不溶于水的物质除去，活性炭具有吸附作用解答；
（2）化学反应前后原子的种类和个数不变，据此解答；
（3）根据使用肥皂水是检验硬水和软水，通过加热煮沸可使水中钙、镁离子形成沉淀而降低水的硬度解答；
（4）根据溶解和乳化的不同点考虑；
（5）①根据溶解度曲线的意义来分析；
②根据t₃℃时A物质的溶解度来分析；
③根据溶解度随温度的变化规律解答．

解答 解：
（1）向浑浊的天然水中加入明矾做絮凝剂，静置一段时间后，取上层液体过滤，得到略带颜色的液体，过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，其中玻璃棒的作用是引流．向滤液中加入活性炭，利用其吸附性可以除去水样中的颜色和异味，过程中没有新物质生成，属于物理变化．
（2）化学反应前后各原子的种类和数目不变，根据化学方程式2NaClO₂+X=2ClO₂↑+2NaCl可知生成物中有2个钠原子、4个氧原子、4个氯原子，反应物中有2个钠原子、4个氧原子、2个氯原子，还少2个氯原子，所以X的化学式为Cl₂；
（3）使用肥皂水是检验硬水和软水最常用的有效方法，加入肥皂水泡沫少者为硬水；通过加热煮沸可使水中钙、镁离子形成沉淀而降低水的硬度；故答案为：肥皂水；煮沸（或加热等）；
（4）油污不溶于水但能溶于汽油，所以汽油除去衣服上的油污是溶解现象，油污虽然不溶于水，但放上洗涤剂后洗涤剂会把油污分解成很小的微粒，用水能够冲洗掉，这属于乳化作用，不是溶解现象；
（5）①：（1）A、B两种物质的溶解度曲线交点对应的温度是t₂℃，说明该温度下两种物质的溶解度相等，也就是t₂℃，A、B两种物质在100g水中达到饱和状态时溶解的质量相等；故填：t₂；
②由溶解度曲线可知，t₃℃时A物质的溶解度是25g，也就是在该温度下，100g水中最多溶解A物质25g，50g水中最多溶解12.5g，那么t₃℃时将20g A物质放入50g水中，充分搅拌，并不能完全溶解，所得溶液为该温度下的饱和溶液，溶液中溶质的质量分数为：$\frac{25g}{25g+100g}$×100%=20%；故填：20%；
③C物质的溶解度随温度的升高而减小，气体的溶解度随温度的变化规律与C相似，现有接近饱和的该物质溶液，使其变成饱和溶液的方法是加C物质或升高温度，
答案：
（1）明矾；漏斗；引流；物理变化；
（2）Cl₂；
（3）肥皂水；煮沸（或加热等）；
（4）汽油除去衣服上的油污是溶解现象，洗涤剂除油污是乳化现象；
（5）①t₂；②20%；③C；加C物质．

点评 本题主要考查净化水的方法，属于基础知识的考查．解答本题关键是要熟悉溶解度曲线的含义，溶解度大小的比较方法，不饱和溶液变为饱和溶液的方法，溶质质量分数的计算方法．