Question

12．水是生命之源，水在生活和化学实验中都有广泛的用途．
（1）明矾常用于净水，其作用是明矾溶于水后生成胶状物对杂质的吸附，使杂质沉降；下列净化水的方法中，净化程度最高的是D（填序号）
A．吸附      B．沉淀      C．过滤       D．蒸馏
（2）电解水实验如图1所示，与直流电源正极相连的玻璃管中生成的气体是氧气，反应的化学方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（3）水是很好的溶剂．下表是KNO₃和KCl在不同温度时的溶解度，请回答下列问题：

温度/℃		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℃时，向两个分别盛有45g KNO₃和KCl固体的烧杯中，各加入100g的水，充分溶解后，结果如图2所示，则乙烧杯中的溶质是KNO₃．
②采用任意一种操作方法，将上述烧杯中的剩余固体全部溶解，并将溶液变为不饱和溶液．下列说法中正确的是ACD（填字母）．
A．溶剂质量可能不变                      B．溶液中溶质的质量分数一定增大
C．溶液质量一定增大                      D．可采用升温或加水的方法
③欲配制溶质的质量分数为20%的硝酸钾饱和溶液，应满足的温度范围是溶液温度不低于t₂℃．
④用98%的浓硫酸10mL（密度1.84g/mL）配制10%的硫酸溶液，需要加水多少毫升？（结果保留1位小数）

Answer 1

分析 （1）根据明矾溶于水后生成胶状物对杂质的吸附，使杂质沉降解答；蒸馏可以得到纯净水，净化程度最高；吸附可以除去水中的色素和异味；过滤、沉降（静置沉淀）可以除去不溶于水的物质；
（2）电解水时根据“正氧负氢、氢二氧一”进行解答；
（3）
①根据在40℃时，KNO₃和KCl溶解度的大小分析；
②根据饱和溶液与不饱和溶液之间的转化关系分析；
③根据欲配制溶质的质量分数为20%的硝酸钾溶液，应满足的温度范围是：溶液温度不低于t₂℃解答；
④根据加水稀释前后溶液中溶质质量不变，利用密度公式和溶质质量分数公式计算可配制成10%的稀硫酸的质量；用配制成的稀硫酸的质量减去浓硫酸的质量便得需要水的质量；

解答 解：
（1）明矾溶于水后生成胶状物对杂质的吸附，使杂质沉降，所以农村常用明矾来净水．
A、吸附沉淀是利用明矾能使水中不溶性固体小颗粒凝聚，而沉降到水底，初步分离；活性炭吸附是除去水中的异味和有色物质．
B、沉降是依靠杂质本身的重力作用，将固体自然沉降到水底，初步分离；
C、过滤可除去水中不溶性固体杂质，所得水还会含有可溶性杂质等；
D、蒸馏，把水通过蒸发、冷凝处理，处理后的水中只含水一种物质，所得水称为蒸馏水为纯净物；因此净化程度最高的方法是蒸馏；
故选D．
（2））电解水时正极产生的是氧气，负极产生的是氢气反应的化学方程式是：2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（3）
①由溶解度可知，在40℃时，KNO₃的溶解度是63.9g，KCl的溶解度是40.0g，由乙烧杯的溶质全部溶解了，说明了乙烧杯中的溶质是KNO₃；
②A、当升高温度时，烧杯中的剩余固体全部溶解，溶液变为不饱和溶液，溶剂质量不变．故A说法正确；               
B．当加入溶剂时，烧杯中的剩余固体全部溶解，溶液变为不饱和溶液，溶液中溶质的质量分数不一定增大．故B说法错误；                 
C．溶质的质量增加了，溶液质量一定增大．故C说法正确；                 
D．可采用升温或加水的方法，都可以使烧杯中的剩余固体全部溶解，溶液变为不饱和溶液，故D说法正确； 
③欲配制溶质的质量分数为20%的硝酸钾溶液，应满足的温度范围是：溶液温度不低于t₂℃；
④设可配制成10%的稀硫酸的质量为x，10mL=10cm³，根据加水稀释前后溶液中溶质质量不变可得：
10%x=1.84g/cm³×10cm³×98%
解得x≈180g；
需要水的质量是：180g-1.84g/cm³×10cm³≈162g；即162ml
答案：
（1）明矾溶于水后生成胶状物对杂质的吸附，使杂质沉降     D
（2）氧气   2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
（3）
①KNO₃ 
②ACD 
③溶液温度不低于t₂℃
④要加水162毫升

点评 本题比较全面考查了水的知识，水的在生产和生活中有着广泛应用，应加强有关知识的学习．在解此类题时，首先分析各种操作的净水效果，然后结合具体的情况进行分析．