Question

【題目】（12分）2015年3月22日是第二十三屆“世界水日”，主題是“水與可持續發展”。

（1）根據下圖回答問題。

①A圖所示的是水的電解實驗，試管2中收集的氣體是 （填名稱）。

②B圖所示的是活性炭凈水器的示意圖，其中活性炭的作用是 。

③C、D圖所示的是探究鐵生銹條件的實驗，一段時間后發現C中鐵片變紅，D中鐵片依然光亮，對比C、D中的現象，說明決定鐵生銹快慢的一個重要因素是: 。

④E圖所示的是探究燃燒條件實驗，其中熱水作用 。

（2）若用質量分數為10%的氫氧化鈉溶液（密度為1.1g/cm3）配制110g質量分數為5%的氫氧化鈉溶液。

①計算：需10%的氫氧化鈉溶液體積為 mL。

②量取：用量筒量取氫氧化鈉溶液和水，均倒入燒杯中。若量取氫氧化鈉溶液讀數時俯視，而其余操作均正確，這樣配得的溶液的溶質質量分數會 （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）；用量筒量取水。

③混勻：用玻璃棒攪拌，使氫氧化鈉溶液和水混合均勻。

④裝瓶并貼上標簽。

（3）某化學興趣小組為了測定某工廠廢水中硫酸的質量分數，取100g廢水于燒杯中，加入上述配制好的氫氧化鈉溶液80g，恰好完全反應（廢水中無不溶物，其它成份不與氫氧化鈉反應）。請計算廢水中硫酸的質量分數。（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】（1）①氧氣 ②濾去其中不溶性的物質，還可以吸附色素和異味 ③氧氣的濃度

④升溫，使溫度達到白磷的著火點，且使水中的白磷與空氣隔絕（其他合理的答案也給分）

（2）①50 ②偏低

【解析】

試題分析：（1）電解水實驗中與正極產生的是氧氣，用帶火星的小木條檢驗，負極產生的是氫氣，可用燃燒法檢驗，正負兩極氣體的體積比為1:2 ，試管2與試管1的氣體體積比為1:2，故試管2中生成的是氧氣；

活性炭具有疏松多孔的結構，能吸附色素和異味，具有吸附性；

鐵生銹的條件是與水氧氣同時接觸，試管C和試管D中條件的區別是氧氣的濃度不同，根據實驗現象可知，氧氣的濃度越高，越容易生銹；

燃燒需要同時滿足三個條件：一是要有可燃物，二是可燃物要與氧氣接觸，三是溫度要達到可燃物的著火點；以上三個條件都能滿足時，可燃物才能發生燃燒。其中熱水提供的是熱量，使銅片上的白磷達到著火點，同時也使水中的白磷與空氣隔絕；

（2）溶液稀釋的構成中溶質的質量不變，設需要10%的氫氧化鈉溶液的質量為x，10%x=110g×5%，x=55g，它的體積=55g÷1.1g/cm3=50ml；量筒讀數的方法是視線要與凹液面的最低處保持水平，仰視讀數偏小，俯視讀數偏大。若量取氫氧化鈉溶液讀數時俯視，那么實際所得氫氧化鈉溶液的體積偏小，即溶質的質量偏小，那么這樣配得的溶液的溶質質量分數會偏低；

（3）利用化學方程式，根據反應的質量比即可計算出硫酸中溶質的質量。

解：設廢水中硫酸的質量為x

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

80 98

80g×5% x

x=4.9g

答：廢水中硫酸的質量分數4.9%