Question

13．2015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中收集的氣體是氧氣（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除去水中的色素和異味．
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：氧氣的濃度．
④E圖所示的是探究燃燒條件實驗，其中熱水作用使白磷達到著火點，而紅磷不能達到著火點，且使水中的白磷與空氣隔絕．
（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50mL．
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偏低（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）4.9%．

Answer 1

分析 （1）①根據電解水的實驗：正氧負氫、氫二氧一來分析；
②根據活性炭的性質來分析；
③從鐵生銹的條件是：和氧氣（或空氣）、水分接觸，二者缺一不可去分析解答；
④燒杯中熱水的作用是提供溫度，使水中的白磷與空氣隔絕；
（2）①根據溶液加水稀釋前后溶質質量不變，可利用稀釋前后溶液中溶質質量相等建立方程，計算出所需溶液的質量，然后利用濃稀溶液質量差求得所加水的質量，最后利用公式算出其體積；
②根據俯視讀數偏大分析；
（3）依據硫酸和氫氧化鈉反應的方程式結合氫氧化鈉的質量可以計算出反應的硫酸的質量即可解答本題

解答 解：（1）①試管2中氣體體積較小，是氧氣；故填：氧氣；
②活性炭具有吸附作用，能除去水中的色素和異味，故填：除去水中的色素和異味；
③比較圖C和圖D可以看出二者的不同：C中是純凈的氧氣，D中是含氧氣21%的空氣，二者氧氣的濃度不同，造成了鐵生銹的快慢不同；故答案為：氧氣的濃度；
④燒杯中熱水的作用是：使白磷達到著火點，而紅磷不能達到著火點，且使水中的白磷與空氣隔絕．
故填：使白磷達到著火點，而紅磷不能達到著火點，且使水中的白磷與空氣隔絕；
（2）①設需10%的氫氧化鈉溶液的質量為x
x×10%=110g×5%
解之得 x=55g
需要10%的氫氧化鈉溶液的體積=$\frac{55g}{1.1g/c{m}^{3}}$=50cm³=50mL；
②若量取氫氧化鈉溶液讀數時俯視，則量取的氫氧化鈉偏少，而其余操作均正確，則配得的溶液的溶質質量分數會偏低；
故填：①50；②偏低；
（3）設參與反應的H₂SO₄質量為y，
H₂SO₄+2NaOH=2H₂O+Na₂SO₄
 98     80
 y    80g×5%
$\frac{98}{80}=\frac{y}{80g×5%}$
解得y=4.9g
廢水中硫酸的質量分數為$\frac{4.9g}{100g}×100%$=4.9%．
故填：4.9%．

點評 本題考查了水的電解實驗、活性炭的性質、鐵銹蝕的因素以及根據化學方程式的計算、溶質質量分數的計算等知識，難度適中，根據所學的知識分析解答．