Question

（12分）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）根据下图回答问题。

①A图所示的是水的电解实验，试管2中收集的气体是        （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        。

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:        。

④E图所示的是探究燃烧条件实验，其中热水作用        。

（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        mL。

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        （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）

Answer

（1）①氧气 ②滤去其中不溶性的物质，还可以吸附色素和异味 ③氧气的浓度

④升温，使温度达到白磷的着火点，且使水中的白磷与空气隔绝（其他合理的答案也给分）

（2）①50 ②偏低

【解析】

试题分析：（1）电解水实验中与正极产生的是氧气，用带火星的小木条检验，负极产生的是氢气，可用燃烧法检验，正负两极气体的体积比为1:2 ，试管2与试管1的气体体积比为1:2，故试管2中生成的是氧气；

活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附色素和异味，具有吸附性；

铁生锈的条件是与水氧气同时接触，试管C和试管D中条件的区别是氧气的浓度不同，根据实验现象可知，氧气的浓度越高，越容易生锈；

燃烧需要同时满足三个条件：一是要有可燃物，二是可燃物要与氧气接触，三是温度要达到可燃物的着火点；以上三个条件都能满足时，可燃物才能发生燃烧。其中热水提供的是热量，使铜片上的白磷达到着火点，同时也使水中的白磷与空气隔绝；

（2）溶液稀释的构成中溶质的质量不变，设需要10%的氢氧化钠溶液的质量为x，10%x=110g×5%，x=55g，它的体积=55g÷1.1g/cm3=50ml；量筒读数的方法是视线要与凹液面的最低处保持水平，仰视读数偏小，俯视读数偏大。若量取氢氧化钠溶液读数时俯视，那么实际所得氢氧化钠溶液的体积偏小，即溶质的质量偏小，那么这样配得的溶液的溶质质量分数会偏低；

（3）利用化学方程式，根据反应的质量比即可计算出硫酸中溶质的质量。

【解析】
设废水中硫酸的质量为x

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

80 98

80g×5% x

x=4.9g

答：废水中硫酸的质量分数4.9%

考点：电解水实验，水的净化，燃烧的条件，溶液的配制，有关化学方程式的计算