Question

4．人们的生活用水必需经过一系列净化处理才能使用．
（1）河水经过静置、沉淀、过滤等操作可除去水中不溶性杂质．加放活性炭除去水中的异味，再消毒杀菌可得到自来水．X是一种新型的自来水消毒剂，工业上制取X的化学方程式为：Cl₂+2NaClO₂═2NaCl+2X，
则X的化学式为ClO₂．
（2）判断生活用水硬水还是软水，可加入肥皂水进行检验．生活中常用加热煮沸的方法降低水的硬度．
（3）如图1是水通电分解的示意图．该反应的化学方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（4）水是最常见的溶剂．氯化钠、碳酸钠在不同温度时的溶解度如下表

物质/溶解度/温度	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃
氯化钠	35g	35.5	36g	36.5	37g
碳酸钠	6g	10g	18g	36.5	50g

①依据上表数据，绘制出氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线（如图2），图中能表示碳酸钠溶解度曲线的是A（选填“A”或“B”）．
②图中两物质曲线相交于M点，此点表示的意义是在30℃时氯化钠和碳酸钠的溶解度相等．
③40℃时，把50gA物质放入100g水中，充分搅拌，所得溶液是饱和溶液（选填“饱和”或“不饱和”）．
④生活在盐湖（湖水中主要成分是Na₂CO₃）附近的人们习惯“夏天晒盐”（NaCl），冬天捞碱（Na₂CO₃）．请你答出“冬天捞碱”的道理碳酸钠的溶解度随温度的降低减小明显．

Answer 1

分析 （1）过滤可以把不溶于水的物质除去；由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物X的化学式．
（2）利用肥皂水可以检验水的硬度，加热煮沸可以降低水的硬度
（3）电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2；
（4）根据表格提供的数据结合物质的性质进确定碳酸钠的溶解度曲线；根据交点表示在该温度下物质的溶解度相等解答；根据溶解度曲线确定析出晶体的方法．

解答 解：（1）取此江水样，经静置、沉淀、过滤等操作除去水中不溶性杂质，浑水变清水，然后加入活性炭，利用其吸附性．除去异味，再消毒杀菌得到生活用水；由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式Cl₂+2NaClO₂═2NaCl+2X，反应前氯、钠、氧原子个数分别为4、2、4，反应后的生成物中氯、钠、氧子个数分别为2、2、0，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有2个氯原子和4个氧原子，则每个X分子由1个氯原子和2个氧原子构成，则物质X的化学式为ClO₂．
（2）向水中加入肥皂水时，如果产生的泡沫较多，是软水，如果产生大量浮渣，是硬水；                          
加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度．
（3）水通电分解的化学方程式为：2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（4）①根据表格提供的数据可以看出，碳酸钠的溶解度受温度影响变化较大，故A曲线表示的是碳酸钠的溶解度曲线，故填：A；
②图中两溶解度曲线相交于M点，表示在30℃时氯化钠和碳酸钠的溶解度相等，故填：在30℃时氯化钠和碳酸钠的溶解度相等；
③40℃时，碳酸钠的溶解度是50g，把50gA物质放入100g水中，充分搅拌，所得溶液是饱和溶液，故填：饱和；
④碳酸钠的溶解度随温度的升高变化明显，冬天温度低，碳酸钠在水中的溶解度很小，以晶体的形式析出，故冬天捞碱，故填：碳酸钠的溶解度随温度的降低减小明显．
答案：
（1）过滤；ClO₂；
（2）肥皂水；加热煮沸；
（3）2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑．
（4）①A；②在30℃时氯化钠和碳酸钠的溶解度相等；③饱和；④碳酸钠的溶解度随温度的降低减小明显．

点评 本题难度不是很大，主要考查了固体溶解度曲线的意义及根据固体的溶解度曲线解决相关的问题．