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第6讲 水和溶液-全国初中化学竞赛试题精编
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全国初中化学竞赛试题精编
第6讲 水和溶液
一、选择题
1. （2021年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）t℃时，加热烧杯中的石灰水，发现溶液变浑浊，测得此时溶液的 pH＞7。关于溶液变浑浊的原因，同学们有两种观点：①Ca(OH)2 的溶解度随温度升高而减小；②Ca(OH)2 与空气中的 CO2 反应。他们设计以下方案进行探究，其中没有意义的是（ ）
A. 将装有浊液的烧杯，用冷水冷却，恢复至 t℃，观察浑浊是否消失
B. 取适量浊液，过滤，往滤渣中加入盐酸，观察是否有气泡产生
C. 取适量浊液，过滤，往滤液中加入 Na2CO3 溶液，观察是否有沉淀生成
D. 其他条件不变，隔绝空气，再做一个加热石灰水的对比实验
【答案】C
【解析】
t℃时，加热烧杯中的石灰水，发现溶液变浑浊，说明氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，测得此时溶液的pH＞7，则溶液显碱性，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水。
A、将装有浊液烧杯，用冷水冷却，恢复至 t℃，观察浑浊是否消失，可以判断氢氧化钙的溶解度随温度变化情况，故A正确；
B、取适量浊液，过滤，往滤渣中加入盐酸，观察是否有气泡产生，可以判断氢氧化钙是否变质，故B正确；
C、取适量浊液，过滤，往滤液中加入 Na2CO3 溶液，观察是否有沉淀生成，若氢氧化钙是部分变质或未变质，滤液中氢氧化钙都能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，若氢氧化钙完全变质，则滤液中不存在氢氧化钙，加入碳酸钠无明显现象，实验无意义，故C不正确；
D、其他条件不变，隔绝空气，再做一个加热石灰水的对比实验，可以判断是否有其他影响因素，故D正确。故选C。
2. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）某同学在室温下(20℃)称 7.5g 物质 N 的固体颗粒，加入50mL 水中(物质 N 不与水反应且溶解度随温度的升高而增大)，最终形成无色溶液。通过传感器测得溶液温度变化情况如图所示。根据实验下列说法正确的是
①物质 N 一定易溶于水
②a、c 两点时 N 的溶解度一定相同
③b、c 两点时 N 溶液浓度一定相同
④b 点时溶液可能是N的饱和溶液
⑤改变加入N的质量，可能观察到 a、b、c 处只有c处有固体剩余
A. ①②③ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①②⑤
【答案】A
【解析】
①物质 N 不与水反应且溶解度随温度的升高而增大，室温下(20℃)称 7.5g 物质 N 的固体颗粒，加入50mL水中，最终形成无色溶液，则50g水中溶解7.5g N物质，100g中溶解的N物质的质量为＞10g，则物质 N 一定易溶于水，故正确；
②a、c 两点时温度相同，则N的溶解度一定相同，故正确；
③室温下(20℃)称 7.5g 物质 N 的固体颗粒，加入50mL水中，最终形成无色溶液，b、c 两点的溶液的组成不变，则N 溶液浓度一定相同，故正确；
④b点时溶液温度大于20℃，溶液是N的不饱和溶液，故不正确；
⑤a、c的温度相同，溶解度相同，改变加入N的质量，可能观察到a、b、c 处a、c处均有固体剩余，故不正确。
故选A。
3. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛(CESL)决赛）下表表示夏季某湖泊随水深不同，水温和水中溶解氧的变化情况。收集这些数据是为了研究一些问题。根据数据，下列说法不正确的是
水深(m)
水面
1
5
9
13
17
21
水温(℃)
23
22
20
10
5
4
4
溶解氧(mg/100mL)
12
12
9
4
3
2
2
A. 鱼有时游到湖面甚至将嘴伸出湖面进行呼吸可能是为了获得足够的氧气
B. 该湖泊的水温和溶解氧仅与阳光能射入湖水的深度密切相关
C. 该湖泊水中的溶解氧主要来自浮游植物的光合作用
D. 该湖泊水深超过17m后，水深和水温对溶解氧的影响就很小了
【答案】BC
【解析】
A、鱼呼吸需要氧气，离水面越近溶解氧越多，所以鱼有时游到湖面甚至将嘴伸出湖面进行呼吸可能是为了获得足够的氧气，正确。
B、从表中无法看出该湖泊的水温和溶解氧与阳光能射入湖水的深度密切相关，但是否有其他影响溶解氧的因素，题干信息无法得知，错误。
C、如该湖泊水中的溶解氧主要来自浮游植物的光合作用，则水面溶解氧和较浅水深处的溶解氧应该相差不大，而表中差距很大，所以该湖泊水中的溶解氧不是主要来自浮游植物的光合作用，错误。
D、该湖泊水深超过17m后，水温为4℃，而4℃时水密度最大，所以之后水温也应为4℃，从水深17m和21m对应的温度和溶解氧可知，该湖泊水深超过17m后，水深和水温对溶解氧的影响就很小了。正确。
故选BC。
4. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛(CESL)决赛）NaCl质量分数较大的食盐水可用来清洗化脓的创口，以杀死部分细菌。盐水杀菌的机理是
A. 病毒无法在盐水的环境中生存
B. NaCl质量分数较大的盐水能溶解细菌
C. NaCl质量分数较大的盐水的pH较小，细菌无法存活
D. 盐水中的NaCl的质量分数大于细菌的细胞液中的，使细菌因失水而死亡
【答案】D
【解析】
NaCl质量分数较大的食盐水可用来清洗化脓的创口，以杀死部分细菌，是因为浓盐水溶质质量分数大于细菌内细胞液中溶质质量分数，使细菌失水死亡。
A、有些病毒不能在盐水中生存，有个别耐盐病毒可以在盐水中生存，故该项说法错误；
B、盐水不能溶解细菌，而是因为浓盐水溶质质量分数大于细菌内细胞液中溶质质量分数，使细菌失水死亡，故该项说法错误；
C、NaCl质量分数较大的盐水显中性，pH为7，有个别耐盐病毒可以在盐水中生存，故该项说法错误；
D、盐水中的NaCl的质量分数大于细菌的细胞液中的溶质质量分数，细菌会因失水而死亡，达到杀菌作用，故该项说法正确。
故选D。
5.（2021年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）如图是几种的溶解度曲线。下列说法正确的是
A. 40℃将35g食盐溶于100g水，降温至0℃时，可析出氯化钠晶体
B. 20℃时，硝酸钾饱和溶液的质量分数是31.6％
C. 60℃时，200水中溶解80g硫酸铜达到饱和，当降温至30℃时，可析出30g硫酸铜体(即CuSO4·5H2O)
D. 30℃时，将35g硝酸钾和35g食盐同时溶于100水中，蒸发时先析出的是氯化钠晶体
【答案】D
【解析】
A、由图可知，0℃氯化钠溶解度为35.7g大于35g，故 40℃将35食盐溶于100g水，降温至0℃时，得到氯化钠的不饱和溶液，没有晶体析出，错误；
B、20℃时，硝酸钾溶解度为31.6g，此时饱和溶液的质量分数是 ，错误；
C、60℃时，硫酸铜溶解度为40g，200水中溶解80g硫酸铜达到饱和；30℃时，硫酸铜溶解度为25g，当降温至30℃时，析出的不是CuSO4而是CuSO4·5H2O，导致溶液中水的质量小于200g，会析出更多硫酸铜晶体，故析出硫酸铜晶体(即CuSO4·5H2O)质量大于30g，错误；
D、30℃时，氯化钠溶解度更小，将35g硝酸钾和35g食盐同时溶于100水中，蒸发时先析出的是氯化钠晶体，正确。
故选D。
6. （安徽芜湖市第二十九中学2021-2022学年上学期竞赛）当水的温度和压强升高到临界点(t=374.3 ℃，p=22.05 MPa)以上时，水就处于超临界状态，该状态的水称为超临界水。超临界水具有通常状态下水所没有的特殊性质：它可以和空气、氧气及一些有机物质均匀混合；如果超临界水中同时溶有氧气和有机物，则有机物可迅速被氧化为二氧化碳、氮气、水等小分子化合物。有关超临界水的叙述错误的是
A. 超临界水可处理有机废物 B. 超临界水是一种新物质
C. 超临界水是水的一种状态 D. 超临界水氧化技术不形成二次污染
【答案】B
【解析】
A、根据题意“超临界水中同时溶有氧气和有机物，则有机物可迅速被氧化为二氧化碳、氮气、水等小分子化合物”，可知超临界水可处理有机废物，说法正确；B、超临界水也是由水分子构成的，不是一种新的物质，说法错误；C、超临界水是当水的温度和压强升高到临界点(t=374.3 ℃，p=22.05 MPa)以上时的一种状态，说法正确；D、根据题意“超临界水中同时溶有氧气和有机物，则有机物可迅速被氧化为二氧化碳、氮气、水等小分子化合物”，可知生成物对环境没有污染，说法正确。故选B。
7．超临界水是指当气压和温度达到一定值时，因高温而膨胀的水的密度和因高压而被压缩的水蒸气的密度正好相同时的水。简单地说超临界水就是一种介于液体和气体之间的水。下列有关超临界水的说法正确的是（ ）
A．超临界水是一种混合物
B．超临界水中分子间没有间隙
C．超临界水与普通水的化学性质有较大差异
D．超临界水也是由氢、氧两种元素组成的
【答案】D
【解析】A、超临界水就是一种介于液体和气体之间的水，超临界水由水一种物质组成，是一种纯净物，故A不符合题意；
B、分子之间都存在间隙，超临界水中分子间有间隙，故B不符合题意；
C、超临界水与普通水均由水分子构成，化学性质没有差异，故C不符合题意；
D、超临界水就是一种介于液体和气体之间的水，水是由氢元素和氧元素组成的，则超临界水也是由氢、氧两种元素组成的，故D符合题意。
故答案为：D。
8．生产自来水的主要步骤如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．“净化后的水”属于纯净物
B．步骤①②主要是去除可溶性杂质
C．步骤③④的作用完全相同
D．x、y、z分别是明矾、活性炭、氯气
【答案】D
【解析】A. “净化后的水” 中仍含有多种可溶性物质，属于混合物，不符合题意；
B. 步骤①②主要是去除难溶性杂质 ，不符合题意；
C. 步骤③是活性炭吸附色素或异味，④是消毒杀菌，作用不相同 ，不符合题意；
D. x为怒絮凝剂，作用是吸附沉降、y是吸附色素和异味，z为消毒，分别是明矾、活性炭、氯气 ，符合题意；
故答案为：D
9. （湖南怀化市2020-2021下学期6月化学竞赛）在恒温条件下，将质量相等的三份KNO3的不饱和溶液分别蒸发5g，10g，15g水后，析出KNO3晶体的质量依次为ag，bg，cg，则a, b, c三者关系是
A. c=2a-b B. c=2b-a C. a=c-2b D. a=c-b
【答案】B
【解析】
在恒温条件下，将硝酸钾的不饱和溶液蒸发5g水，析出硝酸钾晶体的质量为ag，析出晶体后变为饱和溶液，继续蒸发5g水，继续析出晶体(b-a)g，继续蒸发5g水，继续析出晶体(c-b)g，故b-a=c-b，c=2b-a。
故选B。
10. （陕西省咸阳市泾阳县2020-2021学科竞赛）甲、乙两种均不含结晶水的固体物质（设它们从溶液中析出时也都不含结晶水）的溶解度曲线如右图所示。下列说法正确的是（ ）
A. t1℃时，将甲、乙各17g分别加入到50g水中，所得两溶液的质量相等
B. 将甲、乙两种溶液由t3℃降温至t2℃，所得两溶液中溶质质量分数一定相等
C. 若甲中混有少量的乙，可先配制较高温度下甲的饱和溶液，再采用降温结晶的方法提纯甲
D. 将t3℃时甲的饱和溶液100g降温至t1℃，析出甲的质量是59.4g
【答案】C
【解析】
A、 t1℃时，甲、乙的溶解度分别为31.6g、36 g，根据溶解度概念可知，t1℃时，100g水中最多溶解甲、乙的质量分别为31.6g、36 g，将甲、乙各17g分别加入到50g水中，甲只能溶解15.8g，乙能完全溶解，所得两溶液的质量不相等，故A错误；
B、由于没有确定溶液是否饱和，将甲、乙两种溶液由t3℃降温至t2℃，所得两溶液中溶质质量分数不一定相等，故B错误；
C、甲、乙的溶解度都温度的降低而降低，甲的溶解度受温度影响较大，乙的溶解度受温度影响较小， 若甲中混有少量的乙，可先配制较高温度下甲的饱和溶液，再采用降温结晶的方法提纯甲，故C正确；
D、t3℃时甲的溶解度为91g，t1℃时，甲的溶解度为31.6g，设：将t3℃时甲的饱和溶液100g降温至t1℃，析出甲的质量是x，则有： x≈31.1g，故D错误。故选C。
11. （2022江苏盐城市射阳县综合素质能力竞赛）同学们在配制硝酸钾溶液时得到下表数据，据此分析以下说法正确的是
序号
温度/℃
水的质量/g
加入硝酸钾质量/g
所得溶液质量/g
①
10
100
40
120.9
②
60
50
20
70
A. 10℃时硝酸钾的溶解度为40g
B. 实验②所得溶液一定是60℃时硝酸钾的饱和溶液
C. 要将实验①中剩余硝酸钾全部溶解，只能采用加水的方法
D. 若将实验②所得溶液降温至10℃，则溶液的溶质质量分数会变小
【答案】D
【解析】
A、10℃时，100g水加40g硝酸钾溶液质量120.9g，只溶解溶质120.9g-100g=20.9g，10℃时硝酸钾的溶解度为20.9g，A错误。
B、实验②所得溶液不一定是60℃时硝酸钾的饱和溶液，可能是不饱和溶液，B错误。
C、要将实验①中剩余硝酸钾全部溶解，除能采用加水的方法，还可以升高温度，C错误。
D、若将实验②所得溶液降温至10℃，50g水能溶解溶质20.9g=10.45g<20g，溶质会结晶析出，则溶液的溶质质量分数会变小，D正确。
故选：D。
12. （2022山东省第三届学科素养知识竞赛）甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是
A. t1℃时，将等质量的甲、乙分别配成饱和溶液，所得溶液质量：甲>乙
B. 将 t1℃时甲、丙的饱和溶液升温到 t2℃，两种溶液中溶质的质量分数相等
C. 将 t2℃时甲的饱和溶液变为 t3℃时甲的饱和溶液，可以采用蒸发水的方法
D. 将 t3℃时三种物质的饱和溶液恒温蒸发等量水后，析出溶质的质量：甲>乙>丙
【答案】ACD
【解析】
A、t1℃时，将等质量的甲、乙分别配成饱和溶液，如图，根据甲和乙的溶解度关系是甲<乙，则甲所需的水质量更多，则所得溶液质量：甲>乙，选项正确；
B、将 t1℃时甲、丙的饱和溶液升温到 t2℃，甲的解度随温度升高而变大，则溶液变为不饱和，溶质、溶剂质量不变，溶质质量分数与 t1℃时甲饱和溶液相等；而丙溶解度随温度升高而减小，则变为 t2℃时丙的饱和溶液，如图此时丙的溶解度大于 t1℃时甲的溶解度，故溶质质量分数关系是丙>甲，选项错误；
C、将 t2℃时甲的饱和溶液变为 t3℃时甲的饱和溶液，由甲的溶解度随温度升高而变大，则可以采用蒸发水的方法，既可以升高温度又能达到在溶解度变大的时候溶剂减小，从而使其成为t3℃时饱和溶液，选项正确；
D、将 t3℃时三种物质的饱和溶液恒温蒸发等量水后，如图，三者溶解度关系是甲>乙>丙，则析出溶质的质量：甲>乙>丙，选项正确；
故选：ACD。
13．某兴趣小组进行了化学探究活动。
实验一：相同条件下，将10.00g下列物质分别置于相同规格的烧杯中，敞口放置在空气中，烧杯中物质质量随时间变化如下表。
时间
水
饱和石灰水
稀盐酸
浓硫酸
氢氧化钠溶液
n小时
8.14g
8.32g
8.62g
11.16g
9.36g
2n小时
5.74g
5.93g
6.67g
12.53g
8.45g
实验二：
下列说法错误的是（ ）
A．浓硫酸敞口久置后浓度会变小
B．实验二的溶液①中溶质只有Na2CO3
C．稀盐酸敞口久置后浓度可能会变大
D．饱和石灰水的质量变化小于水的质量变化，原因之一是饱和石灰水吸收了空气中的CO2
【答案】B
【解析】A. 浓硫酸敞口久置于空气中，其浓度会变小，是因为浓硫酸具有吸水性，故说法正确，不符合题意； B. 从实验一知道，氢氧化钠溶液的质量变化小于水的质量变化，原因之一是氢氧化钠溶液吸收了空气中的CO2，产生了Na2CO3，溶液①中加入50g 7.3%的稀盐酸后，溶液质量是68.8g，则没有物质逸出，盐酸是和先与溶液①还没有变质的氢氧化钠反应，导致盐酸的量不足，和Na2CO3反应只能产生碳酸氢钠，而不能放出二氧化碳气体，所以溶液①的溶质还有氢氧化钠，故说法错误，符合题意；C. 稀盐酸敞口久置后浓度可能会变大，因为盐酸中水的蒸发量可能大于氯化氢的蒸发量，故说法正确，不符合题意；D. 饱和石灰水中的氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，所以饱和石灰水的质量变化小于水的质量变化，故说法正确，不符合题意。
故答案为：B。
14. （2022年江西赣州市会昌县研学监测）20℃时，将等质量不含结晶水的甲、乙固体分别加入到盛有100g水的烧杯中，充分搅拌后现象如图1，加热到50℃时现象如图2（不考虑水分蒸发），甲、乙固体的溶解度曲线如图3。下列说法正确的是
A. 图1中乙一定是不饱和溶液 B. 图2中两溶液中溶质的质量分数一定相等
C. 图3中N表示甲的溶解度曲线 D. 图2中两溶液降温至30℃一定都会析出晶体
【答案】B
【解析】
A、图1中，甲烧杯中有固体未完全溶解，所以甲此时一定是饱和溶液，乙中固体全部溶解，乙可能是不饱和溶液，也可能恰好饱和，故A选项错误；
B、图2中，两溶液中的溶剂都是100g水，且加入的等质量的甲和乙都已经完全溶解了，即溶质的质量也相等，所以两溶液中溶质的质量分数一定相等，故B选项正确；
C、由图1可知，在20℃时，100g水中溶解乙的质量大于甲的质量，即20℃时，乙的溶解度大于甲的溶解度，结合溶解度曲线，可知N表示的是乙的溶解度曲线，故C选项错误；
D、根据图1可知，20℃时，乙已经完全溶解，当升温到30℃时，乙为不饱和溶液，而此温度下甲和乙的溶解度相等，所以30℃时，甲、乙两溶液都为不饱和溶液，所以两溶液从50℃降温至30℃一定都不会析出晶体，故D选项错误。
故选B
二、非选择题
15.（2022年湖南省衡阳县初三五科联赛） 如图为A、B、C三种固体物质的溶解度曲线。
（1）在某一温度时， A、C两饱和溶液的溶质质量分数相等，此时为________℃。
（2）在t3℃时，10g水最多能溶解3gB物质，则10g水 最多能溶解C物质的质量______3g（填“＞”、“＜”或“＝"）。
（3）三种物质的溶解度关系为B＞A＞C时的温度为 t℃，则t的取值范围是________。
（4）将A、B、C饱和溶液从t3℃降温到t1℃时，溶质质量分数保持不变的是______。
【答案】（1）t1 （2）＜ （3）t2＞t＞t1 （4）C
【解析】
（1）在某一温度时， A、C两饱和溶液溶质质量分数相等，则该温度下两AC的溶解度相等，AC两条溶解度曲线相交于t1℃，所以此时为t1℃。
（2）t3℃时C的溶解度小于B，则相同质量的水最多能溶解C的质量小于B的质量。10g水最多能溶解3gB物质，则10g水 最多能溶解C物质的质量<3g。
（3）高于t2℃，A的溶解度大于B的溶解度，小于t2℃B的溶解度大于A的溶解度。大于t1℃A的溶解度大于C的溶解度，小于t1℃C的溶解度大于A的溶解度，所以三种物质的溶解度关系为B＞A＞C时的温度为 t℃，则t的取值范围是t2＞t＞t1
（4）AB溶解度随温度的升高而升高，饱和溶液降温有溶质析出，溶质质量分数降低。C的溶解度随温度的升高而降低，降低温度溶液从饱和溶液变为不饱和溶液，溶质质量分数不变。
16. （山东德州市临邑县2020-2021下学期5月竞赛）1926年，我国著名化学家侯德榜先生创立了侯氏制碱法，促进了我国民族工业的发展和世界制碱技术的进步，其生产过程中有下列反应：
①NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
②2NaHCO3Na2CO3+ CO2+H2O
（1）侯氏制碱法所制“碱”是指__________。
（2）工业生产过程中，氨盐水吸收二氧化碳后生成碳酸氢钠和氯化铵，在常温下，两者首先从溶液中结晶析出的是_________晶体（填物质名称）。
（3）现有Na2CO3和NaCl的混合物样品22．3g，将其放入干净的烧杯中，加一定质量的水使其完全溶解。向所得溶液中逐滴加入溶质质量分数为7．3%的稀盐酸，烧杯中溶液的质量与滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示。试回答F列问题：
①当滴入上述稀盐酸至图中B点时，烧杯中溶液里的溶质为________（写化学式）。
②在Na2CO3和NaCl的混合物样鼎中，含Na2CO3的质量为_________g。
③当滴入上述稀盐酸至图中A点时，试通过计算，求此温度时所得不饱和溶液中溶质的质量________ (计算结果精确至0．1g)。
【答案】（1）碳酸钠
（2）碳酸氢钠
（3）① NaCl、 HCl ②10.6 ③23.4g
【解析】
试题分析：侯氏制碱法所制的“碱”是指碳酸钠，碳酸钠是盐，但溶液呈碱性，俗称纯碱
（2）工业生产过程中，氨盐水吸收二氧化碳后生成碳酸氢钠的量少和氯化铵量多，在常温下，碳酸氢钠的溶解度较大和氯化铵的溶解度较小，故两者首先从溶液中结晶析出的是碳酸氢钠晶体
（3）①当滴入上述稀盐酸至图中B点时，盐酸过量，烧杯中溶液里的溶质为生成的及原有的NaCl、 过量的HCl
② 由图像可知和碳酸钠反应消耗盐酸100g,由氯化氢的质量，进行方程式的计算可求出，碳酸钠的质量及不饱和溶液中溶质氯化钠的质量
③解：100g质量分数为7．3%的稀盐酸中含有的氯化氢的质量为：100g×7．3%=7．3g；
设生成氯化钠的质量为x
Na2CO3 + 2HCl= 2NaCl+ H2O +CO2↑
106 73 117
y 7．3g x
= 解得：x=11．7g， 106/y= 73/7．3g y=10．6g
溶液中溶质质量是：11．7g+（22．3-10．6）g=23．4g
在Na2CO3和NaCl的混合物样鼎中，含Na2CO3的质量为10．6g
答：此时所得不饱和溶液中溶质的质量为23．4g
17. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）某化学兴趣小组用图1所示的装置，对氢氧化钙溶液进行探究。
（1）在图1的A、B两个相同装置中，分别放入等体积的水和饱和石灰水，通电，发现B装置灯泡更亮，原因是___________；通电相同时间，发现B装置中两个电极附近产生气泡比A装置多，此条件下产生气泡的化学方程式为___________。
（2）接通直流电，同时利用温度传感器测量溶液的温度。观察到B装置中插入溶液的两个碳棒（石墨）电极附近有气泡产生，一段时间后发现烧杯中的溶液的温度由24℃变为28℃，同时出现白色浑浊，这可能是因为析出了氢氧化钙固体，析出氢氧化钙固体的原因可能是________________，还可能是_____________________。
（3）仔细观察，发现B装置中，白色浑浊出现在正极附近。联想电解水时，与电源正极相连的电极附近产生的___________气，它可能与石墨电极中的碳反应生成二氧化碳而使石灰水变浑浊，如果假设成立，则最后一步反应的化学方程式为___________。为了验证白色浑浊液体的成分，取上述实验得到的浑浊液体少量，滴加酚酞变红色，说明浑浊液体中还存在___________。
（4）将B装置中剩余浑浊液搅拌均匀后分成等体积的两份，第一组同学取一份加入一定量的稀盐酸，没有发现气泡产生。第二组同学取另一份倒入密封的三颈烧瓶中进行数字化实验。连接好传感器等装置，先开启测量二氧化碳含量的数据传感器，然后用注射器注入足量的稀盐酸数字化实验装置及所测量到的二氧化碳体积分数变化情况如图2。
实验结论：第二组同学通过图象分析说明白色浑溶液中存在___________（除水外）·
实验反思：
①第一组同学的实验中，没有发现产生气泡，原因可能是_____________________。
②第二组同学在数字化实验中，发现曲线图开始时段的CO2百分比下降，可能的原因是___________。
【答案】（1） ①. 氢氧化钙溶于水电离生成钙离子与氢氧根离子，增强了溶液的导电性； ②.
（2） ①. 温度升高氢氧化钙的溶解度减少，溶液达到饱和析出氢氧化钙晶体； ②. 氢氧化钙与空气中二氧化碳反应生成的碳酸钙白色沉淀；
（3） ①. 氧 ②. CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O； ③. 氢氧化钙
（4） ①. 碳酸钙、氢氧化钙 ②. 加入的盐酸量太少，盐酸只与氢氧化钙发生了反应； ③. 溶液中含有氢氧化钙，氢氧化钙能与二氧化碳反应，消耗了二氧化碳，传感器测量的是空气中的二氧化碳；
【解析】
（1）氢氧化钙溶于水能电离生成钙离子与氢氧根离子，增强了溶液的导电性，则灯泡更亮；电解水生成氢气和氧气，化学反应方程式为：；
（2）氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，反应后溶液温度升高，故可能是溶液温度升高氢氧化钙溶液达到饱和析出氢氧化钙晶体；空气中含有二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀与水，白色沉淀可能为碳酸钙固体；
（3）电解水正极产生的气体为氧气；碳棒能与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙发应生成碳酸钙沉淀与水，化学反应方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；氢氧化钙显碱性，滴加酚酞试剂后浑浊变红色，故其中含有氢氧化钙；
（4）根据图中的数据可以看出二氧化碳的含量先减小再增加，故二氧化碳先与氢氧化钙反应生成碳酸钙，碳酸钙再与盐酸反应生成二氧化碳，则溶液中含有氢氧化钙和碳酸钙；实验一没有产生气泡可能是盐酸的量少，只与氢氧化钙发应，故没有气泡产生；二氧化碳含量先减少再增加的原因为：二氧化碳先与氢氧化钙反应生成碳酸钙，碳酸钙再与盐酸反应生成二氧化碳；
18. （2021年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）海洋蕴藏着丰富的资源。请按要求填空。
（1）海洋为我们提供了营养丰富的食材。鱼虾富含的__________是机体生长及修补受损组织的主要原料。
（2）我国在海域可燃冰开采领域取得重大突破，可燃冰主要成分是甲烷水合物，化学式为CH4·8H2O。甲烷水合物燃烧的化学方程式为__________。
（3）海水淡化可缓解淡水资源匮乏问题。
①从海水中获得淡水可采取的方法是_________(填“过滤”、“吸附”或蒸馏”)；
②水变成水蒸气的过程中，发生变化的是__________(填序号)。
A分子个数 B分子质量
C分子间隔 D分子种类
（4）海水碳储存，可以缓解空气中CO2过多的问题。随年代的变迁，测得海水的pH变化如图所示。
①深海能大量储存CO2的主要原因是_________
②海水的pH变小的可能原因是_________。
【答案】 ①. 蛋白质 ②. CH4·8H2O+2O210H2O+CO2 ③. 蒸馏 ④. C ⑤. 低温高压 ⑥. 二氧化碳与水反应生成碳酸
【解析】
（1）鱼虾富含的蛋白质是机体生长及修补受损组织的主要原料，故为蛋白质；
（2）甲烷化合物与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，方程式为CH4·8H2O+2O2 CO2+10H2O；
（3）①过滤只能除去海水中的难溶物质，吸附只能除去其中的色素与异味，蒸馏可以除去水中的所有杂质而获得蒸馏水，故为蒸馏；
②水变成水蒸气的过程中不发生变化的是分子个数，分子质量，分子种类，发生改变的是分子间隔，故选C；
（4）①气体的溶解度随着温度的降低而增大，随着压强的增大而增大，深海中温度低，压强大，所以深海能大量储存二氧化碳，故为深海中温度低压强大；
②人类生活的过程当中，化石能源使用越来越多，产生大量的二氧化碳气体，溶于海水中与水反应生成碳酸，所以海水的pH值逐渐减小，酸性增强，故为二氧化碳与水反应生成碳酸。
19. （湖北省2021年九年级学科竞赛）如图是a、b、c三种物质的溶解度曲线，请据图回答：
（1）P点的含义是______；
（2）t2℃时30g a物质加入到50g水中不断搅拌，充分溶解后形成溶液的质量是______g，此时a的溶质质量分数为______；
（3）将t1℃的a、b、c三种物质饱和溶液的温度升高到t2℃时，三种溶液的溶质质量分数的大小关系是______；
（4）t2℃时，将c的饱和溶液变成不饱和溶液，可采取的方法是______（填一种方法），变为不饱和溶液后，溶液的质量分数一定会______（填“变大”、“变小”、“不变”或 “不确定”）。
【答案】（1）在t1℃时，a和c的溶解度相等
（2） ①. 75 ②. 33.3%
（3）b＞a＞c （4） ①. 增加溶剂或降温等 ②. 不确定
【解析】
（1）P点是交点，代表该温度下两物质溶解度相等，即：在t1℃时，a和c的溶解度相等。
（2）t2℃时，a的溶解度为50g，故30g a物质加入到50g水中只能溶解25g，充分溶解后形成溶液的质量是50+25=75g，此时a的溶质质量分数为。
（3）将t1的a、b、c三种物质饱和溶液的温度升高到 t2时，三种溶液的溶质质量分数的大小关系是： b>a>c，因为升温后，ab的溶解度增大，饱和溶液变成不饱和溶液，溶质质量分数不变，c的溶解度减小，饱和溶液中有晶体析出，溶质质量分数变小。
（4）c的溶解度随温度升高而减小，t2时，将c的饱和溶液变成不饱和溶液，可采取的方法是：增加溶剂、降低温度。变为不饱和溶液后，溶液的质量分数可能不变，可能减小。
20. （陕西省咸阳市泾阳县2020-2021学科竞赛）甲、乙两种固体的溶解度曲线如图1所示：
（1）t2℃时，溶解度大小关系为：甲______（填“＜”“＝”或“＞”）乙。
（2）根据图2实验现象，推测加入的“某固体”是图1中的______（填“甲”或“乙”）物质。
（3）t3℃时，若将甲溶液由N点转变为M点状态，可采取______的方法（写一种）。
（4）根据图1和图2信息，判断下列说法正确的是______。
A 图2中b、d的溶液一定是不饱和状态，c的溶液一定是饱和状态
B 若要让溶液d恰好达到饱和状态，需要加入该固体8g
C t3℃时，N点表示乙的不饱和溶液
D c溶液中溶质的质量分数是37.5%
【答案】 ①. ＝ ②. 甲 ③. 加入甲或恒温蒸发溶剂 ④. AC
【解析】
（1）t2℃时，溶解度大小关系为：甲＝乙。
故填：＝。
（2）t3℃时，甲溶解度是68g，乙的溶解度大于40g，该温度下，50g水中能够完全溶解30g甲，不能完全溶解30g乙，因此加入的“某固体”是图1中的甲物质。
故填：甲。
（3）t3℃时，若将甲溶液由N点（不饱和溶液）转变为M点（饱和溶液）状态，可采取加入甲或恒温蒸发溶剂的方法。
故填：加入甲或恒温蒸发溶剂。
（4）A．图2中b溶解20g达到饱和状态，因此b是不饱和溶液，d溶解34g达到饱和状态，因此d是不饱和溶液，该选项说法正确，符合题意；
B．若要让溶液d恰好达到饱和状态，需要加入该固体4g，该选项说法不正确，不符合题意；
C．t3℃时，N点表示乙的不饱和溶液，该选项说法正确，符合题意；
D．c溶液中溶质的质量是20g，溶液质量是50g+20g＝70g，溶质质量分数＝×100%≈28 .6%，该选项说法不正确，不符合题意。
故填：AC。
21. （2022山东省第三届学科素养知识竞赛）右图是X、Y、Z三种固体物质的溶解度曲线，请回答下列问题：
① t1℃时三种物质溶解度由大到小的顺序是________；
② 要配制溶质质量分数相同的Y、Z饱和溶液，需要把温度控制在___℃；
③ t2℃时，25 g X的饱和溶液中含有5 gX，则此时X的溶解度是___g/100g水；
④ 固体X中含有少量的Y，要得到较纯净的X，可以采用的方法是__________；
⑤ t3℃的X、Y、Z的饱和溶液降温至t2℃时，溶质质量分数由大到小的顺序是____________；
⑥ t3℃接近饱和的X溶液逐渐冷却至t1℃，下图中有关量随时间变化的趋势正确的是________；
【答案】 ①. Z>Y>X ②. t2 ③. 25 ④. 降温结晶##冷却热饱和溶液 ⑤. Y>Z>X ⑥. C
【解析】
①根据溶解度曲线，t1℃时三种物质溶解度由大到小的顺序是：Z>Y>X
②根据溶解度曲线，t2℃时，Y、Z两物质的溶解度相等，故要要配制溶质质量分数相同的Y、Z饱和溶液，需要把温度控制在t2℃。
③t2℃时，25 g X的饱和溶液中含有5 gX，说明在20g水中达到饱和状态溶解X的质量为5g，故在100g水中最多能溶解25g，则此时X的溶解度是25 g/100g水
④根据溶解度曲线，固体X的溶解度随温度的变化趋势比固体Y的溶解度随温度的变化趋势要更大，故固体X中含有少量的Y，要得到较纯净的X，可以采用的方法是降温结晶
⑤根据溶解度曲线，物质X、Y的溶解度都随温度的升高而增大，故将t3℃时X、Y两种物质的饱和溶液分别降温到t2℃时，都有晶体析出，成为t2℃时的饱和溶液，而在t2℃ 时：Y的溶解度大于X，故溶质质量分数Y也大于X，而对于Z而言，溶解度随温度的升高而降低，故t3℃ 降温到t2℃ ，由饱和溶液变为不饱和溶液，溶液中的溶质、溶剂质量都不变，故溶质质量分数也不变，而在t3℃ 时，物质Z的溶解度要小于t2℃ 时Y的溶解度，大于t2℃ 时X的溶解度，故t3℃的X、Y、Z的饱和溶液降温至t2℃时，溶质质量分数由大到小的顺序是：Y>Z>X
⑥A、t3℃接近饱和的X溶液逐渐冷却至t1℃，溶质质量开始不变，达到饱和后继续降温，溶质析出，溶质减少，错误；
B、溶剂的质量应一直保持不变，错误；
C、由于刚降温，不饱和溶液变为饱和溶液，这段时间溶质质量分数不变，而当析出晶体后，溶质质量减少，溶质质量分数也减少，温度不变后保持不变，正确；
D、刚开始由不饱和溶液变为饱和溶液这段时间，没有晶体析出，错误；
故选C。
22. （2022江苏盐城市射阳县综合素质能力竞赛）2020某世界园艺博览会拉开帷幕。世界园艺博览以“绿色城市、健康生活”为主题。
（1）南入口景观区以融合园艺植物元素的压印混凝土地面衔接停车场和南入口建筑。混凝土属于______（填序号）。
a．无机材料 b．合成材料 c．复合材料
（2）中心景观区穿过南入口，一副气势磅礴的山水长卷映入眼帘。绕过山水长卷，中心湖面和中心景观岛构成了中心景观区。
①清澈的湖水属于______（填“混合物”或“纯净物”）。
②湖水在蒸发的过程中，下列说法正确的是______。
a．水分子变大 b．水分子间的空隙变大 c．水分子分成了氢原子和氧原子
③自然界中的水大多不可以直接饮用。需要经过“取水-沉降-过滤-吸附-消毒”等步骤才可以饮用，其中吸附过程常用的物质是______。
④生活中降低水的硬度，可以采取______的方法。该方法净水后可观察到有细小的固体颗粒沉淀，这就是常说的水垢，产生水垢的过程属于______（填“化学”或“物理”）变化，厨房中常用______清除水壶中的水垢。
⑤水是由氢元素、氧元素组成的。氧元素在元素周期表中的相关信息及其原子结构示意图如图所示。氧元素的相对原子质量为______。氧原子在化学反应中易______（填“得到”或“失去”）电子。某氧的微粒符号为，则其核外电子数为______。
【答案】（1）c （2） ①. 混合物 ②. b ③. 活性炭 ④. 煮沸 ⑤. 化学 ⑥. 食醋 ⑦. 16.00 ⑧. 得到 ⑨. 18
【解析】
（1）混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料，它不是像大理石一样的无机材料，也不是像塑料一样的合成材料。故选c。
（2）①清澈的湖水中虽然不含固体悬浮物，但含有可溶性杂质，属于混合物。
②a．分子没有热胀冷缩现象，湖水在蒸发的过程中，水分子没有变大，不符合题意；
b．湖水在蒸发的过程中，水分子不断运动扩散到空气中，水分子间的空隙变大，符合题意；
c．湖水蒸发，发生的是物理变化，水分子没有发生改变，不符合题意。
故选b。
③湖水需要经过“取水-沉降-过滤-吸附-消毒”等步骤才可以饮用，其中吸附过程常用的物质是活性炭，因为活性炭具有吸附性，能吸附水中的异味和色素。
④硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，加热煮沸时，可溶性钙、镁化合物会转变为难溶于水的水垢，从而降低了水的硬度，因此生活中降低水的硬度，可以采取煮沸的方法。煮沸时产生的水垢与原来水中的可溶性钙、镁化合物是不同的物质，因此产生水垢的过程属于化学变化。厨房中的食醋中含有醋酸，醋酸能和水垢中的碳酸钙、氢氧化镁等物质反应生成易溶于水的醋酸盐，故厨房中常用食醋清除水壶中的水垢。
⑤元素周期表信息示意图中元素名称正下方的数字表示相对原子质量，根据氧元素在元素周期表中的相关信息，氧元素的相对原子质量为16.00。原子的最外层电子数多于4个，在化学反应中容易得到电子，从而使最外层变为相对稳定结构，由氧原子结构示意图可知，氧原子的最外层有6个电子，因此在化学反应中易得到电子。某氧的微粒符号为，该粒子是由2个氧原子构成，且带2个单位负电荷，因为1个氧原子含有8个电子，所以其核外电子数为：8×2+2=18。
23．（1）I．探究水的组成：
研究氢气的燃烧实验是人们认识水的组成的开始。在相同条件下，欲使1L氢气完全燃烧，所需空气至少约为 L。
（2）科学家们用“电解法”证明了水的组成(装置如图所示，电极不与水及生成的气体反应)。电解时，水中可加入少量的NaOH，其作用是 。通电一段时间后，发现试管中收集到的氧气和氢气的体积之比略小于1：2，其原因可能是 (写出一条即可)。
（3）用氢气还原氧化铜的实验也可以证明水的组成，发生的反应为：H2+CuO Cu+H2O，装置中的碱石灰是一种可吸收水和二氧化碳的物质。①装置A中玻璃管和其中的物质在反应前后的质量差为m1，装置B和其中的物质在反应前后的质量差为m2，据此可计算出水中H、O元素的质量比为 (用含m1、m2的代数式表示)。
②小明同学认为上述装置存在明显不足，其理由是：空气中的 会进入B装置，这将会导致实验测得的H、O元素的质量比比理论值 （填“大”或“小”）。
（4）II．量筒中液体的液面如图，则液体体积的读数为 ，若欲量取18．0mL液体，应选用的量筒规格是
A．10mL B．25mL C．50mL 。
（5）某次实验需要称取8．2g食盐，但实验室只找到一架托盘天平和一只10g的砝码，托盘天平的游码最大读数为5g。若小李同学在称量时游码读数如图，则他至少进行了 次称量操作；小张同学想出了一个更简单的方法：他利用10g砝码一次就准确称取了8．2g食盐，则小张在称量时游码的读数为 。
（6）Ⅲ．请计算：1．7千克 NH3与 千克CO(NH2)2（尿素）中所含的氮元素质量相等（写出计算过程）。
【答案】（1）2.5
（2）增强水的导电性；同等条件下，O2比H2更易溶于水
（3）(m2-m1):m1；水蒸气和二氧化碳；大
（4）4．7mL；B
（5）两；1．8g
（6）3．0
【解析】（1）根据化学方程式 。在相同条件下，欲使1L氢气完全燃烧，需要氧气0．5L，氧气约占空气体积的五分之一，所需空气至少约为0．5L。（2）电解水时加入少量的NaOH，其作用是增强水的导电性。 通电一段时间后，发现试管中收集到的氧气和氢气的体积之比略小于1：2，其原因可能是同等条件下，O2比H2更易溶于水。（3）①装置A中的玻璃管和其中物质在反应前后的质量差为m1就是氧化铜中减少的氧元素的质量，也就是水中氧元素质量为m1；装置B和其中物质在反应前后的质量差为m2就是氢气与氧化铜反应生成的水的质量，即水的质量是：m2，所以水中氢元素质量为：m2- m1，据此可计算出水中H、O元素的质量比为(m2-m1):m1。②小明同学认为上述装置存在明显不足，其理由是：空气中的水蒸气和二氧化碳会进入B装置，这将会导致实验测得的H、O元素的质量比比理论值大。（4）量筒中液体的液面如图，则液体体积的读数为4．7mL；用量筒量取液体时，为减小误差，应选取略大于所要量取体积的量程，若欲量取18．0mL液体，应选用的量筒规格是25mL，
故答案为：B。（5）某次实验需要称取8．2g食盐，但实验室只找到一架托盘天平和一只10g的砝码，托盘天平的游码最大读数为5g。若小李同学在称量时游码读数如图，则他至少进行了两次称量操作，先将游码调到5g，称量一次，再调到3．2g，称量一次；小张同学想出了一个更简单的方法：他利用10g砝码一次就准确称取了8．2g食盐，小张应该是将砝码和食盐位置颠倒，此时，物品质量=砝码-游码，则小张在称量时游码的读数为1．8g。Ⅲ． 设1．7千克 NH3与质量为x的CO(NH2)2（尿素）中所含的氮元素质量相等 ，解得x=3．0kg。
24. （2022山东省第三届学科素养知识竞赛）自然界的一切事物中,唯有水最珍贵。水是生命之源,我们要保护每一滴水。我们生活中的可用水，自来水厂功不可没。某自来水厂进化河水为自来水，部分工艺流程如图：
（1）已知 X 试剂和河水未发生化学反应，则 X 试剂的俗名为______________。
（2）净化后的水是 ______________（选填“纯净物”、“混合物”或“固液混浊态”）净化后的水不可以直接饮用，我们需要______________，得到的产物为 Y 试剂。
（3）被称为“绿色氧化剂”的过氧化氢(H2O2) ，俗称双氧水，是一种无色液体， 常用作氧化剂、消毒杀菌剂和漂白剂等。在较低温度下和少量催化剂(如 MnO2 )条件下，它能迅速分解，所到的气体和 Y 试剂电解产生的其中一种气体相同。当过氧化氢接触二氧化锰后,反应便立即开始并不能人为控制其速度。如果稍改变你所选择的装置,便可控制其反应的速度。请从图2的仪器中选择一种仪器更换你选择的装置中的一种仪器,以达到控制反应速度的目的.你选择的仪器是______________(填序号) ，它更换原装置中的 _____________。 控制反应速度的原理是:______________。
（4）天然气、沼气的主要成分是 ZW4，它的化学性质和 Y 试剂电解产生的其中一种气体相似。实验室用无水醋酸钠和碱石灰固体混合物加热制取 Z。若用此法制取 ZW4，其气体发生装置选择 C，可采用______________或______________收集。
【答案】（1）明矾 （2） ①. 混合物 ②. 煮沸
（3） ①. C ②. b ③. 通过控制分液漏斗的活塞可以控制反应的速率
（4） ①. 排水集气法 ②. 向下排空气法或瓶口向下排空气法
【解析】
（1）操作①为沉降，X试剂加速固体颗粒沉降，则X为明矾，明矾的水溶液能吸附水中的颗粒形成沉淀；
（2）净化后的水中还含有矿物质等，则属于混合物；净化后的水中可能钙镁离子加多，还有细菌病毒等，还需要煮沸后才能饮用；
（3）用双氧水与二氧化锰为药品制取氧气，药品为液体与固体的组合，则适合用图2B装置为反应的发生装置，为了能控制的反应发生速率，需要将B装置中的长颈漏斗b换成分液漏斗C，通过控制分液漏斗的活塞可以控制反应的速率；
（4）天然气、沼气的主要成分是 CH4，甲烷密度比空气小，且难溶于水，则可以用排水集气法或者向下排空气法收集。
25. (江西省上饶市2020-2021学年九年级学科竞赛)请运用化学知识，回答以下问题。
（1）观察粒子排列规律，将合适的化学符号填入空白：O2-、F-、______、Na+、Mg2+。
（2）根据氯酸钾的化学式是KClO3，推测出氯酸钙的化学式为______；自来水厂用一种新型的消毒试剂高铁酸钠（Na2FeO4）进行消毒，高铁酸钠中铁元素的化合价为______。
（3）某化学兴趣小组的同学为了探究水的净化过程，从河中取来水样，观察到水样呈黄色，有异味，浑浊，有固体小颗粒，现对水样进行如下处理：
①取适量水样，加入______，搅拌，静置，一段时间后，进行过滤；
②实验过程中发现该过滤操作比预期时间长得多，可能的原因是______（写出一条即可）。
（4）下列有关燃烧和灭火的分析或做法正确的是______。（填选项序号）
A. 吹灭蜡烛：降低着火点 B. “釜底抽薪”：利用了清除可燃物的灭火原理
C. 电器起火：用水浇灭 D. 煽风点火：增大可燃物与氧气的接触面积
【答案】（1）Ne （2） ①. Ca（ClO3）2 ②. +6
（3） ①. 明矾 ②. 滤纸没有紧贴漏斗内壁 （4）B
【解析】
（1）粒子是根据质子数依次增加1且核外电子排布相同规律排列，故空白处应填质子数为10的氖原子，化学符号为Ne；
（2）氯酸钾中氯酸根化合价为-1价，在氯酸钙中钙元素为+2价，故氯酸钙化学式为Ca(ClO3)2；
高铁酸钠中钠元素为+1价，氧元素为-2价，设铁元素化合价为x，根据化合物中化合价代数和为零，得1×2+x+(-2)×4=0，解得x=+6，故高铁酸钠中铁元素的化合价为+6；
（3）①明矾可以吸附水中杂质使其沉降，故取适量水样，加入明矾，搅拌，静置，一段时间后，进行过滤；
②滤操作比预期时间长得多说明滤纸没有紧贴漏斗内壁，产生了气泡，降低了液体的流速，故过滤速度慢；
（4）A、吹灭蜡烛是将温度降低到可燃物着火点以下，不是降低着火点，不正确；
B、“釜底抽薪”是将柴拿走，是利用了清除可燃物的灭火原理，正确；
C、电器起火，水能导电，不能用水扑灭，不正确；
D、煽风点火是增加空气的量，并不是增大可燃物与氧气的接触面积，不正确。
故选B。
26. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）决赛）化学上，蒸馏是一种重要的分离或提纯物质的方法。
（1）在实验室可以通过蒸馏自来水获得蒸馏水，工业上利用石油加工中的分级蒸馏(分馏)可以获得汽油、煤油、柴油等多种石油化工产品。蒸馏法分离物质的依据是__________。
（2）分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法。这时蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离，从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异，对液体混合物进行分离。分子蒸馏器装置的简单原理如图所示。
主要过程是：物料先从蒸发器的顶部加入，经过料液分布器将其连续均匀地分布在加热板上随即用刮膜器将料液刮成一层液膜。在此过程中，从加热板上逸出的轻分子，几乎未经碰撞就到内置冷凝板上冷凝成液；残液未到冷凝板就发生了分子碰撞而液化，在加热区下的通道中收集。
①分子蒸馏器造价十分昂贵的主要原因是__________。
②“分子平均自由程”(即图中的λ)指的是分子两次碰撞之间走过的平均路程。影响“分子平均自由程”大小的因素有__________(填字母)。
A.温度 B.分子本身大小 C.分子的酸碱性
③与蒸馏法相比较，分子蒸馏法的优点是__________(填字母)。
A.适用于热敏性物质的分离 B.分离性价比高
C.分离精度高 D.分离操作简便
【答案】（1）不同物质间沸点不同
（2） ①. 高真空条件难以达到（合理即可） ②. AB或BA ③. ABCD
【解析】
（1）蒸馏分离物质利用的是不同物质沸点不同加以分离的方法，故蒸馏法分离物质的依据是：不同物质间沸点不同。
（2）①通过文中可知：分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，高真空条件很难实现，因此是分子蒸馏器造价十分昂贵的主要原因；
②从图中可以看出：轻分子和重分子“分子平均自由程”不同，故分子本身大小会影响“分子平均自由程”大小，另外温度越高分子运动越剧烈，因此温度会影响“分子平均自由程”大小，而文中并未提及分子酸碱性对“分子平均自由程”大小是否有影响。故填AB。
③A、普通蒸馏需要达到沸点，而分子蒸馏利用料液中各组分蒸发速率的差异，对液体混合物进行分离，无需达到沸点，因此适用于热敏性物质的分离，故该项正确；
B、分子蒸馏是靠不同物质的分子运动平均自由程的差别来进行分离的，并不要求物料一定要达到沸腾状态，只要分子从液相中挥发逸出，就可以实现分离，正因为分子蒸馏是在远离沸点下进行操作，因此产品的能耗小，可降低分离成本，分离性价比高，故该项正确；
C、由于分子蒸馏是利用不同物质分子运动平均自由程的差别而实现分离的，其基本要求是加热面与冷凝面的距离必须小于轻分子的运动平均自由程，这个距离通常很小，因此轻分子由液面逸出后几乎未发生碰撞即射向冷凝面，所以受热时间短，从而在很大程度上避免了物质的分解或聚合，因此分离精度高，故该项正确；
D、通过文中可知：主要过程是：物料先从蒸发器的顶部加入，即可经过一系列过程实现分离操作，因此与蒸馏法相比较，操作简便，故该项正确。
故填ABCD。
全国初中化学竞赛试题精编
第6讲 水和溶液
一、选择题
1. （2021年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）t℃时，加热烧杯中的石灰水，发现溶液变浑浊，测得此时溶液的 pH＞7。关于溶液变浑浊的原因，同学们有两种观点：①Ca(OH)2 的溶解度随温度升高而减小；②Ca(OH)2 与空气中的 CO2 反应。他们设计以下方案进行探究，其中没有意义的是（ ）
A. 将装有浊液的烧杯，用冷水冷却，恢复至 t℃，观察浑浊是否消失
B. 取适量浊液，过滤，往滤渣中加入盐酸，观察是否有气泡产生
C. 取适量浊液，过滤，往滤液中加入 Na2CO3 溶液，观察是否有沉淀生成
D. 其他条件不变，隔绝空气，再做一个加热石灰水的对比实验
【答案】C
【解析】
t℃时，加热烧杯中的石灰水，发现溶液变浑浊，说明氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，测得此时溶液的pH＞7，则溶液显碱性，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水。
A、将装有浊液烧杯，用冷水冷却，恢复至 t℃，观察浑浊是否消失，可以判断氢氧化钙的溶解度随温度变化情况，故A正确；
B、取适量浊液，过滤，往滤渣中加入盐酸，观察是否有气泡产生，可以判断氢氧化钙是否变质，故B正确；
C、取适量浊液，过滤，往滤液中加入 Na2CO3 溶液，观察是否有沉淀生成，若氢氧化钙是部分变质或未变质，滤液中氢氧化钙都能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，若氢氧化钙完全变质，则滤液中不存在氢氧化钙，加入碳酸钠无明显现象，实验无意义，故C不正确；
D、其他条件不变，隔绝空气，再做一个加热石灰水的对比实验，可以判断是否有其他影响因素，故D正确。故选C。
2. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）某同学在室温下(20℃)称 7.5g 物质 N 的固体颗粒，加入50mL 水中(物质 N 不与水反应且溶解度随温度的升高而增大)，最终形成无色溶液。通过传感器测得溶液温度变化情况如图所示。根据实验下列说法正确的是
①物质 N 一定易溶于水
②a、c 两点时 N 的溶解度一定相同
③b、c 两点时 N 溶液浓度一定相同
④b 点时溶液可能是N的饱和溶液
⑤改变加入N的质量，可能观察到 a、b、c 处只有c处有固体剩余
A. ①②③ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①②⑤
【答案】A
【解析】
①物质 N 不与水反应且溶解度随温度的升高而增大，室温下(20℃)称 7.5g 物质 N 的固体颗粒，加入50mL水中，最终形成无色溶液，则50g水中溶解7.5g N物质，100g中溶解的N物质的质量为＞10g，则物质 N 一定易溶于水，故正确；
②a、c 两点时温度相同，则N的溶解度一定相同，故正确；
③室温下(20℃)称 7.5g 物质 N 的固体颗粒，加入50mL水中，最终形成无色溶液，b、c 两点的溶液的组成不变，则N 溶液浓度一定相同，故正确；
④b点时溶液温度大于20℃，溶液是N的不饱和溶液，故不正确；
⑤a、c的温度相同，溶解度相同，改变加入N的质量，可能观察到a、b、c 处a、c处均有固体剩余，故不正确。
故选A。
3. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛(CESL)决赛）下表表示夏季某湖泊随水深不同，水温和水中溶解氧的变化情况。收集这些数据是为了研究一些问题。根据数据，下列说法不正确的是
水深(m)
水面
1
5
9
13
17
21
水温(℃)
23
22
20
10
5
4
4
溶解氧(mg/100mL)
12
12
9
4
3
2
2
A. 鱼有时游到湖面甚至将嘴伸出湖面进行呼吸可能是为了获得足够的氧气
B. 该湖泊的水温和溶解氧仅与阳光能射入湖水的深度密切相关
C. 该湖泊水中的溶解氧主要来自浮游植物的光合作用
D. 该湖泊水深超过17m后，水深和水温对溶解氧的影响就很小了
【答案】BC
【解析】
A、鱼呼吸需要氧气，离水面越近溶解氧越多，所以鱼有时游到湖面甚至将嘴伸出湖面进行呼吸可能是为了获得足够的氧气，正确。
B、从表中无法看出该湖泊的水温和溶解氧与阳光能射入湖水的深度密切相关，但是否有其他影响溶解氧的因素，题干信息无法得知，错误。
C、如该湖泊水中的溶解氧主要来自浮游植物的光合作用，则水面溶解氧和较浅水深处的溶解氧应该相差不大，而表中差距很大，所以该湖泊水中的溶解氧不是主要来自浮游植物的光合作用，错误。
D、该湖泊水深超过17m后，水温为4℃，而4℃时水密度最大，所以之后水温也应为4℃，从水深17m和21m对应的温度和溶解氧可知，该湖泊水深超过17m后，水深和水温对溶解氧的影响就很小了。正确。
故选BC。
4. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛(CESL)决赛）NaCl质量分数较大的食盐水可用来清洗化脓的创口，以杀死部分细菌。盐水杀菌的机理是
A. 病毒无法在盐水的环境中生存
B. NaCl质量分数较大的盐水能溶解细菌
C. NaCl质量分数较大的盐水的pH较小，细菌无法存活
D. 盐水中的NaCl的质量分数大于细菌的细胞液中的，使细菌因失水而死亡
【答案】D
【解析】
NaCl质量分数较大的食盐水可用来清洗化脓的创口，以杀死部分细菌，是因为浓盐水溶质质量分数大于细菌内细胞液中溶质质量分数，使细菌失水死亡。
A、有些病毒不能在盐水中生存，有个别耐盐病毒可以在盐水中生存，故该项说法错误；
B、盐水不能溶解细菌，而是因为浓盐水溶质质量分数大于细菌内细胞液中溶质质量分数，使细菌失水死亡，故该项说法错误；
C、NaCl质量分数较大的盐水显中性，pH为7，有个别耐盐病毒可以在盐水中生存，故该项说法错误；
D、盐水中的NaCl的质量分数大于细菌的细胞液中的溶质质量分数，细菌会因失水而死亡，达到杀菌作用，故该项说法正确。
故选D。
5.（2021年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）如图是几种的溶解度曲线。下列说法正确的是
A. 40℃将35g食盐溶于100g水，降温至0℃时，可析出氯化钠晶体
B. 20℃时，硝酸钾饱和溶液的质量分数是31.6％
C. 60℃时，200水中溶解80g硫酸铜达到饱和，当降温至30℃时，可析出30g硫酸铜体(即CuSO4·5H2O)
D. 30℃时，将35g硝酸钾和35g食盐同时溶于100水中，蒸发时先析出的是氯化钠晶体
【答案】D
【解析】
A、由图可知，0℃氯化钠溶解度为35.7g大于35g，故 40℃将35食盐溶于100g水，降温至0℃时，得到氯化钠的不饱和溶液，没有晶体析出，错误；
B、20℃时，硝酸钾溶解度为31.6g，此时饱和溶液的质量分数是 ，错误；
C、60℃时，硫酸铜溶解度为40g，200水中溶解80g硫酸铜达到饱和；30℃时，硫酸铜溶解度为25g，当降温至30℃时，析出的不是CuSO4而是CuSO4·5H2O，导致溶液中水的质量小于200g，会析出更多硫酸铜晶体，故析出硫酸铜晶体(即CuSO4·5H2O)质量大于30g，错误；
D、30℃时，氯化钠溶解度更小，将35g硝酸钾和35g食盐同时溶于100水中，蒸发时先析出的是氯化钠晶体，正确。
故选D。
6. （安徽芜湖市第二十九中学2021-2022学年上学期竞赛）当水的温度和压强升高到临界点(t=374.3 ℃，p=22.05 MPa)以上时，水就处于超临界状态，该状态的水称为超临界水。超临界水具有通常状态下水所没有的特殊性质：它可以和空气、氧气及一些有机物质均匀混合；如果超临界水中同时溶有氧气和有机物，则有机物可迅速被氧化为二氧化碳、氮气、水等小分子化合物。有关超临界水的叙述错误的是
A. 超临界水可处理有机废物 B. 超临界水是一种新物质
C. 超临界水是水的一种状态 D. 超临界水氧化技术不形成二次污染
【答案】B
【解析】
A、根据题意“超临界水中同时溶有氧气和有机物，则有机物可迅速被氧化为二氧化碳、氮气、水等小分子化合物”，可知超临界水可处理有机废物，说法正确；B、超临界水也是由水分子构成的，不是一种新的物质，说法错误；C、超临界水是当水的温度和压强升高到临界点(t=374.3 ℃，p=22.05 MPa)以上时的一种状态，说法正确；D、根据题意“超临界水中同时溶有氧气和有机物，则有机物可迅速被氧化为二氧化碳、氮气、水等小分子化合物”，可知生成物对环境没有污染，说法正确。故选B。
7．超临界水是指当气压和温度达到一定值时，因高温而膨胀的水的密度和因高压而被压缩的水蒸气的密度正好相同时的水。简单地说超临界水就是一种介于液体和气体之间的水。下列有关超临界水的说法正确的是（ ）
A．超临界水是一种混合物
B．超临界水中分子间没有间隙
C．超临界水与普通水的化学性质有较大差异
D．超临界水也是由氢、氧两种元素组成的
【答案】D
【解析】A、超临界水就是一种介于液体和气体之间的水，超临界水由水一种物质组成，是一种纯净物，故A不符合题意；
B、分子之间都存在间隙，超临界水中分子间有间隙，故B不符合题意；
C、超临界水与普通水均由水分子构成，化学性质没有差异，故C不符合题意；
D、超临界水就是一种介于液体和气体之间的水，水是由氢元素和氧元素组成的，则超临界水也是由氢、氧两种元素组成的，故D符合题意。
故答案为：D。
8．生产自来水的主要步骤如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．“净化后的水”属于纯净物
B．步骤①②主要是去除可溶性杂质
C．步骤③④的作用完全相同
D．x、y、z分别是明矾、活性炭、氯气
【答案】D
【解析】A. “净化后的水” 中仍含有多种可溶性物质，属于混合物，不符合题意；
B. 步骤①②主要是去除难溶性杂质 ，不符合题意；
C. 步骤③是活性炭吸附色素或异味，④是消毒杀菌，作用不相同 ，不符合题意；
D. x为怒絮凝剂，作用是吸附沉降、y是吸附色素和异味，z为消毒，分别是明矾、活性炭、氯气 ，符合题意；
故答案为：D
9. （湖南怀化市2020-2021下学期6月化学竞赛）在恒温条件下，将质量相等的三份KNO3的不饱和溶液分别蒸发5g，10g，15g水后，析出KNO3晶体的质量依次为ag，bg，cg，则a, b, c三者关系是
A. c=2a-b B. c=2b-a C. a=c-2b D. a=c-b
【答案】B
【解析】
在恒温条件下，将硝酸钾的不饱和溶液蒸发5g水，析出硝酸钾晶体的质量为ag，析出晶体后变为饱和溶液，继续蒸发5g水，继续析出晶体(b-a)g，继续蒸发5g水，继续析出晶体(c-b)g，故b-a=c-b，c=2b-a。
故选B。
10. （陕西省咸阳市泾阳县2020-2021学科竞赛）甲、乙两种均不含结晶水的固体物质（设它们从溶液中析出时也都不含结晶水）的溶解度曲线如右图所示。下列说法正确的是（ ）
A. t1℃时，将甲、乙各17g分别加入到50g水中，所得两溶液的质量相等
B. 将甲、乙两种溶液由t3℃降温至t2℃，所得两溶液中溶质质量分数一定相等
C. 若甲中混有少量的乙，可先配制较高温度下甲的饱和溶液，再采用降温结晶的方法提纯甲
D. 将t3℃时甲的饱和溶液100g降温至t1℃，析出甲的质量是59.4g
【答案】C
【解析】
A、 t1℃时，甲、乙的溶解度分别为31.6g、36 g，根据溶解度概念可知，t1℃时，100g水中最多溶解甲、乙的质量分别为31.6g、36 g，将甲、乙各17g分别加入到50g水中，甲只能溶解15.8g，乙能完全溶解，所得两溶液的质量不相等，故A错误；
B、由于没有确定溶液是否饱和，将甲、乙两种溶液由t3℃降温至t2℃，所得两溶液中溶质质量分数不一定相等，故B错误；
C、甲、乙的溶解度都温度的降低而降低，甲的溶解度受温度影响较大，乙的溶解度受温度影响较小， 若甲中混有少量的乙，可先配制较高温度下甲的饱和溶液，再采用降温结晶的方法提纯甲，故C正确；
D、t3℃时甲的溶解度为91g，t1℃时，甲的溶解度为31.6g，设：将t3℃时甲的饱和溶液100g降温至t1℃，析出甲的质量是x，则有： x≈31.1g，故D错误。故选C。
11. （2022江苏盐城市射阳县综合素质能力竞赛）同学们在配制硝酸钾溶液时得到下表数据，据此分析以下说法正确的是
序号
温度/℃
水的质量/g
加入硝酸钾质量/g
所得溶液质量/g
①
10
100
40
120.9
②
60
50
20
70
A. 10℃时硝酸钾的溶解度为40g
B. 实验②所得溶液一定是60℃时硝酸钾的饱和溶液
C. 要将实验①中剩余硝酸钾全部溶解，只能采用加水的方法
D. 若将实验②所得溶液降温至10℃，则溶液的溶质质量分数会变小
【答案】D
【解析】
A、10℃时，100g水加40g硝酸钾溶液质量120.9g，只溶解溶质120.9g-100g=20.9g，10℃时硝酸钾的溶解度为20.9g，A错误。
B、实验②所得溶液不一定是60℃时硝酸钾的饱和溶液，可能是不饱和溶液，B错误。
C、要将实验①中剩余硝酸钾全部溶解，除能采用加水的方法，还可以升高温度，C错误。
D、若将实验②所得溶液降温至10℃，50g水能溶解溶质20.9g=10.45g<20g，溶质会结晶析出，则溶液的溶质质量分数会变小，D正确。
故选：D。
12. （2022山东省第三届学科素养知识竞赛）甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是
A. t1℃时，将等质量的甲、乙分别配成饱和溶液，所得溶液质量：甲>乙
B. 将 t1℃时甲、丙的饱和溶液升温到 t2℃，两种溶液中溶质的质量分数相等
C. 将 t2℃时甲的饱和溶液变为 t3℃时甲的饱和溶液，可以采用蒸发水的方法
D. 将 t3℃时三种物质的饱和溶液恒温蒸发等量水后，析出溶质的质量：甲>乙>丙
【答案】ACD
【解析】
A、t1℃时，将等质量的甲、乙分别配成饱和溶液，如图，根据甲和乙的溶解度关系是甲<乙，则甲所需的水质量更多，则所得溶液质量：甲>乙，选项正确；
B、将 t1℃时甲、丙的饱和溶液升温到 t2℃，甲的解度随温度升高而变大，则溶液变为不饱和，溶质、溶剂质量不变，溶质质量分数与 t1℃时甲饱和溶液相等；而丙溶解度随温度升高而减小，则变为 t2℃时丙的饱和溶液，如图此时丙的溶解度大于 t1℃时甲的溶解度，故溶质质量分数关系是丙>甲，选项错误；
C、将 t2℃时甲的饱和溶液变为 t3℃时甲的饱和溶液，由甲的溶解度随温度升高而变大，则可以采用蒸发水的方法，既可以升高温度又能达到在溶解度变大的时候溶剂减小，从而使其成为t3℃时饱和溶液，选项正确；
D、将 t3℃时三种物质的饱和溶液恒温蒸发等量水后，如图，三者溶解度关系是甲>乙>丙，则析出溶质的质量：甲>乙>丙，选项正确；
故选：ACD。
13．某兴趣小组进行了化学探究活动。
实验一：相同条件下，将10.00g下列物质分别置于相同规格的烧杯中，敞口放置在空气中，烧杯中物质质量随时间变化如下表。
时间
水
饱和石灰水
稀盐酸
浓硫酸
氢氧化钠溶液
n小时
8.14g
8.32g
8.62g
11.16g
9.36g
2n小时
5.74g
5.93g
6.67g
12.53g
8.45g
实验二：
下列说法错误的是（ ）
A．浓硫酸敞口久置后浓度会变小
B．实验二的溶液①中溶质只有Na2CO3
C．稀盐酸敞口久置后浓度可能会变大
D．饱和石灰水的质量变化小于水的质量变化，原因之一是饱和石灰水吸收了空气中的CO2
【答案】B
【解析】A. 浓硫酸敞口久置于空气中，其浓度会变小，是因为浓硫酸具有吸水性，故说法正确，不符合题意； B. 从实验一知道，氢氧化钠溶液的质量变化小于水的质量变化，原因之一是氢氧化钠溶液吸收了空气中的CO2，产生了Na2CO3，溶液①中加入50g 7.3%的稀盐酸后，溶液质量是68.8g，则没有物质逸出，盐酸是和先与溶液①还没有变质的氢氧化钠反应，导致盐酸的量不足，和Na2CO3反应只能产生碳酸氢钠，而不能放出二氧化碳气体，所以溶液①的溶质还有氢氧化钠，故说法错误，符合题意；C. 稀盐酸敞口久置后浓度可能会变大，因为盐酸中水的蒸发量可能大于氯化氢的蒸发量，故说法正确，不符合题意；D. 饱和石灰水中的氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，所以饱和石灰水的质量变化小于水的质量变化，故说法正确，不符合题意。
故答案为：B。
14. （2022年江西赣州市会昌县研学监测）20℃时，将等质量不含结晶水的甲、乙固体分别加入到盛有100g水的烧杯中，充分搅拌后现象如图1，加热到50℃时现象如图2（不考虑水分蒸发），甲、乙固体的溶解度曲线如图3。下列说法正确的是
A. 图1中乙一定是不饱和溶液 B. 图2中两溶液中溶质的质量分数一定相等
C. 图3中N表示甲的溶解度曲线 D. 图2中两溶液降温至30℃一定都会析出晶体
【答案】B
【解析】
A、图1中，甲烧杯中有固体未完全溶解，所以甲此时一定是饱和溶液，乙中固体全部溶解，乙可能是不饱和溶液，也可能恰好饱和，故A选项错误；
B、图2中，两溶液中的溶剂都是100g水，且加入的等质量的甲和乙都已经完全溶解了，即溶质的质量也相等，所以两溶液中溶质的质量分数一定相等，故B选项正确；
C、由图1可知，在20℃时，100g水中溶解乙的质量大于甲的质量，即20℃时，乙的溶解度大于甲的溶解度，结合溶解度曲线，可知N表示的是乙的溶解度曲线，故C选项错误；
D、根据图1可知，20℃时，乙已经完全溶解，当升温到30℃时，乙为不饱和溶液，而此温度下甲和乙的溶解度相等，所以30℃时，甲、乙两溶液都为不饱和溶液，所以两溶液从50℃降温至30℃一定都不会析出晶体，故D选项错误。
故选B
二、非选择题
15.（2022年湖南省衡阳县初三五科联赛） 如图为A、B、C三种固体物质的溶解度曲线。
（1）在某一温度时， A、C两饱和溶液的溶质质量分数相等，此时为________℃。
（2）在t3℃时，10g水最多能溶解3gB物质，则10g水 最多能溶解C物质的质量______3g（填“＞”、“＜”或“＝"）。
（3）三种物质的溶解度关系为B＞A＞C时的温度为 t℃，则t的取值范围是________。
（4）将A、B、C饱和溶液从t3℃降温到t1℃时，溶质质量分数保持不变的是______。
【答案】（1）t1 （2）＜ （3）t2＞t＞t1 （4）C
【解析】
（1）在某一温度时， A、C两饱和溶液溶质质量分数相等，则该温度下两AC的溶解度相等，AC两条溶解度曲线相交于t1℃，所以此时为t1℃。
（2）t3℃时C的溶解度小于B，则相同质量的水最多能溶解C的质量小于B的质量。10g水最多能溶解3gB物质，则10g水 最多能溶解C物质的质量<3g。
（3）高于t2℃，A的溶解度大于B的溶解度，小于t2℃B的溶解度大于A的溶解度。大于t1℃A的溶解度大于C的溶解度，小于t1℃C的溶解度大于A的溶解度，所以三种物质的溶解度关系为B＞A＞C时的温度为 t℃，则t的取值范围是t2＞t＞t1
（4）AB溶解度随温度的升高而升高，饱和溶液降温有溶质析出，溶质质量分数降低。C的溶解度随温度的升高而降低，降低温度溶液从饱和溶液变为不饱和溶液，溶质质量分数不变。
16. （山东德州市临邑县2020-2021下学期5月竞赛）1926年，我国著名化学家侯德榜先生创立了侯氏制碱法，促进了我国民族工业的发展和世界制碱技术的进步，其生产过程中有下列反应：
①NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
②2NaHCO3Na2CO3+ CO2+H2O
（1）侯氏制碱法所制“碱”是指__________。
（2）工业生产过程中，氨盐水吸收二氧化碳后生成碳酸氢钠和氯化铵，在常温下，两者首先从溶液中结晶析出的是_________晶体（填物质名称）。
（3）现有Na2CO3和NaCl的混合物样品22．3g，将其放入干净的烧杯中，加一定质量的水使其完全溶解。向所得溶液中逐滴加入溶质质量分数为7．3%的稀盐酸，烧杯中溶液的质量与滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示。试回答F列问题：
①当滴入上述稀盐酸至图中B点时，烧杯中溶液里的溶质为________（写化学式）。
②在Na2CO3和NaCl的混合物样鼎中，含Na2CO3的质量为_________g。
③当滴入上述稀盐酸至图中A点时，试通过计算，求此温度时所得不饱和溶液中溶质的质量________ (计算结果精确至0．1g)。
【答案】（1）碳酸钠
（2）碳酸氢钠
（3）① NaCl、 HCl ②10.6 ③23.4g
【解析】
试题分析：侯氏制碱法所制的“碱”是指碳酸钠，碳酸钠是盐，但溶液呈碱性，俗称纯碱
（2）工业生产过程中，氨盐水吸收二氧化碳后生成碳酸氢钠的量少和氯化铵量多，在常温下，碳酸氢钠的溶解度较大和氯化铵的溶解度较小，故两者首先从溶液中结晶析出的是碳酸氢钠晶体
（3）①当滴入上述稀盐酸至图中B点时，盐酸过量，烧杯中溶液里的溶质为生成的及原有的NaCl、 过量的HCl
② 由图像可知和碳酸钠反应消耗盐酸100g,由氯化氢的质量，进行方程式的计算可求出，碳酸钠的质量及不饱和溶液中溶质氯化钠的质量
③解：100g质量分数为7．3%的稀盐酸中含有的氯化氢的质量为：100g×7．3%=7．3g；
设生成氯化钠的质量为x
Na2CO3 + 2HCl= 2NaCl+ H2O +CO2↑
106 73 117
y 7．3g x
= 解得：x=11．7g， 106/y= 73/7．3g y=10．6g
溶液中溶质质量是：11．7g+（22．3-10．6）g=23．4g
在Na2CO3和NaCl的混合物样鼎中，含Na2CO3的质量为10．6g
答：此时所得不饱和溶液中溶质的质量为23．4g
17. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）某化学兴趣小组用图1所示的装置，对氢氧化钙溶液进行探究。
（1）在图1的A、B两个相同装置中，分别放入等体积的水和饱和石灰水，通电，发现B装置灯泡更亮，原因是___________；通电相同时间，发现B装置中两个电极附近产生气泡比A装置多，此条件下产生气泡的化学方程式为___________。
（2）接通直流电，同时利用温度传感器测量溶液的温度。观察到B装置中插入溶液的两个碳棒（石墨）电极附近有气泡产生，一段时间后发现烧杯中的溶液的温度由24℃变为28℃，同时出现白色浑浊，这可能是因为析出了氢氧化钙固体，析出氢氧化钙固体的原因可能是________________，还可能是_____________________。
（3）仔细观察，发现B装置中，白色浑浊出现在正极附近。联想电解水时，与电源正极相连的电极附近产生的___________气，它可能与石墨电极中的碳反应生成二氧化碳而使石灰水变浑浊，如果假设成立，则最后一步反应的化学方程式为___________。为了验证白色浑浊液体的成分，取上述实验得到的浑浊液体少量，滴加酚酞变红色，说明浑浊液体中还存在___________。
（4）将B装置中剩余浑浊液搅拌均匀后分成等体积的两份，第一组同学取一份加入一定量的稀盐酸，没有发现气泡产生。第二组同学取另一份倒入密封的三颈烧瓶中进行数字化实验。连接好传感器等装置，先开启测量二氧化碳含量的数据传感器，然后用注射器注入足量的稀盐酸数字化实验装置及所测量到的二氧化碳体积分数变化情况如图2。
实验结论：第二组同学通过图象分析说明白色浑溶液中存在___________（除水外）·
实验反思：
①第一组同学的实验中，没有发现产生气泡，原因可能是_____________________。
②第二组同学在数字化实验中，发现曲线图开始时段的CO2百分比下降，可能的原因是___________。
【答案】（1） ①. 氢氧化钙溶于水电离生成钙离子与氢氧根离子，增强了溶液的导电性； ②.
（2） ①. 温度升高氢氧化钙的溶解度减少，溶液达到饱和析出氢氧化钙晶体； ②. 氢氧化钙与空气中二氧化碳反应生成的碳酸钙白色沉淀；
（3） ①. 氧 ②. CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O； ③. 氢氧化钙
（4） ①. 碳酸钙、氢氧化钙 ②. 加入的盐酸量太少，盐酸只与氢氧化钙发生了反应； ③. 溶液中含有氢氧化钙，氢氧化钙能与二氧化碳反应，消耗了二氧化碳，传感器测量的是空气中的二氧化碳；
【解析】
（1）氢氧化钙溶于水能电离生成钙离子与氢氧根离子，增强了溶液的导电性，则灯泡更亮；电解水生成氢气和氧气，化学反应方程式为：；
（2）氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，反应后溶液温度升高，故可能是溶液温度升高氢氧化钙溶液达到饱和析出氢氧化钙晶体；空气中含有二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀与水，白色沉淀可能为碳酸钙固体；
（3）电解水正极产生的气体为氧气；碳棒能与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙发应生成碳酸钙沉淀与水，化学反应方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；氢氧化钙显碱性，滴加酚酞试剂后浑浊变红色，故其中含有氢氧化钙；
（4）根据图中的数据可以看出二氧化碳的含量先减小再增加，故二氧化碳先与氢氧化钙反应生成碳酸钙，碳酸钙再与盐酸反应生成二氧化碳，则溶液中含有氢氧化钙和碳酸钙；实验一没有产生气泡可能是盐酸的量少，只与氢氧化钙发应，故没有气泡产生；二氧化碳含量先减少再增加的原因为：二氧化碳先与氢氧化钙反应生成碳酸钙，碳酸钙再与盐酸反应生成二氧化碳；
18. （2021年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）海洋蕴藏着丰富的资源。请按要求填空。
（1）海洋为我们提供了营养丰富的食材。鱼虾富含的__________是机体生长及修补受损组织的主要原料。
（2）我国在海域可燃冰开采领域取得重大突破，可燃冰主要成分是甲烷水合物，化学式为CH4·8H2O。甲烷水合物燃烧的化学方程式为__________。
（3）海水淡化可缓解淡水资源匮乏问题。
①从海水中获得淡水可采取的方法是_________(填“过滤”、“吸附”或蒸馏”)；
②水变成水蒸气的过程中，发生变化的是__________(填序号)。
A分子个数 B分子质量
C分子间隔 D分子种类
（4）海水碳储存，可以缓解空气中CO2过多的问题。随年代的变迁，测得海水的pH变化如图所示。
①深海能大量储存CO2的主要原因是_________
②海水的pH变小的可能原因是_________。
【答案】 ①. 蛋白质 ②. CH4·8H2O+2O210H2O+CO2 ③. 蒸馏 ④. C ⑤. 低温高压 ⑥. 二氧化碳与水反应生成碳酸
【解析】
（1）鱼虾富含的蛋白质是机体生长及修补受损组织的主要原料，故为蛋白质；
（2）甲烷化合物与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，方程式为CH4·8H2O+2O2 CO2+10H2O；
（3）①过滤只能除去海水中的难溶物质，吸附只能除去其中的色素与异味，蒸馏可以除去水中的所有杂质而获得蒸馏水，故为蒸馏；
②水变成水蒸气的过程中不发生变化的是分子个数，分子质量，分子种类，发生改变的是分子间隔，故选C；
（4）①气体的溶解度随着温度的降低而增大，随着压强的增大而增大，深海中温度低，压强大，所以深海能大量储存二氧化碳，故为深海中温度低压强大；
②人类生活的过程当中，化石能源使用越来越多，产生大量的二氧化碳气体，溶于海水中与水反应生成碳酸，所以海水的pH值逐渐减小，酸性增强，故为二氧化碳与水反应生成碳酸。
19. （湖北省2021年九年级学科竞赛）如图是a、b、c三种物质的溶解度曲线，请据图回答：
（1）P点的含义是______；
（2）t2℃时30g a物质加入到50g水中不断搅拌，充分溶解后形成溶液的质量是______g，此时a的溶质质量分数为______；
（3）将t1℃的a、b、c三种物质饱和溶液的温度升高到t2℃时，三种溶液的溶质质量分数的大小关系是______；
（4）t2℃时，将c的饱和溶液变成不饱和溶液，可采取的方法是______（填一种方法），变为不饱和溶液后，溶液的质量分数一定会______（填“变大”、“变小”、“不变”或 “不确定”）。
【答案】（1）在t1℃时，a和c的溶解度相等
（2） ①. 75 ②. 33.3%
（3）b＞a＞c （4） ①. 增加溶剂或降温等 ②. 不确定
【解析】
（1）P点是交点，代表该温度下两物质溶解度相等，即：在t1℃时，a和c的溶解度相等。
（2）t2℃时，a的溶解度为50g，故30g a物质加入到50g水中只能溶解25g，充分溶解后形成溶液的质量是50+25=75g，此时a的溶质质量分数为。
（3）将t1的a、b、c三种物质饱和溶液的温度升高到 t2时，三种溶液的溶质质量分数的大小关系是： b>a>c，因为升温后，ab的溶解度增大，饱和溶液变成不饱和溶液，溶质质量分数不变，c的溶解度减小，饱和溶液中有晶体析出，溶质质量分数变小。
（4）c的溶解度随温度升高而减小，t2时，将c的饱和溶液变成不饱和溶液，可采取的方法是：增加溶剂、降低温度。变为不饱和溶液后，溶液的质量分数可能不变，可能减小。
20. （陕西省咸阳市泾阳县2020-2021学科竞赛）甲、乙两种固体的溶解度曲线如图1所示：
（1）t2℃时，溶解度大小关系为：甲______（填“＜”“＝”或“＞”）乙。
（2）根据图2实验现象，推测加入的“某固体”是图1中的______（填“甲”或“乙”）物质。
（3）t3℃时，若将甲溶液由N点转变为M点状态，可采取______的方法（写一种）。
（4）根据图1和图2信息，判断下列说法正确的是______。
A 图2中b、d的溶液一定是不饱和状态，c的溶液一定是饱和状态
B 若要让溶液d恰好达到饱和状态，需要加入该固体8g
C t3℃时，N点表示乙的不饱和溶液
D c溶液中溶质的质量分数是37.5%
【答案】 ①. ＝ ②. 甲 ③. 加入甲或恒温蒸发溶剂 ④. AC
【解析】
（1）t2℃时，溶解度大小关系为：甲＝乙。
故填：＝。
（2）t3℃时，甲溶解度是68g，乙的溶解度大于40g，该温度下，50g水中能够完全溶解30g甲，不能完全溶解30g乙，因此加入的“某固体”是图1中的甲物质。
故填：甲。
（3）t3℃时，若将甲溶液由N点（不饱和溶液）转变为M点（饱和溶液）状态，可采取加入甲或恒温蒸发溶剂的方法。
故填：加入甲或恒温蒸发溶剂。
（4）A．图2中b溶解20g达到饱和状态，因此b是不饱和溶液，d溶解34g达到饱和状态，因此d是不饱和溶液，该选项说法正确，符合题意；
B．若要让溶液d恰好达到饱和状态，需要加入该固体4g，该选项说法不正确，不符合题意；
C．t3℃时，N点表示乙的不饱和溶液，该选项说法正确，符合题意；
D．c溶液中溶质的质量是20g，溶液质量是50g+20g＝70g，溶质质量分数＝×100%≈28 .6%，该选项说法不正确，不符合题意。
故填：AC。
21. （2022山东省第三届学科素养知识竞赛）右图是X、Y、Z三种固体物质的溶解度曲线，请回答下列问题：
① t1℃时三种物质溶解度由大到小的顺序是________；
② 要配制溶质质量分数相同的Y、Z饱和溶液，需要把温度控制在___℃；
③ t2℃时，25 g X的饱和溶液中含有5 gX，则此时X的溶解度是___g/100g水；
④ 固体X中含有少量的Y，要得到较纯净的X，可以采用的方法是__________；
⑤ t3℃的X、Y、Z的饱和溶液降温至t2℃时，溶质质量分数由大到小的顺序是____________；
⑥ t3℃接近饱和的X溶液逐渐冷却至t1℃，下图中有关量随时间变化的趋势正确的是________；
【答案】 ①. Z>Y>X ②. t2 ③. 25 ④. 降温结晶##冷却热饱和溶液 ⑤. Y>Z>X ⑥. C
【解析】
①根据溶解度曲线，t1℃时三种物质溶解度由大到小的顺序是：Z>Y>X
②根据溶解度曲线，t2℃时，Y、Z两物质的溶解度相等，故要要配制溶质质量分数相同的Y、Z饱和溶液，需要把温度控制在t2℃。
③t2℃时，25 g X的饱和溶液中含有5 gX，说明在20g水中达到饱和状态溶解X的质量为5g，故在100g水中最多能溶解25g，则此时X的溶解度是25 g/100g水
④根据溶解度曲线，固体X的溶解度随温度的变化趋势比固体Y的溶解度随温度的变化趋势要更大，故固体X中含有少量的Y，要得到较纯净的X，可以采用的方法是降温结晶
⑤根据溶解度曲线，物质X、Y的溶解度都随温度的升高而增大，故将t3℃时X、Y两种物质的饱和溶液分别降温到t2℃时，都有晶体析出，成为t2℃时的饱和溶液，而在t2℃ 时：Y的溶解度大于X，故溶质质量分数Y也大于X，而对于Z而言，溶解度随温度的升高而降低，故t3℃ 降温到t2℃ ，由饱和溶液变为不饱和溶液，溶液中的溶质、溶剂质量都不变，故溶质质量分数也不变，而在t3℃ 时，物质Z的溶解度要小于t2℃ 时Y的溶解度，大于t2℃ 时X的溶解度，故t3℃的X、Y、Z的饱和溶液降温至t2℃时，溶质质量分数由大到小的顺序是：Y>Z>X
⑥A、t3℃接近饱和的X溶液逐渐冷却至t1℃，溶质质量开始不变，达到饱和后继续降温，溶质析出，溶质减少，错误；
B、溶剂的质量应一直保持不变，错误；
C、由于刚降温，不饱和溶液变为饱和溶液，这段时间溶质质量分数不变，而当析出晶体后，溶质质量减少，溶质质量分数也减少，温度不变后保持不变，正确；
D、刚开始由不饱和溶液变为饱和溶液这段时间，没有晶体析出，错误；
故选C。
22. （2022江苏盐城市射阳县综合素质能力竞赛）2020某世界园艺博览会拉开帷幕。世界园艺博览以“绿色城市、健康生活”为主题。
（1）南入口景观区以融合园艺植物元素的压印混凝土地面衔接停车场和南入口建筑。混凝土属于______（填序号）。
a．无机材料 b．合成材料 c．复合材料
（2）中心景观区穿过南入口，一副气势磅礴的山水长卷映入眼帘。绕过山水长卷，中心湖面和中心景观岛构成了中心景观区。
①清澈的湖水属于______（填“混合物”或“纯净物”）。
②湖水在蒸发的过程中，下列说法正确的是______。
a．水分子变大 b．水分子间的空隙变大 c．水分子分成了氢原子和氧原子
③自然界中的水大多不可以直接饮用。需要经过“取水-沉降-过滤-吸附-消毒”等步骤才可以饮用，其中吸附过程常用的物质是______。
④生活中降低水的硬度，可以采取______的方法。该方法净水后可观察到有细小的固体颗粒沉淀，这就是常说的水垢，产生水垢的过程属于______（填“化学”或“物理”）变化，厨房中常用______清除水壶中的水垢。
⑤水是由氢元素、氧元素组成的。氧元素在元素周期表中的相关信息及其原子结构示意图如图所示。氧元素的相对原子质量为______。氧原子在化学反应中易______（填“得到”或“失去”）电子。某氧的微粒符号为，则其核外电子数为______。
【答案】（1）c （2） ①. 混合物 ②. b ③. 活性炭 ④. 煮沸 ⑤. 化学 ⑥. 食醋 ⑦. 16.00 ⑧. 得到 ⑨. 18
【解析】
（1）混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料，它不是像大理石一样的无机材料，也不是像塑料一样的合成材料。故选c。
（2）①清澈的湖水中虽然不含固体悬浮物，但含有可溶性杂质，属于混合物。
②a．分子没有热胀冷缩现象，湖水在蒸发的过程中，水分子没有变大，不符合题意；
b．湖水在蒸发的过程中，水分子不断运动扩散到空气中，水分子间的空隙变大，符合题意；
c．湖水蒸发，发生的是物理变化，水分子没有发生改变，不符合题意。
故选b。
③湖水需要经过“取水-沉降-过滤-吸附-消毒”等步骤才可以饮用，其中吸附过程常用的物质是活性炭，因为活性炭具有吸附性，能吸附水中的异味和色素。
④硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，加热煮沸时，可溶性钙、镁化合物会转变为难溶于水的水垢，从而降低了水的硬度，因此生活中降低水的硬度，可以采取煮沸的方法。煮沸时产生的水垢与原来水中的可溶性钙、镁化合物是不同的物质，因此产生水垢的过程属于化学变化。厨房中的食醋中含有醋酸，醋酸能和水垢中的碳酸钙、氢氧化镁等物质反应生成易溶于水的醋酸盐，故厨房中常用食醋清除水壶中的水垢。
⑤元素周期表信息示意图中元素名称正下方的数字表示相对原子质量，根据氧元素在元素周期表中的相关信息，氧元素的相对原子质量为16.00。原子的最外层电子数多于4个，在化学反应中容易得到电子，从而使最外层变为相对稳定结构，由氧原子结构示意图可知，氧原子的最外层有6个电子，因此在化学反应中易得到电子。某氧的微粒符号为，该粒子是由2个氧原子构成，且带2个单位负电荷，因为1个氧原子含有8个电子，所以其核外电子数为：8×2+2=18。
23．（1）I．探究水的组成：
研究氢气的燃烧实验是人们认识水的组成的开始。在相同条件下，欲使1L氢气完全燃烧，所需空气至少约为 L。
（2）科学家们用“电解法”证明了水的组成(装置如图所示，电极不与水及生成的气体反应)。电解时，水中可加入少量的NaOH，其作用是 。通电一段时间后，发现试管中收集到的氧气和氢气的体积之比略小于1：2，其原因可能是 (写出一条即可)。
（3）用氢气还原氧化铜的实验也可以证明水的组成，发生的反应为：H2+CuO Cu+H2O，装置中的碱石灰是一种可吸收水和二氧化碳的物质。①装置A中玻璃管和其中的物质在反应前后的质量差为m1，装置B和其中的物质在反应前后的质量差为m2，据此可计算出水中H、O元素的质量比为 (用含m1、m2的代数式表示)。
②小明同学认为上述装置存在明显不足，其理由是：空气中的 会进入B装置，这将会导致实验测得的H、O元素的质量比比理论值 （填“大”或“小”）。
（4）II．量筒中液体的液面如图，则液体体积的读数为 ，若欲量取18．0mL液体，应选用的量筒规格是
A．10mL B．25mL C．50mL 。
（5）某次实验需要称取8．2g食盐，但实验室只找到一架托盘天平和一只10g的砝码，托盘天平的游码最大读数为5g。若小李同学在称量时游码读数如图，则他至少进行了 次称量操作；小张同学想出了一个更简单的方法：他利用10g砝码一次就准确称取了8．2g食盐，则小张在称量时游码的读数为 。
（6）Ⅲ．请计算：1．7千克 NH3与 千克CO(NH2)2（尿素）中所含的氮元素质量相等（写出计算过程）。
【答案】（1）2.5
（2）增强水的导电性；同等条件下，O2比H2更易溶于水
（3）(m2-m1):m1；水蒸气和二氧化碳；大
（4）4．7mL；B
（5）两；1．8g
（6）3．0
【解析】（1）根据化学方程式 。在相同条件下，欲使1L氢气完全燃烧，需要氧气0．5L，氧气约占空气体积的五分之一，所需空气至少约为0．5L。（2）电解水时加入少量的NaOH，其作用是增强水的导电性。 通电一段时间后，发现试管中收集到的氧气和氢气的体积之比略小于1：2，其原因可能是同等条件下，O2比H2更易溶于水。（3）①装置A中的玻璃管和其中物质在反应前后的质量差为m1就是氧化铜中减少的氧元素的质量，也就是水中氧元素质量为m1；装置B和其中物质在反应前后的质量差为m2就是氢气与氧化铜反应生成的水的质量，即水的质量是：m2，所以水中氢元素质量为：m2- m1，据此可计算出水中H、O元素的质量比为(m2-m1):m1。②小明同学认为上述装置存在明显不足，其理由是：空气中的水蒸气和二氧化碳会进入B装置，这将会导致实验测得的H、O元素的质量比比理论值大。（4）量筒中液体的液面如图，则液体体积的读数为4．7mL；用量筒量取液体时，为减小误差，应选取略大于所要量取体积的量程，若欲量取18．0mL液体，应选用的量筒规格是25mL，
故答案为：B。（5）某次实验需要称取8．2g食盐，但实验室只找到一架托盘天平和一只10g的砝码，托盘天平的游码最大读数为5g。若小李同学在称量时游码读数如图，则他至少进行了两次称量操作，先将游码调到5g，称量一次，再调到3．2g，称量一次；小张同学想出了一个更简单的方法：他利用10g砝码一次就准确称取了8．2g食盐，小张应该是将砝码和食盐位置颠倒，此时，物品质量=砝码-游码，则小张在称量时游码的读数为1．8g。Ⅲ． 设1．7千克 NH3与质量为x的CO(NH2)2（尿素）中所含的氮元素质量相等 ，解得x=3．0kg。
24. （2022山东省第三届学科素养知识竞赛）自然界的一切事物中,唯有水最珍贵。水是生命之源,我们要保护每一滴水。我们生活中的可用水，自来水厂功不可没。某自来水厂进化河水为自来水，部分工艺流程如图：
（1）已知 X 试剂和河水未发生化学反应，则 X 试剂的俗名为______________。
（2）净化后的水是 ______________（选填“纯净物”、“混合物”或“固液混浊态”）净化后的水不可以直接饮用，我们需要______________，得到的产物为 Y 试剂。
（3）被称为“绿色氧化剂”的过氧化氢(H2O2) ，俗称双氧水，是一种无色液体， 常用作氧化剂、消毒杀菌剂和漂白剂等。在较低温度下和少量催化剂(如 MnO2 )条件下，它能迅速分解，所到的气体和 Y 试剂电解产生的其中一种气体相同。当过氧化氢接触二氧化锰后,反应便立即开始并不能人为控制其速度。如果稍改变你所选择的装置,便可控制其反应的速度。请从图2的仪器中选择一种仪器更换你选择的装置中的一种仪器,以达到控制反应速度的目的.你选择的仪器是______________(填序号) ，它更换原装置中的 _____________。 控制反应速度的原理是:______________。
（4）天然气、沼气的主要成分是 ZW4，它的化学性质和 Y 试剂电解产生的其中一种气体相似。实验室用无水醋酸钠和碱石灰固体混合物加热制取 Z。若用此法制取 ZW4，其气体发生装置选择 C，可采用______________或______________收集。
【答案】（1）明矾 （2） ①. 混合物 ②. 煮沸
（3） ①. C ②. b ③. 通过控制分液漏斗的活塞可以控制反应的速率
（4） ①. 排水集气法 ②. 向下排空气法或瓶口向下排空气法
【解析】
（1）操作①为沉降，X试剂加速固体颗粒沉降，则X为明矾，明矾的水溶液能吸附水中的颗粒形成沉淀；
（2）净化后的水中还含有矿物质等，则属于混合物；净化后的水中可能钙镁离子加多，还有细菌病毒等，还需要煮沸后才能饮用；
（3）用双氧水与二氧化锰为药品制取氧气，药品为液体与固体的组合，则适合用图2B装置为反应的发生装置，为了能控制的反应发生速率，需要将B装置中的长颈漏斗b换成分液漏斗C，通过控制分液漏斗的活塞可以控制反应的速率；
（4）天然气、沼气的主要成分是 CH4，甲烷密度比空气小，且难溶于水，则可以用排水集气法或者向下排空气法收集。
25. (江西省上饶市2020-2021学年九年级学科竞赛)请运用化学知识，回答以下问题。
（1）观察粒子排列规律，将合适的化学符号填入空白：O2-、F-、______、Na+、Mg2+。
（2）根据氯酸钾的化学式是KClO3，推测出氯酸钙的化学式为______；自来水厂用一种新型的消毒试剂高铁酸钠（Na2FeO4）进行消毒，高铁酸钠中铁元素的化合价为______。
（3）某化学兴趣小组的同学为了探究水的净化过程，从河中取来水样，观察到水样呈黄色，有异味，浑浊，有固体小颗粒，现对水样进行如下处理：
①取适量水样，加入______，搅拌，静置，一段时间后，进行过滤；
②实验过程中发现该过滤操作比预期时间长得多，可能的原因是______（写出一条即可）。
（4）下列有关燃烧和灭火的分析或做法正确的是______。（填选项序号）
A. 吹灭蜡烛：降低着火点 B. “釜底抽薪”：利用了清除可燃物的灭火原理
C. 电器起火：用水浇灭 D. 煽风点火：增大可燃物与氧气的接触面积
【答案】（1）Ne （2） ①. Ca（ClO3）2 ②. +6
（3） ①. 明矾 ②. 滤纸没有紧贴漏斗内壁 （4）B
【解析】
（1）粒子是根据质子数依次增加1且核外电子排布相同规律排列，故空白处应填质子数为10的氖原子，化学符号为Ne；
（2）氯酸钾中氯酸根化合价为-1价，在氯酸钙中钙元素为+2价，故氯酸钙化学式为Ca(ClO3)2；
高铁酸钠中钠元素为+1价，氧元素为-2价，设铁元素化合价为x，根据化合物中化合价代数和为零，得1×2+x+(-2)×4=0，解得x=+6，故高铁酸钠中铁元素的化合价为+6；
（3）①明矾可以吸附水中杂质使其沉降，故取适量水样，加入明矾，搅拌，静置，一段时间后，进行过滤；
②滤操作比预期时间长得多说明滤纸没有紧贴漏斗内壁，产生了气泡，降低了液体的流速，故过滤速度慢；
（4）A、吹灭蜡烛是将温度降低到可燃物着火点以下，不是降低着火点，不正确；
B、“釜底抽薪”是将柴拿走，是利用了清除可燃物的灭火原理，正确；
C、电器起火，水能导电，不能用水扑灭，不正确；
D、煽风点火是增加空气的量，并不是增大可燃物与氧气的接触面积，不正确。
故选B。
26. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）决赛）化学上，蒸馏是一种重要的分离或提纯物质的方法。
（1）在实验室可以通过蒸馏自来水获得蒸馏水，工业上利用石油加工中的分级蒸馏(分馏)可以获得汽油、煤油、柴油等多种石油化工产品。蒸馏法分离物质的依据是__________。
（2）分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法。这时蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离，从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异，对液体混合物进行分离。分子蒸馏器装置的简单原理如图所示。
主要过程是：物料先从蒸发器的顶部加入，经过料液分布器将其连续均匀地分布在加热板上随即用刮膜器将料液刮成一层液膜。在此过程中，从加热板上逸出的轻分子，几乎未经碰撞就到内置冷凝板上冷凝成液；残液未到冷凝板就发生了分子碰撞而液化，在加热区下的通道中收集。
①分子蒸馏器造价十分昂贵的主要原因是__________。
②“分子平均自由程”(即图中的λ)指的是分子两次碰撞之间走过的平均路程。影响“分子平均自由程”大小的因素有__________(填字母)。
A.温度 B.分子本身大小 C.分子的酸碱性
③与蒸馏法相比较，分子蒸馏法的优点是__________(填字母)。
A.适用于热敏性物质的分离 B.分离性价比高
C.分离精度高 D.分离操作简便
【答案】（1）不同物质间沸点不同
（2） ①. 高真空条件难以达到（合理即可） ②. AB或BA ③. ABCD
【解析】
（1）蒸馏分离物质利用的是不同物质沸点不同加以分离的方法，故蒸馏法分离物质的依据是：不同物质间沸点不同。
（2）①通过文中可知：分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，高真空条件很难实现，因此是分子蒸馏器造价十分昂贵的主要原因；
②从图中可以看出：轻分子和重分子“分子平均自由程”不同，故分子本身大小会影响“分子平均自由程”大小，另外温度越高分子运动越剧烈，因此温度会影响“分子平均自由程”大小，而文中并未提及分子酸碱性对“分子平均自由程”大小是否有影响。故填AB。
③A、普通蒸馏需要达到沸点，而分子蒸馏利用料液中各组分蒸发速率的差异，对液体混合物进行分离，无需达到沸点，因此适用于热敏性物质的分离，故该项正确；
B、分子蒸馏是靠不同物质的分子运动平均自由程的差别来进行分离的，并不要求物料一定要达到沸腾状态，只要分子从液相中挥发逸出，就可以实现分离，正因为分子蒸馏是在远离沸点下进行操作，因此产品的能耗小，可降低分离成本，分离性价比高，故该项正确；
C、由于分子蒸馏是利用不同物质分子运动平均自由程的差别而实现分离的，其基本要求是加热面与冷凝面的距离必须小于轻分子的运动平均自由程，这个距离通常很小，因此轻分子由液面逸出后几乎未发生碰撞即射向冷凝面，所以受热时间短，从而在很大程度上避免了物质的分解或聚合，因此分离精度高，故该项正确；
D、通过文中可知：主要过程是：物料先从蒸发器的顶部加入，即可经过一系列过程实现分离操作，因此与蒸馏法相比较，操作简便，故该项正确。
故填ABCD。
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