Question

過(guò)去不久的雪災(zāi)曾一度使我國(guó)許多地方的交通嚴(yán)重受阻，一些相關(guān)部門為了能讓交通盡快恢復(fù)，紛紛使用“融雪劑”融雪．那么融雪劑是怎樣起到“融雪”的效果呢？據(jù)了解，濃度為35%左右的氯化鎂溶液的冰點(diǎn)是零下19攝氏度，濃度為20%的氯化鎂溶液的冰點(diǎn)為零下10攝氏度，因此使用融雪劑主要是為了防止路面融化的雪水重新凝結(jié)成冰而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生．
①一般高壓輸電線的塔和塔之間的距離為400米，設(shè)計(jì)高壓輸電鐵塔的承重能力是直徑為2厘米的輸電線上覆冰厚度不超過(guò)一定量，這個(gè)厚度是因地域、氣候狀況不同而有所差別，此次雪災(zāi)中，在氣溫特別低的地區(qū)，有些輸電線上的覆冰厚度達(dá)到了驚人的10厘米，有碗口般粗．關(guān)于這些冰的成因，據(jù)專家介紹，是直接將空氣中的較冷的水蒸氣______成冰．電力工人為了除去輸電線和電塔上的覆冰，主要采用了人力機(jī)械除冰和熱力除冰等被動(dòng)融雪技術(shù)，在人力機(jī)械除冰中能量轉(zhuǎn)化的方式是______能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能．
②京珠高速公路全長(zhǎng)約2310公里，設(shè)路面積雪平均厚度達(dá)20厘米，路寬約20米，已知雪的密度為800千克/米³，如果工作人員想把京珠高速公路全路段都撒上融雪劑，同時(shí)要求溶解后能在零下10攝氏度時(shí)不結(jié)冰．求工作人員至少應(yīng)大約準(zhǔn)備多少噸的氯化鎂？
③某公司生產(chǎn)的融雪劑是由NaCl、MgCl₂、CuSO₄中的一種或多種物質(zhì)組成．小佳為探究其成分，設(shè)計(jì)并完成了以下實(shí)驗(yàn)：

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你推斷該融雪劑的組成可能為：
（1）______；　　　 （2）______；
④請(qǐng)你根據(jù)下圖并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，指出用工業(yè)用鹽“融雪劑”融雪的危害．______．

Answer 1

解：①直接將空氣中的較冷的水蒸氣凝結(jié)成冰，是凝華現(xiàn)象，采用了人力機(jī)械除冰的被動(dòng)融雪技術(shù)，是利用燃料帶動(dòng)機(jī)械，采取機(jī)械撞擊除冰，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程．
故答案為：凝華；化學(xué)能；機(jī)械能．
②路段撒融雪劑的體積V=2310000m×0.2m×20m=9.24×10⁶m³，
質(zhì)量m=ρv=800kg/m³×9.24×10⁶m³=7.392×10⁹kg，
設(shè)需要氯化鎂x千克，則：=20%，
得x=1.85×10⁹kg=1.85×10⁶t．
答：工作人員至少應(yīng)大約準(zhǔn)備1.85×10⁶噸的氯化鎂．
③溶雪劑加水溶解成無(wú)色溶液，說(shuō)明肯定沒(méi)有硫酸銅，因?yàn)榱蛩徙~溶液呈藍(lán)色．加氫氧化鈉溶液有白色沉淀，說(shuō)明肯定有氯化鎂．無(wú)色溶液加硝酸銀溶液有白色溶液，說(shuō)明除了氯化鎂可能有氯化鈉．硝酸鈉可有可無(wú)，因?yàn)閷?duì)題目要求沒(méi)有影響．所以肯定沒(méi)有硫酸銅，肯定有氯化鎂，可能有硝酸鈉和氯化鈉．
故答案為：（1）MgCl₂；（2）MgCl₂和NaCl；
④混合了融雪劑的溶液滲入地下，造成地下水源的污染；導(dǎo)致土壤鹽堿化；導(dǎo)致植物難以生長(zhǎng)甚至死亡等．
分析：（1）物質(zhì)直接從氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過(guò)程叫凝華，要根據(jù)物質(zhì)變化前后的物態(tài)特征判斷是否屬于凝華現(xiàn)象．
（2）先計(jì)算出溶雪劑的用量，利用m=ρv得出溶雪劑的總質(zhì)量，在根據(jù)溶雪劑的濃度即可求出氯化鎂的數(shù)量．
（3）溶雪劑加水溶解成無(wú)色溶液，說(shuō)明肯定沒(méi)有硫酸銅，因?yàn)榱蛩徙~溶液呈藍(lán)色．加氫氧化鈉溶液有白色沉淀，說(shuō)明肯定有氯化鎂．無(wú)色溶液加硝酸銀溶液有白色溶液，說(shuō)明除了氯化鎂可能有氯化鈉．硝酸鈉可有可無(wú)，因?yàn)閷?duì)題目要求沒(méi)有影響．
（4）根據(jù)氯化鈉對(duì)土壤里成分產(chǎn)生的影響，了解其危害．
點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)利用溶雪劑解決雪災(zāi)現(xiàn)象，考查了冰的形成，熔化等物態(tài)變化，同時(shí)對(duì)溶雪劑的一系列物理和化學(xué)性質(zhì)做了分析和掌握，是一道較全面、跨學(xué)科的科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用題．