内容正文:
第二节 海水“晒盐”
1.认识结晶现象。
2.了解饱和溶液和溶解度的含义。
3.初步感受定量研究的意义,体会溶液在生产生活中的应用价值。
一、海水“晒盐”
1.主要方法——“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)。
2.条件:需要在气候温和、光照充足的地区选择大片平坦的海边滩
涂,构筑盐田。
3.盐田通常分为两部分: 和 。
蒸发池
结晶池
二、溶解性与溶解度
1.溶解性
(1)影响溶解性的因素
物质的溶解性除了与物质本身的性质有关以外,还与 的种类有关,也受 的影响。
溶剂
蒸发池
结晶池
温度
(2)溶解性与溶解度的关系(20 ℃)
溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶
溶解度
大于10 g
1 g~10 g
0.01 g~1 g
小于0.01 g
2.溶解度
(1)概念:溶解度用来定量表示某种物质在某种溶剂中的溶解性。固体物质的溶解度是指在一定 下,某固体物质在 溶剂(通常为水)里达到 时所溶解的质量。单位为g。
温度
100 g
饱和状态
(2)溶解度曲线:是指以 为横坐标,以 为纵坐标,画出的物质的溶解度随温度变化的曲线。
3.气体物质的溶解度
(1)定义:气体的溶解度指一定压强和一定温度下,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。
(2)影响因素:①温度:温度越高,气体的溶解度越小。②压强:压强越大,气体的溶解度越大。
温度
溶解度
三、结晶
1.结晶:固体物质从它的 溶液中以晶体的形式析出的过程。
2.像NaCl这样溶解度受温度的影响不大的物质一般用 的方法得到其晶体。
3.降温结晶:硝酸钾的溶解度受温度的影响较大,可采取 .
的方法,使溶质从溶液中结晶析出,这种方法称为降温结晶。
饱和
蒸发结晶
冷却热饱和溶液
四、粗盐的提纯
海水“晒盐”得到的粗盐,往往含有可溶性杂质和不溶性杂质。粗盐的提纯过程:先将粗盐晶体溶解在水中,经 将粗盐中的难溶性杂质除去后,再通过蒸发结晶可得到较纯净的食盐晶体。工业上利用化学方法除去其中的可溶性杂质。
过滤
温馨提示
(1)流程中得到的“母液”是析出晶体后的溶液,属于氯化钠的饱和溶液,又称“苦卤”。
(2)海水“晒盐”得到的是粗盐,其中含有不溶性杂质和可溶性杂质。
(3)海水“晒盐”的过程属于蒸发结晶。
特别提醒
①易溶、可溶、微溶、难溶是相对的。由于难溶物质的溶解度很小,习惯上将“难溶”称作“不溶”,实际上自然界中绝对不溶于水的物质是没有的。②衡量物质的溶解性时,一定要明确温度是20 ℃时该物质的溶解度数值,否则没有意义。
知识拓展
过饱和溶液:在较高温度下制成饱和溶液,慢慢地降到室温,溶液中溶解的溶质的质量超过室温下的溶解度,但尚未析出晶体的溶液。
知识拓展
气体溶解度与固体溶解度的不同:①溶剂的量不同:固体溶解度指在100 g溶剂中;气体溶解度是指在1体积水里。②条件不同:固体溶解度外部因素只受温度影响;气体溶解度除受温度影响外,还受压强的影响。③单位不同:固体物质溶解度单位为克,气体溶解度单位是体积单位。
特别提醒
玻璃棒的作用有:溶解时用玻璃棒搅拌,以加速粗盐的溶解;过滤时用玻璃棒引流;蒸发时用玻璃棒搅拌,使液体均匀受热,防止液滴飞溅。
探究点一 溶解度曲线
1.观察图中几种物质的溶解度曲线。
指明该图所表示的意义:
(2)线:物质在不同温度下的溶解度;固体的溶解度随温度变化的趋势。
2.固体物质的溶解度曲线的变化规律是怎样的?
答案:(1)大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大,表现为曲线“坡度”比较“陡”,如KNO3。
(2)少数固体物质的溶解度受温度的影响很小,表现为曲线“坡度”比较“平”,如NaCl。
(3)极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,表现为曲线“坡度”下降,如Ca(OH)2。
3.简要说明溶解度曲线有哪些应用。
答案:(1)判断某种物质在不同温度下的溶解度大小。
(2)比较不同物质在同一温度时的溶解度大小。
(3)判断物质的溶解度受温度影响变化的趋势。
(4)确定结晶的方法。根据物质的溶解度随温度变化情况的不同,可以采用不同的方法:①对于溶解度随温度的升高迅速增大的物质,可以采用冷却热饱和溶液的方法,使物质的溶解能力降低,从溶液中析出,即降温结晶;②对于溶解度随温度的升高变化不大的物质,可以采用蒸发溶剂的方法,使水分蒸发,从而析出晶体,即蒸发结晶。
[例1] (2022济南节选)我国著名化学家侯德榜先生创立了联合制碱法,促进了世界制碱技术的发展。Na2CO3和NaCl的溶解度曲线如图所示,试回答下列问题:
(1)t1 ℃时,Na2CO3的溶解度为 g。
(2)t1 ℃时,向50 g水中加入6 g Na2CO3固体,经搅拌充分溶解,所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为 (填最简整数比)。
(3)将t2 ℃时相同质量的Na2CO3饱和溶液和NaCl饱和溶液均降温至
t1 ℃,此时所得两溶液的溶质质量分数相比较为 (填“前者大”“后者大”或“相等”)。
16
3∶25
后者大
要对Ca(OH)2的溶解度曲线特别注意,它的溶解度随着温度的升高而
减小,还要注意NaCl的溶解度受温度的影响变化不大。
探究点二 粗盐提纯
4.如何除去粗盐中的不溶物?
答案:将粗盐溶于水,充分搅拌后过滤,可除去粗盐中的不溶性物质,最后将滤液蒸发得到精盐。
5.蒸馏和蒸发的区别是什么?
答案:蒸馏得到的产物是液体;蒸发得到的产物是固体。
[例2] (2022苏州)在粗盐初步提纯实验中,下列有关装置和操作正确的是( )
B
A.溶解粗盐 B.过滤粗盐水 C.蒸发结晶 D.趁热取下蒸发皿
(1)加入试剂的量通常是过量的,以保证杂质离子沉淀完全。
(2)氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠三种试剂添加的顺序要注意:碳酸钠一定要在氯化钡之后加入,以除去过量的Ba2+。
蒸发
降温
100
g
沉淀
气体
水
知识点一 海水“晒盐”
1.(2023淄博期中)有关海水“晒盐”说法正确的是( )
A.海水在光照条件下反应生成氯化钠
B.原理是将海水引到盐滩上,利用日光和风力使水蒸发得到粗盐
C.日晒时,氯化钠不断析出,过滤所得母液是不饱和的氯化钠溶液
D.海水“晒盐”是采用降温结晶的方法获得晶体的
B
2.下列关于海水“晒盐”的说法不正确的是( )
A.结晶池中氯化钠质量分数大于海水中氯化钠质量分数
B.由于水分蒸发,蒸发池中氯化钠质量分数逐渐增大到一定数值
C.母液是NaCl的饱和溶液,也是所含杂质MgCl2、CaCl2的饱和溶液
D.气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水“晒盐”
C
知识点二 溶解度及溶解度曲线
3.(2023济南莱芜区期中)生活中的下列现象不能说明气体溶解度随温度升高而减小的是( )
A.打开汽水瓶盖有大量泡沫逸出
B.烧水时水沸腾前有气泡逸出
C.喝下汽水打嗝
D.夏季黄昏,池塘里的鱼常浮出水面
A
4.60 ℃时,硝酸钾的溶解度为110 g。对这句话理解错误的是( )
A.60 ℃时,100 g水中最多能溶解硝酸钾110 g
B.60 ℃时,210 g硝酸钾饱和溶液中含硝酸钾110 g
C.60 ℃时,硝酸钾溶液中硝酸钾与水的质量比为110∶100
D.60 ℃时,将110 g硝酸钾溶解于100 g水中,所得溶液为该温度下硝酸钾的饱和溶液
C
5.(2023连云港)NH4Cl和NaCl的溶解度曲线如图所示。下列说法中正确的是( )
A.NH4Cl的溶解度比NaCl的大
B.NH4Cl的溶解度受温度的影响比NaCl的大
C.20 ℃时NH4Cl的饱和溶液,升温到40 ℃时仍是饱和溶液
D.60 ℃时,在100 g水中加入40 g NaCl,形成不饱和溶液
B
6.(2022临沂)如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)在 ℃时,a、c两种物质的溶解度相等。
(2)在t2 ℃时,向盛有30 g a物质的烧杯中加入50 g水,充分溶解后,所得溶液的质量为 g。
(3)若a物质中混有少量b物质,最好采用 (填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的方法提纯a。
(4)t2 ℃时,a、b、c三种物质的饱和溶液各100 g,所含溶质质量分数由大到小的顺序为 。
t1
75
降温结晶
a>b>c
知识点三 粗盐的提纯
7.(2023泰安泰山区期末)下列有关粗盐提纯过程的叙述错误的是
( )
A.除去食盐水中的可溶性杂质,可以采用化学方法
B.除去食盐水中可溶性杂质的化学原理:使杂质离子以沉淀或气体的形式从食盐水中分离出来
C.除去食盐中难溶性杂质的方法属于化学方法
D.粗盐提纯过程中既有化学方法,又有物理方法
C
8.(2023广饶模拟)海洋中有丰富的水生生物和化学资源。海水晒盐能得到粗盐和苦卤,粗盐中含有多种可溶性杂质(硫酸钠、氯化镁、氯化钙等)和不溶性杂质(泥沙等)。现以粗盐为原料制取精盐,生产过程如图所示,请回答下列问题。
(1)海水晒盐发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
物理
(2)为加快粗盐的溶解,可采取的措施有 (只写一点);操作Ⅰ和操作Ⅱ的名称是 。
(3)加入BaCl2溶液后发生反应的化学方程式为 .
。
(4)向操作Ⅱ后所得溶液中加入过量稀盐酸,其目的是 .
,最后通过蒸发结晶得到较为纯净的氯化钠。
搅拌(或将粗盐研碎等)
过滤
除去过量的碳酸钠、氢氧化钠
1.下列有关海水晒盐的几种说法,错误的是( )
A.海水成为食盐的饱和溶液后才能析出晶体
B.盐场必须建在阳光充足、雨量少的地区
C.结晶池中析出盐后的母液没有用途,为防止污染须排入大海
D.盐场利用日晒、风吹晒盐,采取的是蒸发结晶的方法
C
2.如图是利用海水提取粗盐的过程,有关该过程的说法不正确的是( )
A.海水进入贮水池,海水的成分不变
B.蒸发池中发生的是化学变化
C.可以通过过滤从结晶池中得到粗盐和母液
D.粗盐中含有可溶性杂质和不溶性杂质
B
3.(2022宜昌)如图所示,将5 mL液体加入装有一小粒固体的试管中充分振荡,所得结论错误的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ对比——碘几乎不溶于水,却能溶解在汽油中
B.Ⅱ和Ⅳ对比——汽油不能溶解高锰酸钾,却能溶解碘
C.Ⅱ和Ⅲ对比——不同物质在不同溶剂中的溶解性相同
D.Ⅲ和Ⅳ对比——同种物质在不同溶剂中的溶解性不同
C
实验编号 固体 液体 实验现象
Ⅰ 碘 水 固体不消失
Ⅱ 碘 汽油 固体消失
Ⅲ 高锰酸钾 水 固体消失
Ⅳ 高锰酸钾 汽油 固体不消失
4.(2022宁波)20 ℃时,将45 g氯化钠均分成五份,依次加入盛有100 g水的烧杯中,充分溶解。实验数据如下表:
C
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤
氯化钠质量/g 9 18 27 36 45
溶液质量/g 109 118 127 136 136
下列分析正确的是( )
A.实验③所得溶液的溶质质量分数最大
B.实验④所得溶液是氯化钠的不饱和溶液
C.20 ℃时,氯化钠的溶解度为36 g
D.将实验①所得溶液蒸发50 g水,冷却到20 ℃,溶液达到饱和
5.(2023安徽)煤化工废水中含有NaCl、Na2SO4、NaNO3,这三种盐的溶解度曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.与NaNO3相比,NaCl更适合通过饱和溶液降温结晶得到
B.a1 ℃时,NaNO3的饱和溶液,溶质的质量分数为80%
C.a2 ℃时,NaCl和Na2SO4的饱和溶液,溶质质量分数相等
D.40 ℃时,Na2SO4的饱和溶液,升温到60 ℃变为不饱和溶液
C
6.已知KCl在20 ℃、40 ℃时的溶解度分别为34 g、40 g,小明按如图所示步骤进行实验(每步均充分溶解),根据实验得到的结论正确的是
( )
A.①③溶液为不饱和溶液
B.②中溶质的质量分数最大
C.②中未溶解晶体的质量是3 g
D.KCl的不饱和溶液可以通过升温的方法转变为饱和溶液
C
7.(2022东营)如图为碳酸钠和碳酸氢钠两种物质的溶解度曲线,请回答下列问题:
(1)30 ℃时,Na2CO3的溶解度是 g。
(2)40 ℃时,向两只各盛有100 g水的烧杯中,分别加入Na2CO3、NaHCO3固体,至不再溶解为止,所得溶液的溶质质量分数大的是 .
溶液。
(3)将40 ℃时等质量的Na2CO3和NaHCO3的饱和溶液同时降温到10 ℃,析出晶体较少的是 溶液。
40
碳酸钠
碳酸氢钠
(4)A、B两点分别表示Na2CO3的两种溶液,要使B点的溶液变为A点的溶液,可采取的措施是 。
(5)小英同学说,常温下,她配制了一瓶溶质质量分数为16.4%的NaHCO3饱和溶液,请判断小英同学的说法是否正确, (填“是”或“否”)。
加入碳酸钠或恒温蒸发溶剂
否
8.(2022南通)t1 ℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入各盛有
100 g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图甲所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图乙所示。
是
甲 乙
(1)烧杯②中的上层清液是否达到饱和状态? (填“是”“否”或“无法判断”)。
(2)烧杯①中溶解的溶质是 (写名称或化学式)。
氯化钾(或KCl)
(3)将t1 ℃时50 g硝酸钾的饱和溶液稀释成10%的溶液,需加水 g。
(4)关于图甲中烧杯内的物质,下列说法正确的是 (填字母)。
A.烧杯①内溶液中溶质质量分数>烧杯②内上层清液中溶质质量分数
B.蒸发一定量的水,两烧杯中都一定有固体析出
C.将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,烧杯中一定还有剩余固体
D.将温度升高到t2 ℃,两烧杯内溶液中溶质质量分数相等(不考虑水的蒸发)
50
AD
9.(2022张家界)粗盐中除含泥沙等不溶性杂质外,还含有少量的可溶性杂质(如MgCl2、CaCl2等),工业上以粗盐为原料制取精盐的生产流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)“操作1”的名称是 。
(2)向滤液F中加入稀盐酸发生中和反应的化学方程式为 .
。
过滤
10.(2022株洲)图甲为KNO3和NaCl两种固体的溶解度曲线,请回答下列问题:
(1)a点处KNO3和NaCl两种溶液中溶质的质量分数 (填“相等”或“不相等”)。
相等
甲 乙
(2)c点处KNO3溶液中溶质的质量分数为 (结果精确到0.1%);
d点处的KNO3溶液 (填“是”或“不是”)饱和溶液。
(3)图乙中“某一步操作”前后的溶液状态变化过程可以在图甲表示为
(填字母)。
A.d点→c点 B.d点→b点
C.c点→b点 D.c点→d点
44.4%
不是
B
1.硝酸钾的溶解度曲线如图所示,将100 g 60 ℃的硝酸钾饱和溶液分别进行如下操作,所得溶液与原溶液相比,变化结果全部正确的是( )
C
选项 操作 溶质
质量 溶液
质量 溶质质
量分数 硝酸钾的
溶解度
A 从60 ℃升温至80 ℃ 变大 变大 不变 变大
B 从60 ℃降温至40 ℃ 变小 变小 不变 变小
C 恒温蒸发部分水 变小 变小 不变 不变
D 保持温度不变,再加入20 g硝酸钾固体 不变 变大 变大 变大
2.(2023上海青浦区期末)KNO3常用于制造烟火、火柴、肥料等。现有含少量氯化钠的硝酸钾固体样品,为了研究混合物中KNO3的提纯方法,设计两种方案进行对比。下表是KNO3、NaCl在不同温度下的部分溶解度数据:
(1)溶解度受温度影响较大的物质是 。
(2)室温下,在10 g水中加入少量KNO3固体,发现有部分固体剩余,可通过 的方法使其继续溶解。
KNO3
温度/℃ 0 10 20 40 60 80
溶解
度/g NaCl 35.7 35.8 36 36.6 37.3 38.4
KNO3 13.9 21.2 31.6 61.3 106 167
升温或加入水
[方案一]
(3)10 ℃,50 g水中最多溶解 g KNO3。
(4)固体a称重约为65 g,则烧杯②中NaCl溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
10.6
不饱和
[方案二]
(5)根据KNO3的溶解度,可以判断固体b中KNO3质量 (填“>”“<”或“=”)65 g。
(6)固体b的成分是 (填字母)。
A.KNO3 B.NaCl
C.KNO3和NaCl D.无法确定
[实验反思](7)通过上述实验对比,可知KNO3中混有少量NaCl时,提纯KNO3的最好方法是 。
<
C
降温结晶法
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52
4.流程:海水
答案:
答案:
6.除去不溶物的食盐中还含有S、Ca2+、Mg2+等离子,如何除去这几种离子?
答案:向食盐水中依次加入过量的BaCl2、NaOH和Na2CO3,将生成的沉淀过滤,再加入适量的盐酸,除去多余的C和OH-,便得到精盐水,最后,蒸发结晶得到纯净的NaCl固体。
BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl
HCl+NaOHNaCl+H2O
$$