内容正文:
第十单元 常见的盐
第二节 海水提取食盐
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.了解食盐(氯化钠NaCl)的物理性质、化学性质、用途和生产。
2.理解盐的定义,能够正确识别盐,并通过一些实验总结归纳盐的化学性质。
3.能运用溶解、过滤、蒸发等一系列操作从海水中提纯盐。
重难点:盐能发生的一些复分解反应;粗盐提纯。
一、氯化钠的性质和用途
一、氯化钠
1.人体中的氯化钠以离子形式存在于体液中,Na+对神经调节、维持细胞内外正常的水分分布和促进细胞内外物质交换起重要作用,Cl-有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用。成年人每天摄入的食盐不超过5克。
2.氯化钠的物理性质和用途
氯化钠
物理性质
用途
的主要成分
色固体, 溶于水,水溶液有咸味,呈 性。溶解度受温度影响 。
(1)生活上:作 ;作防腐剂,腌制蔬菜、鱼、肉、蛋等,不仅风味独特,还能延长保存时间。
(2)医疗上:配制 ( NaCl溶液)。
(3)农业上:用NaCl溶液来 。
(4)交通上:消除公路上的积雪(降低雪的熔点)(5)工业上:制取 、 、盐酸和氯气等。
3.氯化钠在自然界的分布
氯化钠在自然界的分布很广, 、盐湖、盐井、盐矿都是氯化钠的来源。通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等,得到 。粗盐中含有多种可溶性杂质(如氯化镁、氯化钙等)和不溶性杂质(如泥沙等)。
4. 氯离子的检验
取样于试管中,加入经硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则含氯离子。
NaCl+AgNO3 =AgCl↓ +NaNO3
二、氯化钠的生产
1.盐场生产食盐的过程如下:
以海水为原料生产食盐大致分为四个步骤:纳潮、晒盐、收盐、洗盐。这样制得的氯化钠含有较多的杂质(如泥沙、氯化镁等),称为粗盐。
2. 去除粗盐中难溶性杂质步骤:(1) ;(2) ;(3) ;(4) 。
实验步骤
操作示意图
操作方法
玻璃棒的作用
溶解
称取5.0克粗盐,用量简量取10毫升水,将粗盐和水倒入烧杯里,用玻璃棒搅拌使粗盐溶解充分
过滤
将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过滤装置中,其液面不能超过滤纸边缘,若滤液浑浊,再过滤一次
蒸发
将滤液倒入蒸发皿中,然后用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅溶液,待出现 时停止加热
搅拌散热,防止
过滤操作要领:
3. 误差分析:
(1)得到的精盐是否是纯净物? 。
(2)产率偏低的原因有: ;产率偏高的原因有: 。(均填字母)
A.过滤时滤纸有破损 B.蒸发时有固体溅出
C.溶解含泥沙的粗盐时,加入的水量多 D.转移精盐时,蒸发皿中有残留的固体
E.加水溶解时,粗盐没有都溶解 F.蒸发时,精盐中留有较多水分
G.过滤时没有用玻璃棒引流,有滤液溢出 H.蒸发皿、玻璃棒上等残留精盐
1.某兴趣小组的同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验,并用所得的精盐配制100 g 5%的氯化钠溶液。
实验一:如图是同学们做粗盐提纯实验的操作示意图。
请回答下列问题:
(1)该实验是利用泥沙难溶于水而氯化钠 的性质进行提纯。
(2)操作⑥中的错误是 。
(3)粗盐提纯实验的操作顺序为 (填操作序号)。
(4)操作④中,当观察到 时,停止加热。
(5)若得到的产率与实际值相比偏低,则可能的原因是______(填字母)
A.过滤时滤纸有破损
B.蒸发时有固体溅出
C.把晶体从蒸发皿转移到天平上称量时,有少量粘在了蒸发皿上
D.溶解含有泥沙的时,加入的水量不足
E.水分没有蒸发干
2.粗盐初步提纯
粗盐中含有多种可溶性杂质和不溶性杂质,粗盐通过 、 、 等处理,可以除去不溶性杂质,得到初步提纯。
(1)实验装置
(2)原理:依据物质的溶解性不同,利用过滤的方法除去食盐中的泥沙等不溶性杂质。然后蒸发水分得到较纯净的精盐。
(3)操作步骤:溶解、过滤、蒸发。
(4)实验成功的关键
(a)称量时:托盘天平使用时要调节平衡,读数要准确;取药品要规范,不撒落。
(b)溶解时:搅拌要匀速,不能过快,防止有液体溅出。
(c)过滤时:要规范装置和操作,做到“一贴二低三靠”。
(d)蒸发时:不断搅拌,以防局部温度过高;蒸发皿出现较多固体时,停止加热。
(e)转移时:要全部转移进行准确称量。
(5)误差分析
(a)产率=
(b)产率偏低的原因
①转移食盐不彻底;
②过滤时滤纸上沾有食盐;
③烧杯内壁沾有食盐溶液;
④蒸发时有溶液溅出。
(c)产率偏高的原因:蒸发时未完全蒸干。
(6)粗盐提纯实验中各步骤中玻璃棒的作用
(a)溶解: 。
(b)过滤: 。
(c)蒸发: 。
(d)计算产率: 。
(7)经溶解、过滤后只是将不溶性杂质如泥沙等除去,然后蒸发水分得到较纯净的精盐,而其中的可溶性杂质如钙离子、镁离子、硫酸根离子等无法分离,因而得到的食盐不属于纯净物。
►问题一 氯化钠的性质和用途
【典例1-1】1.下列关于氯化钠性质和用途的描述中,不正确的是
A.易溶于水
B.能吸收空气中水分而潮解
C.其溶液能跟硝酸银溶液反应
D.0.9%的NaCl溶液用作医疗上的生理盐水
【典例1-2】食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠能发生下列两种变化:①给氯化钠固体升温至801 ℃,氯化钠固体熔化变为液体;②向氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液,反应生成氯化银白色沉淀。你认为这两种变化的本质区别是 ;学习化学后,不但能知道氯化钠的性质和用途,还能进一步知道它的 和内部组成以及变化规律。
【变式1-1】海水中含有大量的氯化钠、氯化镁等,研究它们的组成和性质具有重要意义。
(1)海水晒盐时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,水分子的结构 (填“发生”或“没有”)改变。
(2)钠原子的结构示意图为,氯原子的结构示意图为。
①钠原子转变为钠离子时,发生变化的是 (填“质子数”或“电子数”)。
②的数值为 。
(3)标出氯化镁中镁元素的化合价 。
【变式1-2】海水中含有大量的氯化钠、氯化镁等,研究它们的组成和性质具有重要意义。
(1)海水中含量最多的物质是 。海水晒盐时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,水分子的结构 (选填“发生”或“没有”)改变。
(2)镁原子的结构示意图为,氯元素在元素周期表中的部分信息如图。
①镁元素位于元素周期表第 周期,金属镁在化学反应中容易 (选填“得到”或“失去”)电子。
②氯元素的相对原子质量为 。
(3)制取金属Mg通常是将 (填字母)加入海水或卤水中,沉淀出Mg(OH)2,Mg(OH)2再与盐酸反应生成MgCl2,电解熔融状态的MgCl2制得Mg。
A.盐酸 B.食盐 C.石灰乳 D.二氧化碳
【变式1-3】海水中含有大量的氯化钠、氯化镁等,研究它们的组成和性质具有重要意义。
(1)构成水分子的微粒是氧原子和 (写名称)。海水晒盐时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,水分子的结构 (填“发生”或“没有”)改变。写出电解水的化学方程式: 。
(2)钠原子的结构示意图为,氯原子的结构示意图为。
①钠原子转变为钠离子时,发生变化的是 (填“质子数”或“电子数”)。
②x的数值为 。
(3)氯化镁中镁元素的化合价 。
【变式1-4】海水中含有大量的氯化钠、氯化镁等,研究它们的组成和性质具有重要意义。
(1)构成水分子的微粒是氢原子和 。海水晒盐时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,水分子的结构 (填“发生”或“没有”)改变。
(2)钠原子的结构示意图为,氯原子的结构示意图为
①钠原子转变为钠离子时,发生变化的是 (填“质子数”或“电子数”)。
②x的数值为 。
(3)工业可利用反应制取Mg。单质X的化学式为 。
(4)NaC1可用作雪天道路抗冻剂。冰水混合物中,水与冰会发生水分子交换。0℃时,水与冰发生交换的水分子数目相等,该微观过程如图1所示。向冰水混合物中加入NaCl,水分子交换的微观过程如图2所示。从水分子交换的角度解释NaCl降低水凝固点的原理 。
►问题二 氯化钠的生产
【典例2-1】某中学化学兴趣小组的同学对海水“晒盐”得到的粗盐进行提纯,流程如图,有关说法正确的是
A.操作①是溶解
B.操作①②③均用到玻璃棒,且玻璃棒的作用相同
C.蒸发后,取下蒸发皿直接放在实验台上
D.经过上述流程得到的精盐是纯净物
【变式2-1】关于粗盐提纯的实验,说法正确的是
A.粗盐不可以放在烧杯里称量
B.涉及的分离操作有溶解、过滤和蒸发
C.蒸发皿不可以直接加热
D.蒸发时发现有固体开始析出,立即停止加热
【典例2-2】从海水中提取粗盐的流程如图所示,下列说法不正确的是
A.蒸发池中氯化钠质量分数大于海水中氯化钠质量分数
B.海水晒盐利用的原理是蒸发结晶
C.经过第④步的操作,可以得到纯净的氯化钠
D.气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水“晒盐”
【变式2-2】粗盐中通常含泥沙、及硫酸盐等杂质,粗盐经过处理可以得到纯净的氯化钠,流程如图所示。下列有关说法正确的是
A.加入“过量氢氧化钠”这一步一定要在加入“过量氯化钡”的前面
B.若粗盐经过上述处理后得到纯净质量可能大于
C.上述流程中因为加入了过量盐酸,所以无法得到纯净的氯化钠固体
D.过滤后滤液中的主要离子有:
【变式2-3】有一种浸洗瓜果的“果蔬洗盐”,其主要成分是氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。用“果蔬洗盐”溶液浸洗瓜果有助于消除瓜果表面的残留农药。完成下面小题。根据下图判断,下列说法正确的是
A.Na2CO3的溶解度大于NaCl的溶解度
B.饱和的NaCl溶液从60℃降温到40℃,有晶体析出
C.20℃时,NaHCO3饱和溶液的溶质质量分数为9.6%
D.分别将40℃时三种物质的饱和溶液降温到20℃,析出晶体最多的是Na2CO3
►问题三 去除粗盐中难溶性杂质
【典例3-1】海洋是人类的母亲,是人类千万年来取之不尽、用之不竭的巨大资源宝库。
(1)沿海的盐厂都是“盐田法”晒盐,其基本原理是 结晶,得到的是粗盐。在实验室用过滤法提纯粗盐的过程中有三次用到了玻璃棒,其作用分别是:①引流②搅拌,加速固体物质溶解③搅拌,使液体受热均匀,其先后顺序是 (填数字序号)。
(2)近年来我国在南海成功试采可燃冰,推动了世界能源利用格局的改变。写出可燃冰被科学家誉为“21世纪能源”的原因 (写一条即可)。
(3)从海水中获得淡水的过程称为“海水淡化”。现在所用的海水淡化方法主要是蒸馏法(热法)和膜法两大类。如图所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中有些溶质离子不能通过淡化膜,从而得到淡水。
①膜法淡化海水的原理是利用 不同分离出淡水。
②将少量加压后的右侧海水置于表面皿中,用酒精灯加热,水分蒸干后,可在表面皿上观察到的现象是 。下列对加压后右侧海水成分变化情况的分析中,正确的是 (填选项序号之一)。
A.溶质质量增加 B.溶剂质量减少 C.溶液质量不变 D.溶质质量分数减小
(4)镁是国防元素。从海水中提取单质镁的工艺流程如下图所示:
在上述转化过程中,所发生的化学反应属于复分解反应的是 (填过程序号),过程①中加入石灰乳时会采用喷淋的方式,目的是 。海水或卤水中本来就含有氯化镁,还需要过程①②的原因是 。金属镁是一种性质非常活泼的金属,在加热的条件下可与水反应生成一种难溶性碱和一种可燃性气体。请写出该反应的化学方程式 ,该反应属于 (填“化合”“复分解”“置换”之一)反应。
【典例3-2】化学兴趣小组同学做粗盐初步提纯的实验,并计算产率。如图是该实验的操作示意图。请回答下列问题:
(1)操作④中盛液体的仪器A名称为 。
(2)粗盐提纯实验的操作顺序为(填操作序号) 、称量精盐并计算产率。
(3)操作⑥中玻璃棒的作用是 ;所得滤液仍浑浊的原因是 (写一条即可)。
(4)粗盐初步提纯的实验过程中,去除的主要是 杂质,如泥沙等。
(5)若操作④中未用玻璃棒搅拌(其他操作均正确),则所得精盐的产率可能会 (选填“偏低”或“偏高”)。
【变式3-1】运城盐湖数千年来一直采用古老的“五步产盐法”,其主要过程如图:
(1)所谓“箩”,就是产盐过程中结晶而出的硝板(由硫酸钠等盐结晶而成,呈现蜂窝状空隙)。卤水流过可除去水中的不溶性杂质,过“箩”与化学实验中 操作的目的一致。宋代以前生产海盐多用煮盐法,到了清末大都改用晒盐法。晒盐法的优点是 (写出一点即可)。
(2)晒盐或煮盐得到的粗盐通常含有泥沙等杂质,经提纯后方可食用。下图一为氯化钠部分溶解度,提纯过程如图二所示。
①操作Ⅰ中加的水最适宜的量是 g(结果保留1位小数)。
②操作Ⅱ所需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒和 ,其中玻璃棒的作用是 ,将圆形滤纸折叠处理,下列图示中不该出现的情形是 (选填编号)。
A. B. C. D.
③请在图三中表示出上述粗盐提纯过程操作Ⅱ和操作Ⅲ中氯化钠溶液的溶质质量分数的变化情况 。(标出必要的数据)
④粗盐提纯产率在70%~90%之间较为合理,若实验获得的精盐产率偏高,下面分析中合理的是 。(选填序号)
A.过滤时不小心捅破了滤纸 B.蒸发时没有用玻璃棒搅拌
C.溶解时加入的水过少 D.没有蒸发干,精盐中含有水分
⑤“精盐”是混合物,还含有可溶性杂质。取34g“精盐”样品进行实验。
趁热过滤的目的是 ,34g“精盐”中含有NaCl g。
【变式3-2】氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。
(1)氯化钠是食盐的主要成分,食盐中常添加亚铁氰化钾[化学式为K4Fe(CN)6]以防止其久置后板结,亚铁氰化钾的相对分子质量是 ,其中,铁元素的化合价为 。
(2)海水晒盐是一种古老而至今仍广泛沿用的方法。海水晒盐的流程如图1所示:
判断下列分析正确的是 (填字母)。
A.海水进入贮水池,氯化钠溶液的成分基本不变 B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量变大
C.在结晶池中,氯化钠溶液中的溶剂减少 D.析出晶体后的母液是食盐的不饱和溶液
(3)从海水中提取的粗盐中含少量泥沙和CaCl2、MgSO4等可溶性杂质。利用图2流程进行除杂,得到精盐。
①操作1需要在 (填字母)中进行。
A.研钵 B.量筒 C.烧杯 D.广口瓶
②操作2的步骤为 、过滤、蒸发、结晶。过滤操作中玻璃棒的作用是 。
③操作3的步骤为“盐洗”(即用NaCl溶液浸洗粗盐,以溶解除去其中可溶性杂质)、过滤、烘干,则“盐洗”溶液应选用NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(4)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图3所示)。
①NaCl溶液通电时生成Cl2、H2和NaOH,写出该反应的化学方程式 。
②写出图3中制备碳酸氢钠晶体的化学方程式 。
1.在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验活动中,溶解、过滤和蒸发三个步骤都需要用到的仪器是
A. B. C. D.
2.按照规程操作是保障实验成功的前提。下列有关“粗盐提纯”的实验操作,错误的是
A.称量粗盐 B.溶解粗盐
C.过滤浊液 D.蒸发结晶
3.以下“粗盐提纯”的实验操作中不正确的是
A.量取 B.溶解
C.过滤 D.蒸发
4.通过晾晒海水制得的粗盐中往往含有不溶或难溶性杂质,某兴趣小组动手进行了粗盐的提纯实验。下列有关说法不正确的是
A.操作①中玻璃棒的作用为引流
B.粗盐提纯的正确顺序是④②①③④
C.操作③的名称是蒸发,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热
D.操作③中蒸发皿的加热需要垫上石棉网
5.提纯含少量泥沙的粗盐样品,实验过程如图:
(1)该实验是利用泥沙 而氯化钠易溶于水的性质进行提纯,溶解时,加入水的量需适量,水太少则 ;水太多则 。
(2)操作Ⅲ的名称是 ,此操作中玻璃棒的作用是 。
(3)蒸发时有如下注意事项,你认为错误的是 。
A.蒸发是通过加热的方法将水汽化除去
B.加热时用玻璃棒不断搅拌,防止滤液溅出
C.蒸发皿必须放在陶土网上加热
D.当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热
(4)实验结束后计算精盐的制得率,发现制得率较低,可能原因是 。
A.食盐没有全部溶解即过滤
B.滤液浑浊就开始蒸发
C.蒸发后,所得精盐比较潮湿
D.器皿上沾有的精盐没全部转移到称量纸上
6.学会物质的分离提纯和准确配制一定质量分数的溶液在实际应用中有重要意义。
(已知:20℃氯化钠的溶解度为 36g,水的密度可近似看作 1g/mL)
实验一:配制溶液
(1)用氯化钠固体配制 100g 质量分数为 5%的氯化钠溶液。需要氯化钠 g。
(2)0.9%的医用氯化钠溶液俗称生理盐水,可用于补充人体所需电解质。生理盐水中的溶质为 。
实验二:粗盐中含有少量 CaCl2、MgCl2、Na2SO4 和泥沙,某同学将该粗盐样品进行提纯。
(3)操作①中玻璃棒的作用是 ,操作②的名称为 。
(4)20℃时提纯 9g 粗盐,已知粗盐中氯化钠含量约为 80%,溶解时应选择 的量筒(提供的量筒规格有“10mL”、“25mL”和“100mL”)量取所需要的水最为合适。
7.某化学兴趣小组做粗盐提纯实验,并对粗盐的成分作进一步探究。请回答下列问题:
实验一:粗盐提纯
(1)写出仪器a、b的名称:a ,b ;图A中当观察到 时,停止加热。
(2)操作②应是上图中的 (填序号);玻璃棒的作用是 。
(3)经上述实验,可计算出该粗盐的纯度为 。若得到的NaCl产量比实际偏低,则可能的原因是 (填序号)。
A.溶解粗盐时,水没加够
B.蒸发时受热不均,有晶体溅出
C.过滤时滤纸破损,混合液流入滤液中
8.某班分组进行粗盐提纯实验,步骤见下图,请回答:
(1)实验室称量固体的仪器常用 。称量一定量的粗盐,在放上称量纸或烧杯后,需要进行 操作(填“校正”、“去皮”)。
(2)操作Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中都用到的同一种玻璃仪器是 ,该仪器在操作Ⅳ中的作用是 。
(3)粗盐提纯实验步骤较多、操作繁琐,能够缩短该实验时间的操作是 。
A.研碎粗盐 B.溶解时多加一倍的水 C.过滤时在漏斗中不断搅拌
(4)某同学过滤完后发现滤液依然浑浊,除了滤纸可能破损以外,请你再写出一种造成滤液浑浊的原因 。
(5)操作Ⅴ容易造成食盐飞溅。为防止飞溅,应采取的措施是 ;当蒸发皿中出现较多固体时,应 ,利用 将水分蒸干。
(6)以下混合物也能用“溶解-过滤”操作进行分离的是_____。
A.食盐中混有蔗糖 B.酒精中混有水
C.蔗糖中混有细沙 D.碳酸钙中混有泥沙(碳酸钙不溶于水)
(7)在实验过程中,有哪些环节会导致产率偏低或偏高? 。(写出两条即可)
9.工业制备蔗糖的流程如下图所示。
(1)实验室进行操作A的名称是 。
(2)糖汁呈棕黄色,工业上可加入 对糖汁进行脱色处理。
(3)关于工业制备蔗糖,下列说法正确的是 (选填序号)。
a.由甘蔗制得蔗糖的整个过程中主要是物理变化
b.操作A、C都要用到玻璃棒,其作用不同
c.为得到更多的蔗糖固体,进行操作C时应将水分蒸干再停止加热
(4)经称量发现蔗糖固体质量偏小,可能的原因有 (选填序号)。
a.固体未完全烘干 b.漏斗内滤纸破损
c.漏斗内液面高于滤纸边缘 d.蒸发时未用玻璃棒
10.沿海地区采用“盐田法”获得的粗盐中含有大量泥沙和可溶性杂质,经提纯后才能供人们食用。图1是某学生小组进行粗盐提纯实验的过程:
(1)操作Ⅰ为溶解:取用水应该适量的原因是 ,使用玻璃棒的作用是 。
(2)操作Ⅱ为过滤:制作过滤器时使滤纸紧贴漏斗内壁,目的是 ;过滤结束后观察到滤液浑浊,原因可能是 ;某小组同学未及时发现并改正,会导致精盐产率 (选填“偏低”成“偏高”)。
(3)操作Ⅲ为 ;当出现较多固体时,应采取的措施是 。
11.某小组用含难溶性杂质的粗盐配制一定溶质质量分数的NaCl溶液,设计了两步实验。
第一步:去除粗盐中的难溶性杂质得到NaCl固体。
(1)过滤操作中玻璃棒的作用是 。
(2)蒸发操作中玻璃棒的作用是 ;当 时停止加热。
(3)请从溶解度的角度分析,实验中不采用降温的方法得到精盐的依据是 。
第二步:利用该固体配制50g溶质质量分数为5%的NaCl溶液。回答问题:
(4)小组同学应称取NaCl固体 g。在称量的过程中,发现托盘天平的指针向右偏转,此时应该 直到天平平衡。
(5)量取水时应选择 (填“10”“50”或“100”)mL量筒。
(6)下列因素会造成溶质质量分数偏小的是_____。
A.装瓶时洒出少量液体
B.量取水时仰视读数
C.称量时氯化钠放在右盘,且使用游码
12.请参加“氯化钠欢乐之旅”的实践活动。
任务一:参观盐场
(1)利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出,此过程溶液中NaCl的质量分数逐渐 。
任务二:提纯粗盐的有关操作如下图所示。
(2)①正确的操作顺序是 (填标号)。
②操作A中,当加热到蒸发皿中出现 时,停止加热。
③操作C中,玻璃棒的作用是 。
13.“粗盐的初步提纯”实验中,多次使用的一种玻璃仪器是
A.托盘天平 B.玻璃棒
C.漏斗 D.蒸发皿
14.粗盐提纯实验的部分操作如图所示,其中错误的是
A.取一定量的粗盐 B.溶解
C.过滤 D.蒸发
15.从海水中得到的粗盐中往往含有可溶性杂质(主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2)和不溶性杂质(泥沙等),必须进行分离和提纯后才能使用。粗盐提纯的部分流程如下图所示,有关该流程说法错误的是
A.过滤时玻璃棒的作用是引流
B.操作①②③依次加入的试剂可以为NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液
C.加适量盐酸的目的是除去过量的和OH-
D.蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干
16.除去下列物质中的杂质,所用试剂及操作均正确的是
选项
物质
杂质
除去杂质的方法
A
氧化铜
铜粉
通入足量的氧气
B
KCl
KClO3
加入少量MnO2充分加热后,加水溶解、过滤、洗涤、干燥
C
NaCl
Na2CO3
加入过量的稀盐酸充分反应后蒸发、结晶
D
CaO
石灰石
高温煅烧至质量不再减少
A.A B.B C.C D.D
17.粗盐中含有泥沙及少量可溶性等杂质,为获得精盐进行如下实验:下列叙述正确的是
A.操作b的名称为过滤,操作c的名称为蒸发
B.若调换“过量NaOH溶液”与“过量溶液”的顺序也能达到实验目的
C.通过操作b,可以得到三种沉淀
D.若称得精盐的质量为8.5g,则该粗盐样品中氯化钠的质量分数是85.0%
18.酸、碱、盐是中学化学学习的重要内容,它们在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)厨房中烘焙糕点常使用发酵粉,发酵粉的主要成分之一是小苏打,其化学式是 。
(2)实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠溶液,某同学推测其发生了变质,请写出其变质的原因: (用化学方程式表示)。
(3)在用稀硫酸和氢氧化钠溶液进行中和反应的实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示。当加入溶液的质量为bg时,所得溶液中的溶质为 (写化学式),反应的化学方程式为 。
(4)氯化钠是重要的调味品,也是人的正常生理活动所必不可少的。某粗盐水中含有MgSO₄、CaCl₂杂质,为得到 NaCl晶体,某化学小组设计了如下实验方案:
①写出加入过量 X溶液时发生反应的化学方程式 。
②请设计实验证明B溶液中还含有的两种杂质成分 。
③通过上述方案,无法得到氯化钠晶体,请将方案补充完整 。
(5)工业上常在可燃物建筑材料中添加阻燃剂以防止火灾, 是一种常见的阻燃剂,受热时分解成水蒸气和耐高温的MgO,并吸收大量的热。若生成40kgMgO,需要Mg(OH)₂的质量是多少?
19.某工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁,将废液转化为硫酸锌溶液的流程图如下,请回答下列问题。
(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅲ的操作名称是 。
(2)步骤Ⅱ用磁铁吸引分离出的固体B是 (填化学式)。
(3)写出步骤Ⅲ中反应的化学方程式 。
20.水和溶液在日常生活、工农业生产和科学研究中具有广泛用途。
(1)实验室用“电解水”的实验来探究水的组成,其理论依据是 。
(2)如图是从海水中提取食盐的主要过程:
①装置M是 (填“蒸发池”或“过滤池”)。
②下列是去除粗盐中难溶性杂质的操作,正确的顺序是 (填字母序号)。
A.过滤 B.溶解 C. 蒸发
(3)我国著名化学家侯德榜先生创立的侯氏制碱法是以食盐为主要原料制取纯碱。下表是氯化钠和碳酸钠在不同温度下的溶解度。
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
氯化钠
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
碳酸钠
7.0
21.8
48.8
46.4
45.1
①80 ℃时,100 g水中最多溶解氯化钠固体的质量是 g。
②如图1为氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线,表示氯化钠的溶解度曲线的是 (填“甲”或“乙”)。
③40 ℃时,某同学取X g碳酸钠固体加入100 g水中进行如图2所示实验,据此分析,X= ,烧杯A中的溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
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第十单元 常见的盐
第二节 海水提取食盐
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.了解食盐(氯化钠NaCl)的物理性质、化学性质、用途和生产。
2.理解盐的定义,能够正确识别盐,并通过一些实验总结归纳盐的化学性质。
3.能运用溶解、过滤、蒸发等一系列操作从海水中提纯盐。
重难点:盐能发生的一些复分解反应;粗盐提纯。
一、氯化钠的性质和用途
一、氯化钠
1.人体中的氯化钠以离子形式存在于体液中,Na+对神经调节、维持细胞内外正常的水分分布和促进细胞内外物质交换起重要作用,Cl-有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用。成年人每天摄入的食盐不超过5克。
2.氯化钠的物理性质和用途
氯化钠
物理性质
用途
食盐的主要成分
白色固体,易溶于水,水溶液有咸味,呈中性。溶解度受温度影响不大。
(1)生活上:作调味品;作防腐剂,腌制蔬菜、鱼、肉、蛋等,不仅风味独特,还能延长保存时间。
(2)医疗上:配制生理盐水(0.9%NaCl溶液)。
(3)农业上:用NaCl溶液来选种。
(4)交通上:消除公路上的积雪(降低雪的熔点)(5)工业上:制取碳酸钠、氢氧化钠、盐酸和氯气等。
3.氯化钠在自然界的分布
氯化钠在自然界的分布很广,海水、盐湖、盐井、盐矿都是氯化钠的来源。通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等,得到粗盐。粗盐中含有多种可溶性杂质(如氯化镁、氯化钙等)和不溶性杂质(如泥沙等)。
4. 氯离子的检验
取样于试管中,加入经硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则含氯离子。
NaCl+AgNO3 =AgCl↓ +NaNO3
二、氯化钠的生产
1.盐场生产食盐的过程如下:
以海水为原料生产食盐大致分为四个步骤:纳潮、晒盐、收盐、洗盐。这样制得的氯化钠含有较多的杂质(如泥沙、氯化镁等),称为粗盐。
2. 去除粗盐中难溶性杂质步骤:(1)溶解;(2)过滤;(3)蒸发;(4)计算产率。
实验步骤
操作示意图
操作方法
玻璃棒的作用
溶解
称取5.0克粗盐,用量简量取10毫升水,将粗盐和水倒入烧杯里,用玻璃棒搅拌使粗盐溶解充分
搅拌,加速溶解
过滤
将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过滤装置中,其液面不能超过滤纸边缘,若滤液浑浊,再过滤一次
引流
蒸发结晶
将滤液倒入蒸发皿中,然后用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅溶液,待出现较多固体时停止加热
搅拌散热,防止
液滴飞溅
过滤操作要领:
3. 误差分析:
(1)得到的精盐是否是纯净物?不是。
(2)产率偏低的原因有:BDEGH;产率偏高的原因有:AF。(均填字母)
A.过滤时滤纸有破损 B.蒸发时有固体溅出
C.溶解含泥沙的粗盐时,加入的水量多 D.转移精盐时,蒸发皿中有残留的固体
E.加水溶解时,粗盐没有都溶解 F.蒸发时,精盐中留有较多水分
G.过滤时没有用玻璃棒引流,有滤液溢出 H.蒸发皿、玻璃棒上等残留精盐
1.某兴趣小组的同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验,并用所得的精盐配制100 g 5%的氯化钠溶液。
实验一:如图是同学们做粗盐提纯实验的操作示意图。
请回答下列问题:
(1)该实验是利用泥沙难溶于水而氯化钠 的性质进行提纯。
(2)操作⑥中的错误是 。
(3)粗盐提纯实验的操作顺序为 (填操作序号)。
(4)操作④中,当观察到 时,停止加热。
(5)若得到的产率与实际值相比偏低,则可能的原因是______(填字母)
A.过滤时滤纸有破损
B.蒸发时有固体溅出
C.把晶体从蒸发皿转移到天平上称量时,有少量粘在了蒸发皿上
D.溶解含有泥沙的时,加入的水量不足
E.水分没有蒸发干
【答案】(1)易溶于水
(2)没有用玻璃棒引流
(3)①⑤②③⑥④
(4)较多固体产生
(5)BCD
【解析】(1)氯化钠易溶于水,溶解后可通过过滤的方式于泥沙分离。(2)过滤操作中需要用玻璃棒引流,避免液体流速过快,影响过滤效果。(3)粗盐的主要成分是氯化钠,氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,通过溶解(把不溶物与氯化钠初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来)能得到精盐。(4)蒸发结晶操作中当观察到较多固体产生时,停止加热。(5)若得到的产率与实际值相比偏低,则可能的原因是蒸发时有固体溅出、C.把晶体从蒸发皿转移到天平上称量时,有少量粘在了蒸发皿上、溶解含有泥沙的时,加入的水量不足。
2.粗盐初步提纯
粗盐中含有多种可溶性杂质和不溶性杂质,粗盐通过 、 、 等处理,可以除去不溶性杂质,得到初步提纯。
(1)实验装置
(2)原理:依据物质的溶解性不同,利用过滤的方法除去食盐中的泥沙等不溶性杂质。然后蒸发水分得到较纯净的精盐。
(3)操作步骤:溶解、过滤、蒸发。
(4)实验成功的关键
(a)称量时:托盘天平使用时要调节平衡,读数要准确;取药品要规范,不撒落。
(b)溶解时:搅拌要匀速,不能过快,防止有液体溅出。
(c)过滤时:要规范装置和操作,做到“一贴二低三靠”。
(d)蒸发时:不断搅拌,以防局部温度过高;蒸发皿出现较多固体时,停止加热。
(e)转移时:要全部转移进行准确称量。
(5)误差分析
(a)产率=
(b)产率偏低的原因
①转移食盐不彻底;
②过滤时滤纸上沾有食盐;
③烧杯内壁沾有食盐溶液;
④蒸发时有溶液溅出。
(c)产率偏高的原因:蒸发时未完全蒸干。
(6)粗盐提纯实验中各步骤中玻璃棒的作用
(a)溶解: 。
(b)过滤: 。
(c)蒸发: 。
(d)计算产率: 。
(7)经溶解、过滤后只是将不溶性杂质如泥沙等除去,然后蒸发水分得到较纯净的精盐,而其中的可溶性杂质如钙离子、镁离子、硫酸根离子等无法分离,因而得到的食盐不属于纯净物。
【答案】 溶解 过滤 蒸发 搅拌,加速粗盐的溶解 引流,防止液体外溅 搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅 转移固体。
【详解】粗盐中含有多种可溶性杂质和不溶性杂质,可先将固体溶解,此时食盐等易溶于水的物质都溶解在水中,再过滤,可除去难溶于水的物质,最后蒸发掉水分,得到粗盐;
(6)a、溶解过程中,玻璃棒用来搅拌,加速溶解;
b、过滤过程中,玻璃棒用来引流,防止液体溅到容器外;
c、蒸发过程中,玻璃棒用来搅拌,否则会受热不均,造成液滴飞溅;
d、计算产率时,需要玻璃棒先把蒸发后的固体转移出来,称重,再去计算产率。
故答案为:溶解;过滤;蒸发;搅拌,加速粗盐的溶解;引流,防止液体外溅;搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅;转移固体。
►问题一 氯化钠的性质和用途
【典例1-1】1.下列关于氯化钠性质和用途的描述中,不正确的是
A.易溶于水
B.能吸收空气中水分而潮解
C.其溶液能跟硝酸银溶液反应
D.0.9%的NaCl溶液用作医疗上的生理盐水
【答案】B
【知识点】溶液、溶质和溶剂概念、强碱露置在空气中的变质、盐类参与的反应
【详解】A、氯化钠易溶于水,故选项说法正确;
B、氢氧化钠具有吸水性,能够吸收空气中的水分而潮解,氯化钠没有吸水性,不能潮解,故选项说法错误;
C、氯化钠溶液能和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,故选项说法正确;
D、输液用的生理盐水是浓度为0.9%的氯化钠溶液,故选项说法正确。
故选:B。
【典例1-2】食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠能发生下列两种变化:①给氯化钠固体升温至801 ℃,氯化钠固体熔化变为液体;②向氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液,反应生成氯化银白色沉淀。你认为这两种变化的本质区别是 ;学习化学后,不但能知道氯化钠的性质和用途,还能进一步知道它的 和内部组成以及变化规律。
【答案】 是否有新物质生成(合理即可) 结构
【知识点】化学研究对象、化学变化与物理变化判断
【详解】①给氯化钠固体升温至801 ℃,氯化钠固体熔化变为液体,描述物质的状态变化过程,属于物理变化;②向氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液,反应生成氯化银白色沉淀,描述的是一个有新物质生成的变化过程,属于化学变化;物理变化和化学变化的本质区别是:是否有新物质生成;化学研究的对象是物质,需要知道物质的性质和变化,组成和结构,还要研究物质的制取和用途。
【变式1-1】海水中含有大量的氯化钠、氯化镁等,研究它们的组成和性质具有重要意义。
(1)海水晒盐时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,水分子的结构 (填“发生”或“没有”)改变。
(2)钠原子的结构示意图为,氯原子的结构示意图为。
①钠原子转变为钠离子时,发生变化的是 (填“质子数”或“电子数”)。
②的数值为 。
(3)标出氯化镁中镁元素的化合价 。
【答案】(1)没有
(2) 电子数 8
(3)
【详解】(1)液态水蒸发为水蒸气的过程中,只是水分子的间隔变化,因此水分子的结构没有改变;
(2)①钠原子转变为钠离子时,根据图示可知是钠原子失去最外层的1个电子,因此电子数改变,而质子没有改变;
②原子里质子数等于电子数即17=2+x+7,x=8;
(3)氯化镁中镁元素的化合价是+2价,物质中元素化合价标在化学式该元素正上方,正负在左,数字在右,表示为
【变式1-2】海水中含有大量的氯化钠、氯化镁等,研究它们的组成和性质具有重要意义。
(1)海水中含量最多的物质是 。海水晒盐时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,水分子的结构 (选填“发生”或“没有”)改变。
(2)镁原子的结构示意图为,氯元素在元素周期表中的部分信息如图。
①镁元素位于元素周期表第 周期,金属镁在化学反应中容易 (选填“得到”或“失去”)电子。
②氯元素的相对原子质量为 。
(3)制取金属Mg通常是将 (填字母)加入海水或卤水中,沉淀出Mg(OH)2,Mg(OH)2再与盐酸反应生成MgCl2,电解熔融状态的MgCl2制得Mg。
A.盐酸 B.食盐 C.石灰乳 D.二氧化碳
【答案】(1) 水/H2O 没有
(2) 三/3 失去 35.45
(3)C
【详解】(1)海水中含有的最多的物质是水,故填:水或H2O;液态水变为水蒸气的过程中,水分子的结构没有发生变化,只是分子的间隔发生了变化,故填:没有;
(2)①在原子结构中核外电子层数等于周期数,从镁原子的结构示意图可以得出镁原子的核外有3个电子层数,所以镁元素位于元素周期表中第三周期;镁原子最外层只有2个电子,小于4,在化学反应中容易失去电子;
②元素周期表信息图中最下方的数字表示该元素的相对原子质量,所以氯元素的相对原子质量为:35.45;
(3)海水中钙、镁离子较多,为避免钙离子转化为沉淀,可向海水中加入石灰乳将镁离子转化为氢氧化镁沉淀,故选择C。
【变式1-3】海水中含有大量的氯化钠、氯化镁等,研究它们的组成和性质具有重要意义。
(1)构成水分子的微粒是氧原子和 (写名称)。海水晒盐时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,水分子的结构 (填“发生”或“没有”)改变。写出电解水的化学方程式: 。
(2)钠原子的结构示意图为,氯原子的结构示意图为。
①钠原子转变为钠离子时,发生变化的是 (填“质子数”或“电子数”)。
②x的数值为 。
(3)氯化镁中镁元素的化合价 。
【答案】(1) 氢原子 没有
(2) 电子数 8
(3)+2
【详解】(1)分子是由原子构成的,根据水的化学式可知,水分子是由氢原子和氧原子构成的;液态水蒸发为水蒸气的过程中,没有新物质生成,属于物理变化,因此水分子本身没有改变,改变的分子的间隔;电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为故填:氢原子;没有;;
(2)①钠原子最外层电子数是1,化学反应时易失去一个电子转变为钠离子,发生变化的是电子数,质子数不变,故填:电子数;
②在原子中,质子数=核外电子数,故氯原子核外电子数=质子数=17,则17=2+x+7,x=8,故填:8;
(3)氯化镁中氧元素化合价为-2价,设镁元素化合价为y,根据化学式中正负化合价代数和为零,得,即镁元素化合价为+2,故填:+2。
【变式1-4】海水中含有大量的氯化钠、氯化镁等,研究它们的组成和性质具有重要意义。
(1)构成水分子的微粒是氢原子和 。海水晒盐时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,水分子的结构 (填“发生”或“没有”)改变。
(2)钠原子的结构示意图为,氯原子的结构示意图为
①钠原子转变为钠离子时,发生变化的是 (填“质子数”或“电子数”)。
②x的数值为 。
(3)工业可利用反应制取Mg。单质X的化学式为 。
(4)NaC1可用作雪天道路抗冻剂。冰水混合物中,水与冰会发生水分子交换。0℃时,水与冰发生交换的水分子数目相等,该微观过程如图1所示。向冰水混合物中加入NaCl,水分子交换的微观过程如图2所示。从水分子交换的角度解释NaCl降低水凝固点的原理 。
【答案】(1) 氧原子/O 没有
(2) 电子数 8
(3)Cl2
(4)冰交换到氯化钠溶液中的水分子数目比氯化钠溶液交换到冰中的水分子数目多
【详解】(1)构成水分子的微粒是氢原子和氧原子。海水晒盐时,液态水蒸发为水蒸气的过程中,没有生成新物质,属于物理变化,所以水分子的结构没有改变。故填:氧原子;没有。
(2)①钠原子转变为钠离子时,最外层会失去1个电子使次外层变成最外层,发生变化的是电子数。故填:电子数。
②氯原子的结构示意图中第一层已经排了2个电子,第三层已经排了7个电子,利用原子中质子数=核外电子数可知,17=2++7,解得:=8。故填:8。
(3)根据质量守恒定律可知,反应前有1个镁原子、2个氯原子,生成物中有1个镁原子、还少2个氯原子,则X中有2个氯原子,即X的化学式为Cl2。故填:Cl2。
(4)由图可知,冰水混合时,冰中有3个水分子交换出来后就有3个水分子交换进入冰中,向冰水混合物中加入氯化钠后,冰中有3个水分子交换出来后只有1个水分子交换进入冰中,所以冰交换到氯化钠溶液中的水分子数目比氯化钠溶液交换到冰中的水分子数目多,导致水的凝固点降低。故填:冰交换到氯化钠溶液中的水分子数目比氯化钠溶液交换到冰中的水分子数目多。
►问题二 氯化钠的生产
【典例2-1】某中学化学兴趣小组的同学对海水“晒盐”得到的粗盐进行提纯,流程如图,有关说法正确的是
A.操作①是溶解
B.操作①②③均用到玻璃棒,且玻璃棒的作用相同
C.蒸发后,取下蒸发皿直接放在实验台上
D.经过上述流程得到的精盐是纯净物
【答案】A
【详解】A、粗盐样品首先要溶解,操作①是溶解,说法正确;
B、①中玻璃棒的作用是加速固体溶解,②中玻璃棒是起到引流作用,③是搅拌防止液滴飞溅,所b以玻璃棒的作用不一样,说法不正确;
C、蒸发后,取下蒸发皿不能直接放在实验台上,说法不正确;
D、经过过滤操作只能除去粗盐中的难溶性固体物质,蒸发后所得精盐中依然含有可溶性的固体杂质,是混合物,说法不正确;
故选A。
【变式2-1】关于粗盐提纯的实验,说法正确的是
A.粗盐不可以放在烧杯里称量
B.涉及的分离操作有溶解、过滤和蒸发
C.蒸发皿不可以直接加热
D.蒸发时发现有固体开始析出,立即停止加热
【答案】B
【详解】A、粗盐可以放在烧杯里称量,故选项说法错误;
B、粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐)得到精盐的过程,涉及的分离操作有溶解、过滤和蒸发,故选项说法正确;
C、蒸发皿可以直接加热,故选项说法错误;
D、蒸发时,待蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余液体蒸干,故选项说法错误;
故选:B。
【典例2-2】从海水中提取粗盐的流程如图所示,下列说法不正确的是
A.蒸发池中氯化钠质量分数大于海水中氯化钠质量分数
B.海水晒盐利用的原理是蒸发结晶
C.经过第④步的操作,可以得到纯净的氯化钠
D.气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水“晒盐”
【答案】C
【详解】A、蒸发池中,水分蒸发,氯化钠溶液溶质质量分数逐渐变大,该选项说法正确;
B、由图可知,海水晒盐利用的原理是蒸发结晶,该选项说法正确;
C、结晶池中,继续蒸发水分,不是只有氯化钠晶体析出,还有氯化钙、氧化镁等析出,则经过第④步的操作,得到的粗盐中含有难溶性杂质泥沙及可溶性杂质,该选项说法不正确;
D、气温高、湿度低、风力大、雨量少,阳光充足有利于海水“晒盐”,该选项说法正确。
故选C。
【变式2-2】粗盐中通常含泥沙、及硫酸盐等杂质,粗盐经过处理可以得到纯净的氯化钠,流程如图所示。下列有关说法正确的是
A.加入“过量氢氧化钠”这一步一定要在加入“过量氯化钡”的前面
B.若粗盐经过上述处理后得到纯净质量可能大于
C.上述流程中因为加入了过量盐酸,所以无法得到纯净的氯化钠固体
D.过滤后滤液中的主要离子有:
【答案】B
【详解】A、氯化钡能和硫酸盐结合为硫酸钡沉淀,氢氧化钠能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,则氢氧化钠不一定要加入氯化钡的前面,该选项说法不正确;
B、由于氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,且盐酸和过量的氢氧化钠、碳酸钠反应均生成氯化钠,由于除杂过程中有氯化钠生成,因此若28g粗盐经过上述处理后得到纯净NaC1质量可能大于28g,该选项说法正确;
C、盐酸具有挥发性,则即使盐酸过量,蒸发时会挥发,则不会影响氯化钠的纯度,该选项说法不正确;
D、氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氯化钡能除去溶液中的硫酸根,则最终得到的滤液中的主要离子有:钠离子、氯离子、氢氧根和碳酸根,不含钡离子,该选项说法不正确。
故选B。
【变式2-3】有一种浸洗瓜果的“果蔬洗盐”,其主要成分是氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。用“果蔬洗盐”溶液浸洗瓜果有助于消除瓜果表面的残留农药。完成下面小题。根据下图判断,下列说法正确的是
A.Na2CO3的溶解度大于NaCl的溶解度
B.饱和的NaCl溶液从60℃降温到40℃,有晶体析出
C.20℃时,NaHCO3饱和溶液的溶质质量分数为9.6%
D.分别将40℃时三种物质的饱和溶液降温到20℃,析出晶体最多的是Na2CO3
【答案】B
【详解】A.没有指明温度,无法比较碳酸钠和氯化钠的溶解度,故该选项说法不正确,不符合题意;
B.饱和的氯化钠溶液从40℃降温到20℃,溶解度减小,则溶液中有晶体析出,故该选项说法正确,符合题意;
C.20℃,碳酸氢钠的溶解度为9.6g,则碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数为,故该选项说法不正确,不符合题意;
D.没有给定溶液的质量,因此,无法比较析出晶体的质量,故该选项说法不正确,不符合题意,故选:B。
►问题三 去除粗盐中难溶性杂质
【典例3-1】海洋是人类的母亲,是人类千万年来取之不尽、用之不竭的巨大资源宝库。
(1)沿海的盐厂都是“盐田法”晒盐,其基本原理是 结晶,得到的是粗盐。在实验室用过滤法提纯粗盐的过程中有三次用到了玻璃棒,其作用分别是:①引流②搅拌,加速固体物质溶解③搅拌,使液体受热均匀,其先后顺序是 (填数字序号)。
(2)近年来我国在南海成功试采可燃冰,推动了世界能源利用格局的改变。写出可燃冰被科学家誉为“21世纪能源”的原因 (写一条即可)。
(3)从海水中获得淡水的过程称为“海水淡化”。现在所用的海水淡化方法主要是蒸馏法(热法)和膜法两大类。如图所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中有些溶质离子不能通过淡化膜,从而得到淡水。
①膜法淡化海水的原理是利用 不同分离出淡水。
②将少量加压后的右侧海水置于表面皿中,用酒精灯加热,水分蒸干后,可在表面皿上观察到的现象是 。下列对加压后右侧海水成分变化情况的分析中,正确的是 (填选项序号之一)。
A.溶质质量增加 B.溶剂质量减少 C.溶液质量不变 D.溶质质量分数减小
(4)镁是国防元素。从海水中提取单质镁的工艺流程如下图所示:
在上述转化过程中,所发生的化学反应属于复分解反应的是 (填过程序号),过程①中加入石灰乳时会采用喷淋的方式,目的是 。海水或卤水中本来就含有氯化镁,还需要过程①②的原因是 。金属镁是一种性质非常活泼的金属,在加热的条件下可与水反应生成一种难溶性碱和一种可燃性气体。请写出该反应的化学方程式 ,该反应属于 (填“化合”“复分解”“置换”之一)反应。
【答案】(1) 蒸发 ②①③
(2)燃烧后几乎不产生任何残渣或废气(合理即可)
(3) ①粒子大小 ②有白色固体析出 B
(4) ①② 增大反应物的接触面积,加快反应 富集提纯氯化镁 置换
【详解】(1)沿海的盐厂都是“盐田法”晒盐,其基本原理是蒸发结晶,得到的是粗盐。在实验室过滤法提纯粗盐的过程中有三次用到了玻璃棒,其作用分别是:先溶解粗盐、过滤引流、加热时搅拌,让液体受热均匀,其先后顺序是②①③。
(2)可燃冰燃烧后几乎不产生任何残渣或废气,因此被誉为“21世纪能源”。
(3)①根据题干信息,膜法淡化海水是利用粒子大小不同分离出淡水。
②对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中有些溶质离子不能通过淡化膜,则右侧海水中溶液浓度会增大,蒸发右侧海水,表面皿上有白色晶体;
加压后,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中有些溶质离子不能通过淡化膜,则右侧海水中溶质质量不变,溶剂质量减小,溶液质量减小,则溶质质量分数增大,故选B。
(4)复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,其实质是发生复分解反应的两种化合物在反应体系中(大部分情况为水溶液)交换离子,结合成难电离的沉淀、气体或弱电解质(最常见的为水),流程中符合复分解反应定义的是过程①②;
过程①中加入石灰乳时会采用喷淋的方式,目的是增大反应物的接触面积,加快反应;
经过过程①②,氯化镁被进一步富集提纯,更有利于后续过程;
金属镁是一种性质非常活泼的金属,在加热的条件下可与水反应生成氢氧化镁和氢气,化学方程式为:;该反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应,属于置换反应。
【典例3-2】化学兴趣小组同学做粗盐初步提纯的实验,并计算产率。如图是该实验的操作示意图。请回答下列问题:
(1)操作④中盛液体的仪器A名称为 。
(2)粗盐提纯实验的操作顺序为(填操作序号) 、称量精盐并计算产率。
(3)操作⑥中玻璃棒的作用是 ;所得滤液仍浑浊的原因是 (写一条即可)。
(4)粗盐初步提纯的实验过程中,去除的主要是 杂质,如泥沙等。
(5)若操作④中未用玻璃棒搅拌(其他操作均正确),则所得精盐的产率可能会 (选填“偏低”或“偏高”)。
【答案】(1)蒸发皿
(2)①⑤②③⑥④
(3) 引流 滤纸破损等
(4)不溶性
(5)偏低
【详解】(1)操作④中盛液体的仪器A名称为蒸发皿;
(2)粗盐的主要成分是氯化钠,氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,通过溶解(把不溶物与氯化钠初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来)能得到精盐,正确的操作顺序是①⑤②③⑥④、称量精盐并计算产率;
(3)操作⑥是过滤操作,玻璃棒的作用是引流;过滤后滤液仍浑浊,可能原因是滤纸破损(会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊)、液面高于滤纸的边缘(会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该实验操作会使滤液仍然浑浊)或承接滤液的烧杯不干净等;
(4)粗盐初步提纯的实验过程中,去除的主要是不溶性杂质,如泥沙等;
(5)若操作④中未用玻璃棒搅拌(其他操作均正确),会造成局部温度过高,造成液体飞溅,得到的精盐的质量偏少,则所得精盐的产率可能会偏低。
【变式3-1】运城盐湖数千年来一直采用古老的“五步产盐法”,其主要过程如图:
(1)所谓“箩”,就是产盐过程中结晶而出的硝板(由硫酸钠等盐结晶而成,呈现蜂窝状空隙)。卤水流过可除去水中的不溶性杂质,过“箩”与化学实验中 操作的目的一致。宋代以前生产海盐多用煮盐法,到了清末大都改用晒盐法。晒盐法的优点是 (写出一点即可)。
(2)晒盐或煮盐得到的粗盐通常含有泥沙等杂质,经提纯后方可食用。下图一为氯化钠部分溶解度,提纯过程如图二所示。
①操作Ⅰ中加的水最适宜的量是 g(结果保留1位小数)。
②操作Ⅱ所需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒和 ,其中玻璃棒的作用是 ,将圆形滤纸折叠处理,下列图示中不该出现的情形是 (选填编号)。
A. B. C. D.
③请在图三中表示出上述粗盐提纯过程操作Ⅱ和操作Ⅲ中氯化钠溶液的溶质质量分数的变化情况 。(标出必要的数据)
④粗盐提纯产率在70%~90%之间较为合理,若实验获得的精盐产率偏高,下面分析中合理的是 。(选填序号)
A.过滤时不小心捅破了滤纸 B.蒸发时没有用玻璃棒搅拌
C.溶解时加入的水过少 D.没有蒸发干,精盐中含有水分
⑤“精盐”是混合物,还含有可溶性杂质。取34g“精盐”样品进行实验。
趁热过滤的目的是 ,34g“精盐”中含有NaCl g。
【答案】(1) 过滤 节约能源,减少污染物的排放,保护环境
(2) 33.3 漏斗 引流(或引流,防止液体洒出等) D AD 防止冷却后,其他可溶性杂质析出,使氯化钠晶体不纯 30
【详解】(1)过“箩”与化学实验中过滤操作的目的一致,均可实现固液分离,除去不溶性杂质;
煮盐需要消耗燃料,但是晒盐利用风吹日晒,可以节约能源,减少污染物的排放,保护环境;
(2)①由表可知,20℃时,氯化钠的溶解度为36.0g,即该温度下,100g水中最多可溶解36.0g氯化钠,设溶解12g氯化钠,最少需要水的质量为x,则,x≈33.3g,故操作Ⅰ中加的水最适宜的量是33.3g;
②操作Ⅱ实现了固液分离,名称是过滤,过滤所需的玻璃仪器是:烧杯、玻璃棒和漏斗;
过滤时,玻璃棒的作用是:引流;
折叠滤纸时,应两次对折,然后展开,不该出现的情形是:D;
③操作Ⅱ是过滤,过滤只能除去难溶性杂质,过滤过程中溶液中溶质质量和溶剂质量均不变,溶质质量分数不变,由于12g粗盐中含其他杂质,故过滤得到的溶液属于不饱和溶液,20℃时,氯化钠的溶解度为36.0g,则该温度下,氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为:,故该阶段,溶液的溶质质量分数<26.5%,操作Ⅲ是蒸发,蒸发过程中溶剂质量减小,溶质质量分数逐渐增大,待有溶质析出时,溶液达到饱和,由于温度不变,溶解度不变,故此时饱和溶液的溶质质量分数不变,100℃时,氯化钠的溶解度为39.8g,则该温度下,氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为:,则图为:;
④A、过滤时不小心捅破了滤纸 ,部分液体未经过滤直接流下,会导致得到精盐的质量偏大,得到精盐的产率偏高,符合题意;
B、蒸发时没有用玻璃棒搅拌,会导致液滴飞溅,导致得到精盐的质量偏小,得到精盐的产率偏低,不符合题意;
C、溶解时加入的水过少 ,会导致粗盐不能完全溶解,导致得到精盐的质量偏小,得到精盐的产率偏低,不符合题意;
D、没有蒸发干,精盐中含有水,会导致得出精盐的质量偏大,得到精盐的产率偏高,符合题意。
故选AD;
⑤氯化钠的溶解度受温度影响不大,趁热过滤,可以防止冷却后,其他可溶性杂质析出,使氯化钠晶体不纯;
100℃时,氯化钠的溶解度为39.8g,即该温度下,100g水中最多可溶解39.8g氯化钠,过滤后,滤液中水的质量为90g-80g=10g,则100℃时,10g水中溶解了3.98g氯化钠,则34g精盐中含有氯化钠的质量为:3.98g+26.02g=30g。
【变式3-2】氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。
(1)氯化钠是食盐的主要成分,食盐中常添加亚铁氰化钾[化学式为K4Fe(CN)6]以防止其久置后板结,亚铁氰化钾的相对分子质量是 ,其中,铁元素的化合价为 。
(2)海水晒盐是一种古老而至今仍广泛沿用的方法。海水晒盐的流程如图1所示:
判断下列分析正确的是 (填字母)。
A.海水进入贮水池,氯化钠溶液的成分基本不变 B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量变大
C.在结晶池中,氯化钠溶液中的溶剂减少 D.析出晶体后的母液是食盐的不饱和溶液
(3)从海水中提取的粗盐中含少量泥沙和CaCl2、MgSO4等可溶性杂质。利用图2流程进行除杂,得到精盐。
①操作1需要在 (填字母)中进行。
A.研钵 B.量筒 C.烧杯 D.广口瓶
②操作2的步骤为 、过滤、蒸发、结晶。过滤操作中玻璃棒的作用是 。
③操作3的步骤为“盐洗”(即用NaCl溶液浸洗粗盐,以溶解除去其中可溶性杂质)、过滤、烘干,则“盐洗”溶液应选用NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(4)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图3所示)。
①NaCl溶液通电时生成Cl2、H2和NaOH,写出该反应的化学方程式 。
②写出图3中制备碳酸氢钠晶体的化学方程式 。
【答案】(1) 368 +2/+2价
(2)AC
(3) A 溶解 引流 饱和
(4)
【详解】(1)亚铁氰化钾的相对分子质量为:;
化合物中元素正负化合价之和为零,亚铁氰化钾中K+的化合价为+1价,CN-的化合价为-1价,设铁元素的化合价为x,则,解得x=+2。
(2)A、海水进入贮水池的过程中,各成分基本不变,A选项正确;
B、在蒸发池中,随着水分的不断蒸发,溶剂不断减少,但溶质的质量不变,只是浓度变大,B选项错误;
C、随着蒸发的不断进行,溶剂水不断减少,C选项正确;
D、溶液达到饱和后继续蒸发水分,溶液中会析出氯化钠晶体,将晶体分离出去后剩下的溶液即为母液,它仍然是氯化钠饱和溶液,D选项错误。
故选:AC。
(3)①根据流程图,大颗粒粗盐经过操作1得到小颗粒粗盐,说明操作1是研磨,研磨需要在研钵中进行,故选:A。
②操作2是除去粗盐中难溶性杂质,操作步骤为溶解、过滤、蒸发、结晶,过滤操作中玻璃棒的作用是引流。
③饱和氯化钠溶液不再溶解氯化钠,但能溶解氯化钙,硫酸镁等可溶性杂质,因此选用NaCl的饱和溶液浸洗粗盐,可溶解除去其中可溶性杂质,减少食盐损失。
(4)①反应物有氯化钠和水,NaCl溶液通电时生成Cl2、H2和NaOH,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,说明氯化钠和水都参与反应,该反应的化学方程式为:。
②制备碳酸氢钠的反应物是氯化钠、水、氨气、二氧化碳,生成物是碳酸氢钠和氯化铵,该反应的化学方程式为:。
1.在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验活动中,溶解、过滤和蒸发三个步骤都需要用到的仪器是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验活动中,溶解、过滤和蒸发三个步骤都需要用到的仪器是玻璃棒,故选:D。
2.按照规程操作是保障实验成功的前提。下列有关“粗盐提纯”的实验操作,错误的是
A.称量粗盐 B.溶解粗盐
C.过滤浊液 D.蒸发结晶
【答案】A
【详解】A、托盘天平的使用要遵循"左物右码”的原则,图中物体与砝码位置颠倒,图中所示操作错误;
B、加水溶解时,在烧杯中进行,并用玻璃棒搅拌,图中所示操作正确;
C、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中所示操作正确;
D、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高,造成液体飞溅,图中所示操作正确。
故选A。
3.以下“粗盐提纯”的实验操作中不正确的是
A.量取 B.溶解
C.过滤 D.蒸发
【答案】C
【详解】A、用量筒量取液体时,视线要与凹液面最低处齐平,此选项正确;
B、在烧杯中溶解,且用玻璃棒搅拌可以加速溶解,此选项正确;
C、过滤时要用玻璃棒引流,此选项错误;
D、蒸发时用蒸发皿盛装滤液,并用玻璃棒不断地搅拌,防止因局部温度过高造成液滴飞溅,此选项正确。
故选:C。
4.通过晾晒海水制得的粗盐中往往含有不溶或难溶性杂质,某兴趣小组动手进行了粗盐的提纯实验。下列有关说法不正确的是
A.操作①中玻璃棒的作用为引流
B.粗盐提纯的正确顺序是④②①③④
C.操作③的名称是蒸发,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热
D.操作③中蒸发皿的加热需要垫上石棉网
【答案】D
【详解】A、操作①的名称是过滤,其中玻璃棒的作用为引流,防止液体洒出,故选项说法正确;
B、粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯步骤为先称取一定质量的粗盐,通过加水溶解(把不溶物与氯化钠初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来)得到精盐,最后称取所得精盐的质量,并计算产率,因此正确顺序是④②①③④,故选项说法正确;
C、操作③的名称是蒸发,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热。利用蒸发皿的余热将滤液蒸干,故选项说法正确;
D、蒸发皿可直接加热,加热时不需要垫上石棉网,故选项说法不正确。
故选D。
5.提纯含少量泥沙的粗盐样品,实验过程如图:
(1)该实验是利用泥沙 而氯化钠易溶于水的性质进行提纯,溶解时,加入水的量需适量,水太少则 ;水太多则 。
(2)操作Ⅲ的名称是 ,此操作中玻璃棒的作用是 。
(3)蒸发时有如下注意事项,你认为错误的是 。
A.蒸发是通过加热的方法将水汽化除去
B.加热时用玻璃棒不断搅拌,防止滤液溅出
C.蒸发皿必须放在陶土网上加热
D.当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热
(4)实验结束后计算精盐的制得率,发现制得率较低,可能原因是 。
A.食盐没有全部溶解即过滤
B.滤液浑浊就开始蒸发
C.蒸发后,所得精盐比较潮湿
D.器皿上沾有的精盐没全部转移到称量纸上
【答案】(1) 难溶于水 无法将氯化钠完全溶解 蒸发过程中浪费时间和能源
(2) 过滤 引流
(3)C
(4)AD
【详解】(1)泥沙难溶于水,氯化钠易溶于水,通过过滤能够把泥沙和氯化钠的水溶液分离。溶解时,加入水的量需适量,水太少无法将氯化钠完全溶解,水太多蒸发过程中浪费时间和能源。故填:难溶于水;无法将氯化钠完全溶解;蒸发过程中浪费时间和能源。
(2)过滤可将滤液和滤渣分离,所以操作Ⅲ的名称是过滤;为防止冲破滤纸,过滤操作用玻璃棒引流。故填:过滤;引流。
(3)A、蒸发是通过加热的方法使水变成水蒸气逸散到空气中,而除掉水。A正确;
B、蒸发时,用玻璃棒搅拌,可以使液体受热均匀,防止蒸发过程中食盐水受热不均而飞溅。B正确;
C、蒸发皿不需放在陶土网上加热,可直接放在酒精灯火焰上加热。C错误;
D、蒸发时,待蒸发皿中出现较多量的固体时,应停止加热,利用余热将剩余液体蒸干。D正确。
综上所述:选择C。故填:C。
(4)A、食盐没有全部溶解即过滤,导致精盐的制得率较低。A符合题意;
B、滤液浑浊就开始蒸发会导致精盐质量偏大,制得率较高。B不符合题意;
C、蒸发后,所得精盐比较潮湿会导致精盐质量偏大,制得率较高。C不符合题意;
D、器皿上沾有的精盐没全部转移到称量纸上,导致精盐损失制得率较低。D符合题意。
综上所述:选择AD。故填:AD。
6.学会物质的分离提纯和准确配制一定质量分数的溶液在实际应用中有重要意义。
(已知:20℃氯化钠的溶解度为 36g,水的密度可近似看作 1g/mL)
实验一:配制溶液
(1)用氯化钠固体配制 100g 质量分数为 5%的氯化钠溶液。需要氯化钠 g。
(2)0.9%的医用氯化钠溶液俗称生理盐水,可用于补充人体所需电解质。生理盐水中的溶质为 。
实验二:粗盐中含有少量 CaCl2、MgCl2、Na2SO4 和泥沙,某同学将该粗盐样品进行提纯。
(3)操作①中玻璃棒的作用是 ,操作②的名称为 。
(4)20℃时提纯 9g 粗盐,已知粗盐中氯化钠含量约为 80%,溶解时应选择 的量筒(提供的量筒规格有“10mL”、“25mL”和“100mL”)量取所需要的水最为合适。
【答案】(1)5
(2)氯化钠/NaCl
(3) 搅拌加速溶解 过滤
(4)25mL
【详解】(1)氯化钠的质量是
(2)氯化钠溶液中氯化钠是溶质,水是溶剂;
(3)根据题意,操作①是溶解,玻璃棒的作用是搅拌使物质充分接触从而加速溶解;
操作②是将固液分离即过滤
(4)
根据题意,粗盐中氯化钠的质量约为,根据题意,此时氯化钠的溶解度是36g,即100g水中最多溶解36g氯化钠,则25g水最多溶解9g氯化钠,因此要溶解7.2g氯化钠需要大约25g水,故选择25mL量筒,称量时较为精准。
7.某化学兴趣小组做粗盐提纯实验,并对粗盐的成分作进一步探究。请回答下列问题:
实验一:粗盐提纯
(1)写出仪器a、b的名称:a ,b ;图A中当观察到 时,停止加热。
(2)操作②应是上图中的 (填序号);玻璃棒的作用是 。
(3)经上述实验,可计算出该粗盐的纯度为 。若得到的NaCl产量比实际偏低,则可能的原因是 (填序号)。
A.溶解粗盐时,水没加够
B.蒸发时受热不均,有晶体溅出
C.过滤时滤纸破损,混合液流入滤液中
【答案】(1) 酒精灯 烧杯 蒸发皿中出现较多固体
(2) B 引流
(3) 80% AB
【详解】(1)由图可知,仪器a为酒精灯,b为烧杯;
图A为蒸馏装置,当观察到蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将其烘干。
(2)过滤是将不溶于液体的固体和液体分离的一种操作,操作②是泥沙和溶液分离开,该操作应是上图中的B;
其中玻璃棒的作用是引流。
(3)经上述实验,该粗盐的纯度为;
A、溶解含有泥沙的粗食盐时,加入的水量不足,部分固体未溶解,而使精盐的产率偏低,该选项正确;
B、蒸发时有晶体飞溅出来,则会使得到的精盐的质量偏小,而使精盐的产率偏低,该选项正确;
C、过滤时滤纸破损,则会使部分杂质得不到过滤,而使蒸发的得到的精盐的质量偏大,故可能导致产率偏高,该选项错误。
故选AB。
8.某班分组进行粗盐提纯实验,步骤见下图,请回答:
(1)实验室称量固体的仪器常用 。称量一定量的粗盐,在放上称量纸或烧杯后,需要进行 操作(填“校正”、“去皮”)。
(2)操作Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中都用到的同一种玻璃仪器是 ,该仪器在操作Ⅳ中的作用是 。
(3)粗盐提纯实验步骤较多、操作繁琐,能够缩短该实验时间的操作是 。
A.研碎粗盐 B.溶解时多加一倍的水 C.过滤时在漏斗中不断搅拌
(4)某同学过滤完后发现滤液依然浑浊,除了滤纸可能破损以外,请你再写出一种造成滤液浑浊的原因 。
(5)操作Ⅴ容易造成食盐飞溅。为防止飞溅,应采取的措施是 ;当蒸发皿中出现较多固体时,应 ,利用 将水分蒸干。
(6)以下混合物也能用“溶解-过滤”操作进行分离的是_____。
A.食盐中混有蔗糖 B.酒精中混有水
C.蔗糖中混有细沙 D.碳酸钙中混有泥沙(碳酸钙不溶于水)
(7)在实验过程中,有哪些环节会导致产率偏低或偏高? 。(写出两条即可)
【答案】(1) 托盘天平 去皮
(2) 玻璃棒 引流
(3)A
(4)漏斗内的液面高于滤纸边缘(合理即可)
(5) 用玻璃棒不断搅拌 停止加热 余温
(6)C
(7)粗盐没有完全溶解、蒸发时液滴飞溅,均会使产率偏低(合理即可)
【详解】(1)实验室用托盘天平称量固体;
若需直接显示所称固体的质量,在放称量纸或烧杯后,需要进行去皮操作。
(2)溶解、过滤、蒸发时均需要玻璃棒;过滤时,玻璃棒的作用为引流。
(3)A、研碎粗盐,能使粗盐快速溶解,缩短实验时间,符合题意;
B、溶解时多加一倍的水,会增加过滤、蒸发的时间,不符合题意;
C、过滤时不能用玻璃棒搅拌,不符合题意。
故选A。
(4)若滤液浑浊,除了滤纸破损外,还可能为:漏斗内的液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。
(5)操作Ⅴ为蒸发,防止蒸发皿中的液滴飞溅,应用玻璃棒搅拌;
当蒸发皿中出现多量固体时,停止加热,利用余热将水分蒸干。
(6)A、食盐和蔗糖都能溶于水,不能通过“溶解-过滤”操作进行分离;
B、酒精和水都能溶于水,不能通过“溶解-过滤”操作进行分离;
C、细沙难溶于水,蔗糖能溶于水,则能通过“溶解-过滤”操作进行分离;
D、泥沙和碳酸钙均难溶于水,不能通过“溶解-过滤”操作进行分离。
故选C。
(7)称量的粗盐没有完全溶解,且蒸发时液滴飞溅等,会使产率偏小;滤纸破损等会使产率偏大。
9.工业制备蔗糖的流程如下图所示。
(1)实验室进行操作A的名称是 。
(2)糖汁呈棕黄色,工业上可加入 对糖汁进行脱色处理。
(3)关于工业制备蔗糖,下列说法正确的是 (选填序号)。
a.由甘蔗制得蔗糖的整个过程中主要是物理变化
b.操作A、C都要用到玻璃棒,其作用不同
c.为得到更多的蔗糖固体,进行操作C时应将水分蒸干再停止加热
(4)经称量发现蔗糖固体质量偏小,可能的原因有 (选填序号)。
a.固体未完全烘干 b.漏斗内滤纸破损
c.漏斗内液面高于滤纸边缘 d.蒸发时未用玻璃棒
【答案】(1)过滤
(2)活性炭
(3)ab
(4)bcd
【详解】(1)经过操作A得到糖汁(液体)和蔗渣(固体),过滤能将液体与固体分离,所以操作A名称是过滤;
(2)活性炭具有吸附性,能吸附色素和异味,糖汁呈棕黄色,工业上可加入活性炭对糖汁进行脱色处理;
(3)a、根据流程图可知,由甘蔗制得蔗糖的整个过程中没有新物质生成,主要是物理变化,故a正确;
b、操作A过滤,要用玻璃棒引流,操作蒸发要用玻璃棒搅拌,使液体均匀受热,所以操作A、C都要用到玻璃棒,其作用不同,故b正确;
c、蒸发时出现多量固体应停止加热,利用蒸发皿的余热,使水分全部蒸发,故c错误;
故选:ab;
(4)a、固体未完全烘干,含有水分,则导致蔗糖固体质量偏大,故选项不符合题意;
b、漏斗内滤纸破损,蔗糖会随溶液进入烧杯,则导致蔗糖固体质量偏小,故选项符合题意;
c、漏斗内液面高于滤纸边缘 ,蔗糖会随溶液进入烧杯,则导致蔗糖固体质量偏小,故选项符合题意;
d、蒸发时未用玻璃棒,会造成部分滤液溅出,则导致蔗糖固体质量偏小,故选项符合题意;
故选:bcd。
10.沿海地区采用“盐田法”获得的粗盐中含有大量泥沙和可溶性杂质,经提纯后才能供人们食用。图1是某学生小组进行粗盐提纯实验的过程:
(1)操作Ⅰ为溶解:取用水应该适量的原因是 ,使用玻璃棒的作用是 。
(2)操作Ⅱ为过滤:制作过滤器时使滤纸紧贴漏斗内壁,目的是 ;过滤结束后观察到滤液浑浊,原因可能是 ;某小组同学未及时发现并改正,会导致精盐产率 (选填“偏低”成“偏高”)。
(3)操作Ⅲ为 ;当出现较多固体时,应采取的措施是 。
【答案】(1) 水太少粗盐不能完全溶解,水太多会延长后续蒸发的时间 加速溶解
(2) 加快过滤速度 滤纸破损(或滤液液面高于滤纸边缘、仪器不干净等) 偏高
(3) 蒸发 停止加热,利用余热蒸干
【详解】(1)操作 Ⅰ 为溶解:取用水应该适量的原因是水太少粗盐不能完全溶解,水太多会延长后续蒸发的时间,使用玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解;
(2)操作 Ⅱ 为过滤:制作过滤器时使滤纸紧贴漏斗内壁,目的是加快过滤速度;过滤结束后观察到滤液浑浊,原因可能是滤纸破损(或滤液液面高于滤纸边缘、仪器不干净等);某小组同学未及时发现并改正,会使一部分不溶性杂质进入滤液,从而使蒸发后得到的精盐中含有杂质,导致所得的精盐的质量偏大,会导致精盐产率偏高。
(3)操作 Ⅲ 为蒸发;当出现较多固体时,应采取的措施是停止加热,利用余热蒸干。
11.某小组用含难溶性杂质的粗盐配制一定溶质质量分数的NaCl溶液,设计了两步实验。
第一步:去除粗盐中的难溶性杂质得到NaCl固体。
(1)过滤操作中玻璃棒的作用是 。
(2)蒸发操作中玻璃棒的作用是 ;当 时停止加热。
(3)请从溶解度的角度分析,实验中不采用降温的方法得到精盐的依据是 。
第二步:利用该固体配制50g溶质质量分数为5%的NaCl溶液。回答问题:
(4)小组同学应称取NaCl固体 g。在称量的过程中,发现托盘天平的指针向右偏转,此时应该 直到天平平衡。
(5)量取水时应选择 (填“10”“50”或“100”)mL量筒。
(6)下列因素会造成溶质质量分数偏小的是_____。
A.装瓶时洒出少量液体
B.量取水时仰视读数
C.称量时氯化钠放在右盘,且使用游码
【答案】(1)引流
(2) 防止因局部温度过高造成液滴飞溅 蒸发皿中出现较多固体
(3)氯化钠的溶解度受温度影响很小
(4) 2.5 向左盘继续加入NaCl
(5)50
(6)BC
【详解】(1)过滤操作中玻璃棒的作用是引流,防止液体溅出。
(2)蒸发操作中玻璃棒的作用是搅拌,防止因局部温度过高造成液滴飞溅;当蒸发皿中出现较多固体时停止加热,利用余热使水分蒸干。
(3)实验中不采用降温的方法得到精盐的依据是氯化钠的溶解度受温度影响很小,对于溶解度受温度影响较小的物质一般采用蒸发溶剂的方法使溶质结晶析出。
(4)小组同学应称取NaCl固体的质量为:50g× 5%=2.5g。在称量的过程中,发现托盘天平的指针向右偏转,是氯化钠的质量不足,此时应该向左盘继续加入NaCl直到天平平衡。
(5)该实验中需要水的质量为:50g-2.5g=47.5g,47.5g水的体积为47.5mL,量筒量程选择的依据有两点,一是保证测量一次,二是应选择量程与液体的取用量最接近,所以量取水时应选择50mL量筒。
(6)造成溶质质量分数偏小的原因是氯化钠的质量偏少或水的质量偏多。
A. 溶液具有均一性,装瓶时洒出少量液体,不会影响氯化钠的溶质质量分数,此选项不符合题意;
B. 量取水时仰视读数,量取的水偏多,导致溶质质量分数偏小,此选项符合题意;
C. 称量时氯化钠放在右盘,且使用游码,此时氯化钠的实际质量是砝码质量减去游码的质量,氯化钠的质量偏少,导致溶质质量分数偏小,此选项符合题意。故选BC。
12.请参加“氯化钠欢乐之旅”的实践活动。
任务一:参观盐场
(1)利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出,此过程溶液中NaCl的质量分数逐渐 。
任务二:提纯粗盐的有关操作如下图所示。
(2)①正确的操作顺序是 (填标号)。
②操作A中,当加热到蒸发皿中出现 时,停止加热。
③操作C中,玻璃棒的作用是 。
【答案】(1)增大(或变大等)
(2) BCA 较多固体 引流(或引流,防止液体洒出等)
【详解】(1)利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出,此过程中溶剂质量减小,溶液由不饱和状态变为饱和状态,溶液中氯化钠的质量分数逐渐增大;
(2)①粗盐提纯的实验步骤为:溶解、过滤、蒸发,故正确的操作顺序是:BCA;
②操作A中,即蒸发时,当加热到蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将其蒸干;
③操作C中,即过滤时,玻璃棒的作用是引流。
13.“粗盐的初步提纯”实验中,多次使用的一种玻璃仪器是
A.托盘天平 B.玻璃棒
C.漏斗 D.蒸发皿
【答案】B
【分析】在“粗盐的初步提纯”实验中,操作步骤为溶解、过滤、蒸发,在溶解、过滤、蒸发操作中都要用到玻璃棒;在溶解操作中玻璃棒的作用是搅拌,加快溶解;在过滤操作中玻璃棒的作用是引流;蒸发时玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅。
【详解】A、溶解粗盐前,用托盘天平称粗盐质量,托盘天平不是玻璃仪器。A不符合题意;
B、由分析可知,在溶解、过滤、蒸发操作中都要用到玻璃棒,即玻璃棒是在“粗盐的初步提纯”实验中,多次使用的一种玻璃仪器。B符合题意;
C、漏斗是只在过滤操作中使用一次的一种玻璃仪器。C不符合题意;
D、蒸发皿只在蒸发操作中使用一次的一种玻璃或陶瓷仪器。D不符合题意。
综上所述:选择B。
14.粗盐提纯实验的部分操作如图所示,其中错误的是
A.取一定量的粗盐 B.溶解
C.过滤 D.蒸发
【答案】C
【详解】A、取用固体药品要用药匙,瓶盖要倒放在桌面上,故A正确;
B、溶解时,将粗盐倒入烧杯中,加水溶解,并用玻璃棒不断地搅拌,故B正确;
C、在过滤时,要用玻璃棒进行引流,故C错误;
D、蒸发时要用玻璃棒不断地搅拌,防止液滴飞溅,故D正确。
故选C。
15.从海水中得到的粗盐中往往含有可溶性杂质(主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2)和不溶性杂质(泥沙等),必须进行分离和提纯后才能使用。粗盐提纯的部分流程如下图所示,有关该流程说法错误的是
A.过滤时玻璃棒的作用是引流
B.操作①②③依次加入的试剂可以为NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液
C.加适量盐酸的目的是除去过量的和OH-
D.蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干
【答案】B
【详解】A、过滤时玻璃棒的作用是引流,说法正确,不符合题意;
B、对粗盐进行溶解过滤,得到的滤液中含有氯化钠、硫酸钠、氯化镁和氯化钙,加入过量的氢氧化钠溶液可将镁离子转化为沉淀除去,加入过量的氯化钡溶液可将硫酸根离子转化为沉淀除去,加入过量的碳酸钠溶液可将钙离子转化为沉淀除去,后面加入的试剂要将前面加入的过量试剂除去,故碳酸钠溶液应在氯化钡溶液之后加入,这样碳酸钠才能除去过量的氯化钡,因此操作①②③依次加入的试剂不可以为NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,说法错误,符合题意;
C、滤液二中含有过量的碳酸钠和氢氧化钠,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,因此加适量盐酸的目的是除去过量的和OH-,说法正确,不符合题意;
D、蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干说法正确,不符合题意。
故选:B。
16.除去下列物质中的杂质,所用试剂及操作均正确的是
选项
物质
杂质
除去杂质的方法
A
氧化铜
铜粉
通入足量的氧气
B
KCl
KClO3
加入少量MnO2充分加热后,加水溶解、过滤、洗涤、干燥
C
NaCl
Na2CO3
加入过量的稀盐酸充分反应后蒸发、结晶
D
CaO
石灰石
高温煅烧至质量不再减少
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,常温下通入足量的氧气不能除去氧化铜中的铜粉,操作不正确,不符合题意;
B、氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气,二氧化锰作为催化剂在反应前后的质量不变,氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,充分反应后加水溶解、过滤、洗涤、干燥得到二氧化锰,不能得到氯化钾,操作不正确,不符合题意;
C、碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,盐酸具有挥发性,加入过量的稀盐酸充分反应后蒸发、结晶能得到氯化钠,所用试剂及操作均正确,符合题意;
D、高温煅烧碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,石灰石主要成分是碳酸钙,还含有其他杂质,因此高温煅烧至固体质量不再减少时,不能得到纯净的氧化钙,操作不正确,不符合题意。
故选:C。
17.粗盐中含有泥沙及少量可溶性等杂质,为获得精盐进行如下实验:下列叙述正确的是
A.操作b的名称为过滤,操作c的名称为蒸发
B.若调换“过量NaOH溶液”与“过量溶液”的顺序也能达到实验目的
C.通过操作b,可以得到三种沉淀
D.若称得精盐的质量为8.5g,则该粗盐样品中氯化钠的质量分数是85.0%
【答案】AB
【分析】氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠;氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠;碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水。
【详解】A、由分析可知,加入过量的氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液生成氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙四种沉淀,经过操作b得到滤液,因此操作b的名称为过滤;氯化钠的溶解度随温度变化幅度较小,可以采用蒸发结晶的方法得到氯化钠固体,因此操作c的名称为蒸发结晶,故说法正确;
B、氢氧化钠的作用只是除去氯化镁,氯化钡可以除去硫酸钠,碳酸钠必须放在氯化钡的后面,除去过量的氯化钡和溶液中的氯化钙,所以只调换“过量的NaOH溶液”与“过量的BaCl2溶液”的顺序,也能达到实验目的,故说法正确;
C、由分析可知,通过操作b,可以得到氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙四种沉淀,故说法错误;
D、由分析可知,该过程中反应生成了氯化钠,若称得NaCl固体的质量为8.5g,则该粗盐中氯化钠的质量小于8.5g,即该粗盐中氯化钠的质量分数小于85.0%,故说法错误。
故选AB。
18.酸、碱、盐是中学化学学习的重要内容,它们在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)厨房中烘焙糕点常使用发酵粉,发酵粉的主要成分之一是小苏打,其化学式是 。
(2)实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠溶液,某同学推测其发生了变质,请写出其变质的原因: (用化学方程式表示)。
(3)在用稀硫酸和氢氧化钠溶液进行中和反应的实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示。当加入溶液的质量为bg时,所得溶液中的溶质为 (写化学式),反应的化学方程式为 。
(4)氯化钠是重要的调味品,也是人的正常生理活动所必不可少的。某粗盐水中含有MgSO₄、CaCl₂杂质,为得到 NaCl晶体,某化学小组设计了如下实验方案:
①写出加入过量 X溶液时发生反应的化学方程式 。
②请设计实验证明B溶液中还含有的两种杂质成分 。
③通过上述方案,无法得到氯化钠晶体,请将方案补充完整 。
(5)工业上常在可燃物建筑材料中添加阻燃剂以防止火灾, 是一种常见的阻燃剂,受热时分解成水蒸气和耐高温的MgO,并吸收大量的热。若生成40kgMgO,需要Mg(OH)₂的质量是多少?
【答案】(1)
(2)
(3) 、
(4) 取少量B溶液于试管中,加入过量氯化钙溶液,有白色沉淀生成,证明含有碳酸钠;静置取上层清液,加入酚酞溶液,溶液变红,证明含有氢氧化钠 将氯化钠溶液蒸发结晶,得到氯化钠晶体
(5)解:设生成40kg氧化镁需要氢氧化镁的质量为x。
答:生成40kg氧化镁需要氢氧化镁的质量为58kg。
【详解】(1)发酵粉的主要成分之一是小苏打,小苏打是碳酸氢钠的俗称,其化学式是;
(2)长期放置的氢氧化钠溶液可能发生变质是因为氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为;
(3)由图可知,溶液一开始的pH小于7,说明该实验是将氢氧化钠溶液逐渐滴加到稀硫酸中,氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,当加入氢氧化钠溶液的质量为bg时,溶液pH大于7,则所得溶液中的溶质为硫酸钠、氢氧化钠,化学式为、;
氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,化学方程式为;
(4)①粗盐水中含有MgSO₄、CaCl₂杂质,硫酸镁能与氢氧化钡反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀,故X为氢氧化钡,加入过量的氢氧化钡溶液除去硫酸镁,发生反应的化学方程式为;
②粗盐水中含有MgSO₄、CaCl₂杂质,加入过量的氢氧化钡溶液,硫酸镁与氢氧化钡反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀,过滤得到A溶液,A溶液中含有氢氧化钡、氯化钙;向A溶液中加入过量的碳酸钠溶液,碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,过滤后得到B溶液,则B溶液中含有氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠,氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液均显碱性、均能使酚酞溶液变红,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,则证明B溶液中含有氢氧化钠、碳酸钠两种杂质的实验方案为:取少量B溶液于试管中,加入过量氯化钙溶液,有白色沉淀生成,证明含有碳酸钠;静置取上层清液,加入酚酞溶液,溶液变红,证明含有氢氧化钠;
③氯化钠的溶解度受温度变化影响不大,故通过上述方案得到的氯化钠溶液可以通过蒸发结晶得到氯化钠晶体,则补充方案为:将氯化钠溶液蒸发结晶,得到氯化钠晶体;
(5) 计算过程见答案。
19.某工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁,将废液转化为硫酸锌溶液的流程图如下,请回答下列问题。
(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅲ的操作名称是 。
(2)步骤Ⅱ用磁铁吸引分离出的固体B是 (填化学式)。
(3)写出步骤Ⅲ中反应的化学方程式 。
【答案】(1)过滤
(2)Fe
(3)
【详解】(1)根据流程图,经过步骤Ⅰ、步骤Ⅲ,都得到了滤液和固体,说明步骤Ⅰ、步骤Ⅲ实现了固液分离,这两个步骤都是过滤。
(2)废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁,步骤Ⅰ加入过量Zn,由于金属活动性:Zn>Fe>Cu,所以Zn能与硫酸铜反应生成硫酸锌、铜单质,Zn能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌、铁单质,则过滤后固体A的成分是Zn、Cu、Fe,其中能被磁铁吸引的成分是Fe,则经过步骤Ⅱ,所得固体B是Fe。
(3)根据(2)的分析,固体A的成分是Zn、Cu、Fe,固体B的成分是Fe,所以固体C的成分是Zn、Cu。步骤Ⅲ向固体C中加入适量稀硫酸,由于金属活动性:Zn>H>Cu,所以Cu与稀硫酸不反应,Zn与稀硫酸反应生成硫酸锌、氢气,化学方程式为:。
20.水和溶液在日常生活、工农业生产和科学研究中具有广泛用途。
(1)实验室用“电解水”的实验来探究水的组成,其理论依据是 。
(2)如图是从海水中提取食盐的主要过程:
①装置M是 (填“蒸发池”或“过滤池”)。
②下列是去除粗盐中难溶性杂质的操作,正确的顺序是 (填字母序号)。
A.过滤 B.溶解 C. 蒸发
(3)我国著名化学家侯德榜先生创立的侯氏制碱法是以食盐为主要原料制取纯碱。下表是氯化钠和碳酸钠在不同温度下的溶解度。
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
氯化钠
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
碳酸钠
7.0
21.8
48.8
46.4
45.1
①80 ℃时,100 g水中最多溶解氯化钠固体的质量是 g。
②如图1为氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线,表示氯化钠的溶解度曲线的是 (填“甲”或“乙”)。
③40 ℃时,某同学取X g碳酸钠固体加入100 g水中进行如图2所示实验,据此分析,X= ,烧杯A中的溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
【答案】(1)化学反应前后元素种类不变(或质量守恒定律)
(2) 蒸发池 BAC
(3) 38.4 乙 48.8 饱和
【详解】(1)电解水生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,可以得出水是由氢、氧元素组成的。故填化学反应前后元素种类不变(或质量守恒定律);
(2)①由图示可知:海水引入贮水池,经过蒸发之后再结晶,故填蒸发池;
②除去粗盐中难溶性杂质,先溶解,再过滤,最后蒸发,故填BAC;
(3)①由溶解度表格可知80 ℃时,氯化钠的溶解度是38.4g,故填38.4;
②由表格中氯化钠和碳酸钠的溶解度可知,氯化钠的溶解度受温度的影响变化小,故填乙;
③40 ℃时,某同学取X g碳酸钠固体加入100 g水中进行如图2所示实验,观察到碳酸钠全部溶解,降温到20 ℃时,析出27g固体,说明在20 ℃时,碳酸钠在100g水中最多溶解(X-27)g=21.8g,解得X=48.8g,40 ℃时,48.8g碳酸钠恰好溶解在100g水中,达到饱和,故填48.8;饱和。
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