2025年中考化学一轮复习讲义:第十讲 海洋化学资源的利用
2025-02-05
|
31页
|
141人阅读
|
0人下载
普通
内容正文:
海洋化学资源
1.海水中的物质
海水中的化学资源
海水中最多的物质是①水(H2O),最多的盐是②氯化钠(NaCl),最多的金属离子是③Na+。
2.海水淡化
(1)规模化和产业化淡化海水
(2)膜法淡化海水
①装置如图所示:
②右侧海水加压后与加压前相比,各个量的变化:
溶质质量
溶剂质量
溶质质量分数
④不变
⑤变小
⑥变大
③得到淡水后,右侧的高盐度海水可以晒盐。
(3)蒸馏法淡化海水
①装置如图所示:
②蒸干大试管中的海水,观察有晶体析出;
③向小试管的冷凝水中加入几滴硝酸银溶液,无明显现象。
3.海底矿物
(1)人类开发利用的海洋资源包括化学资源、海底矿物资源、海洋生物资源和海洋动力资源。
(2)海底常规化石燃料有⑦煤、⑧石油、⑨天然气。
(3)被誉为“未来能源”“21世纪能源”的“天然气水合物(可燃冰)”是一种新型矿产资源。
(4)随着海洋资源的开发,海洋污染现象也越来越严重,保护海洋资源的措施有:海洋环境立法、建立海洋自然保护区、加强海洋环境监测和提高消除污染的技术水平等。
结晶
1.定义
固体物质从它的①饱和溶液中以晶体的形式析出的过程。
2.途径:②蒸发结晶和③降温结晶。
3.结晶方法的选择
(1)将溶解度受温度影响变化大的固体溶质从其水溶液中析出,一般采用④降温结晶的方法,如将KNO3从其水溶液中析出,采用冷却热饱和溶液的方法。
(2)将溶解度受温度影响不大的固体溶质从其水溶液中析出,一般采用⑤蒸发结晶法,如海水晒盐。
(3)溶解度受温度影响变化大的固体中,混有少量溶解度受温度影响很小的固体,采用⑥降温结晶的方法,如KNO3中混有NaCl。
(4)溶解度受温度影响不大的固体中,混有少量溶解度受温度影响很大的固体,采用⑦蒸发结晶的方法,如NaCl中混有KNO3。
海水“晒盐”
1.海水晒盐的过程
→→① 结晶池→
2.粗盐的提纯
(1)步骤:②溶解、③过滤、④蒸发。
(2)粗盐提纯的各步操作都用到⑤玻璃棒,其作用分别是搅拌,加速溶解、⑥引流、搅拌,使液体均匀受热。
3.精制食盐(如图)
4.海水制镁
a.提取过程:海水(或卤水)Mg(OH)2MgCl2镁。
b.相关化学方程式
⑪MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2;
⑫Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O;
⑬MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
碳酸氢钠和碳酸钠
1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质
物质
碳酸氢钠
碳酸钠
俗称
①小苏打、酸式碳酸钠
②苏打、纯碱
化学式
③NaHCO3
④Na2CO3
物理性质
白色、粉末状晶体,能溶于水
白色粉末,易溶于水
化
学
性
质
酸碱
指示剂
碳酸钠、碳酸氢钠溶液使无色酚酞试液变⑤红色
与酸(HCl)
反应
⑥NaHCO3+HCl===CO2↑+H2O+NaCl
⑦Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
与碱[Ca(OH)2]
反应
2NaHCO3+Ca(OH)2
===CaCO3↓+
Na2CO3+2H2O
⑧Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
与盐(BaCl2)
反应
不反应
⑨Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
热稳
定性
⑩2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
受热不分解
2.碳酸氢钠和碳酸钠的用途
(1)NaHCO3的用途
①在灭火器中,它是二氧化碳发生剂。
②在食品工业上,它是发酵粉的主要成分。
③在制造饮料时,它是一种常用原料。
④在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。
(2)Na2CO3的用途
石油精炼、粗盐精制、人造纤维及玻璃生产,还广泛用于冶金、造纸、纺织印染和洗涤剂生产等领域。
【拓展延伸】
复分解反应
1.概念:由两种①化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应。
2.表达式:AB+CD―→AD+CB。
3.特点:在水溶液中相互交换离子,元素化合价②不变,即“双交换,价不变”。
4.反应类型
(1)酸+碱―→盐+水。
(2)酸+盐―→新盐+新酸。
(3)碱+盐―→新碱+新盐。
(4)盐+盐―→新盐+新盐。
5.发生条件:有③沉淀或④气体或⑤水 生成。
6.实质:酸、碱、盐之间在水溶液中解离出的离子相互结合,生成沉淀、气体或水的过程。
(提示:混合溶液中H+与OH-优先反应,反应后再与其他离子发生反应。)
【实验】粗盐提纯
1.粗盐中难溶性杂质的去除
实验
用品
蒸馏水、粗盐;烧杯、玻璃棒、漏斗、酒精灯、蒸发皿、坩埚钳、铁架台(带铁圈)、托盘天平、药匙、量筒、滤纸、火柴、剪刀
实验
过程
注意
事项
过滤:①一贴:滤纸紧贴漏斗内壁。②二低:滤纸边缘要低于漏斗边缘;漏斗里的液面应低于滤纸边缘。③三靠:玻璃棒要靠在有三层滤纸的一边;烧杯口要紧靠在玻璃棒上;漏斗的下端要紧靠在烧杯内壁,防止液滴飞溅
蒸发:①蒸发皿应放在铁架台的铁圈上,停止加热时,不要立即把蒸发皿直接放在实验台上,以免烫坏实验台。②加热过程中,用玻璃棒不断搅拌,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。③当蒸发皿中出现较多晶体时,即停止加热,利用余热蒸干
2.粗盐中可溶性杂质的去除
(1)加试剂的顺序
①BaCl2―→NaOH―→Na2CO3―→HCl。
②BaCl2―→Na2CO3―→NaOH―→HCl。
③NaOH―→BaCl2―→Na2CO3―→HCl。
(2)除杂试剂的作用和反应后溶液中离子种类
过程
化学方程式
溶液中的
离子种类
未加除杂试剂前
—
Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、SO42-
加过量氯化钡溶液
①BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Ba2+
加过量氢氧化钠溶液
②2NaOH+MgCl2===Mg(OH)2↓+2NaCl
Na+、Cl-、OH-、Ca2+、Ba2+
加过量碳酸钠溶液
③Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl④Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
Na+、Cl-、OH-、CO32-
过滤
除去BaSO4、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2沉淀
溶液中的溶质有⑤NaCl、
⑥NaOH、⑦Na2CO3
加足量的盐酸蒸发
⑧NaOH+HCl===NaCl+H2O⑨Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
Na+、Cl-
海洋化学资源
[2024·重庆]海水含有丰富的化学资源,关于海水的下列说法中不正确的是( D )
A.海水蒸发说明水分子在不断运动
B.海水占全球总储水量的绝大多数
C.蒸馏可以从海水中获得淡水
D.相同条件下海水的导电能力比纯水弱
[2024·威海一模]海洋是巨大的资源宝库,下列有关海洋资源的叙述正确的是( B )
A.利用多级闪急蒸馏法淡化海水属于化学变化
B.利用蒸发结晶法从海水中提取食盐是物理变化
C.可以利用降温结晶法将海水中的MgCl2分离出来
D.大量利用海底“可燃冰”作燃料,不会加剧温室效应
海水晒盐、海水制镁
[2023·淄博]如图是利用海水提取粗盐的过程,根据海水晒盐的过程。下列分析正确的是( D )
突破1图
A.海水进入贮水池、①、结晶池发生了化学变化
B.“海水晒盐”是采用冷却热饱和溶液的方法获得晶体的
C.析出晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液
D.在①中,海水中水的质量逐渐减少
[2024·通辽二模节选]食盐是人类生存的必需品,盐在自然界中无处不在。人们很早就发现,从海里、盐湖里、盐井里和盐矿里,都能够开采出食盐。
(1)《汉代古火井碑序》记载:“诸葛丞相躬莅视察,改进技法,刳斑竹以导气(气指沼气),引井火以煮盐”,请写出文中涉及到的化学反应的化学方程式:CH4+2O2CO2+2H2O。
突破2图
(2)通过晾晒海水可以得到粗盐和卤水,如图为海水提取粗盐的过程,在结晶池中温度恒定,析出粗盐后,母液中氯化钠的溶质质量分数不变(填“变大”“变小”或“不变”)。
[2024·陕西]贝壳的主要成分是CaCO3。以贝壳为原料,从海水中提取MgCl2的简单工艺流程如下:
贝壳生石灰熟石灰Mg(OH)2MgCl2
(1)操作a的名称是过滤。
(2)反应④的化学方程式是Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O。
(3)除反应物与生成物外,反应①和②的不同之处是反应类型(合理即可)(只写一条)。
海水制碱
[2024·安徽改编]我国化学家侯德榜发明的侯氏制碱法,开创了世界制碱工业的新纪元。制碱工艺中的关键反应为:NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。室温(20 ℃)下,某兴趣小组在实验室利用如图装置模拟该反应。
突破题图
已知:
①20 ℃时,几种盐的溶解度如表:
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g
36.0
9.6
37.2
②氨气极易溶于饱和食盐水,形成的溶液呈碱性。
(1)为配制饱和食盐水,应向100 g水中至少加入36.0g NaCl固体。
(2)仪器a的名称是试管,装置D的作用是产生氨气。
(3)装置A制取的CO2中会混有HCl,用饱和NaHCO3溶液吸收HCl的化学方程式为NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。
(4)为使CO2在装置C中能充分吸收,可采取的措施是先打开装置D分液漏斗活塞,再打开装置A分液漏斗活塞。
充分反应后,装置C中有晶体析出。为分析晶体产生的原因,兴趣小组继续开展探究。
查阅资料:一定条件下,可溶性物质的溶解存在限度,当相应离子浓度过大时,可溶性物质会部分结晶析出。
(5)装置C中析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl原因是相同条件下,NaHCO3溶解度比NH4Cl的小,NaHCO3以晶体形式析出。
(6)装置C中的物质过滤后得到的滤液在工业上称为母液。侯氏制碱法通过向母液中加入食盐,使NH4Cl结晶析出,析出晶体的原因是增大Cl-浓度,生成氯化铵更多,所以氯化铵结晶析出。
海洋资源的综合利用
[2024·盐城]海洋蕴藏着丰富的资源,人类应合理开发利用。
Ⅰ.了解海水资源
(1)海水中含钠总量约4×1013 t,“钠”指的是元素(填“元素”或“原子”)。
(2)海水中还含有KCl和MgSO4等物质,其在不同温度时的溶解度如表所示,如图是对应溶解度曲线。
温度/℃
20
30
40
60
80
100
溶解
度/g
KCl
34.0
37.0
40.0
45.5
51.1
56.7
MgSO4
33.7
38.9
44.5
54.6
55.8
50.4
突破1图
①如图中曲线甲(填“甲”或“乙”)代表KCl的溶解度曲线。
②40 ℃时将50 g KCl固体加入到100 g水中,不能(填“能”或“不能”)得到150 g KCl溶液。
③t2 ℃时将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到t1 ℃,析出晶体质量相等.判断上述说法正确(填“正确”或“错误”)。
④现有t3 ℃时100 g MgSO4饱和溶液,逐渐降温经t2 ℃直至t1 ℃,其溶质质量分数的变化趋势为先不变后减小。
Ⅱ.海水资源化利用
(3)海水制镁。查找资料,提供两种提取金属镁的路径方案如图所示。
方案1:→…→
方案2:
突破1图
结合地理位置,因地制宜,选择盐城市提取金属镁的最佳方案。你的选择是方案1(填“1”或“2”),理由是原料来源丰富,无需高温,节约能源(写出两点即可)。
[2024·济南二模]我国海岸线长达3.2万千米,海洋专属经济区幅员辽阔,海洋资源丰富,开发前景十分远大。
(1)我国海盐年产量3千多万吨,居世界第一位,目前从海水中提取食盐的方法主要为“盐田法”,生产流程如图1所示:
突破2图
①在粗盐提纯剩余的卤水中是食盐的饱和(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②可燃冰的主要成分是甲烷。请你写出甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式:CH4+2O2CO2+2H2O。
③可燃冰被誉为清洁能源,原因是燃烧产物是水和二氧化碳。
(2)金属镁广泛应用于生活、生产和国防工业。从卤水中提取镁的过程如图2所示,在上述转化过程中,①处所发生的反应属于复分解(填“中和”“复分解”“氧化”“化合”或“分解”)反应。
(3)海水中除了蕴含大量的钠元素和镁元素外,还含有大量的钾元素,KCl和KNO3的溶解度曲线如图3所示,试回答下列问题:
①t1 ℃时,KCl饱和溶液的溶质质量分数大于(填“大于”“小于”或“等于”)KNO3饱和溶液的溶质质量分数。
②图中交点P的含义是t2 ℃时,硝酸钾和氯化钾的溶解度相等。
③已知20 ℃时,KNO3的溶解度为31.6 g,80 ℃时,KNO3的溶解度为169 g。在20 ℃时,向盛有200 g水的烧杯中加入80 g KNO3,充分溶解,使烧杯内物质缓慢升温至80 ℃,在该温度下,最后所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为2∶5(填最简整数比)。
常见的盐
[2024·苏州]常温下,取少量实验室制CO2的剩余液(稀盐酸和CaCl2的混合溶液),边搅拌边滴加一定溶质质量分数的Na2CO3溶液(见图),产生无色气体,白色沉淀不断增加。下列有关说法正确的是( D )
突破1图
A.滴加Na2CO3溶液前,锥形瓶内溶液中阳离子仅含Ca2+
B.滴加Na2CO3溶液至沉淀完全时,锥形瓶内溶液的溶质是NaCl和HCl
C.滴加Na2CO3溶液过程中,锥形瓶内溶液的酸性逐渐增强
D.滴加Na2CO3溶液过程中,锥形瓶内溶液中含有的Cl-数目保持不变
(双选)[2024·齐齐哈尔]现有一包白色粉末,可能含有碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、硫酸铜、氯化钠中的一种或几种。为确定其成分,某化学小组同学取10.6 g该白色粉末于烧杯中,加入100 g稀盐酸,恰好完全反应,产生4.4 g气体,并得到无色溶液。下列说法正确的是( AD )
A.该白色粉末中一定不含硫酸铜
B.所用稀盐酸中溶质的质量分数不小于7.3%
C.该白色粉末可能由碳酸钠、氯化钠和碳酸钾组成
D.若该白色粉末中只含两种物质,则该白色粉末的组成最多有两种情况
[2024·赤峰]以蛋壳为原料生产高纯碳酸钙,可以实现资源的综合利用。其生产流程如图所示(蛋壳主要含CaCO3,不考虑其他成分的影响)。
突破3图
(1)蛋壳需要经过粉碎处理,目的是增大接触面积,使反应更快、更充分。
(2)反应Ⅰ涉及的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)操作a的名称为过滤。
(4)反应所得的NH4Cl在农业上可用作氮肥。
复分解反应及其应用
[2023·株洲]下列化学方程式书写正确且属于复分解反应的是( D )
A.铁与稀盐酸反应:2Fe+6HCl===2FeCl3+3H2↑
B.镁带在空气中燃烧:Mg+O2MgO2
C.在高温下CaCO3分解:CaCO3CaO+CO2↑
D.氢氧化铝治疗胃酸过多:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
[2024·达州]下列各组离子,可以在水中大量共存且溶液为无色的
是( A )
A.K+、Na+、SO42-、Cl-
B.H+、Fe2+、CO32-、NO3-
C.H+、Ca2+、OH-、Cl-
D.Ba2+、Cu2+、SO42-、NO3-
[2024·济南二模]已知某无色溶液X是稀盐酸、NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液中的一种,取三份等质量的X溶液,向其中分别加入NH4HCO3溶液、MgSO4溶液、稀硫酸,产生的现象如表所述。下列说法中,不正确的是( C )
加入的物质
①NH4HCO3溶液
②MgSO4溶液
③稀硫酸
实验现象
有气体生成
有沉淀生成
无明显现象
A.①中产生的气体是NH3
B.②中沉淀的颜色为白色
C.③中不发生任何反应
D.无色溶液X是NaOH溶液
[2024·乐山]实验室有一包固体,可能由CaCl2、KCl、K2CO3和CuSO4中的一种或几种组成。为探究其成分,进行如下实验:①取少量该固体溶于水,得到无色溶液;②向上述溶液中滴加过量稀盐酸,有气泡产生;③向步骤②所得溶液中滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀。已知AgCl是一种白色固体,既不溶于水也不溶于常见的酸。下列有关原固体成分的分析正确的是( A )
A.一定不含CuSO4和CaCl2
B.一定不含CuSO4和KCl
C.一定只含有K2CO3
D.一定含有K2CO3和KCl
粗盐提纯
[2024·眉山]在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,下列操作错误的是( C )
[2024·烟台模拟]食盐在工农业生产中应用广泛。农业上常用16%的NaCl溶液进行小麦选种;工业上可用NaCl制取消毒剂二氧化氯(ClO2)。
突破2图
(1)现需配制100 g 16%的氯化钠溶液,实验室提供以下试剂(如图一所示),请拟定最简单的配制方案(写出所选试剂和用量即可)。
方案一:16 g氯化钠固体和84 g蒸馏水。
方案二:80 g 20%的氯化钠溶液和20 g蒸馏水。
(2)某化学项目小组以粗盐(含少量Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子)为原料生产ClO2消毒剂,设计的工艺流程如图二所示:
①精制环节,可用①Na2CO3、②BaCl2、③NaOH三种药品除去杂质离子,请写出一组合理的添加顺序③②①或②③①或②①③(填序号)。
②“精制”后应加入适量盐酸,其目的是除去溶液中的CO32-、OH-。其中发生中和反应的化学方程式为NaOH+HCl===NaCl+H2O。
③电解池中发生的主要化学反应方程式是NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑。
④粗盐中的可溶性杂质离子也可以用NaCl的饱和溶液洗涤,但是浸洗液不能一直使用下去,原因是可溶性杂质会达到饱和状态不再继续溶解。
1.[2024·青岛]中华优秀传统文化《神农本草经》中有石胆“能化铁为铜”的记载。石胆的主要成分是CuSO4·5H2O,溶于水得到硫酸铜溶液。下列说法正确的是( C )
A.石胆溶于水,溶液呈黄色
B.石胆化铁为铜发生了复分解反应
C.石胆也能化锌为铜
D.铁、铜都能与稀盐酸反应产生氢气
2.[2024·滨州]下列各组离子在pH=12的溶液中能大量共存的是( D )
A.H+、SO42-、Ba2+、Cl-
B.Ag+、NO3-、Mg2+、Na+
C.Ca2+、SO42-、NH4+、CO32-
D.Na+、K+、NO3-、Cl-
3.[2024·泰安]下列各组物质在pH=3的溶液中能大量共存且为无色透明溶液的是( B )
A.NaCl、BaCl2、Na2CO3
B.NaNO3、HCl、KCl
C.CuCl2、Na2SO4、KNO3
D.CaCl2、KOH、NH4NO3
4.[2024·泰安]为除去粗盐中含有的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质,应加入过量的氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等物质,将杂质转化为沉淀。过滤去除沉淀后,再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水。实验操作过程如下图所示:下列说法错误的是( B )
第4题图
A.实验操作步骤也可以是①③④②⑤⑥
B.操作⑤得到的沉淀中共有三种物质
C.在实验操作过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序不可以颠倒
D.操作⑥中,加人盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠.将滤液的pH调为7
5.[2024·滨州]下列各组物质的鉴别方法、现象及结论均正确的是( D )
选项
物质
鉴别
方法
现象及结论
A
一氧化碳和二氧化碳
闻气味
有刺激性气味的气体为一氧化碳,无味的气体为二氧化碳
B
食盐水和蒸馏水
测pH
pH<7的液体为食盐水,pH=7的液体为蒸馏水
C
硫酸铁溶液和硫酸亚铁溶液
观察
颜色
浅绿色溶液为硫酸铁溶液,黄色溶液为硫酸亚铁溶液
D
碳酸氢钠和碳酸钠
充分
加热
产生使澄清石灰水变浑浊的气体的物质为碳酸氢钠,无明显现象的物质为碳酸钠
6.[2024·东营]利用酸性氯化铜蚀刻废液(含有CuCl2和HCl)制备碱式碳酸铜的部分工艺流程如图。已知碱式碳酸铜的分解温度为220 ℃,下列说法错误的
是( A )
第6题图
A.向蚀刻废液中加入碳酸钠固体反应时,溶液pH保持不变
B.洗涤固体是为了去除固体表面的杂质氯化钠
C.干燥固体时,在一定范围内温度越高越好,但温度应低于220 ℃
D.该工艺流程可减少水污染
7.[2024·青岛]分离提纯是获取物质的重要方法,其思路有两种:一是除去杂质,二是提取目标产物。如图是海水综合利用的部分流程(操作已省略),下列说法不正确的是( A )
第7题图
已知:该粗盐中含泥沙、MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质。
A.流程Ⅰ中X、Y溶液的顺序不能颠倒
B.流程Ⅱ中的石灰乳可用生石灰替代
C.流程Ⅱ中提纯氯化镁是通过“提取目标产物”的思路实现的
D.混合物分离提纯的方法是由混合物中各组分的性质差异决定的
解析:A.硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入氯化钡溶液之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡;至于先除镁离子,还是先除钙离子都可以,X是氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液,Y是碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液,流程Ⅰ中X、Y溶液的顺序能颠倒,故A错误。B.生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,流程Ⅱ中的石灰乳可用生石灰替代,故B正确。C.根据质量守恒定律可知:化学变化前后元素种类不变,流程Ⅱ中提纯氯化镁是通过“提取目标产物”的思路实现的,故C正确。D.混合物分离提纯的方法是由混合物中各组分的性质差异决定的,故D正确。故选A。
8.[2024·枣庄]下列化学反应中y与x的关系,可以用如图曲线表示的是( A )
第8题图
选项
发生的化学反应
x
y
A
向盛有一定量硝酸银溶液的试管中加入氯化钠溶液
氯化钠溶
液质量
沉淀质量
B
向盛有一定量二氧化锰的试管中加入过氧化氢溶液
反应时间
固体质量
C
水的电解
氢气体积
氧气体积
D
向盛有一定量生锈铁钉的试管中加入稀盐酸
稀盐酸
质量
气体质量
9.[2024·东营]东营临海,海洋为我们生产、提取和改造物质提供了丰富的资源。目前海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法。东营港已开建我国最大的膜法海水淡化及综合利用项目。2023年底已建成一期工程,每天生产淡水可达5万吨。东营盐场主要使用“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)从海水中提取出食盐。但制盐过程受天气影响较大,单位土地产出较低,人员占用量大等因素制约,国际上有的国家已经使用电渗析法浓缩海水,蒸发结晶制盐。粗盐精制后可配得饱和食盐水,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水的方法得到氢氧化钠、氯气和氢气。进而生产盐酸、漂白粉、塑料、肥皂和农药等化工产品。海水晒盐后的苦卤是重要的化学资源,将苦卤中的氯化镁转化为氢氧化镁沉淀后,又将氢氧化镁转化为氯化镁溶液,最后电解熔融氯化镁制取金属镁。
(1)与热分离法相比,膜分离法淡化海水其突出的优点有不受天气影响(或单位土地产出量较多或人员占用量小)(写出一点即可)。
(2)东营适合“盐田法”制盐的有利因素有AB(填序号)。
A.东营临海
B.土地面积大,滩涂平坦
C.地下卤水含量丰富
D.多为盐碱地,可随意使用
(3)请用化学方程式表示氯碱工业的反应原理:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。
(4)海水制镁过程中,将氢氧化镁转化为氯化镁需加入的物质是稀盐酸(填物质名称)。
10.[2024·济宁]有一包白色粉末,可能含有Na2CO3、CuSO4、Na2SO4、NaCl、Ba2中的一种或几种,某同学为了探究其成分,进行实验如下图。
参考资料:Ag2SO4微溶于水,易溶于稀硝酸
第10题图
请回答:
(1)根据步骤Ⅰ、步骤Ⅱ、步骤Ⅲ可知,白色粉末一定不含CuSO4、NaCl(写化学式)。
(2)写出步骤Ⅲ发生反应的化学方程式是BaCO3+2HCl===BaCl2+H2O+CO2↑。
(3)由实验现象综合判断,无色溶液A溶质的组成中存在五(5)种可能的组合。
11.[2024·淄博]某兴趣小组对 Ba(OH)2与 MgCl2的反应进行了探究。回答下列问题:
(1)小组同学向盛有 Ba(OH)2溶液的试管中加入MgCl2溶液,观察到的实验现象为产生白色沉淀 。反应的化学方程式为Ba(OH)2+MgCl2===Mg(OH)2↓+BaCl2。
(2)为确定(1)中反应后溶液的成分,小组同学开展了如下实验探究。
【提出问题】溶液中含有的溶质有哪些?
【作出猜想】根据反应规律和元素守恒,提出以下猜想。
猜想一:只有BaCl2;
猜想二:有BaCl2和MgCl2;
猜想三:有BaCl2和Ba(OH)2。
【实验探究】小组成员分别取(1)中反应后的溶液少许,置于A、B两支试管中,进行了如下实验。
实验
序号
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
向试管A中加入NaOH(合理即可)溶液
无明显
现象
猜想二
不成立
Ⅱ
向试管B中加入少量酚酞试液
无色溶液
变红色
猜想三
成立
【交流讨论】有同学认为使用稀硫酸代替酚酞试液进行实验,也能得出与实验Ⅱ相同的结论。你是否同意这一观点:不同意,请阐述理由:BaC12和Ba(OH)2 都能与稀硫酸反应生成白色沉淀。
12.[2024·烟台]《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。兴趣小组根据记载,利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动,在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后,为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】①BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl;②BaCl2溶液呈中性;
③碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析
【提出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种
【实验设计与实施】
(1)
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量废液于试管中,加入足量的氯化钡稀溶液
产生白色沉淀
废液中有Na2CO3
步骤2:取少量步骤1中的上层清液于试管中,加入适量无色酚酞试液
溶液变红
废液中有NaOH
【任务二】废液中碳酸钠含量测定
兴趣小组设计了如下图所示的实验,取100 g废液样品放入装置A的锥形瓶中,先通入一会儿N2,然后称量装置C、D的质量,再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,继续通一会儿N2后,测得装置C、D分别增重2.1 g和0.1 g。
第12题图
(2)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿N2,其原因是使反应生成的二氧化碳全部被吸收,防止部分气体残留在装置中,影响实验结果。
(3)装置C中反应的化学方程式是CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O。
(4)废液中碳酸钠的溶质质量分数是5.3%(保留到0.1%)。
(5)如果缺少装置B,会使测定的碳酸钠含量偏大(填“偏大”或“偏小”)。
【任务三】废液的处理
(6)为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用,需根据废液中碳酸钠的含量,加入一定量的某种物质,该物质与碳酸钠反应的化学方程式是Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH。
13.[2024·济南]回答下列问题:
(1)小红和小刚在帮助老师整理实验室时,发现一瓶失去标签的无色溶液,根据试剂记录清单可知该无色溶液是Na2SO4溶液、Mg2溶液、MgSO4溶液中的一种,他们为确定该溶液是哪种溶液,进行实验探究。
【实验与分析】
①小红取少许该溶液于试管中,向其中滴加适量NaOH溶液,振荡,观察到有白色沉淀产生,判断该溶液中的金属阳离子是Mg2+(填离子符号)。
②小刚另取少许该溶液于试管中,向其中滴加适量BaCl2溶液,振荡,观察到也有白色沉淀产生,判断该溶液中的酸根阴离子是SO42-(填离子符号)。
第13题图
【交流与合作】
③小红和小刚经过交流讨论,应为该溶液贴上写有MgSO4(填化学式)溶液的标签。
(2)已知某固体样品A可能含有KCl、K2SO4、NH4NO3三种物质中的一种或多种,另有一固体样品B可能含有MgO、Mg2、Na2CO3、CuSO4四种物质中的两种或多种。按下图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述。(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)
第13题图
结合上述信息进行分析推理,回答下列问题:
①常温下,气体C的水溶液pH>(填“>”“=”或“<”)7。
②白色沉淀H为BaSO4(填化学式)。
③步骤Ⅱ中生成气体F的化学方程式为2HCl+Na2CO3===2NaCl+H2O+CO2↑。
④无色溶液G中,一定大量存在的阳离子为Na+、K+(填离子符号)。
⑤在固体样品A里,所述三种物质中,还不能确定是否存在的是KCl(填化学式),要进一步确定其是否存在,另取少许样品A加水配成溶液后再进行实验,请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论:向溶液中加入硝酸银,若产生沉淀则含有氯化钾,反之则不含氯化钾。
14.[2024·济南节选]海水中含有大量的氯化钠,可用于制取纯碱等工业原料。
(1)结合材料,回答问题:
材料一:我国化学家侯德榜在氨碱法的基础上创立了侯氏制碱法。主要流程如下:
第14题图
上述过程的化学反应原理为NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
材料二:CO2在水中的溶解度不大,常温常压下,每升水能溶解1.45 g CO2。NH3极易溶于水,常温常压下,每升水能溶解493 g NH3。
①纯碱的主要成分是Na2CO3,从物质分类的角度看,Na2CO3属于盐(填“酸”“碱”或“盐”)。
②侯氏制碱法在制得纯碱的同时还得到的一种氮肥是NH4Cl(填化学式)。
③综合分析上述制碱流程中,要先向饱和食盐水中通NH3制成饱和氨盐水之后,再通CO2的原因是更易吸收二氧化碳。
(2)工业上制得的纯碱中常混有少量氯化钠。为测定某纯碱样品(杂质为氯化钠)中Na2CO3的质量分数,某兴趣小组称取该样品25 g,放入烧杯中,加入100 g水配成溶液,然后向其中逐滴加入溶质质量分数为20%的CaCl2溶液至恰好完全反应,过滤并干燥,称得沉淀的质量为20 g,实验过程如下图所示。请回答:
第14题图
①过程Ⅲ过滤后,所得滤液的质量是216g。
②计算该样品中Na2CO3的质量分数。(写出计算过程,结果精确至0.1%)
解:设碳酸钠的质量为x
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 20 g
=
x=21.2 g
×100%=84.8%
答:该样品中碳酸钠的质量分数84.8%。
解析:(1)①碳酸钠由金属离子钠离子和酸根离子碳酸根离子构成,属于盐类;
②根据题意,可知反应过程中还生成了氯化铵,含有氮元素属于氮肥;
③先通入氨气,氨气溶于水所得氨水呈碱性,制成饱和氨盐水,比水更易吸收二氧化碳。
(2)①根据题意,生成20 g沉淀
设氯化钙质量为x
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
111 100
x 20 g
=
x=22.2 g
氯化钙溶液的质量是22.2 g÷20%=111 g
滤液的质量是25 g+100 g+111 g-20 g=216 g
②详解见答案
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。