内容正文:
2025年中考化学单元复习——海洋化学资源的利用
考点01:海洋化学资源
一、海水中的物质
1.海水的成分非常复杂,除了含有巨量的水,还溶有大量的盐。全球海水中含有的盐类总质量约为5亿亿吨,其中氯化钠约占盐类总质量的80%。
2.海水淡化
方法
原理
(1) 热法 ,较为常用的是多级闪急蒸馏法,通过加热蒸发,实现水与盐的分离
(2) 膜法 ,又称为反渗透法,利用一种只允许水分子通过,不允许盐的离子通过的渗透膜,实现水与盐的分离
二、海底矿物
1.海底蕴藏着大量的煤、石油、天然气等化石燃料,以及天然气水合物,它是由天然气和水在低温、高压条件不形成的冰状固体,因其极易燃烧,又被称为“可燃冰”。天然气水合物燃烧产生的热量远比同等条件下的煤或石油燃烧产生的热量多,而且在燃烧后几乎不产生任何残渣或废气,被科学家称为“未来能源”“21世纪能源”。
CH4+2O2CO2+2H2O
2.海底还蕴藏着一种含有多种金属的矿物——多金属结核,也称为锰结核,它含有锰、铁、镍、铜、钴和钛等几十种金属元素。
3.除了海水化学资源和海底矿物资源,海洋还蕴含着丰富的海洋生物资源和海洋动力资源。
三、海洋资源的开发
在海洋资源的开发过程中,也伴随海洋环境污染和海洋生态破坏等问题的出现。为保护人类共有的海洋资源,维护国家海洋权益,促进我国海洋经济的全面发展,我国不断健全和完善相关海洋法律法规,建立系统的海洋资源开发和管理体系,保障我国海洋资源开发的可持续发展。
考点02:海水“晒盐”
一、海水“晒盐”的过程
1.从海水中提取食盐的方法主要为“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)。使用该法,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。盐田通常分为两部分:蒸发池和结晶池。先将海水(或海边地下卤水)引入蒸发池,经日晒蒸发水分到一定程度时,再导人结晶池,继续日晒,海水就会成为食盐的饱和溶液,再晒就会逐渐析出食盐。这时得到的晶体就是我们常见的“粗盐”。剩余的液体称为母液(也称“苦卤”),可从中提取多种化工原料。
回答问题:
(1)海水是饱和溶液还是不饱和溶液,如何检验?
氯化钠的不饱和溶液,检验方法是加入少量氯化钠仍可继续溶解
(2)在海水晒盐的过程中,是将海水完全蒸干吗?
不是
(3)海水晒盐后,剩余的液体叫什么?
母液(也称“苦卤”)
(3)母液中是否含有氯化钠?
含有
(5)母液是氯化钠的饱和溶液还是不饱和溶液呢?
饱和溶液
(6)为什么不把溶液完全蒸干获得更多的食盐呢?
食盐中含有杂质
(7)“盐田法”晒盐与你制得的食盐的方法有什么不同?成分上有什么区别?
盐田晒盐主要成份是食盐,课堂制得的盐是一定量的海水中所有的盐
(8)你认为哪些自然条件有利于海水“晒盐”?
阳光充足、风力大、雨量少、湿度低等
(9)怎样对母液进一步加工,如何利用呢?
作为原料,生产多种重要的化工产品
观察·思考
常温下,取少许不饱和氯化钠溶液滴在洁净的玻璃片实验操作上,用吹风机向玻璃片上的溶液吹热风,观察现象。
实验现象:一段时间后有白色晶体析出
思考:
(1)上述过程中,氯化钠溶液从不饱和变为饱和的途径是什么?蒸发溶剂你根据什么现象判断溶液已经变饱和了?
溶液开始有晶体析出时的状态为饱和状态
(2)你认为哪些自然条件有利于海水“晒盐”?为什么?
高温、大风
2.结晶:固体物质从它的饱和溶液中以晶体的形式析出的过程。
蒸发结晶:使溶剂不断减少,溶质的质量分数逐渐增大,直至形成饱和溶液,继而析出晶体的过程。蒸发结晶也是物质结晶的途径之一。
二、海水“晒盐”的原理
许多物质在水中的溶解都是有限度的。一定温度下,一定量的水中所能溶解的物质的最大质量就是形成它的饱和溶液时所能溶解的质量。
(一)固体的溶解度
1.概念:固体物质溶解度指的是在一定温度下 ,某固态物质在 100g溶剂 里达到饱和状态 时所溶解的
质量。
2.理解溶解度概念的四要素:①条件:一定温度 ②标准:100g溶剂 ③状态:饱和状态 ④单位:g
四要素
解释
条件
一定温度
固体物质的溶解度会随温度的变化而变化,只有指明温度,溶解度才有意义
标准
100g 溶剂
固体物质溶解量的多少与溶剂量的多少成正比,要比较固体物质溶解度的大小,必须设定等量的溶剂。此处100 g是指溶剂质量,而不是溶液质量
状态
饱和
只有在100 g溶剂中达到饱和状态(溶质溶解达到最大量)时,所溶解溶质的质量才是一个确定的值,这个值能够代表该物质在确定温度下,溶解能力的强弱
单位
g
溶解度的实质是溶解溶质的最大质量,质量的常用单位为“g”
3.影响固体物质的溶解度因素:内因溶剂种类、溶质种类;外因是温度。
4.溶解度(S)和溶解性
溶解性
易溶物质
可溶物质
微溶物质
难溶物质
20℃溶解度(g)
S≥10g
1g≤S<10g
0.01g≤S<1g
S<0.01g
(二)气体的溶解度
1.定义:气体的溶解度是指气体物质在一定压强、一定温度下一体积水最多溶解气体的体积来表示。
注意:气体溶解度定义中的四要素
2.条件∶压强为101 kPa和一定温度
3.标准∶1体积水
4.状态∶达到饱和状态
5.单位∶体积
2.影响气体的溶解度因素:内因溶剂种类、溶质种类;外因是温度、压强。
3.在一定压强下,温度越高气体的溶解度越小,温度越低气体的溶解度越大;在一定温度下,压强越大气体的溶解度越大,压强越小气体的溶解度越小。
4.会用气体溶解度的影响因素解释简单实际问题:
①喝汽水易打嗝是因为:体内温度高,二氧化碳溶解度变小逸出。
②打开汽水瓶盖会冒出大量气泡是因为:打开瓶盖时瓶内压强变小,二氧化碳溶解度变小逸出。
③水沸腾前就会出现气泡是因为:温度升高,水中空气的溶解度变小逸出。
三、溶解度曲线
(1)溶解度曲线概念:用纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,根据物质在不同温度下的溶解度绘制成不同物质随温度变化的曲线。
(2)意义
内容
表示意义
点
曲线上的点
表示某物质在对应温度下的溶解度
两曲线的交点
表示两物质在该点对应温度下的溶解度相等
线
表示某物质在不同温度下的溶解度以及溶解度随温度的变化规律
面
曲线以上的区域
表示溶液中有溶质剩余,表示的是对应温度下该物质的饱和溶液
曲线以下的区域
表示的是对应温度下该物质的不饱和溶液
(3)应用
①查出某物质在不同温度下的溶解度;
②比较不同物质在同一温度下的溶解度大小;
③判断物质的溶解度受温度影响的变化趋势;
④确定某物质的不饱和溶液和饱和溶液相互转化的方法;
⑤比较不同物质的溶解度受温度变化影响的大小,确定混合物分离、提纯的方法。
四、结晶的两种方法
结晶方法
原理
举例
冷却热饱和溶液(降温结晶)
将热的饱和溶液降温冷却,使其析出晶体
冷却热的硝酸钾饱和溶液,得到硝酸钾晶体
蒸发溶剂(蒸发结晶)
通过加热、风吹、日晒等方法蒸发溶液中的溶剂,溶液达到饱和后继续蒸发,使其析出晶体
海水晒盐
一、粗盐中难溶性杂质的去除
1.实验用品
粗盐(含难溶性杂质)、蒸馏水;
托盘天平(含砝码)、研钵、漏斗、纸片、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸、酒精灯、菜发皿、坩埚钳、陶土网、火柴、剪刀等。
2.实验原理
氯化钠属于可溶性物质,用溶解、过滤的方法可以将氯化钠中混有的难溶性杂质除去。
3.实验装置及实验步骤
实验装置
实验步骤
玻璃棒的作用
称量
用托盘天平称取含有少量泥沙等杂质的粗盐
溶解
加水溶解并用玻璃棒不断搅拌,直到粗盐不再溶解为止
搅拌,加速溶解
过滤
①将粗盐水用玻璃棒引流进入过滤器中;②若滤液浑浊应重新过滤
引流,防止液体溅出或冲破滤纸
蒸发
将过滤后的澄清滤液倒入蒸发皿中,边加热边用玻璃棒不断搅拌,当有较多晶体出现时停止加热,利用余热将其蒸干
搅拌,防止因受热不均造成液滴飞溅
计算产率
将提纯的粗盐用玻璃棒转移到指定的容器中称量并计算产率。精盐产率=
转移固体
4.误差分析
(1)精盐产率偏低的原因:
①称量时,药品和砝码放反且使用游码;
②溶解时未充分搅拌,氯化钠未全部溶解;
③过滤时液体滴到漏斗外;
④蒸发时液体溅出;
⑤转移精盐时玻璃棒上有残留固体或有洒落;
(2)精盐产率偏高的原因:
①蒸发时水分未蒸干;
②精盐未蒸干,有水分;
③精盐称量偏大。
二、粗盐中可溶性杂质的去除
1.粗盐中可溶性杂质的去除 原理: 用化学方法除去可溶性杂质 。
2.蒸发结晶得到的食盐中还含有硫酸钠、氯化镁和氯化钙等可溶性杂质,可用化学方法除去,净化过程如下:
过程
化学方程式
向溶液中加过量BaCl2溶液
Na2SO4+BaCl22NaCl+BaSO4↓
加过量的Na2CO3溶液
Na2CO3+BaCl22NaCl+BaCO3↓
Na2CO3+CaCl22NaCl+CaCO3↓
加过量NaOH溶液
MgCl2+2NaOH2NaCl+Mg(OH)2↓
过滤
滤液中的溶质有NaCl、NaOH、Na2CO3
加足量盐酸
蒸发
NaOH+HClNaCl+H2O
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
【特别提醒】 (1)加入过量BaCl2溶液的作用:除去Na2SO4。
(2)加入过量Na2CO3溶液的作用:除去溶液中的CaCl2和过量的BaCl2。
(3)加入过量NaOH溶液的作用:除去MgCl2。
(4)加入足量盐酸的作用:除去NaOH和Na2CO3。
三、食盐的用途
食盐是人体进行正常新陈代谢的必需品,是重要的调味品和食品添加剂。食盐还是制造烧碱、氯气、盐酸和纯碱等的基本原料被广泛用于制造化学肥料、塑料、合成橡胶和染料等。
四、从海水中提炼金属镁
1.流程:海水或卤水氢氧化镁氯化镁 (操作Ⅰ为过滤,操作Ⅱ为蒸发)
2.原理:
a. MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaCl2 (从海水中分离出镁元素);
b. Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O (转化成可电解的氯化镁);
c. MgCl2Mg+Cl2↑ 。
思考:
(1)海水提镁的过程中,为什么要将苦卤中的氯化镁先转化为氢氧化镁,再将氢氧化镁重新转化为氯化镁?
海水中氯化镁的含量很大,但镁离子浓度很低,将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁的方法可以使镁离子富集,浓度高,且成本低
(2)海水中的含盐量虽远超陆地,但是分布非常分散,需要通过物理或化学方法进行“富集”才能提炼使用。想一想本单元你学习了哪些富集方法?
考点03:碳酸氢钠和碳酸钠
一、碳酸氢钠和碳酸钠的物理性质和用途
碳酸盐
俗称
微观构成
颜色状态
溶解性
用途
碳酸氢钠NaHCO3
小苏打
Na+、HCO3-
白色粉末状晶体
可溶于水,水溶液呈碱性
制作苏打水饮料,做发酵粉(如用于焙制糕点);
医疗上治疗胃酸过多;
干粉灭火器的主要成分。
碳酸钠
Na2CO3
纯碱、苏打
Na+、CO32-
白色粉末
易溶于水,水溶液呈碱性
重要化工原料,用于石油精炼、粗盐精制、冶金、人造纤维和玻璃、造纸、纺织、洗涤等领域。
注:我国制碱工业的先驱侯德榜,发明了侯氏制碱法。这里的碱是指纯碱。
二、碳酸氢钠和碳酸钠的化学性质
1.碳酸氢钠受热分解。化学方程式:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
2.碳酸盐和酸的反应
药品
实验现象
化学方程式
反应微观实质
碳酸氢钠+稀盐酸
反应快,产生大量气泡
NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑
HCO3-+H+=H2O+CO2↑
碳酸钠+稀盐酸
反应较快,产生大量气泡
Na2CO3+2HCl =2NaCl+H2O+CO2↑
CO32-+2H+=H2O+CO2↑
碳酸钠+稀硫酸
反应较快,产生大量气泡
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
CO32-+2H+=H2O+CO2↑
碳酸钠与盐酸反应的微观实质
3.碳酸钠和碱的反应
碳酸钠+氢氧化钙反应的化学方程式:Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH。
三、复分解反应
1.定义:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。
2.实质:酸碱盐解离出的离子相互结合,生成沉淀气体或水的过程。
3.通式:AB + CD = AD + CB
4.特征:“两交换,价不变,交换时,正价前,负价后”
发生在两种化合物间,反应前后元素或原子团互相交换, 各元素或原子团化合价不变。
5.反应条件:两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或气体或水生成。
6.酸碱盐之间发生的复分解反应
①酸+金属氧化物→盐+水
②酸+碱→盐+水
③酸+盐→新酸+新盐
④碱+盐→新碱+新盐
⑤盐+盐→新盐+新盐
反应物
反应物的溶解性
相互交换成分条件
碱+盐
二者都可溶
至少具备下列三个条件中的一个:
(1)有沉淀生成
(2)有气体生成
(3)有水生成
盐+盐
二者都可溶
盐+酸
盐可溶或难溶,酸必须可溶
酸+碱
一种可溶即可
部分酸、碱、盐的溶解性口诀
酸类易溶除硅酸;碱溶钾钠钡钙氨;钾钠铵盐硝酸盐,都能溶在水中间;盐酸盐中除去银;硫酸盐中钡不溶;碳酸(盐)只溶钾钠铵。
一、溶解度曲线应用:(注:A、B、C代表物质依次为——硝酸钾、氯化钠、熟石灰或气体)
⑴会比较S大小:0℃时溶解度大小顺序为B、C、A ,t2℃时三种物质溶解度大小顺序为A、B、C。50
⑵会查S并进行简单推算、判断:
①t2℃50g水中最多能溶解A物质25g。 50
②t2℃一瓶饱和A溶液的浓度为33.3%。
③t2℃把25gA物质放入100g 水中,所 得溶液质量为125g,
浓度为20%,所得溶液是否饱和:不是;降温至t1℃,所得溶液质量为115g,
此时溶液是否饱和:是。
⑶会判断饱和溶液浓度随温度变化情况:
①t2℃三物质的饱和溶液降温至t1℃,A溶液浓度将变小,B溶液浓度将变小,
C溶液浓度将不变。
②t1℃三物质的饱和溶液升温至t2℃,A溶液浓度将不变,B溶液浓度将不变,C溶液浓度将变小。
③t1℃三物质的饱和溶液(杯内有剩余晶体),升温至t2℃,A溶液浓度将变大,B溶液浓度将变大,C溶液浓度将变小。A溶液中能看到的现象是晶体减少,C溶液中能看到的现象是晶体增多。
④t1℃的三种物质饱和溶液,升温时浓度变小的是C,降温时浓度变小的是A、B。
⑤t2℃时三个物质饱和溶液的浓度大小顺序为A、B、C,降温至t1℃时溶液浓度的大小顺序为B、A、C(可画水平线判断:A溶解度虽下降但并没有低于C在t2℃的“高度”)。
⑷M点含义是:t1℃时A和C的溶解度相等都是15g(注意:纵坐标若给出数值需指出)。
⑸会观察溶解度曲线图选择合适的结晶方法:从溶液中析出A常用冷却热饱和溶液结晶法,从溶液中析出B常用蒸发溶剂结晶法,欲除去A中少量B常用冷却热饱和溶液结晶法,欲除去B中少量的A常用的方法是蒸发溶剂法后再趁热过滤。
⑹会判断饱和与不饱和转化方法:欲使C的溶液达到饱和方法有加入足量C、升温、蒸发溶剂;欲使A溶液达到饱和方法有加入足量A、降温、蒸发溶剂。
⑺在指定的温度下(即不许改变温度)考查饱和溶液与不饱和溶液的转化方法:t2℃时,使A、B、C不饱和溶液变为饱和溶液的方法依次是加入足量A、加入足量B、加入足量C,或恒温蒸发水;t2℃时,使A、B、C的饱和溶液变为不饱和溶液的方法均为加入足量水。
二、结晶方法:(注:溶解度大的物质溶解能力就强,反之即弱)
(1)结晶含义:因水蒸发,或温度改变导致物质溶解度变小(溶解能力减弱),溶解在溶液中的溶质会以固体形式析出,这个过程叫结晶。这是从海水、湖水、或其他溶液中提取物质的常用方法。
(2)会根据物质溶解度差异(即溶解能力的差异)选择合适的结晶方法:像硝酸钾这样“随温度降低溶解度迅速减小至很小”的物质,欲使其从溶液中析出常用的结晶方法是冷却热饱和溶液法;像氯化钠这样“溶解度受温度影响不大(温度升高溶解度并没有迅速增大,低温下溶解度也不是很小)”的物质无法用冷却热饱和溶液法,只能用蒸发溶剂法使其从水溶液中析出。
(3)冷却热饱和溶液法也可以分离几种可溶物组成的混合物,但这类混合物的主要物质应是“溶解度受温度影响很大的”,所含的杂质应是“溶解度受温度影响不大的”,如硝酸钾中混有少量氯化钠可用冷却热饱和溶液法提纯得到硝酸钾。
(4)氯化钠中混有少量硝酸钾,因氯化钠是含量较多的主要物质,所以用冷却热饱和溶液法使氯化钠大量结晶析出是不可能的,所以提纯氯化钠之法应是蒸发溶剂法后趁热过滤。
三、粗盐提纯的四个步骤中都要用到玻璃棒,玻璃棒所起的作用各不相同:
步骤
玻璃棒的作用
溶解
加快粗盐的溶解
过滤
引流
蒸发
搅拌,使滤液受热均匀,防止局部温度过高造成液滴飞溅
计算产率
转移固体
四、配制一定溶质质量分数的溶液误差分析
质量分数偏小的原因:
①称量时“左码右物”并使用游码→m质↓。
②将固体溶质转移到烧杯中时,散落到烧杯外面→m质↓。
③固体溶质不纯、不干燥或已潮解→m质↓。
④用量筒量取水时仰视读数→m剂↑。
⑤烧杯内有残留的水→m剂↑。
质量分数偏大的原因:
①砝码生锈(比同规格原砝码重)→m质↑。
②用量筒量取水时俯视读数→m剂↓。
③量好的水向烧杯中倾倒时,有液体酒落烧杯外→m剂↓。
质量分数无影响:
①完全溶解后搅拌,少量液体飞溅到烧杯外。
②完全溶解后,转移时,洒落在到细口瓶外。
五、盐的化学性质
反应
现象及方程式
①与某些金属反应
盐+金属→另一种盐+另一种金属(置换反应)
盐必须可溶;金属单质(K、Ca、Na除外)的活动性要大于盐中金属的活动性
CuSO4+Fe = FeSO4+Cu
现象:有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色;
2AgNO3+Cu = Cu(NO3)2+2Ag
现象:有银白色物体析出,溶液由无色变为蓝色
②与酸反应
盐+酸→另一种盐+另一种酸(复分解反应)
有沉淀、气体生成
HCl+AgNO3 = AgCl↓+2HNO3
现象:有白色沉淀生成
H2SO4+BaCl2 = BaSO4↓+2HCl
现象:有白色沉淀生成
Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑
现象:有气泡产生
③与碱反应
盐+碱→新盐+新碱(复分解反应)
反应物均溶于水,生成物有沉淀
Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH
现象:有白色沉淀生成
2NaOH+CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4
现象:有蓝色沉淀生成,溶液由蓝色变为无色
④与某些盐反应
盐+盐→一种新盐+另一种新盐(复分解反应)
反应物均溶于水,生成物有沉淀
Na2CO3+CaCl2 = CaCO3↓+2NaCl
现象:有白色沉淀生成
Na2SO4+BaCl2 = BaSO4↓+2NaCl
现象:有白色沉淀生成
六、总结除杂质(括号内为杂质)
理解规律,了解所用的试剂和部分反应方程式:
氢氧化钠[碳酸钠]:●氢氧化钙溶液,Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。(沉淀法)
或氢氧化钡溶液,Ba(OH)2+Na2CO3= 。(沉淀法)
硝酸钠[碳酸钠]: ●稀硝酸,Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑。 (气体法)
或硝酸钡溶液,Na2CO3+Ba(NO3)2=BaCO3↓+2NaNO3。
或硝酸钙溶液,Na2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3↓+2NaNO3。
氯化钠[碳酸钠]:●稀盐酸,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。 (气体法)
或氯化钡溶液,Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl。
或氯化钙溶液,Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。
硫酸钠[碳酸钠]:●稀硫酸,Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑。 (气体法)
氯化钠[氢氧化钠]:●稀盐酸,NaOH+HCl=NaCl+H2O。 (中和法)
或氯化铜溶液,2NaOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2NaCl。
硫酸钠[氢氧化钠]:●稀硫酸,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 。 (中和法)
或硫酸铜溶液,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。
硝酸钠[氢氧化钠]:●稀硝酸,NaOH+HNO3=NaNO3+H2O 。 (中和法)
或硝酸铜溶液,2NaOH+Cu(NO3)2=Cu(OH)2↓+2NaNO3。
盐酸[硫酸]:●氯化钡溶液,H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl。
硝酸[硫酸]:●硝酸钡溶液,H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2HNO3。
硫酸亚铁[硫酸铜]:铁粉,Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。
一、选择题
1.(2025年安徽省合肥市第四十五中学本部中考一模化学试题)膜蒸馏法是一项具有重大应用前景的海水淡化技术。如图所示,我国科学家研究合成了超高通量的多孔石墨烯膜,利用热量驱动水蒸气通过石墨烯膜的纳米级孔隙,实现高效可持续的海水淡化。下列说法不正确的是
A.海水属于混合物
B.光照产生水蒸气的过程中水分子的间隔变大
C.通过多孔石墨烯膜的过程中水分子体积变小
D.该方法可以缓解水资源短缺的问题
【答案】C
【详解】A、海水中含有水和多种溶于水的物质,属于混合物,故选项说法正确;
B、光照产生水蒸气的过程中,水由液态变为气态,水分子的间隔变大,故选项说法正确;
C、通过多孔石墨烯膜的过程中水分子体积不会发生变化,故选项说法错误;
D、该方法利用热量驱动水蒸气通过石墨烯膜的纳米级孔隙,实现高效可持续的海水淡化,可以缓解水资源短缺的问题,故选项说法正确;
故选C。
2.(山东省淄博市张店区第八中学2024-2025学年九年级上学期11月月考化学试卷)下列方法可用来淡化海水的是
①蒸馏 ②过滤 ③多级闪急蒸馏 ④使海水结冰脱盐 ⑤膜法 ⑥加入明矾净化
A.①②③④⑤ B.①③④⑤⑥ C.②④⑤ D.①③④⑤
【答案】D
【详解】①蒸馏,是把水从海水中分离出来,得到纯净的水,该方法能用来淡化海水;
②过滤只能除去水中的不溶性杂质,而海水淡化是除去海水中的可溶性杂质,该方法不能用来淡化海水;
③多级闪急蒸馏法的原理是利用减压时水的沸点降低,使热盐水依次流经若干个压力逐渐降低的闪蒸室,逐级蒸发降温,再将水蒸气冷凝成水,该方法能用来淡化海水;
④使海水结冰脱盐,能将盐与水分开,该方法能用来淡化海水;
⑤膜法淡化海水,只有水分子可以通过淡化膜,离子等其它粒子不能通过淡化膜,该方法能用来淡化海水;
⑥加入明矾,能对杂质进行吸附,使杂质沉降,不能除去水中溶解的氯化钠,该方法不能用来淡化海水。
故①③④⑤可用来淡化海水。
故选D。
3.(河北省石家庄市新乐市中山中学2024-2025学年九年级下学期开学化学试题)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
A.利用海洋潮汐能可以发电 B.海水属于溶液,含有多种溶质
C.海水经过滤可获得饮用水 D.相同条件下海水的导电能力比纯水强
【答案】C
【详解】A.海洋中蕴含丰富的潮汐能,可利用海洋潮汐能发电,故说法正确,不符合题意;
B.海水属于溶液,溶解了氯化钠、氯化镁等多种可溶性物质,故说法正确,不符合题意;
C.过滤只能除去水中的难溶性杂质,不能除去海水中的氯化钠等可溶性杂质,海水经过滤不能获得饮用水,故说法错误,符合题意;
D.纯水中只含有水,而海水中含有较多自由移动的离子,所以相同条件下海水的导电能力比纯水强,故说法正确,不符合题意;
故选C。
4.(第二节海水“晒盐”(分层练习)-【上好课】2024-2025学年九年级化学下册同步精品课堂(鲁教版2024))从海水中提取金属镁,主要有以下步骤:①电解氯化镁;②加石灰乳;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是
A.②④⑤③① B.③②④①⑤ C.②③④⑤① D.②④③⑤①
【答案】D
【详解】提取镁的流程是在海水或卤水中加入石灰乳,过滤出氢氧化镁后,再加入盐酸反应生成氯化镁,浓缩结晶的到氯化镁固体,最后通电电解熔融状态的氯化镁得到金属镁;故先后顺序正确的是②④③⑤①,D正确。
故选D。
5.(2025年江苏省扬州市高邮市部分学校中考模拟化学试题)《本草纲目》记载:“火药乃焰硝、硫黄、杉木炭所合……”焰硝经处理可得到含少量NaCl的 KNO3溶液,将其蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,最终得到较纯净的KNO3固体。
如图是硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线,下列叙述正确的是
A.t1℃时,100g KNO3饱和溶液中含有 20g KNO3
B.t2℃时,KNO3和NaCl的饱和溶液中溶质质量相等
C.KNO3的溶解度大于NaCl的溶解度
D.KNO3中含有少量 NaCl时,可用冷却热饱和溶液的方法提纯KNO3
【答案】D
【详解】A、t1℃时,硝酸钾的溶解度为20g,则100g水中最多可溶解的硝酸钾的质量为20g,则100g KNO3饱和溶液中含有硝酸钾的质量小于20g,该选项叙述不正确;
B、t2℃时,硝酸钾和氯化钠的溶解度相同,则它们的饱和溶液中溶质质量分数相等,但由于不确定溶液质量关系,则溶质质量分数不变,该选项叙述不正确;
C、由于没有指明温度,则无法比较两者溶解度关系,该选项叙述不正确;
D、硝酸钾和氯化钠的溶解度均随温度升高而增大,且硝酸钾的溶解度受温度影响比较大,则可采用冷却热饱和溶液的方法提纯KNO3,该选项叙述正确。
故选D。
6.(2025年山东省枣庄市市中区中考二模化学试题)下列粗盐提纯实验中的相关操作正确的是
A.称取粗盐 B.溶解粗盐
C.过滤操作 D.蒸发结晶
【答案】C
【详解】A、用托盘天平称量物品时,应遵循“左物右码”的原则,图中砝码和粗盐的位置放反了,图中操作错误,不符合题意;
B、溶解粗盐应在烧杯中进行,不能在量筒中溶解粗盐,不符合题意;
C、过滤时,应遵循“一贴、二低、三靠”的原则,图中操作正确,符合题意;
D、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅,图中操作错误,不符合题意。
故选C。
7.(2024年山东省青岛市广雅中学中考一模化学试卷)海水提镁和粗盐精制的流程如图所示,下列说法错误的是
A.粗盐精制时可以依次向粗盐水中加入过量NaOH溶液、Na2CO3溶液和BaCl2溶液
B.将贝壳(主要成分为碳酸钙)高温煅烧后的产物可以用于制备石灰乳
C.海水提镁时加入石灰乳和盐酸是为了富集、提纯氯化镁
D.上述流程涉及到两种基本反应类型
【答案】A
【详解】A、加入过量的氢氧化钠可将镁离子除去;加入过量的氯化钡溶液将硫酸根离子沉淀除去;加入过量的碳酸钠溶液将钙离子转化为沉淀除去,后面加入试剂要将前面加入的过量试剂除去,故加入的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;操作①②③依次加入的试剂顺序为NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液时,过量的氯化钡无法除去,故说法错误;
B、碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,将大量的氢氧化钙加入水中可得石灰乳,故说法正确;
C、海水或卤水中本来就含有氯化镁,但氯化镁的浓度很小,与其它的杂质混在一起,还需要过程中加入石灰乳和盐酸,将氯化镁富集提纯,故说法正确;
D、加入BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液除去硫酸根离子、镁离子、钙离子和钡离子都是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;加入盐酸是除去碳酸钠和盐酸,都是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;氢氧化钙和氯化镁、盐酸和氢氧化镁的反应都是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;氯化镁在通电条件下分解生成镁和氯气,属于分解反应,所以上述流程涉及到复分解反应和分解反应两种基本反应类型,故说法正确。
故选A。
8.(上海市普陀区2024--2025学年八年级下学期期中化学试题)据《管子》载:“暮春之初,北海之民即煮海为盐”。与文中涉及的操作原理相似的是
A.溶解 B.过滤 C.蒸发 D.蒸馏
【答案】C
【详解】A、溶解是物质分散到液体中的过程,与析出盐无关,错误;
B、 过滤是分离不溶性固体与液体的操作,与煮海为盐无关,错误;
C、 “煮海为盐”是通过加热海水,使水分蒸发,最终析出固体盐的过程, 与蒸发的操作原理相似,正确;
D、蒸馏是利用混合物中各成分沸点不同进行分离的操作,与煮海为盐无关,错误;
故选C。
9.(2025年四川省宜宾市第二中学校中考二诊化学试题)我国化学工业的先驱,他受范旭东的邀请归国潜心研究纯碱的制造技术,发明了将制碱与制氨结合起来的“联合制碱法”的科学家是
A.张青莲 B.侯德榜 C.徐光宪 D.屠呦呦
【答案】B
【详解】A. 张青莲:著名同位素化学家,对相对原子质量的测定作出了卓越贡献。选项错误;
B.侯德榜:我国著名的化学家,被誉为“中国化学工业的先驱”。他发明了“联合制碱法”(又称侯氏制碱法),将制碱与合成氨工艺相结合,大大提高了纯碱的生产效率,并降低了成本。选项正确;
C. 徐光宪:稀土化学领域的专家,被誉为“中国稀土之父”。选项错误;
D. 屠呦呦:药学家,因发现青蒿素获得诺贝尔生理学或医学奖。选项错误。
故选B。
10.(2025年江苏省南通市启东市中考一模化学试题)某实验小组将33.6gNaHCO3固体加热一段时间,停止加热后测得剩余固体质量为27.4g。为探究剩余固体的成分,进行如下实验。
步骤1:加水将27.4g剩余固体溶解,滴入酚酞溶液,溶液变为红色;
步骤2:加入稍过量的盐酸,充分反应后将溶液蒸干,获得固体。
已知:
下列说法错误的是
A.步骤1加水溶解所得溶液中的阴离子为、、
B.步骤2加入稍过量的盐酸会观察到有气泡产生,溶液变成无色
C.步骤2所得固体中氯化钠的质量为11.7g
D.27.4g剩余固体中和的质量比为
【答案】C
【分析】显碱性溶液能使酚酞变红色。碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水。设将碳酸氢钠加热一段时间,参加反应的碳酸氢钠的质量为x,生成碳酸钠的质量为y,
x=16.8g,
y=10.6g,
剩余碳酸氢钠的质量为:33.6g-16.8g=16.8g,27.4g剩余固体中碳酸钠的质量为:27.4g-16.8g=10.6g。
【详解】A、加水溶解后向其中滴加酚酞,溶液变红,说明溶液显碱性,说明含有氢氧根离子,27.4g剩余固体中含有碳酸氢钠和碳酸钠,含有的阴离子是碳酸氢根离子和碳酸根离子,故说法正确;
B、碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳气体和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳气体和水,过量的盐酸还可以将碱性物质反应完,最后溶液显中性,溶液由红色变成无色,故说法正确;
C、根据反应关系、可得:步骤2所得固体中氯化钠的质量为11.7g+11.7g=23.4g,故说法错误;
D、27.4g剩余固体中和的质量比为16.8g:10.6g=,故说法正确。
故选C。
11.(2025年安徽第一卷百校联盟大联考化学试题)为探究金属钠的性质,兴趣小组取一小块钠,加到底部破损的试管中(如图)。钠浮在水面上,熔化成一个小球,四处游动,逐渐消失。肥皂水中有气泡生成,用燃着的木条靠近肥皂泡,发出爆鸣声。向试管中滴加酚酞溶液,溶液变红。下列说法错误的是
A.金属钠的熔点低 B.钠与水反应会生成氢气
C.钠与水反应会生成碱性物质 D.钠投入硫酸铜溶液中,有红色固体铜生成
【答案】D
【详解】A、钠浮在水面上,熔化成一个小球,说明钠的熔点低,该选项说法正确;
B、肥皂水中有气泡生成,用燃着的木条靠近肥皂泡,发出爆鸣声,说明生成了可燃性气体,根据化学反应前后元素种类不变,可知钠(Na)与水(H2O)反应生成了氢气(H2),该选项说法正确;
C、向试管中滴加酚酞溶液,溶液变红,说明钠与水反应生成了碱性物质,该选项说法正确;
D、钠的化学性质非常活泼,投入硫酸铜溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,不会有红色固体铜生成,该选项说法错误。
故选D。
12.(2025年山东省聊城市阳谷县中考一模化学试题)将含有相同质量的Na2CO3、NaHCO3混合物mg溶于水,配成50mL溶液,逐滴加入一定浓度的稀盐酸得到的图像如图,固体恰好完全反应生成气体质量22g,下列说法中错误的是
(资料:Na2CO3与酸反应是分步反应的:先发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,再发生NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑)
A.滴加盐酸的过程中,溶液中溶质的质量始终增大
B.③代表产生的NaCl的物质的量
C.原混合物质量53g>m>42g
D.如果要快速治疗胃酸过多,服用NaHCO3效果更好
【答案】A
【详解】A、发生Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3阶段,没有沉淀、气体和水生成,溶质质量增大,而发生NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑阶段,每滴加含HCl36.5份时,生成44份CO2气体,且由18份质量的水生成,此时溶质质量减轻,故说法错误;
B、滴加过程发生反应为Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,标注③的直线一直上升,代表产生的NaCl的物质的量,故说法正确;
C、可以假设固体只有碳酸钠,由此可得:,所以原混合物质量最大为53g,最小为42g,则53g>m>42g,故说法正确;
D、因为碳酸钠需要先和盐酸反应生成碳酸氢钠,之后碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,所以直接使用碳酸氢钠见效更快,效果更好,故说法正确。
故选A。
二、填空与简答
13.(2025年吉林省长春市朝阳区部分校中考一模化学试题)在制盐历史中,制盐工艺不断更新,经历煎煮、板晒、摊晒三个阶段。海水中的盐主要为NaCl,同时含有少量Na2SO4和MgCl2等。下表为海水中部分物质的溶解度数据,回答下列问题。
温度(℃)
20
40
60
80
100
溶解度(g)
NaCl
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
Na2SO4
19.5
48.8
45.3
43.7
42.5
MgCl2
54.6
57.5
61.0
66.1
73.3
(1)煎煮制盐
①将海水置于铁锅中煎煮得盐,“煎煮”类似于化学实验操作中的 ;
②在“煎煮制盐”过程中,下列说法正确的是 。
A.采用煮盐的方法制盐是因为NaCl的溶解度受温度影响较大
B.加热煎煮时,需要不断搅拌,防止液体局部过热迸溅
C.当出现大量氯化钠固体后,应趁热进行过滤
(2)板晒制盐
①制卤。用海水淋洗咸泥得到适当浓度的卤水;
②晒盐。将卤水注入2平方米面积的晒板,经阳光暴晒一段时间后开始析出盐粒。从溶液饱和状态的角度说明,卤水属于NaCl的 ;
③沥卤。收集盐颗入盐仓沥干。通常不等晒干,晒板中还有卤水就开始收集盐颗,其原因是 ;
④请在图中补充绘制:板晒制盐过卤水中NaCl质量分数的变化情况;
⑤对比板晒和煎煮制盐,请写出一条板晒制盐的优点 。
【答案】(1) 蒸发 BC
(2) 不饱和溶液 防止Na2SO4和MgCl2析出 节约能源、操作简单(合理即可)
【详解】(1)①将海水置于铁锅中煎煮得盐,是通过加热使水分蒸发,从而得到盐,类似于化学实验操作中的蒸发。
②A、由表格数据可知,NaCl的溶解度受温度影响较小,A 错误;
B、加热煎煮时,不断搅拌能使液体受热均匀,防止液体局部过热迸溅,B 正确;
C、NaCl的溶解度受温度影响较小,而Na2SO4、MgCl2的溶解度随温度升高而增大,且受温度影响较大,出现大量氯化钠固体后,应趁热进行过滤,得到较为纯净的NaCl,C 正确。
故选BC。
(2)②卤水经阳光暴晒一段时间后开始析出盐粒,说明暴晒前的卤水是NaCl不饱和溶液。
③如果等晒干再收集盐粒,水分过度蒸发可能会使海水中的其他杂质(如Na2SO4、MgCl2等 )也结晶析出,影响盐的纯度,所以不等晒干,晒板中还有卤水就开始收集盐粒,可以防止Na2SO4和MgCl2析出。
④在晒盐阶段,经阳光暴晒一段时间后开始析出盐粒,说明刚开始是不饱和溶液,暴晒过程不断蒸发水分,溶质质量分数不断增大,盐粒析出时溶质质量分数达到最大值,然后NaCl质量分数保持不变(因为是饱和溶液),在沥卤阶段,NaCl质量分数不变(盐粒和卤水分离,卤水是NaCl饱和溶液),故作图为。
⑤板晒制盐利用太阳能使水分蒸发,相较于煎煮制盐(需要燃料加热),操作更简单,且不需要消耗大量燃料,节约能源,也能降低成本。
14.(2025年河北省邯郸市峰峰矿区实验中学3月模拟考试化学试题)长芦盐场是中国海盐产量最大的盐场,主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸,这里生产海盐的方式以海水晒盐为主。
(1)《天工开物》记载“凡引水种盐,……南风大起,则一宵结成,名曰颗盐”,表明古人已经掌握了制盐工艺。该工艺获得的“颗盐”属于 (选填“混合物”或“纯净物”)。
(2)盐场生产食盐的部分流程如图1:
从蒸发池得到的溶液中氯化钠的质量分数 (选填“大于”“等于”或“小于”)海水中氯化钠的质量分数;母液是NaCl的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)盐场阳光强烈,日平均光照时长在7小时以上。请结合图2分析海水晒盐利用的结晶方法是 。晒盐时不能将水全部蒸干,目的是保证大量的NaCl析出,而MgCl2、MgSO4等物质基本不析出,它们基本不析出的原因是 。
【答案】(1)混合物
(2) 大于 饱和
(3) 蒸发结晶 MgCl2、MgSO4的溶解度随温度升高而增大,温度较高时,MgCl2、MgSO4的溶解度较大,不易析出
【详解】(1)该工艺获得的“颗盐”中主要含有氯化钠,还含有其它杂质,属于混合物;
(2)蒸发池中蒸发水分,溶剂质量减小,溶质质量不变,故从蒸发池得到的溶液中氯化钠的质量分数大于海水中氯化钠的质量分数;
母液不能继续溶解氯化钠,是氯化钠的饱和溶液;
(3)氯化钠的溶解度受温度影响不大,故海水晒盐利用的结晶方法是蒸发结晶;
MgCl2、MgSO4的溶解度随温度升高而增大,温度较高时,MgCl2、MgSO4的溶解度较大,不易析出,故它们基本不析出。
15.(2025年陕西省商洛市山阳县初中学业水平监测化学试题)某同学设计了如图所示的趣味实验:四个杯子分别盛有稀盐酸、Ba(0H)2溶液、NaCl溶液、MgCl2溶液、Na2SO4溶液中的某-种。当上一杯液体达到一定量时会自动流人下-杯,加入酚酞后,杯中依次出现“清水”、“红酒”、“白色牛奶”、“清水”的现象(实验中透明塑料杯内的试剂全部流入下一杯,假设每一步均恰好完全反应)。
(1)乙中溶液的溶质(除酚酞外)有 种。
(2)丙中发生反应的化学方程式为 。
(3)若只交换甲、乙中的试剂,丙、丁中 (填“能”或“不能")依次观察到“白色牛奶”和“清水”的现象。
(4)若加入无色酚酞溶液后想观察到两次“白色牛奶”,则试剂顺序依次为______(填字母)。
A.
B.
C.
【答案】(1)2
(2)
(3)不能
(4)B
【详解】(1)根据现象推断:加入酚酞后甲中是"清水",甲溶液是NaCl溶液,乙中是“红酒",说明乙中溶液呈碱性,所以乙是Ba(OH)2溶液,由于甲中溶液流入乙中且每一步恰好完全反应甲是NaCl溶液与Ba(OH)2不反应,故乙中溶液的溶质(除酚酞卟)有NaCl、Ba(OH)22种;
(2)因为乙是Ba(OH)2溶液,丙中出现“白色牛奶",说明产生了沉淀能与Ba(OH)2产生沉淀的是Na2SO4溶液和MgCl2溶液,根据丁中是"清水",若丙是Na2SO4溶液与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和NaOH,生成的NaOH为碱性不符合了中"清水"的现象,故丙是NaOH溶液,所以发生反应的化学方程式为:;
(3)若只交换甲乙中的试剂,即甲是Ba(OH)2溶液,乙是NaCl溶液,流入丙(MgCl2溶液)中不反应,不会产生白色牛奶"现象;
(4)A、Ba(OH)2溶液中加入酚酞溶液变红,加入Na2SO4溶液产生BaSO4白色沉淀,即第一次产生"白色牛奶",再加入稀盐酸,沉淀不溶解,最后加入MgCl2溶液无明显现象,故选项不符合题意;
B、Ba(OH)2溶液中加入酚酞溶液变红,加入MgCl2溶液产生Mg(OH)2白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀溶解,最后加入Na2SO4溶液产生BaSO4白色沉淀,故选项符合题意;
C、Na2SO4溶液加入酚酞溶液无明显现象,加入Ba(OH)2溶液后产生白色沉淀,加入稀盐酸,沉淀不溶解,加入NaCl溶液无明显现象,故选项不符合题意;
故选:B。
三、实验题
16.(贵州省贵阳市花溪区久安中学2024-2025学年九年级下学期4月月考化学试题)如图实验是初中化学的必做实验。
实验一:某兴趣小组进行粗盐提纯并配制溶液,请回答下列问题:
(1)图1中的操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次为图2的 (填字母)。
(2)指出图2标号的仪器名称:a 。
(3)图B中玻璃棒的作用是 ,图C中玻璃棒的作用是 。
(4)进行操作A时,当观察到 时,停止加热。
实验二:用上述实验所得NaCl晶体配制8%NaCl溶液50.0 g,常按如图操作顺序进行。
(5)计算:需要氯化钠的质量为 ,需要水的体积为 ,量水时应选择的量筒规格是 (填“10”“50”或“100”)mL。
(6)用托盘天平称量所需的氯化钠时,发现托盘天平的指针偏向左盘,应 (包括称量前和称量时)。
A.增加适量氯化钠固体 B.减少适量氯化钠固体 C.调节平衡螺母 D.移动游码
(7)下列操作,会引起溶液中氯化钠的质量分数偏小的是 (填字母)。
A.称量氯化钠时,把氯化钠放在右边托盘上(1g以下用游码)
B.配制溶液时,烧杯未用少量蒸馏水润洗
C.氯化钠晶体不纯
D.转移已配好的溶液时,有少量溶液溅出
【答案】(1)C、B、A
(2)铁架台
(3) 引流(或引流,防止液体洒出等) 搅拌,加速溶解
(4)大部分固体析出
(5) 4g 46mL 50
(6)BC
(7)C
【详解】(1)含有泥沙的粗食盐经过操作Ⅰ得到含有泥沙的混合液,则操作Ⅰ为溶解,操作Ⅱ实现了固液分离,是过滤;溶液经过操作Ⅲ得到氯化钠晶体,则操作Ⅲ为蒸发;故图1中的操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次为图2的C、B、A;
(2)由图可知,仪器a的名称是:铁架台;
(3)图B为过滤,过滤时,玻璃棒的作用是:引流;
图C为溶解,溶解时,玻璃棒的作用是:搅拌、加速溶解;
(4)操作A为蒸发,蒸发时,当观察到大部分固体析出时,停止加热,利用余热将其蒸干;
(5)需要氯化钠的质量为:,需要水的质量为:50g-4g=46g,即46mL;
量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,故应选择的量筒规格是:50mL;
(6)称量前,发现托盘天平的指针偏向左盘,应调节平衡螺母,使天平平衡,用托盘天平称量物品时,应遵循“左物右码”的原则,故用托盘天平称量所需的氯化钠时,发现托盘天平的指针偏向左盘,说明氯化钠的质量偏大,则应减少氯化钠至天平平衡。
故选BC;
(7)A、托盘天平称量物品时,应遵循“左物右码”的原则,该实验中需要称量氯化钠的质量为4g,称量氯化钠时,把氯化钠放在右边托盘上,该实验中没有用到游码,溶质质量不变,溶质质量分数不变,不符合题意;
B、配制溶液时,烧杯未用少量蒸馏水润洗,是正确的做法,不会导致溶质质量分数偏小,不符合题意;
C、氯化钠晶体不纯,会导致溶质质量偏小,溶质质量分数偏小,符合题意;
D、转移已配好的溶液时,有少量溶液溅出,溶液具有均一性,不影响溶质质量分数的大小,不符合题意。
故选C。
17.(内蒙古赤峰市红山区第六中学2023-2024学年九年级下学期第一次模拟考试化学试卷)习近平总书记在三亚考察时指出,一定要向海洋进军,加快建设海洋强国。海洋是一个巨大的资源宝库,我们应予以合理开发及综合利用。
Ⅰ.海水淡化。
(1)蒸馏法是常用的海水淡化方法,该方法是利用海水中各物质的 不同,将水分离出来。
Ⅱ.海水“晒盐”。
(2)通常采用 (填“降温”或“蒸发”)结晶的方法使海水中的氯化钠析出,原理是 。
Ⅲ. 粗盐提纯。称取一定质量粗盐样品(含有泥沙),用如图所示装置进行初步提纯。回答下列问题:
(3)操作①中,发现天平指针向右偏,接下来的操作是 。
(4)操作④中,玻璃棒的作用是 ,过滤后,滤液仍然浑浊,可能的原因是 。
A.滤纸破损
B.滤纸未紧贴漏斗内壁
C. 漏斗内液面高于滤纸边缘
(5)盐水配制。配制50g质量分数为6%的氯化钠溶液,该实验的操作步骤顺序为 (填字母)。
a.计算 b.称量 c.溶解 d.量取 e.装瓶并贴标签
(6)将该溶液稀释为溶质质量分数为3%的盐水,需加水 g。
【答案】(1)沸点
(2) 蒸发 氯化钠的溶解度受温度影响变化不大
(3)继续向左盘加入粗盐,直至天平平衡
(4) 引流 AC
(5)abdce
(6)50
【详解】(1)蒸馏法是常用的海水淡化方法,该方法是利用海水中各物质的沸点不同,将水分离出来;
(2)氯化钠的溶解度受温度影响较小,海水“晒盐”,通常采用蒸发结晶的方法使海水中的氯化钠析出;
(3)操作①中,发现天平指针向右偏,所以药品的量不足,接下来继续向左盘加入粗盐,直至天平平衡;
(4)过滤操作中玻璃棒的作用是引流,防止液体溅出;过滤后,滤液仍然浑浊,可能的原因是滤纸破损、漏斗内液面高于滤纸边缘,故选:AC;
(5)配制50g质量分数为6%的氯化钠溶液,该实验的操作步骤顺序为先计算、然后称量、量取、溶解,最后装瓶并贴标签,故选:abdce;
(6)加水稀释溶液,稀释前后溶质质量不变,设需加水的质量为,,解得:。
四、科学探究题
18.(2025年江苏省扬州市高邮市中考一模化学试题)海洋蕴藏着丰富的资源,人类应合理开发利用。
(1)海洋的“盐矿”
①海水中含丰富的化学元素,其中含量最高的金属元素是 (填元素符号)。
②海水晒盐所采用的结晶方法是 ;氯化钠大量析出阶段,所得的卤水是氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
③已知:45℃时氯化钠的溶解度为36.8g。45℃时,恒温蒸发39.2g某氯化钠的不饱和溶液以模拟海水晒盐的过程,恒温蒸发5g水后,刚好析出晶体。请在答题卡上画出恒温蒸发过程中溶质的质量与蒸发水的质量关系图 。
(2)海洋的“能源”
我国对海洋温差发电技术的研究位于世界前列,图2为其工作原理示意图。
①已知氨气由氨分子构成。工作过程中氨分子 (填“发生”或“不发生”)改变。
②传统燃煤发电最终实现了 能→电能的转变。与燃煤发电相比,利用海洋温差发电的优点是 (写出一点即可)。
(3)海洋的“生态”
海水养殖的废水中含有氮元素,若超标排放,会使海洋发生“赤潮”。“SND”工艺是一种通过微生物作用,实现氨氮(氮元素以铵根离子的形式存在)→硝态氮(NO)→氮气(N2)的过程,进而降低水体的含氮量。该工艺脱氮效果如表:
处理时间(h)
氨氮浓度(mg/L)
硝酸盐浓度(mg/L)
总氮去除率(%)
0
25.0
30.0
0
6
18.5
35.2
20.4
12
8.2
28.5
62.3
24
0.5
2.1
96.8
①用化学用语表示铵根离子 ,废水中的氨氮转化为硝态氮的过程并不能降低水体中的含氮量,分析原因 。硝态氮转变为氮气的过程,氮元素的化合价 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
②请分析:处理6小时时,硝酸盐浓度升高的原因是 。
③海水中氮元素超标会引发“赤潮”现象,你对海水养殖户的建议是 。
【答案】(1) Na 蒸发结晶 饱和
(2) 不发生 化学 环保等
(3) 氨氮转化为硝态氮过程中,氮元素只是从铵根离子形式转化为硝酸根离子形式,氮元素的总质量不变,硝态氮仍存在于水体中 降低 氨氮在微生物作用下大量转化为硝态氮,此时硝态氮的生成量大于硝态氮转化为氮气的量 合理控制养殖规模(或控制饲料的投喂量,避免过多的氮元素进入水体等合理答案 )
【详解】(1)①海水中含量最高的金属元素是钠元素,元素符号为Na;
②氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,所以海水晒盐所采用的结晶方法是蒸发结晶;
氯化钠大量析出阶段,所得的卤水不能继续溶解氯化钠,是氯化钠的饱和溶液;
③45℃时氯化钠的溶解度为36.8g,即100g水中最多能溶解36.8g氯化钠,达到饱和状态,45℃时,恒温蒸发39.2g某氯化钠的不饱和溶液以模拟海水晒盐的过程,恒温蒸发5g水后,刚好析出晶体,此时溶液达到饱和。继续蒸发水,溶质质量不变(因为温度不变,溶解度不变,饱和溶液中溶质质量分数不变,蒸发水会不断析出晶体)。设开始时不饱和溶液中溶质质量为x,根据溶解度可知, ,解得x=9.2g。恒温蒸发5g水,刚好析出晶体,得到该温度下的饱和溶液,蒸发0-5g水的过程中,纵坐标溶质的质量不变,此过程中溶质的质量均为9.2g,继续恒温蒸发水,继续每蒸发10g水,析出晶体的质量为3.68g,当蒸发水的质量为30g时,溶质全部析出,溶质的质量为0,故绘制的恒温蒸发过程中溶质的质量与蒸发水的质量关系图如图:;
(2)①工作过程中氨分子不发生改变,因为整个过程是物理变化,只是氨的状态发生改变;
②传统燃煤发电最终实现了化学能→电能的转变;燃煤发电会产生大量的污染物,而海洋温差发电利用的是海洋的自然温差,不产生污染物,与燃煤发电相比,利用海洋温差发电的优点是清洁无污染,更加环保等;
(3)①铵根离子的符号为;
废水中的氨氮转化为硝态氮的过程并不能降低水体中的含氮量,原因是氨氮转化为硝态氮过程中,氮元素只是从铵根离子形式转化为硝酸根离子形式,氮元素的总质量不变,硝态氮仍存在于水体中;
硝态氮()中氧元素显-2价,设氮元素化合价为x,则有x+(-2)×3=-1,解得x=+5 ,氮气属于单质,其中氮元素的化合价为0,则硝态氮()转变为氮气的过程中,氮元素的化合价降低;
②处理6小时时,硝酸盐浓度升高的原因是氨氮在微生物作用下大量转化为硝态氮,此时硝态氮的生成量大于硝态氮转化为氮气的量;
③海水中氮元素超标会引发“赤潮”现象,对海水养殖户的建议是合理控制养殖规模(或控制饲料的投喂量,避免过多的氮元素进入水体等 ),减少废水中氮元素的排放。
五、计算题
19.(2025年陕西省渭南市蒲城县中考一模化学试题)某NaCl固体中含有少量Na2CO3杂质,欲测定其中NaCl的质量分数,称取10g固体样品放入烧杯中,先加适量水充分溶解,再将20g的CaCl2溶液分四次加入烧杯中,产生沉淀的总质量与加入CaCl2溶液的质量关系如表所示。
实验次数
一
二
三
四
所加CaCl2溶液质量/g
5
5
5
5
产生沉淀的总质量/g
0.45
m
1
1
请分析并计算:
(1)表中m= 。
(2)当加入20g CaCl2溶液时,烧杯中溶液的溶质为 (填化学式)。
(3)计算该固体中NaCl的质量分数。
【答案】(1)0.9
(2)NaCl、CaCl2
(3)解:设参加反应的Na2CO3质量为x。
解得
该固体中NaCl的质量分数为
答:该固体中NaCl的质量分数为89.4%。
【详解】(1)根据表格数据分析,第一次加入5g氯化钙溶液,产生沉淀的质量为0.45g;第三次加入5g氯化钙溶液,产生沉淀的总质量为1g,每5g氯化钙溶液中的溶质氯化钙完全反应,可产生0.45g沉淀,那么第二次加入5g氯化钙溶液,氯化钙完全反应,产生沉淀的总质量为0.45g×2=0.9g;
(2)当加入20g氯化钙溶液时,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,而第四次加入5g氯化钙溶液后沉淀不再增加,说明此时氯化钙溶液已经过量,因此溶质为生成的NaCl和过量的CaCl2;
(3)见答案。
20.(江西省赣州市寻乌县2024-2025学年九年级下学期4月学考模拟化学试题)纯碱是一种重要的工业原料,盐湖中的纯碱常常会含有少量的氯化钠(其它杂质忽略不计)。取8g纯碱样品放在烧杯中并不断滴入稀盐酸。当稀盐酸滴加至40g时,烧杯内溶液的总质量为45.8g(假设产生的气体全部逸出),产生气体的质量与滴入稀盐酸的质量关系如下图所示。
(1)实验前将纯碱样品研碎的目的是 。
(2)A点产生气体的质量m是 g。
(3)求该纯碱样品中碳酸钠的质量分数 。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
(4)B点时,烧杯内溶液中钠离子和氯离子的数目大小关系为 (选填“>”“<”或者“=”)。
【答案】(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(2)2.2
(3)解:设8g纯碱样品中Na2CO3的质量为x
解得x=5.3g
样品中Na2CO3的质量分数=
答:该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为66.3%。
(4)<
【详解】(1)实验前将纯碱样品研碎的目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则A点产生气体的质量m是:40g+8g-45.8g=2.2g;
(3)见答案;
(4)B点时,稀盐酸过量,碳酸钠和稀盐酸反应生成了氯化钠、二氧化碳和水,故此时溶液中的溶质是氯化钠、氯化氢,氯化钠中钠离子和氯离子的个数比为1:1,盐酸中还含有氯离子,故B点时,烧杯内溶液中钠离子和氯离子的数目大小关系为 n(Na+)<n(Cl-)。
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