内容正文:
专题08 水和溶液
考点概览
题型一 保护水资源及水的净化
题型二 水的组成及变化
题型三 溶液及相关判断
题型四 溶解度与溶质的质量分数
题型五 溶液配制与粗盐提纯
保护水资源及水的净化题型一
1.(2025·福建·二模)2025年我国环境日的主题是“美丽中国我先行”。下列做法不符合该主题的是
A.分类回收生活垃圾,充分利用资源
B.工业废水处理达标后排放,保护水资源
C.大力发展燃煤发电,保障电力供应
D.使用新型可降解塑料,减轻白色污染
2.(2025·福建莆田·二模)美丽、浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库,下列说法不正确的是
A.海洋是地球上最大的储水库 B.可燃冰有望成为未来新能源
C.可利用海洋的潮汐能发电 D.海洋资源丰富,可随意开发
3.(2025·福建泉州·二模)下列标识为“节约用水”的是
A. B. C. D.
4.(2025·福建·二模)2025年“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。日常生活中的下列做法不符合该主题的是
A.用淘米水洗碗筷 B.刷牙时及时关上水龙头
C.使用节水型洗衣机 D.丢弃未饮用完的瓶装水
5.(2025·福建泉州·二模)古人利用石块、稻草等材料制作“净水桶”,其原理与现代净水器相似。下图是古今两种净水装置的示意图,下列有关分析不正确的是
A.图1净水桶按照石块在上稻草在下的顺序填充
B.图1中钟乳石为多孔结构可起到吸附作用
C.图2进水的方式具有更好的净水效果
D.经过图2装置净化过的水是纯净物
6.(2025·福建漳州·二模)《本草纲目》记载:“其法用浓酒和糟入瓶,蒸令气上、……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”下列说法错误的是
A.酒精的沸点比水高 B.甑桶的材质具有导热性
C.酒精是有气味的无色液体 D.甑桶盖上的冷水能冷却酒精蒸气
7.(2025·福建泉州·二模)生产自来水的一般过程中不包含的净水方法是
A.沉降 B.过滤 C.蒸馏 D.消毒
8.(2025·福建福州·二模)【水的净化】
某化学探究小组收集到一瓶闽江水,他们模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水,其实验过程如图所示。请回答以下问题:
(1)操作1所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 ;该操作中玻璃棒的作用是 。
(2)操作2利用活性炭的吸附性去除异味和色素,因为活性炭具有 的结构。
(3)操作3名称是 。
【水质检测及自制净水器】
(4)TDS代表水中可溶性固体总含量,如表TDS值是水质指标中的一项。同学们在净水前测得博爱湖水的TDS值为420,如图2是经过操作2后得到的水样TDS值,净水后的水质概况为 。
(5)“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水,主要处理步骤与自来水的净化过程相似。“生命吸管”内部结构如图3所示。离子交换树脂的作用是将水中的钙、镁离子与 (填离子符号)进行交换,交换后阳离子数目 (填“增多”、“减少”或“不变”),通过生命吸管后,会得到 (填“硬水”或“软水”)。
9.(2025·福建泉州·二模)化学社团设计了如下图所示的生态鱼缸。
(1)鱼缸中净水材料如下表所示,图中净水材料a、b、c应分别为 (填序号)。
净水材料
①过滤棉
②瓷砂
③石英砂
备注:
过滤范围
0.03mm
0.5-32mm
(2)采用“瀑布式”出水以及气泡石的目的是 。
(3)软水树脂能降低水的硬度,其原理如下图所示。通过软水树脂后,水中阳离子所带电荷总数不变,则水中阳离子总数 (填“减少”“增加”或“不变”)。
(4)水泵启动时,叶轮带动水泵里的水高速旋转,叶轮附近水的压强 (填“增大”或“减小”),水被压入水管中。
(5)为延长生态瓶内金鱼在夏季存活时间,小组同学建议打开增氧泵,理由是 。
10.(2025·福建漳州·二模)水的使用史是一部人类不断探索和改进的历史,学习小组以“水”为主题开展项目式学习。
任务一:识水
(1)地球上的水虽储量很大,但因含有较多的杂质、细菌等,通常不能直接饮用,属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
任务二:净水
(2)“生命吸管”是一种便携式净水器,其结构如图所示,利用活性炭的 性除去水中的异味和色素。海水通过“生命吸管”后,得到的液体中含有较多的阳离子是 。
任务三:用水
(3)灭火烧烤后用水扑灭未熄灭的木炭,灭火原理是 。
(4)集气氧气具有 的性质,因此可用排水法收集。
(5)制氢用水电解制取氢气,该反应的化学方程式是 ;反应过程中将电能转化为 能。
任务四:护水
(6)倡议书
保护水资源倡议书
水是生命的源泉!保护水资源,从我做起!
我发出以下倡议: 。
11.(2025·福建·二模)水是是人类宝贵的自然资源。某化学兴趣小组利用数字化平台以“生命之源——水”为主题,进行了如下项目化探究。
任务一:调查水污染现状及处理方法
【咨询专家】
化学兴趣小组利用网络平台向专家进行咨询,知道了水是一切生命体生存所必需的物质。水体污染主要来自工业废水、农业废水和生活污水。
【交流讨论】
(1)农业废水的产生途径有 。
【参观污水处理厂净水流程】
【分析交流】
(2)“进一步处理后排入水体”的水 (选填“是”或“不是”)纯净水。
任务二:参观自来水厂净水流程
【分析交流】
(3)乙池为吸附池,目的是利用 除去水中的色素和异味。
任务三:探究水的组成
【模型建构】如下图。
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
①用大注射器抽取一定量的2%的氢氧化钠溶液,从A中的大圆孔注入
水是由氢元素和氧元素组成的
②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气
液面上升,直至水充满正负两极
③接通电源,仔细观察实验装置中的现象
B、C两个电极表面都有无色气泡产生,负极产生气泡的速率比正极快
④分别用带针头的注射器抽取气体靠近燃着的木条,观察现象
_______
(4)步骤④的实验现象是 。
任务四:探究影响电解水反应速率的因素
【进行实验】
某兴趣小组利用直流电源进行了相关实验探究,数据如下表所示(水的导电能力很弱,加入少量的可增强水的导电性;
编号
温度
氢氧化钠溶液的浓度
负极气体体积
正极气体体积
电解时间
1
20℃
2
20℃
【小组交流】
(5)分析表中数据,可知温度相同时,氢氧化钠溶液的浓度与电解水的速率的关系为 。
成果分享;通过问题探究,大家对水的净化、水的组成有了较为全面的认识。通过实地考察、实验操作培养了同学们的观察能力、实验操作能力和严谨的科学思维。
12.(2025·福建福州·二模)LNBS中学的师生到嘉陵江取水,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目式学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以CaCO3浓度计/(mg/L)
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
【初步检测】
(1)同学们取少量江水,用便携式水硬度检测仪测得该江水的硬度为286.2mg/L,说明该江水属于 (填写水质类别)。
任务二:净化水
嘉陵江的水转化为自来水需要经过图1中的一系列步骤:
(2)第一步5μm PP棉是模拟实验室中的 操作,这一操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(3)物质Y的名称为 ,Y可除去液体中的色素与异味,该过程属于 (选填“物理”或“化学”)变化。
(4)RO反渗透膜可以除去水中重金属离子、钙镁化合物,RO反渗透膜 (填“能”或“不能”)降低水的硬度。
(5)出水口得到的液体是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
任务三:验证水的组成
(6)在进行“电解水实验”时,能能同学发现该反应产物氢气与氧气的体积比很难达到理论值,为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度,在图2所示装置中分别注入浓度为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液,在9V (选填“直流电”或“交流的”)电压下通电3min,产生气体的体积图3所示,其中管b中产生的气体有 (选填“可燃性”或“助燃性”),由图3可知浓度为 NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值。
水的组成及变化题型二
13.(2025·福建宁德·二模)海水原位电解制氢,在福建沿海风电场获得成功。下列说法错误的是
A.电极a与电源的负极相连
B.电解产生的H2和O2的质量比为2:1
C.该技术实现“风能→电能→化学能”的能量转化
D.图中合成甲醇的化学方程式为3H2+CO2CH3OH+H2O
14.(2025·福建泉州·二模)如图1,利用传感器采集水电解过程中烧杯上方二氧化碳浓度。10s时接通电源开始电解,时关闭电源停止电解。实验过程中发现有部分石墨粉脱落使溶液变黑,测得二氧化碳浓度的变化数据如图2所示。下列说法正确的是
A.一定条件下,水会分解生成二氧化碳
B.停止电解后,二氧化碳气体不再生成
C.二氧化碳气体的生成可能发生在左侧的石墨电极上
D.实验结束后得到的比值比理论值偏大
15.(2025·福建厦门·二模)如图是电解水的简易实验装置。下列有关叙述错误的是
A.负极与正极产生的气体质量比是 1:8
B.在水中加入少许烧碱或硫酸能增强水的导电性
C.b 为负极,该气体能够燃烧产生淡蓝色火焰
D.电解水实验表明,水由 2 个氢原子、1 个氧原子构成
16.(2025·福建·二模)电解水实验时为增强水的导电性常加入硫酸或氢氧化钠。小秦同学在老师的指导下用6%的硫酸溶液和自制电解水装置进行实验。如下图,其中①、②是质地、大小均相同的两个气球。下列有关说法不正确的是
A.6%的硫酸溶液中共有三种元素
B.实验中①、②气球内的气体质量比为8:1
C.该实验说明产生的两种气体都可用排水法收集
D.电解水和氢气燃烧实验共同说明水是由氢、氧元素组成的
17.(2025·福建泉州·二模)如图是电解水实验的改进装置,下列有关说法不正确的是
A.开始实验前,两注射器内要装满水
B.可用带火星的木条检验正极产生的气体
C.正极、负极产生的气体体积比为2:1
D.该实验能证明水由氢元素和氧元素组成
18.(2025·福建漳州·二模)兴趣小组利用下列装置模拟拉瓦锡验证水的组成实验。让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,得到“易燃空气”和一种黑色固体。将“易燃空气”通入肥皂水中,吹出肥皂泡并点燃。下列说法错误的是
A.黑色固体是
B.铁与水蒸气发生置换反应
C.吹出的肥皂泡往上“飞”
D.参加反应的铁和水蒸气的质量比是
19.(2025·福建·二模)氢气是一种清洁、高效、可再生的能源。我国科学家巧妙地把海水蒸发淡化与电解水结合起来,实现了海水的稳定、高效制氢,装置如图所示,其中的聚四氟乙烯薄膜只允许水蒸气通过。下列说法错误的是
A.导线a端接电源的负极 B.聚四氟乙烯是合成材料
C.该法得到的氢气与氧气的质量比约为2:1 D.电解时,M、N室中海水含盐的浓度均增大
20.(2025·福建·二模)如图是电解水实验装置示意图。下列叙述正确的是
A.与①连接的是电源负极 B.水中加入适量硫酸钠可增强水的导电性
C.实验过程中①处气泡比②处产生得更快更密集 D.该实验说明水由氢气、氧气组成
21.(2025·福建宁德·二模)空间站利用如图电解水的装置制取氧气。供水膜能保证只有水分子通过。下列说法错误的是
A.通过供水膜得到的水为纯净物 B.电解质KOH增强水的导电性,
C.正极产生的气体是氢气 D.实验可证明水由氢、氧元素组成
溶液及相关判断题型三
22.(2025·福建漳州·二模)下列物质加入水中,充分搅拌,不能形成溶液的是
A.食盐 B.蔗糖 C.花生油 D.小苏打
23.(2025·福建·二模)分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列说法正确的是
A.酸雨的pH<7,则pH<7的雨水一定是酸雨
B.溶液具有均一、稳定的特征,但均一、稳定的液体不一定是溶液
C.由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物属于盐,则盐中一定有金属元素
D.最外层电子数决定元素化学性质,则最外层电子数相同的元素化学性质一定相似
24.(2025·福建·二模)分类法是化学学习的重要方法。下列各组物质中,前者为化合物,后者为溶液的一组是
A.液氧、双氧水 B.氯化氢气体、稀盐酸
C.蒸馏水、乙醇 D.澄清石灰水、干冰
25.(2025·福建·二模)对比实验是化学学习中行之有效的思维方法,下列对比实验不能达到实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验设计
实验目的
探究同种物质在不同溶剂中的溶解能力
比较黄铜和铜硬度
验证燃烧需要氧气
探究铁锈蚀需要
A.A B.B C.C D.D
26.(2025·福建福州·二模)茶叶中的咖啡因()具有提神功效,用乙醇提取咖啡因的流程如下。同学们对咖啡因提取质量的影响因素进行探究。
茶叶提取液浓缩液固体粉末咖啡因
实验1:分别取10g粉碎后的茶叶,用140mL体积分数为95%的乙醇提取,得到咖啡因并称量其质量,实验记录如下:
茶叶种类
红茶
白茶
绿茶
咖啡因质量/mg
51.16
20.02
45.31
【解释与结论】
(1)95%的乙醇中,溶剂是 。
(2)咖啡因中碳元素与氧元素质量比为 。
(3)设计实验1的目的是 。
实验2:分别取粉碎后的绿茶,用乙醇提取,进行下列实验,得到咖啡因并称量其质量,实验记录如下:
序号
乙醇体积分数/%
提取时间/min
升华时间/min
咖啡因质量/mg
①
75
60
5
36.69
②
85
60
5
41.24
③
95
60
5
45.31
④
95
8
48.16
⑤
95
60
10
55.07
⑥
95
60
12
52.95
【解释与结论】
(4)由①~③得出的结论是 。
(5)③~⑥中为探究升华时间对咖啡因含量的影响,④中应为 。
【反思与评价】
(6)依据实验数据,不能得出“乙醇体积分数和提取时间等条件分别相同时,升华时间越长,绿茶中咖啡因的提取质量越多”的结论,其证据是 。
(7)继续实验,证明“提取时间对绿茶中咖啡因提取质量有影响”,设计实验方案: 。
溶解度与溶质的质量分数题型四
27.(2025·福建莆田·二模)“卓筒井”手工制盐发明于北宋庆历年间,比西方早800多年。卓筒井手工制盐的工艺流程如图所示,20℃条件下,“汲卤”获得的卤水中NaCl的质量分数为7%~9%,其中,含KCl的量为1.00g/100g卤水。结合图示,下列分析不正确的是
NaCl和KCl的溶解度表格
温度/℃
10
20
30
40
50
60
NaCl/g
35
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
KCl/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110.0
A.“汲卤”获得的卤水是NaCl的不饱和溶液
B.“晒卤”的过程中,NaCl的浓度增大
C.“滤卤”的过程中可除去难溶性杂质
D.取100g7%卤水,恒温条件下,最少蒸发掉73.6g水时,开始有NaCl析出
28.(2025·福建莆田·二模)甲、乙两种物质互不反应,两种物质的溶解度曲线如图1所示。某同学向烧杯中加入其中一种固体物质M后,充分搅拌,放入木块后,木块漂浮于溶液上方(如图2所示)。加热,使温度由℃升高到℃时,木块排开液体的体积随温度变化如图3所示(不考虑温度变化对木块和溶液体积的影响)。下列说法正确的是
A.固体物质M为甲,℃时为该物质的饱和溶液
B.℃的过程中,烧杯中溶液的溶质质量分数增大
C.℃时,向烧杯中加入少量另一种物质,木块会继续下沉
D.甲中混有少量乙时,可利用降温结晶法提纯甲
29.(2025·福建厦门·二模)在课外实践活动中,同学们学习了豆腐的制作,主要流程如图。
【原料认识】
(1)①黄豆是制作豆腐的主要原料,表中是某黄豆的主要营养成分信息,其中含量最高的是 (填序号)。
A.糖类 B.蛋白质 C.油脂 D.水
②黄豆中的蛋白质 (填“属于”或“不属于”)有机物。
营养成分
糖类
蛋白质
油脂
水
每100g含
37.3g
33.1g
15.9g
9.2g
【反思总结】同学们经过多次实验,发现以下因素会影响豆腐出品率(制得豆腐与所用黄豆的质量百分比)。
(2)磨浆时黄豆与水的质量比:实验后,同学们绘制如图图像。由图可知,磨浆时黄豆与水的质量比为 时,豆腐出品率最高。
(3)点卤时凝固剂与黄豆的质量百分比
实验序号
凝固剂与黄豆的质量百分比
豆腐出品率
1
1.5%
点卤后形成豆花少,豆腐压制不成型
2
2.0%
豆腐出品率270%
3
2.5%
豆腐出品率217%
4
3.0%
豆腐出品率213%
5
3.5%
点卤后形成豆花较碎,豆腐不易压制成型
①有同学认为“凝固剂与黄豆的质量百分比越大,豆腐出品率越高”,根据表中数据分析,这一观点 (填“正确”或“错误”)。
②把卤水(凝固剂与水的混合物)均匀分散到豆浆中,需进行的操作是 。
【拓展延伸】实践基地的凝固剂有氯化镁和硫酸钙,本次实践使用的是哪一种?
【查阅资料】时,硫酸钙的溶解度是的溶解度是54.6g。
【进行实验】时,取1g凝固剂于试管中,加入10g水,充分振荡,完全溶解。
【实验结论】
(4)本次使用的凝固剂是,不可能是,理由是 。请写出一个能生成该凝固剂的化学方程式 。
30.(2025·福建厦门·二模)酸、碱、盐是几类重要的化合物,它们与人类日常生活和工农业生产关系密切。
(1)我国化学家侯德榜在100多年前发明的“联合制碱法”至今仍然是世界各国生产碳酸钠的主要方法。碳酸钠溶液显 (填“酸性”“碱性”或“中性”),碳酸钠的俗名是 。
(2)如图甲是氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线。
①图甲中两条曲线交点的含义是 。
②20℃时,向水中加入碳酸钠固体,充分搅拌后所得溶液的质量为 g。
③配制溶质质量分数为的氯化钠溶液时,可用溶质质量分数为的氯化钠溶液和水配制,若量取所需的水时,仰视读数,其他操作均正确,则配制的溶液中溶质质量分数 (填“>”“<”或“=”)。
(3)如图乙是氢氧化钡溶液和碳酸钠溶液反应的示意图,请观察反应过程,将示意图补充完整。 (填离子符号)。
(4)如图乙反应后所得溶液的 7(填“>”“<”或“=”)。
31.(2025·福建莆田·二模)亚硝酸钠在食品工业有广泛用途,如可以防腐抑菌、稳定色泽等,外形与食盐相似,水溶液显碱性,误服亚硝酸钠会危害人体健康。
(1)亚硝酸钠的物理性质 (写一点)。
(2)亚硝酸钠属于 (填“酸”或“碱”或“盐”)。
(3)可用 试剂鉴别亚硝酸钠和氯化钠固体。
(4)下图是亚硝酸钠和氯化钠的溶解度曲线。
①亚硝酸钠中混有少量的氯化钠,要提纯亚硝酸钠可采取的方法是溶解、蒸发浓缩、 、过滤、 、干燥。
②20℃时, (填“能”或“不能”)配制溶质质量分数相同的两种物质的饱和溶液。
(5)我国规定肉类中残留量不得超过。某火腿肠样品中检测出含量为,该样品 (填“符合”或“不符合”)标准。
32.(2025·福建福州·二模)我国古法制硝的主要步骤为:取土→淋硝→熬硝。
步骤Ⅰ.取土
采撷硝土[富含和NaCl]备用。
(1)中氮元素的价态为 。
(2)上述涉及到的物质属于复合肥的是 (填名称)。
步骤Ⅱ.淋硝
木桶内铺上木板和稻草,将硝土和草木灰(主要成分为)的混合物置于其上,浇入井水,于木桶下方导出“硝水”(含和NaCl),如图1。
(3)写出草木灰主要成分与硝土中反应的化学方程式: 。
步骤Ⅲ.熬硝
熬制“硝水”得到“浓硝水”;降温结晶,净化后得“火硝”(即晶体)。
(4)图2为硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。欲将180g硝酸钾溶液从A点状态转化为B点,合理的措施有 ,从A点状态转化为B点过程中硝酸钾溶液的溶质质量分数变化 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)将草木灰溶于水,静置后取少量上层清液,滴入酚酞溶液变红色,则草木灰溶液呈碱性。
小红的猜想:草木灰中使溶液显碱性
你的猜想:草木灰中 使溶液显碱性
请设计实验证明你的猜想正确,你的方案是 。
33.(2025·福建厦门·二模)科技缔造生活,创新筑梦未来,材料的发展与应用促进了人类社会的进步。
(1)现代信息社会的蓬勃发展离不开芯片。制造芯片需要用到高纯硅,工业上利用二氧化硅制备高纯硅的工艺流程(整个制备过程必须在无水、无氧气的环境中进行)如图:
①进行反应①前,要将原料粉碎的目的是 。
②写出反应③的化学方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型)反应。
③玻璃的主要成分是二氧化硅,二氧化硅属于 (填 “金属氧化物” 或 “非金属氧化物”)。
(2)“古法晒盐” 是我国一直延续 400 多年的晒盐工艺。海水晒盐提取食盐晶体后留下的母液叫卤水,其中含有的 KCl、MgCl2、MgSO4等物质可作为重要的化工原料。它们的溶解度曲线如图。
①下列关于晒盐原理的说法中,正确的是 (填选项序号)。
A.日光照晒后,氯化钠溶解度变小,析出氯化钠
B.利用阳光和风力,使水分蒸发,析出氯化钠
C.日光照晒后,使水温升高,析出氯化钠
②60℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序是 。
③60℃时,MgSO4的饱和溶液中溶质与溶液的质量比为 (填最简整数比)。
④将苦卤加热到 60℃以上,首先结晶析出的是 (填化学式)。你的理由是 。
34.(2025·福建·二模)学习小组开展“制作‘蓝宝石’(硫酸铜晶体)”的实践活动。查得硫酸铜的溶解度曲线如图。
(1)制备60℃时的硫酸铜饱和溶液
用 和胶头滴管量取100mL的蒸馏水,用天平称取 g的硫酸铜,将硫酸铜溶于蒸馏水中,配制成60℃时的硫酸铜饱和溶液。
(2)制作晶核
将上述60℃的硫酸铜饱和溶液用硬纸片盖好,静置一夜(忽略水分变化);选取一个溶液中出现的较完整小晶体作晶核。
①制作晶核的这种方法称为 结晶。
②结合硫酸铜溶解度曲线解释,采用该方法的原理是 。
(3)获得“蓝宝石”
将晶核用丝线绑住,完全浸没在重新配制好的60℃的硫酸铜饱和溶液中,用硬纸片盖好,静置,一段时间后可获得“长大”的美丽“蓝宝石”。
①若获得“蓝宝石”后的剩余溶液温度为20℃,则此时溶液的溶质质量分数为 (列出计算式即可)。
②“蓝宝石”的成分为CuSO4•5H2O,其相对分子质量为250,“蓝宝石”中铜元素的质量分数为 。
35.(2025·福建三明·二模)水是生命之源,也是人类最宝贵的资源。
(1)我国淡水资源并不丰富,随着经济的高速发展,水污染日益严重。
①自来水厂净化水的过程为:水库→取水→加混凝剂→静置沉淀→过滤→活性炭吸附→清水池→投药消毒→配水泵→用户。在水的净化过程中常加入明矾,明矾的作用是 ;
②过滤可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质;
(2)电解水制氢气的化学方程式为 ;
(3)如图为甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线,据图回答问题。
①时,甲、乙两种物质的溶解度大小关系是甲 乙(填“>”“<”或“=”)。
②时,60g甲的饱和溶液升高温度到(不考虑水的蒸发),要使该溶液恰好饱和需加入甲的质量为 g。
③时,将甲、丙两种物质的饱和溶液降温至,对所得溶液的叙述正确的是 (填序号)。
A.甲溶液仍是饱和溶液,丙溶液变为不饱和溶液
B.溶液中溶剂的质量甲<丙
C.溶液中溶质的质量分数甲>丙
36.(2025·福建福州·二模)我国某盐湖地区有“夏天晒盐,冬天捞碱”的说法,这里的“盐”是指氯化钠,“碱”是碳酸钠。请根据氯化钠、碳酸钠的溶解度曲线回答下列问题。
(1)当温度小于 时,NaCl的溶解度大于碳酸钠的溶解度。
(2)夏天晒“盐”,需要经过 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的过程。冬天捞“碱”,需要经过 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的过程,人们根据气候条件实现“盐”和“碱”的分离,这主要是利用“盐”和“碱”的 不同这一性质。
(3)冬天捞“碱”后湖水中一定含有的溶质是 (填化学式,下同),此时湖水中的 一定是饱和的。
37.(2025·福建·二模)二氧化氯(ClO2)和亚氯酸钠(NaClO2)都是优良的消毒剂。
(一)用如图装置和试剂制备ClO2
【查阅资料】
①装置A中的反应原理为34NaClO3+2FeS2+16H2SO4=34ClO2+Fe2(SO4)3+17Na2SO4+16H2O;
②常温下ClO2为黄绿色气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水,不与水反应;
③ClO2遇热、浓度过大时均极易分解发生爆炸,若用空气等气体稀释时,爆炸性降低。ClO2可以被NaOH溶液吸收。
(1)装置 为了收集ClO2。(选填“A”、“B”或“C”)
(2)向三颈烧瓶中通入空气的目的是 。(答一点)
(3)装置D中倒置漏斗的作用 。
(4)ClO2能被多种稳定剂吸收,吸收后可用于果蔬保鲜,你认为如图中保鲜效果较好的是稳定剂 ,(选填“I”或“II”)原因是 。
(二)用ClO2制备NaClO2固体的流程如图1所示:
已知:NaOH固体易溶于乙醇,NaClO2固体难溶于乙醇;高于60℃,NaClO2会分解。
(5)“吸收器”中反应时,产生使带火星的木条复燃的气体,该气体的化学式为 。
(6)“吸收器”中反应时,温度控制在5℃的目的是 。(答一点)
(7)NaClO2的溶解度曲线如图2所示。从滤液中获得无水NaClO2固体的操作a为: ,低于60℃干燥,得到NaClO2固体。(写出完整的操作步骤,可选用的试剂:乙醇)
38.(2025·福建泉州·二模)兴趣小组开展“模拟制作暖手宝”的实践活动。
活动一:选择发热剂
小组对不同发热剂进行对比得到下表。
药品
放热方式
放热持续时间/分钟
每千克价格/元
生石灰
加水放热
2-5
1.2
醋酸钠固体
结晶放热
15-30
4
(1)生石灰与水反应的化学方程式是 。
(2)结合表格,分析采用醋酸钠性价比更高的原因 (填一点)。
活动二:制作暖手宝
查阅资料:I.溶液中溶质的质量超过它的溶解度,但溶质不析出,这种溶液称为过饱和溶液。过饱和溶液不稳定,外界条件干扰下易触发结晶放热。
II.醋酸钠在不同温度下的溶解度如下:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
36.2
46.4
65.6
139
153
170
实验步骤:68g醋酸钠与50g水混合加热至完全溶解,冷却至20℃,形成过饱和溶液。
(3)根据上表可知,配制溶液时需加热至 ℃以上才能完全溶解醋酸钠,该过饱和醋酸钠溶液的溶质质量分数是 (列计算式即可)。
将100g上述过饱和溶液分别采用不同方式触发结晶,数据如下:
实验
触发方式
溶质成分
触发到温度上升的时间(s)
放热温度范围(℃)
≥40℃持续时间(min)
1
剧烈摇晃
醋酸钠
18±3
25~49
15±3
2
弯折金属片
醋酸钠
5±1
25~54
22±2
3
弯折金属片
醋酸钠、少量NaCl
3±0.5
25~52
13±3
(4)结合数据分析,最优触发方式是弯折金属片,理由是 。
对比实验2,实验3的目的是 。
活动二:优化暖手宝
(5)小组用不同浓度醋酸钠溶液制成暖手宝(图1),测试不同浓度醋酸钠溶液发热成功率(图2)。据图2分析,该实验的结论是 。除浓度外,影响暖手宝发热的因素可能还有 (填一种)。
(6)使用后完全冷却硬化的暖手宝,可用___________(填序号)的方式再次利用。
A.沸水中加热10-15分钟 B.冷水中冲淋10-15分钟 C.反复掰动金属片
39.(2025·福建龙岩·二模)海水是重要的自然资源。下表是海水中部分化学资源的含量,如图是的溶解度曲线。利用海水中化学资源的含量和溶解度差异,可以进行物质的分离、提纯。
物质
含量
淡水
96.6
氯化钠
2.7
氯化镁
0.3
硫酸镁
0.2
(1)海水晒盐流程如下:
①每海水中所含氯化钠的质量为 。
②海水晒盐后的母液是氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
③晒盐时,当水没有全部蒸干,不会结晶析出的原因是 。
(2)配制溶质质量分数为的溶液用于农业选种(水的密度为)。
①配制时需称取,量取 水。
②配制好的溶液装瓶后要贴上标签,请在下图标签上将信息补充完整。
40.(2025·福建·二模)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)每千克海水中约含钠10.62g、镁1.28g、钙0.40g等。这里“钠”“镁”“钙”指的是 (填“单质”“分子”“原子”或“元素”)。
海水中还含有KCl和等物质,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
33.7
38.9
44.5
54.6
55.8
50.4
(2)图1中曲线 (选填“甲”或“乙”)代表KCl的溶解度曲线。
(3)40℃时将50gKCl固体加入到100g水中, (选填“能”或“不能”)得到150gKCl溶液。
(4)t2℃时将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到t1℃,析出晶体质量甲 乙(选填“”“”或“”)。
(5)现有t3℃时100g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 。
Ⅱ.海水资源化利用线
海水淡化:利用了反渗透膜淡化技术,其工作原理如图2所示。
(6)其中的反渗透膜相当于过滤操作中的 ,海水通过反渗透膜变成淡水,从物质成分角度分析含盐量 (填“升高”“降低”或“不变”)。
海水晒盐:
(7)晒盐时,采用的结晶方法是 结晶,析出晶体后的母液是氯化钠的 (选填“饱和溶液”或“不饱和溶液”)。
海水制碱:利用海水晒盐后所得的食盐水吸收和两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵两种物质(),再加热碳酸氢钠可制得纯碱。氨气的水溶液与氢氧化钙溶液具有相似的化学性质。
(8)通常状况下,的溶解度远大于的溶解度。为了提高产率,向饱和食盐水中先通入的后通,请阐述理由: 。
(9)如图3是四种物质的溶解度曲线。若往饱和食盐水中通入和进行反应的温度为40℃,则析出固体的主要原因是 。
溶液配制与粗盐提纯题型五
41.(2025·福建三明·二模)配制6%的葡萄糖溶液用于农业育苗,操作正确的是
A.用量筒量取水时俯视读数,浓度偏小
B.将称好的葡萄糖直接倒入装水的量筒溶解
C.转移溶液时洒出少量,需重新配制
D.标签应注明“6%葡萄糖溶液”
42.(2025·福建·二模)实验是学习化学的重要途径。下列实验能达到目的的是
A.甲:配制溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液
B.乙:收集二氧化碳气体并验满
C.丙:验证质量守恒定律
D.丁:测定空气中氧气的体积分数
43.(2025·福建莆田·二模)太空种菜,“植”得期待。
(1)研究太空种菜的意义 (写一点)。
(2)植物呼吸作用需要的氧气,部分来自于系统循环再生水的电解,电解水反应的化学方程式为 。
(3)种植蔬菜时需要施用植物营养液,下表是某浓缩营养液的配方。
成分
KNO3
溶质质量分数
8.08%
1.53%
4.93%
①配制该营养液时,溶解的过程中溶液温度 (填“升高”或“降低”或“不变”)。
②浓缩营养液中含有 g。
③浓缩营养液不能直接用于蔬菜种植,需要加水稀释到一定浓度,下列仪器在稀释过程中不需要用到的是 (填字母)。
A.量筒 B.胶头滴管 C.烧杯 D.托盘天平
(4)植物的蒸腾作用可以实现密闭系统内水的净化,为航天员补充纯净的水。蒸腾作用相当于净水方法中的 。
44.(2025·福建·二模)化学是一门以实验为基础的科学,科学的许多发现和研究成果都是通过实验得到的。请你完成以下实验活动。
【活动一】在农业生产上,常用质量分数为16%的氯化钠溶液选种,现要配制150g这种溶液,请回答下列问题。
(1)需称量氯化钠的质量是 。
(2)如图1图示实验中,正确的操作顺序是 (填序号)。
【活动二】制备与生产流程的探究。
某火力发电厂产生的固体废弃物粉煤灰(粉末)中含有较多的氧化铝(其他能与酸反应的成分忽略不计)。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图2,请回答下列问题。
(3)加酸时,为了使反应更充分,可采用的实验操作是 。
(4)写出步骤①中发生反应的化学方程式 。
(5)氨水的pH 7(填“>”“<”“=”)。
(6)该工艺的价值在于 。
45.(2025·福建泉州·二模)氯化钠在生产生活中应用广泛。
(1)农业上常用16%的NaCl溶液选种。其原理是:饱满种子的密度比16%NaCl溶液的密度略大,而干瘪种子的密度比16%NaCl溶液的密度小。
①配制200g16%的NaCl溶液,需要NaCl的质量是 g,使用托盘天平称量时,若指针向右偏,应该进行的操作是 。
②量取一定量水的操作中,使用的仪器有 ,若仰视刻度线会导致配制的溶液溶质质量分数 (填“偏大”或“偏小”)。
③某同学将若干南瓜种子放入配制好的溶液中选种,若观察到 ,说明大多数种子饱满。
(2)《天工开物》记载井盐的生产过程“汲水而上,入于釜中煎炼,顷刻结盐,色成至白”。“井盐”主要成分为NaCl,含KNO3等杂质。NaCl和KNO3的溶解度曲线如图1所示。
①“煎炼”指的是 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
②将t2℃NaCl和KNO3的饱和溶液分别降温至t1℃,此时溶液中溶质质量分数:ω(NaCl) ω(KNO3)(填“>”“=”或“<”)。
③t1℃时,将16gKNO3固体加入试管中,再加入50g水,充分振荡后所得溶液的质量为 g,如图2所示,将试管放入盛有水的烧杯中,向烧杯中加入适量的硝酸铵固体,试管中可观察到的现象是 。
46.(2025·福建福州·二模)实验室要配制50g质量分数为16%的NaCl溶液模拟农业上选种实验,配制过程包括如下操作。请回答:
(1)溶解时用玻璃棒搅拌的目的是 。
(2)该实验中量取水的体积应为 mL(水的密度为1g/cm3)量水时若仰视读数,则配制的溶液溶质质量分数会 。(填“偏大”或“偏小”)那么选出沉下的种子相较于之前更 。(填“优”或“次”)
(3)图示中正确的操作顺序为______(填字母)。
A.④②⑤①③ B.①②③④⑤ C.④⑤②③①
(4)溶解度曲线中的任何一点都表示溶液的一种特定状态,当溶液状态发生变化时,表示溶液状态的点的位置(坐标)也将发生相应的改变。如图一是甲物质的溶解度曲线。
如图二表示在t2℃向25g固体甲中分批次加入水,充分搅拌,结果如图所示(温度不变):
①根据(图一)分析,能表示甲的饱和溶液的点是 (填A或B)。
②根据(图二)分析,一定是甲的饱和溶液的是 (填序号)。
③根据(图二)分析,t2℃时,甲的溶解度可能为 。
A.50g B.25g C.40g D.
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专题08 水和溶液
考点概览
题型一 保护水资源及水的净化
题型二 水的组成及变化
题型三 溶液及相关判断
题型四 溶解度与溶质的质量分数
题型五 溶液配制与粗盐提纯
保护水资源及水的净化题型一
1.(2025·福建·二模)2025年我国环境日的主题是“美丽中国我先行”。下列做法不符合该主题的是
A.分类回收生活垃圾,充分利用资源
B.工业废水处理达标后排放,保护水资源
C.大力发展燃煤发电,保障电力供应
D.使用新型可降解塑料,减轻白色污染
【答案】C
【详解】A、分类回收生活垃圾,可以充分利用资源,减少污染,符合该主题,不符合题意;
B、工业废水中含有有害物质,工业废水处理达标后排放可以防止水体污染,保护水资源,符合该主题,不符合题意;
C、积极扩大燃煤发电规模,会产生更多的有害气体污染空气,不符合该主题,符合题意;
D、使用新型可降解塑料,可以减少白色污染,保护环境,符合该主题,不符合题意。
故选:C。
2.(2025·福建莆田·二模)美丽、浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库,下列说法不正确的是
A.海洋是地球上最大的储水库 B.可燃冰有望成为未来新能源
C.可利用海洋的潮汐能发电 D.海洋资源丰富,可随意开发
【答案】D
【详解】A、海洋是地球上最大的储水库,其储水量约占全球总储水量的96.5%,说法正确,不符合题意;
B、可燃冰具有热值高,不产生残渣废气等优点,有望成为未来新能源,说法正确,不符合题意;
C、可利用海洋的潮汐能发电,说法正确,不符合题意;
D、海洋资源丰富,但不能随意开发,要合理开发,说法错误,符合题意。
故选:D。
3.(2025·福建泉州·二模)下列标识为“节约用水”的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A、该图标为可回收标志,不符合题意;
B、该图标为有毒品标志,不符合题意;
C、该图标为国家节水标志,符合题意;
D、该图标为绿色食品标志,不符合题意。
故选:C。
4.(2025·福建·二模)2025年“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。日常生活中的下列做法不符合该主题的是
A.用淘米水洗碗筷 B.刷牙时及时关上水龙头
C.使用节水型洗衣机 D.丢弃未饮用完的瓶装水
【答案】D
【详解】A、用淘米水洗碗筷,可以节约用水,保护水资源,不符合题意;
B、刷牙时及时关上水龙头,可以节约用水,保护水资源,不符合题意;
C、使用节水型洗衣机,可以节约用水,保护水资源,不符合题意;
D、丢弃未饮用完的瓶装水,会造成水资源的浪费,符合题意。
故选D。
5.(2025·福建泉州·二模)古人利用石块、稻草等材料制作“净水桶”,其原理与现代净水器相似。下图是古今两种净水装置的示意图,下列有关分析不正确的是
A.图1净水桶按照石块在上稻草在下的顺序填充
B.图1中钟乳石为多孔结构可起到吸附作用
C.图2进水的方式具有更好的净水效果
D.经过图2装置净化过的水是纯净物
【答案】D
【详解】A、在图 1 净水桶中,按照石块在上稻草在下的顺序填充是合理的。石块颗粒较大,能先除去较大颗粒的不溶性杂质,稻草相对更细密,可以进一步过滤较小颗粒杂质,选项分析正确,不符合题意;
B、钟乳石为多孔结构,具有较大的表面积,可像活性炭等吸附剂一样起到吸附作用,吸附水中的色素和异味等,选项分析正确,不符合题意;
C、图 2 进水方式是从底部进水,水在向上流动过程中与各层过滤材料充分接触,能更好地进行过滤、吸附等净化操作,相比从顶部直接进水,具有更好的净水效果,选项分析正确,不符合题意;
D、经过图 2 装置净化过的水,虽然除去了不溶性杂质、部分色素和异味等,但水中还可能含有可溶性的钙镁化合物等其他杂质,不是纯净物,而是混合物,分析不正确,符合题意。
故选D。
6.(2025·福建漳州·二模)《本草纲目》记载:“其法用浓酒和糟入瓶,蒸令气上、……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”下列说法错误的是
A.酒精的沸点比水高 B.甑桶的材质具有导热性
C.酒精是有气味的无色液体 D.甑桶盖上的冷水能冷却酒精蒸气
【答案】A
【详解】A.该古法制取酒精类似蒸馏,先挥发出酒精,说明酒精的沸点比水低,故A错误;
B.用火加热甑桶底部,酒糟中酒精能挥发,说明甑桶的材质具有导热性,故B正确;
C.酒精是有特殊气味的无色液体,故C正确;
D.甑桶盖上的冷水能冷却酒精蒸气,故D正确;
故选:A。
7.(2025·福建泉州·二模)生产自来水的一般过程中不包含的净水方法是
A.沉降 B.过滤 C.蒸馏 D.消毒
【答案】C
【详解】自来水厂生产自来水时,使用的净水方法有沉降、过滤、吸附、消毒,而蒸馏得到的蒸馏水是纯净物,一般用于实验室或工业生产中,没有用于自来水生产过程中,故选:C。
8.(2025·福建福州·二模)【水的净化】
某化学探究小组收集到一瓶闽江水,他们模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水,其实验过程如图所示。请回答以下问题:
(1)操作1所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 ;该操作中玻璃棒的作用是 。
(2)操作2利用活性炭的吸附性去除异味和色素,因为活性炭具有 的结构。
(3)操作3名称是 。
【水质检测及自制净水器】
(4)TDS代表水中可溶性固体总含量,如表TDS值是水质指标中的一项。同学们在净水前测得博爱湖水的TDS值为420,如图2是经过操作2后得到的水样TDS值,净水后的水质概况为 。
(5)“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水,主要处理步骤与自来水的净化过程相似。“生命吸管”内部结构如图3所示。离子交换树脂的作用是将水中的钙、镁离子与 (填离子符号)进行交换,交换后阳离子数目 (填“增多”、“减少”或“不变”),通过生命吸管后,会得到 (填“硬水”或“软水”)。
【答案】(1) 漏斗 引流
(2)疏松多孔
(3)蒸馏
(4)纯度一般
(5) 增多 软水
【详解】(1)操作1是过滤操作,所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗,该操作中玻璃棒的作用是引流;
(2)操作2利用活性炭的吸附性去除异味和色素,因为活性炭具有疏松多孔的结构;
(3)操作3能获得蒸馏水,因此该操作的名称是蒸馏;
(4)如图2是经过操作2后得到的水样TDS值,根据表中信息可知,净水后的水质概况为纯度一般;
(5)由图示可知,离子交换树脂的作用是将水中的钙、镁离子与钠离子(离子符号为Na+)进行交换,交换后阳离子数目增多,通过生命吸管后,降低了水中钙离子、镁离子的浓度,所以会得到软水。
9.(2025·福建泉州·二模)化学社团设计了如下图所示的生态鱼缸。
(1)鱼缸中净水材料如下表所示,图中净水材料a、b、c应分别为 (填序号)。
净水材料
①过滤棉
②瓷砂
③石英砂
备注:
过滤范围
0.03mm
0.5-32mm
(2)采用“瀑布式”出水以及气泡石的目的是 。
(3)软水树脂能降低水的硬度,其原理如下图所示。通过软水树脂后,水中阳离子所带电荷总数不变,则水中阳离子总数 (填“减少”“增加”或“不变”)。
(4)水泵启动时,叶轮带动水泵里的水高速旋转,叶轮附近水的压强 (填“增大”或“减小”),水被压入水管中。
(5)为延长生态瓶内金鱼在夏季存活时间,小组同学建议打开增氧泵,理由是 。
【答案】(1)③②①
(2)增加水中的溶氧量
(3)增加
(4)减小
(5)夏季水温较高,致使水中的溶解氧降低,不足以供给金鱼呼吸
【详解】(1)为提高过滤的速率和效率,净水时,先除大颗粒物质,再除去小颗粒物质,根据鱼缸中净水材料的信息,故图中净水材料a、b、c应分别为③②①;
(2)采用“瀑布式”出水以及气泡石是为了增加水中的溶氧量;
(3)通过软水树脂后,除去了水中的钙离子和镁离子,水中阳离子所带电荷总数不变,因为一个钠离子带一个单位的正电荷,而一个镁离子和一个钙离子都是带2个单位的正电荷,故水中阳离子总数增加;
(4)水泵启动时,叶轮带动水泵里的水高速旋转,叶轮附近水的压强减小,从而水被压入水管中;
(5)为延长生态瓶内金鱼在夏季存活时间,小组同学建议打开增氧泵,是因为在夏季水温较高,致使水中的溶解氧降低,不足以供给金鱼呼吸。
10.(2025·福建漳州·二模)水的使用史是一部人类不断探索和改进的历史,学习小组以“水”为主题开展项目式学习。
任务一:识水
(1)地球上的水虽储量很大,但因含有较多的杂质、细菌等,通常不能直接饮用,属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
任务二:净水
(2)“生命吸管”是一种便携式净水器,其结构如图所示,利用活性炭的 性除去水中的异味和色素。海水通过“生命吸管”后,得到的液体中含有较多的阳离子是 。
任务三:用水
(3)灭火烧烤后用水扑灭未熄灭的木炭,灭火原理是 。
(4)集气氧气具有 的性质,因此可用排水法收集。
(5)制氢用水电解制取氢气,该反应的化学方程式是 ;反应过程中将电能转化为 能。
任务四:护水
(6)倡议书
保护水资源倡议书
水是生命的源泉!保护水资源,从我做起!
我发出以下倡议: 。
【答案】(1)混合物
(2) 吸附 钠离子
(3)降低温度到着火点以下
(4)不易溶于水且不与水反应
(5) 化学
(6)节约用水(合理答案均可)
【详解】(1)自然界的水中含有较多的杂质、细菌等属于混合物;
(2)活性炭疏松多孔具有吸附性,能除去水中的色素和异味;
海水中含有大量的氯化钠,故海水中含有较多的钠离子和氯离子,“生命吸管”不能除去水中的各种离子,则得到的液体中含有较多的阳离子是钠离子;
(3)清除或使可燃物与其他物品隔离,隔绝氧气(或空气),以及使温度降到着火点以下,都能达到灭火的目的。灭火烧烤后用水扑灭未熄灭的木炭,灭火原理降低温度至着火点以下;
(4)氧气不易溶于水,故可以采用排水法收集;
(5)电解水生成氢气和氧气,方程式为:;
过程中电能转化成了化学能;
(6)水是生命的源泉!保护水资源,从我做起!因此可以提出的倡议可以为:节约用水或不向水体排放有害物质(合理答案均可)。
11.(2025·福建·二模)水是是人类宝贵的自然资源。某化学兴趣小组利用数字化平台以“生命之源——水”为主题,进行了如下项目化探究。
任务一:调查水污染现状及处理方法
【咨询专家】
化学兴趣小组利用网络平台向专家进行咨询,知道了水是一切生命体生存所必需的物质。水体污染主要来自工业废水、农业废水和生活污水。
【交流讨论】
(1)农业废水的产生途径有 。
【参观污水处理厂净水流程】
【分析交流】
(2)“进一步处理后排入水体”的水 (选填“是”或“不是”)纯净水。
任务二:参观自来水厂净水流程
【分析交流】
(3)乙池为吸附池,目的是利用 除去水中的色素和异味。
任务三:探究水的组成
【模型建构】如下图。
【进行实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
①用大注射器抽取一定量的2%的氢氧化钠溶液,从A中的大圆孔注入
水是由氢元素和氧元素组成的
②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气
液面上升,直至水充满正负两极
③接通电源,仔细观察实验装置中的现象
B、C两个电极表面都有无色气泡产生,负极产生气泡的速率比正极快
④分别用带针头的注射器抽取气体靠近燃着的木条,观察现象
_______
(4)步骤④的实验现象是 。
任务四:探究影响电解水反应速率的因素
【进行实验】
某兴趣小组利用直流电源进行了相关实验探究,数据如下表所示(水的导电能力很弱,加入少量的可增强水的导电性;
编号
温度
氢氧化钠溶液的浓度
负极气体体积
正极气体体积
电解时间
1
20℃
2
20℃
【小组交流】
(5)分析表中数据,可知温度相同时,氢氧化钠溶液的浓度与电解水的速率的关系为 。
成果分享;通过问题探究,大家对水的净化、水的组成有了较为全面的认识。通过实地考察、实验操作培养了同学们的观察能力、实验操作能力和严谨的科学思维。
【答案】(1)施用化肥(合理即可)
(2)不是
(3)活性炭
(4)负极产生的气体被点燃,产生淡蓝色火焰,正极产生的气体能使小木条燃烧更剧烈
(5)氢氧化钠溶液浓度越大,电解水的速率越快
【详解】(1)农业废水主要来自施用化肥、农药及畜禽养殖等排放的废水;
(2)“进一步处理后排入水体”的水中含有多种可溶性杂质和微生物,不是纯净水;
(3)活性炭具有疏松多孔结构,具有吸附性;乙池利用活性炭吸附色素和异味;
(4)水在通电条件下生成氢气与氧气,负极为氢气,正极为氧气,氧气具有助燃性,氢气具有可燃性,故分别用带针头的注射器抽取气体靠近燃着的木条,现象为负极产生的气体被点燃,产生淡蓝色火焰,正极产生的气体能使小木条燃烧更剧烈;
(5)电解时间越短,说明反应速率越快,故温度相同时,氢氧化钠溶液的浓度与电解水的速率的关系为氢氧化钠溶液浓度越大,电解水的速率越快。
12.(2025·福建福州·二模)LNBS中学的师生到嘉陵江取水,设计了一系列实践活动,对水质检测、水的净化、水的组成进行了项目式学习。
任务一:检测水质
【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为:
类别
极软水
软水
中硬水
硬水
高硬水
以CaCO3浓度计/(mg/L)
0~75
75~150
150~300
300~450
450~700
【初步检测】
(1)同学们取少量江水,用便携式水硬度检测仪测得该江水的硬度为286.2mg/L,说明该江水属于 (填写水质类别)。
任务二:净化水
嘉陵江的水转化为自来水需要经过图1中的一系列步骤:
(2)第一步5μm PP棉是模拟实验室中的 操作,这一操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(3)物质Y的名称为 ,Y可除去液体中的色素与异味,该过程属于 (选填“物理”或“化学”)变化。
(4)RO反渗透膜可以除去水中重金属离子、钙镁化合物,RO反渗透膜 (填“能”或“不能”)降低水的硬度。
(5)出水口得到的液体是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
任务三:验证水的组成
(6)在进行“电解水实验”时,能能同学发现该反应产物氢气与氧气的体积比很难达到理论值,为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度,在图2所示装置中分别注入浓度为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液,在9V (选填“直流电”或“交流的”)电压下通电3min,产生气体的体积图3所示,其中管b中产生的气体有 (选填“可燃性”或“助燃性”),由图3可知浓度为 NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值。
【答案】(1)中硬水
(2) 过滤 漏斗
(3) 活性炭 物理
(4)能
(5)混合物
(6) 直流电 助燃性 14%
【详解】(1)测得江水硬度为286.2mg/L ,根据题目中给出的水硬度标准,在150~300mg/L这个区间内,所以该江水属于中硬水。
(2)第一步5μm PP 棉能除去泥沙等固体杂质,这和实验室中过滤操作原理相同,过滤是用于分离不溶性固体和液体的操作;
过滤操作所需的玻璃仪器有烧杯(承接滤液)、玻璃棒(引流)和漏斗(制作过滤器)。
(3)活性炭具有疏松多孔的结构,有很强的吸附性,能吸附除去液体中的色素与异味,所以物质Y是活性炭;
活性炭吸附色素和异味的过程中,没有新物质生成,只是将色素和异味吸附在活性炭表面,属于物理变化。
(4)水的硬度是由水中钙、镁离子等导致的,RO 反渗透膜可以除去水中重金属离子、钙镁化合物,也就是减少了水中导致硬度的离子,所以能降低水的硬度。
(5)出水口得到的液体中虽然除去了大部分杂质,但还可能含有一些可溶性的物质以及细菌病毒,由多种物质组成,所以是混合物。
(6)电解水实验需要使用直流电;
电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氧气与氢气的体积比约为1∶2,根据图 2,管b内产生的气体体积较小,说明是氧气,氧气具有助燃性;
从图 3 中可以看出,NaOH溶液浓度分别为10%、12%、14%、16%、18%、20%时,氢气、氧气体积比分别是、、、、、,因此浓度为14%的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值。
水的组成及变化题型二
13.(2025·福建宁德·二模)海水原位电解制氢,在福建沿海风电场获得成功。下列说法错误的是
A.电极a与电源的负极相连
B.电解产生的H2和O2的质量比为2:1
C.该技术实现“风能→电能→化学能”的能量转化
D.图中合成甲醇的化学方程式为3H2+CO2CH3OH+H2O
【答案】B
【详解】 A、电解水时,与电源负极相连的电极生成氢气(阴极)。若图中电极 a 产生 H2,则与电源负极相连。说法正确。
B、电解水反应为,产生的 H2和 O2的体积比为 2:1,质量比为 (2×2):32=1:8。说法错误。
C、风能驱动风机发电(风能→电能),电能用于电解水制氢(电能→化学能)。说法正确。
D、根据图示,氢气与二氧化碳在一定条件下合成甲醇(CH3OH)和水(H2O),化学方程式,符合原子守恒。说法正确。
故选B。
14.(2025·福建泉州·二模)如图1,利用传感器采集水电解过程中烧杯上方二氧化碳浓度。10s时接通电源开始电解,时关闭电源停止电解。实验过程中发现有部分石墨粉脱落使溶液变黑,测得二氧化碳浓度的变化数据如图2所示。下列说法正确的是
A.一定条件下,水会分解生成二氧化碳
B.停止电解后,二氧化碳气体不再生成
C.二氧化碳气体的生成可能发生在左侧的石墨电极上
D.实验结束后得到的比值比理论值偏大
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,水中不含碳元素,故水不能分解生成二氧化碳,不符合题意;
B、时关闭电源停止电解,但是由图2可知,130s时二氧化碳的浓度还在增加,说明停止电解后,二氧化碳气体还在生成,不符合题意;
C、在电解水实验中,“正氧负氢”,正极产生氧气,石墨能与氧气在一定条件下反应生成二氧化碳,故二氧化碳气体的生成可能发生在右侧的石墨电极上,不符合题意;
D、由以上分析可知,该实验中,氧气与石墨反应生成了二氧化碳,故最后得到氧气的量偏少,则实验结束后得到的比值比理论值偏大,符合题意。
故选D。
15.(2025·福建厦门·二模)如图是电解水的简易实验装置。下列有关叙述错误的是
A.负极与正极产生的气体质量比是 1:8
B.在水中加入少许烧碱或硫酸能增强水的导电性
C.b 为负极,该气体能够燃烧产生淡蓝色火焰
D.电解水实验表明,水由 2 个氢原子、1 个氧原子构成
【答案】D
【详解】A、电解水正极产生氧气,负极产生氢气,氢气氧气体积比2:1,负极与正极产生的气体质量比是 1:8,选项正确;
B、纯水几乎不导电,在水中加入少许烧碱(氢氧化钠)或硫酸能增强导电性,选项正确;
C、电解水正极产生氧气,负极产生氢气,负极产生的气体是氢气,氢气具有可燃性,燃烧产生淡蓝色的火焰,选项正确;
D、电解水实验表明,水是由氢元素和氧元素组成的,选项错误。
故选:D。
16.(2025·福建·二模)电解水实验时为增强水的导电性常加入硫酸或氢氧化钠。小秦同学在老师的指导下用6%的硫酸溶液和自制电解水装置进行实验。如下图,其中①、②是质地、大小均相同的两个气球。下列有关说法不正确的是
A.6%的硫酸溶液中共有三种元素
B.实验中①、②气球内的气体质量比为8:1
C.该实验说明产生的两种气体都可用排水法收集
D.电解水和氢气燃烧实验共同说明水是由氢、氧元素组成的
【答案】B
【详解】A、硫酸溶液中含有硫酸和水,其中含有氢、硫、氧三种元素,该选项说法正确;
B、电解水时,生成的氢气和氧气的体积比为2:1,由图可知,①中收集的气体较多,则为氢气,由于,生成的氢气和氧气的质量比为(2×1×2):(16×2)=1:8,该选项说法不正确;
C、氧气不易溶于水,氢气难溶于水,则都能用排水法收集,该选项说法正确;
D、电解水生成氢气和氧气,氢气燃烧生成水,根据反应前后元素种类不变,可知水是由氢、氧元素组成,该选项说法正确。
故选B。
17.(2025·福建泉州·二模)如图是电解水实验的改进装置,下列有关说法不正确的是
A.开始实验前,两注射器内要装满水
B.可用带火星的木条检验正极产生的气体
C.正极、负极产生的气体体积比为2:1
D.该实验能证明水由氢元素和氧元素组成
【答案】C
【详解】A、开始实验前,两注射器内要装满水,用排水法来收集生成的氢气和氧气,故选项说法正确;
B、电解水时正极产生氧气,氧气能使带火星的木条复燃,所以可用带火星的木条检验正极产生的气体,故选项说法正确;
C、电解水时正极产生氧气,负极产生氢气,生成氧气和氢气的体积比为1:2,则正极、负极产生的气体体积比为1:2,则故选项说法不正确;
D、电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,则该实验能证明水由氢元素和氧元素组成,故选项说法正确。
故选:C。
18.(2025·福建漳州·二模)兴趣小组利用下列装置模拟拉瓦锡验证水的组成实验。让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,得到“易燃空气”和一种黑色固体。将“易燃空气”通入肥皂水中,吹出肥皂泡并点燃。下列说法错误的是
A.黑色固体是
B.铁与水蒸气发生置换反应
C.吹出的肥皂泡往上“飞”
D.参加反应的铁和水蒸气的质量比是
【答案】D
【详解】A、让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,得到“易燃空气”和一种黑色固体,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则该黑色固体为四氧化三铁,化学式为,故选项说法正确;
B、让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管,得到“易燃空气”和一种黑色固体。将“易燃空气”通入肥皂水中,吹出肥皂泡并点燃,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则该黑色固体为四氧化三铁,“易燃空气”可以燃烧,为氢气,即水蒸气和铁高温下反应生成四氧化三铁和氢气,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,故选项说法正确;
C、由B分析可知,易燃空气”可以燃烧,为氢气,氢气密度比空气小,则吹出的肥皂泡往上“飞”,故选项说法正确;
D、该反应为水蒸气和铁高温下反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为,参加反应的铁和水蒸气的质量比是(3×56):(4×18)=7:3,故选项说法错误;
故选D。
19.(2025·福建·二模)氢气是一种清洁、高效、可再生的能源。我国科学家巧妙地把海水蒸发淡化与电解水结合起来,实现了海水的稳定、高效制氢,装置如图所示,其中的聚四氟乙烯薄膜只允许水蒸气通过。下列说法错误的是
A.导线a端接电源的负极 B.聚四氟乙烯是合成材料
C.该法得到的氢气与氧气的质量比约为2:1 D.电解时,M、N室中海水含盐的浓度均增大
【答案】C
【详解】A、电解水实验中“正氧负氢”,则导线a端接电源的负极,故选项说法正确;
B、合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶,则聚四氟乙烯是一种塑料,属于合成材料,故选项说法正确;
C、由反应的化学方程式2H2O2H2↑+O2↑可知,得到的氢气与氧气的质量比约为(1×2×2):(16×2)=1:8,故选项说法不正确;
D、该装置中的水不断被消耗,则电解时,M、N室中海水含盐的浓度均增大,故选项说法正确。
故选C。
20.(2025·福建·二模)如图是电解水实验装置示意图。下列叙述正确的是
A.与①连接的是电源负极 B.水中加入适量硫酸钠可增强水的导电性
C.实验过程中①处气泡比②处产生得更快更密集 D.该实验说明水由氢气、氧气组成
【答案】B
【详解】A、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,且生成的氧气和氢气的体积比约为1:2,由图可知,①管中收集的气体较少,则收集的为氧气,与①连接的是电源正极,该选项叙述不正确;
B、向水中加入适量硫酸钠,能增大溶液中的离子浓度,则可增强水的导电性,该选项叙述正确;
C、②收集的气体为氢气,生成氧气和氢气的体积比约为1:2,则实验过程中②处气泡比①处产生得更快更密集,该选项叙述不正确;
D、电解水生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据“反应前后元素种类不变”,则说明水是由氢、氧元素组成,该选项叙述不正确。
故选B。
21.(2025·福建宁德·二模)空间站利用如图电解水的装置制取氧气。供水膜能保证只有水分子通过。下列说法错误的是
A.通过供水膜得到的水为纯净物 B.电解质KOH增强水的导电性,
C.正极产生的气体是氢气 D.实验可证明水由氢、氧元素组成
【答案】C
【详解】A、纯净物是指由一种单质或一种化合物组成的物质。由图可知,供水膜能保证只有水分子通过,故通过供水膜得到的水为纯净物,故A正确;
B、水的导电性很弱,而在氢氧化钾溶液中存在自由移动的钾离子和氢氧根离子,故电解质KOH可增强水的导电性,故B正确;
C、根据电解水的结论“正氧负氢、氢二氧一”,可知,正极产生的气体是氧气,负极产生的气体是氢气,故C错误;
D、水在通电的条件下生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,故可证明水由氢、氧元素组成,故D正确。
故选C。
溶液及相关判断题型三
22.(2025·福建漳州·二模)下列物质加入水中,充分搅拌,不能形成溶液的是
A.食盐 B.蔗糖 C.花生油 D.小苏打
【答案】C
【详解】A、食盐(主要成分是氯化钠)易溶于水,能和水形成均一、稳定的混合物,即溶液,该选项不符合题意;
B、蔗糖易溶于水,能在水中均匀分散,形成均一、稳定的溶液,该选项不符合题意;
C、花生油不溶于水,与水混合充分搅拌后,会以小液滴的形式分散在水中,形成乳浊液,而不是溶液,该选项符合题意;
D、小苏打即碳酸氢钠,易溶于水,可与水形成均一、稳定的溶液,该选项不符合题意。
故选C。
23.(2025·福建·二模)分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列说法正确的是
A.酸雨的pH<7,则pH<7的雨水一定是酸雨
B.溶液具有均一、稳定的特征,但均一、稳定的液体不一定是溶液
C.由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物属于盐,则盐中一定有金属元素
D.最外层电子数决定元素化学性质,则最外层电子数相同的元素化学性质一定相似
【答案】B
【详解】A、酸雨是指pH<5.6的雨水,正常雨水因为溶解了二氧化碳,pH约为5.6。所以仅pH<7的雨水不一定是酸雨,错误;
B、溶液具有均一、稳定的特征,而均一、稳定的液体不一定是溶液,比如水是均一、稳定的液体,但它是纯净物,不是溶液,正确;
C、由金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子构成的化合物属于盐,像氯化铵(NH4Cl)属于盐,但其中没有金属元素,所以盐中不一定有金属元素,错误;
D、一般来说,最外层电子数决定元素化学性质,但最外层电子数相同的元素化学性质不一定相似。例如氦原子和镁原子,氦原子最外层电子数为2,是稳定结构,镁原子最外层电子数也为2,但在化学反应中易失去电子,二者化学性质不相似,错误。
故选B。
24.(2025·福建·二模)分类法是化学学习的重要方法。下列各组物质中,前者为化合物,后者为溶液的一组是
A.液氧、双氧水 B.氯化氢气体、稀盐酸
C.蒸馏水、乙醇 D.澄清石灰水、干冰
【答案】B
【详解】A、液氧是由氧元素组成的纯净物,属于单质;双氧水是过氧化氢的水溶液,属于溶液;故错误;
B、氯化氢气体是由氯元素和氢元素组成的纯净物,属于化合物;稀盐酸是氯化氢的水溶液,属于溶液;故正确;
C、蒸馏水是由氢元素和氧元素组成的纯净物,属于化合物;乙醇是由一种物质组成的,属于纯净物,不属于溶液;故错误;
D、澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,属于溶液;干冰是固态二氧化碳,是由碳元素和氧元素组成的纯净物,属于化合物;故错误;
故选B。
25.(2025·福建·二模)对比实验是化学学习中行之有效的思维方法,下列对比实验不能达到实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验设计
实验目的
探究同种物质在不同溶剂中的溶解能力
比较黄铜和铜硬度
验证燃烧需要氧气
探究铁锈蚀需要
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、碘难溶于水,易溶于汽油,想等量的两种溶剂中加入等量的碘,通过实验对比可以探究同种物质在不同溶剂中的溶解能力,对实验能达到实验目的,不符合题意;
B、合金硬度大于成分金属,比较黄铜和铜的硬度可以通过相互刻画观察划痕情况比较,对比实验能达到实验目的,不符合题意;
C、铜片上白磷与氧气接触,温度达到着火点,发生燃烧;红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不能发生燃烧,说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点,对比实验不能达到实验目的,符合题意;
D、对比两支试管,左侧试管中铁与蒸馏水和氧气同时接触、生锈,右侧试管中铁只与氧气接触不生锈,则说明铁钉生锈与水有关,对比实验能达到实验目的,不符合题意;
故选C。
26.(2025·福建福州·二模)茶叶中的咖啡因()具有提神功效,用乙醇提取咖啡因的流程如下。同学们对咖啡因提取质量的影响因素进行探究。
茶叶提取液浓缩液固体粉末咖啡因
实验1:分别取10g粉碎后的茶叶,用140mL体积分数为95%的乙醇提取,得到咖啡因并称量其质量,实验记录如下:
茶叶种类
红茶
白茶
绿茶
咖啡因质量/mg
51.16
20.02
45.31
【解释与结论】
(1)95%的乙醇中,溶剂是 。
(2)咖啡因中碳元素与氧元素质量比为 。
(3)设计实验1的目的是 。
实验2:分别取粉碎后的绿茶,用乙醇提取,进行下列实验,得到咖啡因并称量其质量,实验记录如下:
序号
乙醇体积分数/%
提取时间/min
升华时间/min
咖啡因质量/mg
①
75
60
5
36.69
②
85
60
5
41.24
③
95
60
5
45.31
④
95
8
48.16
⑤
95
60
10
55.07
⑥
95
60
12
52.95
【解释与结论】
(4)由①~③得出的结论是 。
(5)③~⑥中为探究升华时间对咖啡因含量的影响,④中应为 。
【反思与评价】
(6)依据实验数据,不能得出“乙醇体积分数和提取时间等条件分别相同时,升华时间越长,绿茶中咖啡因的提取质量越多”的结论,其证据是 。
(7)继续实验,证明“提取时间对绿茶中咖啡因提取质量有影响”,设计实验方案: 。
【答案】(1)水/
(2)3:1
(3)探究茶叶种类对咖啡因提取质量的影响
(4)其他条件相同,乙醇体积分数在75%-95%范围内,乙醇体积分数越大,提取的咖啡因质量越大
(5)60
(6)对比⑤和⑥,⑥的升华时间比⑤长,但提取的咖啡因质量小
(7)控制其他条件与实验二中③相同,提取时间不同,进行咖啡因提取实验,称量所得咖啡因的质量
【详解】(1)95%的乙醇中,溶剂是水;
(2)咖啡因中碳元素与氧元素质量比为(12×8):(16×2)=3:1;
(3)根据题干信息:对咖啡因提取质量的影响因素进行探究,实验1:分别取10g粉碎后的茶叶,用140mL体积分数为95%的乙醇提取,得到咖啡因并称量其质量,当其他条件都相同时,探究茶叶种类对咖啡因提取质量的影响;
(4)根据表格数据,由①~③可知,提取时间相同,升华时间相同,乙醇的体积分数不同,则可得出的结论是当提取时间和升华时间分别都相同时,乙醇体积分数在75%-95%范围内,乙醇体积分数越大,提取的咖啡因质量越大;
(5)根据表格数据,③~⑥中为控制茶叶提取时间相同,则④中x应为60;
(6)根据表格数据,对比⑤和⑥,⑥的升华时间比⑤长,但提取的咖啡因质量小,所以“乙醇体积分数和提取时间等条件分别相同时,升华时间越长,绿茶中咖啡因的提取质量越多”的结论;
(7)为了证明“提取时间对绿茶中咖啡因提取质量有影响”,根据对比实验中,控制变量唯一的原则,控制其他条件与实验二中③相同,提取时间不同,进行咖啡因提取实验,称量所得咖啡因的质量。
溶解度与溶质的质量分数题型四
27.(2025·福建莆田·二模)“卓筒井”手工制盐发明于北宋庆历年间,比西方早800多年。卓筒井手工制盐的工艺流程如图所示,20℃条件下,“汲卤”获得的卤水中NaCl的质量分数为7%~9%,其中,含KCl的量为1.00g/100g卤水。结合图示,下列分析不正确的是
NaCl和KCl的溶解度表格
温度/℃
10
20
30
40
50
60
NaCl/g
35
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
KCl/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110.0
A.“汲卤”获得的卤水是NaCl的不饱和溶液
B.“晒卤”的过程中,NaCl的浓度增大
C.“滤卤”的过程中可除去难溶性杂质
D.取100g7%卤水,恒温条件下,最少蒸发掉73.6g水时,开始有NaCl析出
【答案】D
【详解】A、20℃时,NaCl的溶解度为36g,其的饱和溶液溶质质量分数为,“汲卤”获得的卤水中NaCl的质量分数为7%~9%,小于26.5%,则该卤水是NaCl的不饱和溶液,故A选项分析正确,不符合题意;
B、晒卤”过程中,水分不断蒸发,而NaCl的质量不变,根据溶质质量分数=×100%可知,溶质的质量不变,溶液的质量减小,因此NaCl溶液质量分数增大,即浓度增大,故B选项分析正确,不符合题意;
C、“滤卤”过程是将卤水中的固体杂质与液体分离,通过过滤,可除去难溶性杂质,提高卤水纯度,故C选项分析正确,不符合题意;
D、20℃时,100g7%的卤水中,含氯化钾1.00g,含氯化钠100g×7%=7g,20℃时,NaCl的溶解度为36g,设7gNaCl形成饱和溶液时需要水的质量为x,则,解得x≈19.4g,当蒸发水的量时,开始有NaCl析出,故D选项分析不正确,符合题意。
故选D。
28.(2025·福建莆田·二模)甲、乙两种物质互不反应,两种物质的溶解度曲线如图1所示。某同学向烧杯中加入其中一种固体物质M后,充分搅拌,放入木块后,木块漂浮于溶液上方(如图2所示)。加热,使温度由℃升高到℃时,木块排开液体的体积随温度变化如图3所示(不考虑温度变化对木块和溶液体积的影响)。下列说法正确的是
A.固体物质M为甲,℃时为该物质的饱和溶液
B.℃的过程中,烧杯中溶液的溶质质量分数增大
C.℃时,向烧杯中加入少量另一种物质,木块会继续下沉
D.甲中混有少量乙时,可利用降温结晶法提纯甲
【答案】D
【详解】A、升高温度,木块排开液体的体积增大,说明木块下沉,则溶液密度减小,有固体析出,由此可知,升高温度,物质M的溶解度减小,则物质M为乙,选项错误;
B、升温过程溶液中溶质的质量分数减小,溶液仍为饱和溶液,选项错误;
C、℃时,向烧杯中加入少量另一种物质(即甲),溶液密度增大,木块会上浮,选项错误;
D、随着温度升高,甲的溶解度增大,乙的溶解度减小,可通过降温结晶法提纯混有少量乙的甲,选项正确;
故选D。
29.(2025·福建厦门·二模)在课外实践活动中,同学们学习了豆腐的制作,主要流程如图。
【原料认识】
(1)①黄豆是制作豆腐的主要原料,表中是某黄豆的主要营养成分信息,其中含量最高的是 (填序号)。
A.糖类 B.蛋白质 C.油脂 D.水
②黄豆中的蛋白质 (填“属于”或“不属于”)有机物。
营养成分
糖类
蛋白质
油脂
水
每100g含
37.3g
33.1g
15.9g
9.2g
【反思总结】同学们经过多次实验,发现以下因素会影响豆腐出品率(制得豆腐与所用黄豆的质量百分比)。
(2)磨浆时黄豆与水的质量比:实验后,同学们绘制如图图像。由图可知,磨浆时黄豆与水的质量比为 时,豆腐出品率最高。
(3)点卤时凝固剂与黄豆的质量百分比
实验序号
凝固剂与黄豆的质量百分比
豆腐出品率
1
1.5%
点卤后形成豆花少,豆腐压制不成型
2
2.0%
豆腐出品率270%
3
2.5%
豆腐出品率217%
4
3.0%
豆腐出品率213%
5
3.5%
点卤后形成豆花较碎,豆腐不易压制成型
①有同学认为“凝固剂与黄豆的质量百分比越大,豆腐出品率越高”,根据表中数据分析,这一观点 (填“正确”或“错误”)。
②把卤水(凝固剂与水的混合物)均匀分散到豆浆中,需进行的操作是 。
【拓展延伸】实践基地的凝固剂有氯化镁和硫酸钙,本次实践使用的是哪一种?
【查阅资料】时,硫酸钙的溶解度是的溶解度是54.6g。
【进行实验】时,取1g凝固剂于试管中,加入10g水,充分振荡,完全溶解。
【实验结论】
(4)本次使用的凝固剂是,不可能是,理由是 。请写出一个能生成该凝固剂的化学方程式 。
【答案】(1) A 属于
(2)1:9
(3) 错误 搅拌溶解
(4) 20℃时,硫酸钙的溶解度为0.225g,此时10g水中不会溶解1g硫酸钙 MgO+2HCl=MgCl2+H2O
【详解】(1)①由图可知,黄豆中的营养素含量最高的是糖类,故填A。
②黄豆中的蛋白质由碳、氢、氧、氮等元素组成,符合有机物的特点,属于有机物,故填属于。
(2)由图可知,磨浆时黄豆与水的质量比为1:9时,豆腐出品率最高,故填1:9。
(3)①由图中的实验2、3、4可知,凝固剂与黄豆的质量百分比越大,豆腐出品率越低,所以“凝固剂与黄豆的质量百分比越大,豆腐出品率越高”的观点错误,故填错误。
②把卤水(凝固剂与水的混合物)均匀分散到豆浆中,需进行的操作是搅拌溶解,故填搅拌溶解。
(4)由题文可知,20℃时,硫酸钙的溶解度为0.225g,此时10g水中不会溶解1g硫酸钙,所以本次使用的凝固剂是氯化镁,不可能是硫酸钙,故填20℃时,硫酸钙的溶解度为0.225g,此时10g水中不会溶解1g硫酸钙;
氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,故反应的化学方程式写为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O。
30.(2025·福建厦门·二模)酸、碱、盐是几类重要的化合物,它们与人类日常生活和工农业生产关系密切。
(1)我国化学家侯德榜在100多年前发明的“联合制碱法”至今仍然是世界各国生产碳酸钠的主要方法。碳酸钠溶液显 (填“酸性”“碱性”或“中性”),碳酸钠的俗名是 。
(2)如图甲是氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线。
①图甲中两条曲线交点的含义是 。
②20℃时,向水中加入碳酸钠固体,充分搅拌后所得溶液的质量为 g。
③配制溶质质量分数为的氯化钠溶液时,可用溶质质量分数为的氯化钠溶液和水配制,若量取所需的水时,仰视读数,其他操作均正确,则配制的溶液中溶质质量分数 (填“>”“<”或“=”)。
(3)如图乙是氢氧化钡溶液和碳酸钠溶液反应的示意图,请观察反应过程,将示意图补充完整。 (填离子符号)。
(4)如图乙反应后所得溶液的 7(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) 碱性 苏打/纯碱
(2) 30℃时,碳酸钠和氯化钠的溶解度相等 60 <
(3)
(4)>
【详解】(1)碳酸钠溶液显碱性;
碳酸钠俗称纯碱、苏打;
(2)①由图可知,30℃时,碳酸钠和氯化钠的溶解度曲线相交于一点,则图甲中两条曲线交点的含义是:30℃时,碳酸钠和氯化钠的溶解度相等;
②20℃时,碳酸钠的溶解度为20g,即该温度下,100g水中最多可溶解20g碳酸钠,则该温度下,向50g水中加入25g碳酸钠固体,只能溶解10g,所得溶液的质量为:50g+10g=60g;
③若量取所需的水时,仰视读数,读取数值小于实际数值,会导致量取水的体积偏大,其他操作均正确,则配制的溶液中溶质质量分数<3%;
(3)碳酸钠由钠离子和碳酸根离子构成,且碳酸钠中钠离子与碳酸根离子的个数比为2:1,故图中应补充一个碳酸根离子,故填:;
(4)如图乙反应后所得溶液中含氢氧根离子,溶液显碱性,pH>7。
31.(2025·福建莆田·二模)亚硝酸钠在食品工业有广泛用途,如可以防腐抑菌、稳定色泽等,外形与食盐相似,水溶液显碱性,误服亚硝酸钠会危害人体健康。
(1)亚硝酸钠的物理性质 (写一点)。
(2)亚硝酸钠属于 (填“酸”或“碱”或“盐”)。
(3)可用 试剂鉴别亚硝酸钠和氯化钠固体。
(4)下图是亚硝酸钠和氯化钠的溶解度曲线。
①亚硝酸钠中混有少量的氯化钠,要提纯亚硝酸钠可采取的方法是溶解、蒸发浓缩、 、过滤、 、干燥。
②20℃时, (填“能”或“不能”)配制溶质质量分数相同的两种物质的饱和溶液。
(5)我国规定肉类中残留量不得超过。某火腿肠样品中检测出含量为,该样品 (填“符合”或“不符合”)标准。
【答案】(1)白色固体、易溶于水
(2)盐
(3)无色酚酞溶液
(4) 降温结晶 洗涤 不能
(5)符合
【详解】(1)物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质,则亚硝酸钠的物理性质有:白色固体、易溶于水等;
(2)亚硝酸钠是由金属离子与酸根离子构成的化合物,属于盐;
(3)亚硝酸钠的水溶液显碱性,氯化钠的水溶液显中性,无色酚酞溶液遇碱性溶液变红色,遇酸性或中性溶液不变色,因此可用无色酚酞溶液鉴别亚硝酸钠和氯化钠固体,溶液变红的是亚硝酸钠,溶液不变色的是氯化钠;
(4)①由溶解度曲线图可知,亚硝酸钠、氯化钠的溶解度均随温度升高而增大,其中亚硝酸钠的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,则亚硝酸钠中混有少量的氯化钠,要提纯亚硝酸钠可采取的方法是溶解、蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥;
②由溶解度曲线图可知,20℃时亚硝酸钠的溶解度比氯化钠大,则20℃时,不能配制溶质质量分数相同的两种物质的饱和溶液;
(5)我国规定肉类中残留量不得超过,某火腿肠样品中检测出含量为,即,故该样品符合标准。
32.(2025·福建福州·二模)我国古法制硝的主要步骤为:取土→淋硝→熬硝。
步骤Ⅰ.取土
采撷硝土[富含和NaCl]备用。
(1)中氮元素的价态为 。
(2)上述涉及到的物质属于复合肥的是 (填名称)。
步骤Ⅱ.淋硝
木桶内铺上木板和稻草,将硝土和草木灰(主要成分为)的混合物置于其上,浇入井水,于木桶下方导出“硝水”(含和NaCl),如图1。
(3)写出草木灰主要成分与硝土中反应的化学方程式: 。
步骤Ⅲ.熬硝
熬制“硝水”得到“浓硝水”;降温结晶,净化后得“火硝”(即晶体)。
(4)图2为硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。欲将180g硝酸钾溶液从A点状态转化为B点,合理的措施有 ,从A点状态转化为B点过程中硝酸钾溶液的溶质质量分数变化 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)将草木灰溶于水,静置后取少量上层清液,滴入酚酞溶液变红色,则草木灰溶液呈碱性。
小红的猜想:草木灰中使溶液显碱性
你的猜想:草木灰中 使溶液显碱性
请设计实验证明你的猜想正确,你的方案是 。
【答案】(1)+5
(2)硝酸钾
(3)
(4) 降温至20℃,过滤 变小
(5) 碳酸根离子/ 将适量草木灰溶于水,静置后取少量上层清液,滴入酚酞溶液,溶液变红,然后滴加氯化钙溶液至不再产生白色沉淀,红色褪去(其他答案合理也可)
【详解】(1)硝酸钙中钙元素显+2价,氧元素显-2价,设氮元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+5;
(2)硝酸钾含N、P、K中的K、N元素,属于复合肥;硝酸钙含N、P、K中的氮元素,属于氮肥;氯化钠不含N、P、K元素,不能做化肥,故填:硝酸钾;
(3)草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾和硝酸钙反应生成碳酸钙和硝酸钾,该反应的化学方程式为:;
(4)由图可知,A点在硝酸钾溶解度曲线的下方,表示50℃时,硝酸钾的不饱和溶液,B点在硝酸钾的溶解度曲线上,表示20℃时,硝酸钾的饱和溶液,将180g硝酸钾溶液从A点状态转化为B点,可以先降温至20℃,降温后,硝酸钾的溶解度减小,过程中有固体析出,再过滤得到20℃下饱和溶液,故填:降温至20℃,过滤;
从A点状态转化为B点过程中,溶剂质量不变,有溶质析出,溶质质量减小,溶质质量分数变小;
(5)草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾由钾离子和碳酸根离子构成,故还可能是草木灰中使溶液显碱性;
设计实验证明草木灰中碳酸根离子使溶液显碱性,可加入某种试剂将碳酸根离子转化为沉淀,看滴入酚酞溶液后的草木灰溶液是否还是红色,即可判断是否是碳酸根离子使溶液显碱性,氯化钙能与碳酸钾反应生成碳酸钙和氯化钾,故设计实验:将适量草木灰溶于水,静置后取少量上层清液,滴入酚酞溶液,溶液变红,然后滴加氯化钙溶液至不再产生白色沉淀,红色褪去,说明猜想正确。
33.(2025·福建厦门·二模)科技缔造生活,创新筑梦未来,材料的发展与应用促进了人类社会的进步。
(1)现代信息社会的蓬勃发展离不开芯片。制造芯片需要用到高纯硅,工业上利用二氧化硅制备高纯硅的工艺流程(整个制备过程必须在无水、无氧气的环境中进行)如图:
①进行反应①前,要将原料粉碎的目的是 。
②写出反应③的化学方程式: ,该反应属于 (填基本反应类型)反应。
③玻璃的主要成分是二氧化硅,二氧化硅属于 (填 “金属氧化物” 或 “非金属氧化物”)。
(2)“古法晒盐” 是我国一直延续 400 多年的晒盐工艺。海水晒盐提取食盐晶体后留下的母液叫卤水,其中含有的 KCl、MgCl2、MgSO4等物质可作为重要的化工原料。它们的溶解度曲线如图。
①下列关于晒盐原理的说法中,正确的是 (填选项序号)。
A.日光照晒后,氯化钠溶解度变小,析出氯化钠
B.利用阳光和风力,使水分蒸发,析出氯化钠
C.日光照晒后,使水温升高,析出氯化钠
②60℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序是 。
③60℃时,MgSO4的饱和溶液中溶质与溶液的质量比为 (填最简整数比)。
④将苦卤加热到 60℃以上,首先结晶析出的是 (填化学式)。你的理由是 。
【答案】(1) 增大二氧化硅与焦炭的接触面积,使反应更充分 置换 非金属氧化物
(2) B MgCl2>KCl>MgSO4 12:37 MgSO4 60℃以上,MgSO4的溶解度最小,且随温度的升高而降低
【详解】(1)①将原料粉碎可以增大二氧化硅与焦炭的接触面积,使反应更充分。
②反应③SiCl4和H2反应生成硅和氯化氢,故化学方程式:;
该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应。
③玻璃的主要成分是二氧化硅,硅属于非金属,二氧化硅属于非金属氧化物。
(2)①A.日光照晒后,水分蒸发,析出氯化钠,说法错误;
B.利用阳光和风力,使水分蒸发,析出氯化钠,说法正确;
C.氯化钠溶解度受温度影响不大不大,日光照晒后,使水温升高,不容易析出氯化钠,说法错误。
故选:B。
②由图可知,60℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序是MgCl2>KCI>MgSO4。
③60℃时,MgSO4的溶解度48g,故饱和溶液中溶质与溶液的质量比为。
④温度高于60 ℃后硫酸镁的溶解度随温度升高而减小, 将苦卤加热到 60℃以上,首先结晶析出的MgSO4,理由是60℃以上,MgSO4的溶解度最小,且随温度的升高而降低。
34.(2025·福建·二模)学习小组开展“制作‘蓝宝石’(硫酸铜晶体)”的实践活动。查得硫酸铜的溶解度曲线如图。
(1)制备60℃时的硫酸铜饱和溶液
用 和胶头滴管量取100mL的蒸馏水,用天平称取 g的硫酸铜,将硫酸铜溶于蒸馏水中,配制成60℃时的硫酸铜饱和溶液。
(2)制作晶核
将上述60℃的硫酸铜饱和溶液用硬纸片盖好,静置一夜(忽略水分变化);选取一个溶液中出现的较完整小晶体作晶核。
①制作晶核的这种方法称为 结晶。
②结合硫酸铜溶解度曲线解释,采用该方法的原理是 。
(3)获得“蓝宝石”
将晶核用丝线绑住,完全浸没在重新配制好的60℃的硫酸铜饱和溶液中,用硬纸片盖好,静置,一段时间后可获得“长大”的美丽“蓝宝石”。
①若获得“蓝宝石”后的剩余溶液温度为20℃,则此时溶液的溶质质量分数为 (列出计算式即可)。
②“蓝宝石”的成分为CuSO4•5H2O,其相对分子质量为250,“蓝宝石”中铜元素的质量分数为 。
【答案】(1) 量筒 40.0
(2) 降温/冷却热饱和溶液 硫酸铜的溶解度随温度降低而减小
(3) 25.6%
【详解】(1)用量筒和胶头滴管量取100mL的蒸馏水;由溶解度曲线图可知,60℃时硫酸铜的溶解度为40.0g,则用天平称取40.0g的硫酸铜,将硫酸铜溶于蒸馏水中,配制成60℃时的硫酸铜饱和溶液;
(2)①由溶解度曲线图可知,硫酸铜的溶解度随温度降低而减小,将上述60℃的硫酸铜饱和溶液用硬纸片盖好,静置一夜(忽略水分变化),选取一个溶液中出现的较完整小晶体作晶核,是因为温度降低,硫酸铜结晶析出,则制作晶核的这种方法称为降温结晶;
②结合硫酸铜溶解度曲线解释,采用该方法的原理是硫酸铜的溶解度随温度降低而减小;
(3)①将晶核用丝线绑住,完全浸没在重新配制好的60℃的硫酸铜饱和溶液中,用硬纸片盖好,静置,一段时间后可获得“长大”的美丽“蓝宝石”,是因为温度降低,硫酸铜结晶析出,则获得“蓝宝石”后的剩余溶液为硫酸铜的饱和溶液,若获得“蓝宝石”后的剩余溶液温度为20℃,由溶解度曲线图可知,20℃时硫酸铜的溶解度为20.7g,则此时溶液的溶质质量分数为;
②“蓝宝石”的成分为,其相对分子质量为250,则“蓝宝石”中铜元素的质量分数为。
35.(2025·福建三明·二模)水是生命之源,也是人类最宝贵的资源。
(1)我国淡水资源并不丰富,随着经济的高速发展,水污染日益严重。
①自来水厂净化水的过程为:水库→取水→加混凝剂→静置沉淀→过滤→活性炭吸附→清水池→投药消毒→配水泵→用户。在水的净化过程中常加入明矾,明矾的作用是 ;
②过滤可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质;
(2)电解水制氢气的化学方程式为 ;
(3)如图为甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线,据图回答问题。
①时,甲、乙两种物质的溶解度大小关系是甲 乙(填“>”“<”或“=”)。
②时,60g甲的饱和溶液升高温度到(不考虑水的蒸发),要使该溶液恰好饱和需加入甲的质量为 g。
③时,将甲、丙两种物质的饱和溶液降温至,对所得溶液的叙述正确的是 (填序号)。
A.甲溶液仍是饱和溶液,丙溶液变为不饱和溶液
B.溶液中溶剂的质量甲<丙
C.溶液中溶质的质量分数甲>丙
【答案】(1) 使水中悬浮的杂质较快沉降,使水逐渐澄清 不溶性
(2)
(3) < 15 AC
【详解】(1)①在水的净化过程中常加入明矾,可使水中悬浮的杂质较快沉降,使水逐渐澄清;
②过滤可将固体和液体分开,故过滤可以除去水中的不溶性杂质;
(2)水在通电的条件下分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为.
(3)①由图可知,时,甲物质的溶解度小于乙物质的溶解度。
②时,60g甲的饱和溶液中甲物质的质量为,水的质量为60g-10g=50g,t2℃时,甲的溶解度为50g,则t2℃时,50g水最多可溶解25g甲物质,时,60g甲的饱和溶液升高温度到(不考虑水的蒸发),要使该溶液恰好饱和需加入甲的质量为25g-10g=15g。
③A、甲的溶解度随温度降低而减小,丙的溶解度随温度降低而增大,所以t2 ℃ 时,将甲、丙两种物质的饱和溶液降温至 t1℃时,甲有晶体析出,仍是饱和溶液,丙溶液变为不饱和溶液 ,故正确;
B、时,甲的溶解度大于丙的溶解度,等质量的甲、丙两种物质的饱和溶液中溶液中溶质的质量甲>丙,则溶液中溶剂的质量甲<丙,但不知甲、丙两种物质的饱和溶液的质量,无法比较溶剂的多少,故错误;
C、甲的溶解度随温度降低而减小,丙的溶解度随温度降低而增大,所以t2 ℃ 时,将甲、丙两种物质的饱和溶液降温至 t1℃时,甲有晶体析出,仍是饱和溶液,丙溶液变为不饱和溶液,甲溶液的溶质质量分数减小,丙的不变,但甲时的溶解度大于丙时的溶解度,所以溶液中溶质的质量分数的大小关系为:甲>丙,故正确。
故选AC。
36.(2025·福建福州·二模)我国某盐湖地区有“夏天晒盐,冬天捞碱”的说法,这里的“盐”是指氯化钠,“碱”是碳酸钠。请根据氯化钠、碳酸钠的溶解度曲线回答下列问题。
(1)当温度小于 时,NaCl的溶解度大于碳酸钠的溶解度。
(2)夏天晒“盐”,需要经过 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的过程。冬天捞“碱”,需要经过 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的过程,人们根据气候条件实现“盐”和“碱”的分离,这主要是利用“盐”和“碱”的 不同这一性质。
(3)冬天捞“碱”后湖水中一定含有的溶质是 (填化学式,下同),此时湖水中的 一定是饱和的。
【答案】(1)30℃
(2) 蒸发结晶 降温结晶 溶解度
(3)
【详解】(1)当温度小于30℃时,NaCl的溶解度大于Na2CO3的溶解度;
(2)氯化钠的溶解度受温度影响不大,则夏天晒“盐”,需要经过蒸发结晶的过程;
碳酸钠的溶解度受温度影响较大,则冬天捞“碱”,需要经过降温结晶的过程;
人们根据气候条件实现“盐”和“碱”的分离,这主要是利用“盐”和“碱”的溶解度受温度变化的影响不同这一性质,氯化钠的溶解度受温度影响不大,可通过蒸发结晶析出,故夏天晒盐,在一定温度范围内,碳酸钠的溶解度随温度的升高而增加,且溶解度受温度影响较大,故冬天温度降低,碳酸钠的溶解度减小,碳酸钠结晶析出,故冬天捞碱;
(3)冬天捞 “碱” 后,湖水中有碳酸钠晶体析出,说明不能继续溶解碳酸钠,可以溶解氯化钠,故捞“碱”后湖水,是的饱和溶液,其中一定含有的溶质是。
37.(2025·福建·二模)二氧化氯(ClO2)和亚氯酸钠(NaClO2)都是优良的消毒剂。
(一)用如图装置和试剂制备ClO2
【查阅资料】
①装置A中的反应原理为34NaClO3+2FeS2+16H2SO4=34ClO2+Fe2(SO4)3+17Na2SO4+16H2O;
②常温下ClO2为黄绿色气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水,不与水反应;
③ClO2遇热、浓度过大时均极易分解发生爆炸,若用空气等气体稀释时,爆炸性降低。ClO2可以被NaOH溶液吸收。
(1)装置 为了收集ClO2。(选填“A”、“B”或“C”)
(2)向三颈烧瓶中通入空气的目的是 。(答一点)
(3)装置D中倒置漏斗的作用 。
(4)ClO2能被多种稳定剂吸收,吸收后可用于果蔬保鲜,你认为如图中保鲜效果较好的是稳定剂 ,(选填“I”或“II”)原因是 。
(二)用ClO2制备NaClO2固体的流程如图1所示:
已知:NaOH固体易溶于乙醇,NaClO2固体难溶于乙醇;高于60℃,NaClO2会分解。
(5)“吸收器”中反应时,产生使带火星的木条复燃的气体,该气体的化学式为 。
(6)“吸收器”中反应时,温度控制在5℃的目的是 。(答一点)
(7)NaClO2的溶解度曲线如图2所示。从滤液中获得无水NaClO2固体的操作a为: ,低于60℃干燥,得到NaClO2固体。(写出完整的操作步骤,可选用的试剂:乙醇)
【答案】(1)B
(2)将生成的ClO2排出,在吸收装置中被冷水吸收/稀释ClO2,防止发生爆炸(合理即可)
(3)增大接触面积,防倒吸
(4) II 稳定剂II可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度(合理即可)
(5)O2
(6)防止温度过高H2O2分解/ClO2气体溶解度随温度升高而降低(合理即可)
(7)将滤液在38℃~60℃蒸发结晶、趁热过滤、用乙醇洗涤
【详解】(1)ClO2熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水,因此用装置B为了收集ClO2;
(2)由于ClO2浓度过高时易发生分解,遇热不稳定易分解发生爆炸,所以通入空气的目的是将生成的ClO2带出,在吸收装置中被冷水吸收,且可稀释ClO2,防止发生爆炸;
(3)由于二氧化氯易溶于水,装置D中倒置漏斗的作用增大接触面积,防倒吸;
(4)由图可知,图中效果较好的稳定剂是稳定剂Ⅱ,原因是稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度;
(5)“吸收器”中反应时,产生使带火星的木条复燃的气体,该气体是氧气;
(6)吸收器”中反应时,温度控制在5℃的目的是一方面可防止H2O2因高温分解,另一方面由于ClO2气体溶解度随温度升高而降低,低温条件也有利于其溶解吸收;
(7)由图可知,NaClO2的饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2·3H2O,高于60℃,NaClO2会分解,因此从滤液中获得无水NaClO2固体的操作a为:将滤液在38℃~60℃蒸发结晶、趁热过滤、用乙醇洗涤,低于60℃干燥,得到NaClO2固体。
38.(2025·福建泉州·二模)兴趣小组开展“模拟制作暖手宝”的实践活动。
活动一:选择发热剂
小组对不同发热剂进行对比得到下表。
药品
放热方式
放热持续时间/分钟
每千克价格/元
生石灰
加水放热
2-5
1.2
醋酸钠固体
结晶放热
15-30
4
(1)生石灰与水反应的化学方程式是 。
(2)结合表格,分析采用醋酸钠性价比更高的原因 (填一点)。
活动二:制作暖手宝
查阅资料:I.溶液中溶质的质量超过它的溶解度,但溶质不析出,这种溶液称为过饱和溶液。过饱和溶液不稳定,外界条件干扰下易触发结晶放热。
II.醋酸钠在不同温度下的溶解度如下:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
36.2
46.4
65.6
139
153
170
实验步骤:68g醋酸钠与50g水混合加热至完全溶解,冷却至20℃,形成过饱和溶液。
(3)根据上表可知,配制溶液时需加热至 ℃以上才能完全溶解醋酸钠,该过饱和醋酸钠溶液的溶质质量分数是 (列计算式即可)。
将100g上述过饱和溶液分别采用不同方式触发结晶,数据如下:
实验
触发方式
溶质成分
触发到温度上升的时间(s)
放热温度范围(℃)
≥40℃持续时间(min)
1
剧烈摇晃
醋酸钠
18±3
25~49
15±3
2
弯折金属片
醋酸钠
5±1
25~54
22±2
3
弯折金属片
醋酸钠、少量NaCl
3±0.5
25~52
13±3
(4)结合数据分析,最优触发方式是弯折金属片,理由是 。
对比实验2,实验3的目的是 。
活动二:优化暖手宝
(5)小组用不同浓度醋酸钠溶液制成暖手宝(图1),测试不同浓度醋酸钠溶液发热成功率(图2)。据图2分析,该实验的结论是 。除浓度外,影响暖手宝发热的因素可能还有 (填一种)。
(6)使用后完全冷却硬化的暖手宝,可用___________(填序号)的方式再次利用。
A.沸水中加热10-15分钟 B.冷水中冲淋10-15分钟 C.反复掰动金属片
【答案】(1)
(2)相同条件下,醋酸钠放热持续时间更长
(3) 60
(4) 触发到温度上升的时间较短,≥40℃持续时间较长 探究氯化钠对触发结晶放热的影响
(5) 醋酸钠溶液浓度越大,发热成功率越高 可弯曲金属片与醋酸钠溶液接触面积;
(6)AC
【详解】(1)生石灰与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:;
(2)用醋酸钠性价比更高的原因,相同条件下,醋酸钠放热持续时间更长;
(3)由表格数据可知,60℃时,醋酸钠的溶解度为139g,则68g醋酸钠与50g水混合加热至60℃时以上才能完全溶解醋酸钠;该过饱和醋酸钠溶液的溶质质量分数为:;
(4)结合数据分析,最优触发方式是弯折金属片,理由是触发到温度上升的时间较短,≥40℃持续时间较长;
对比实验2,实验3的目的是探究氯化钠对触发结晶放热的影响;
(5)根据图2分析可知,醋酸钠溶液浓度越大,发热成功率越高。除浓度外,影响暖手宝发热的因素可能还有可弯曲金属片与醋酸钠溶液接触面积;
(6)A.沸水中加热10-15分钟,结晶了的醋酸钠会再次溶解,原因是醋酸钠的溶解度随温度的升高而增大,故符合题意;
B.冷水中冲淋10 - 15分钟,醋酸钠的溶解度随温度的降低而减小,故不符合题意;
C.反复掰动金属片产生振动,迅速打破原本的过饱和状态,析出大量晶体,同时释放出大量的热,故符合题意,故选:AC。
39.(2025·福建龙岩·二模)海水是重要的自然资源。下表是海水中部分化学资源的含量,如图是的溶解度曲线。利用海水中化学资源的含量和溶解度差异,可以进行物质的分离、提纯。
物质
含量
淡水
96.6
氯化钠
2.7
氯化镁
0.3
硫酸镁
0.2
(1)海水晒盐流程如下:
①每海水中所含氯化钠的质量为 。
②海水晒盐后的母液是氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
③晒盐时,当水没有全部蒸干,不会结晶析出的原因是 。
(2)配制溶质质量分数为的溶液用于农业选种(水的密度为)。
①配制时需称取,量取 水。
②配制好的溶液装瓶后要贴上标签,请在下图标签上将信息补充完整。
【答案】(1) 2.7 饱和 此时的溶液为氯化镁的不饱和溶液
(2) 85
【详解】(1)①由表格可知,海水中氯化钠含量为2.7%,那么每100g海水中所含氯化钠的质量为100g×2.7%=2.7g。
②海水晒盐是通过蒸发水分使氯化钠结晶析出,能析出氯化钠晶体,说明此时溶液不能再溶解氯化钠,所以海水晒盐后的母液是氯化钠的饱和溶液。
③从溶解度曲线、表格中数据可知,在常温及水分蒸发过程中,MgCl2的溶解度始终大于NaCl的溶解度,且海水中氯化镁含量较低,当水没有全部蒸干时,溶液中MgCl2的浓度未达到其饱和浓度,所以MgCl2不会结晶析出。
(2)①配制100g溶质质量分数为15%的NaCl溶液,需要水的质量为100g−100g×15%=85g,因为水的密度为1g/mL,根据V=mρ(V是体积,m是质量,ρ是密度),则量取水的体积为85g÷1g/mL=85mL;
②标签上应填写溶液的名称和溶质质量分数,如图:。
40.(2025·福建·二模)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)每千克海水中约含钠10.62g、镁1.28g、钙0.40g等。这里“钠”“镁”“钙”指的是 (填“单质”“分子”“原子”或“元素”)。
海水中还含有KCl和等物质,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
33.7
38.9
44.5
54.6
55.8
50.4
(2)图1中曲线 (选填“甲”或“乙”)代表KCl的溶解度曲线。
(3)40℃时将50gKCl固体加入到100g水中, (选填“能”或“不能”)得到150gKCl溶液。
(4)t2℃时将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到t1℃,析出晶体质量甲 乙(选填“”“”或“”)。
(5)现有t3℃时100g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 。
Ⅱ.海水资源化利用线
海水淡化:利用了反渗透膜淡化技术,其工作原理如图2所示。
(6)其中的反渗透膜相当于过滤操作中的 ,海水通过反渗透膜变成淡水,从物质成分角度分析含盐量 (填“升高”“降低”或“不变”)。
海水晒盐:
(7)晒盐时,采用的结晶方法是 结晶,析出晶体后的母液是氯化钠的 (选填“饱和溶液”或“不饱和溶液”)。
海水制碱:利用海水晒盐后所得的食盐水吸收和两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵两种物质(),再加热碳酸氢钠可制得纯碱。氨气的水溶液与氢氧化钙溶液具有相似的化学性质。
(8)通常状况下,的溶解度远大于的溶解度。为了提高产率,向饱和食盐水中先通入的后通,请阐述理由: 。
(9)如图3是四种物质的溶解度曲线。若往饱和食盐水中通入和进行反应的温度为40℃,则析出固体的主要原因是 。
【答案】(1)元素
(2)甲
(3)不能
(4)=
(5)先不变后减小
(6) 滤纸 升高
(7) 蒸发 饱和溶液
(8)NH3的溶解度远大于CO2的溶解度,同时氨气溶于水显碱性,能够更好地吸收二氧化碳
(9)40℃时碳酸氢钠溶解度最小
【详解】(1)这里“钠”“镁”“钙”不是以分子、原子、单质的形式存在,而是强调存在的元素,与具体形态无关,指的是元素;
(2)由表中数据可知,氯化钾的溶解度随温度的升高而增加,硫酸镁的溶解度随温度的升高先增加后减小,故曲线甲代表氯化钾的溶解度曲线;
(3)40℃时,氯化钾的溶解度为40.0g,该温度下,将50g氯化钾加入到100g水中,只能溶解40g,不能得到150g氯化钾溶液;
(4)由图可知,t2℃时,甲、乙的溶解度相等,则该温度下,甲、乙饱和溶液的溶质质量分数相等,等质量的甲、乙饱和溶液中溶质质量和溶剂质量均相等,降温至t1℃,甲、乙的溶解度均减小,均有溶质析出,溶剂质量不变,t1℃时,甲、乙的溶解度相等,则等质量的溶剂中溶解的溶质质量相等,则t2℃时,将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到 t1℃ ,析出晶体的质量相等;
(5)将t3℃时,100g硫酸镁饱和溶液降温至t2℃,降温后,硫酸镁的溶解度增加,变为不饱和溶液,溶质质量和溶剂质量均不变,溶质质量分数不变,后降温至t1℃,降温后,硫酸镁的溶解度减小,有溶质析出,溶质质量分数减小,故溶质质量分数先不变后减小;
(6)其中的反渗透膜相当于过滤操作中的滤纸,海水通过反渗透膜变成淡水,淡水被分离走,留下的海水含盐量升高;
(7)晒盐时,采用的结晶方法是蒸发结晶,析出晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液;
(8)通常状况下,NH3的溶解度远大于CO2的溶解度,为了提高产率,往饱和食盐水中应该先通入的是NH3,是因为NH3的溶解度远大于CO2的溶解度,同时氨气溶于水显碱性,能够更好地吸收二氧化碳;
(9)如图是四种物质的溶解度曲线。若往饱和食盐水中通入NH3和CO2进行反应的温度为40℃,则析出固体NaHCO3的主要原因是40℃时碳酸氢钠溶解度最小。
溶液配制与粗盐提纯题型五
41.(2025·福建三明·二模)配制6%的葡萄糖溶液用于农业育苗,操作正确的是
A.用量筒量取水时俯视读数,浓度偏小
B.将称好的葡萄糖直接倒入装水的量筒溶解
C.转移溶液时洒出少量,需重新配制
D.标签应注明“6%葡萄糖溶液”
【答案】D
【详解】A、用量筒量取水时,俯视液面,读数比实际液体体积大,会造成实际量取的水的体积偏小,则使溶质质量分数偏大,故选项说法错误。
B、量筒不能用于溶解物质,溶解溶质应用烧杯,故选项说法错误。
C、溶液具有均一性,将配制好的溶液转移到试剂瓶时,有液体洒出,溶质质量分数不变,无需重新配制,故选项说法错误。
D、配制的是6%的葡萄糖溶液,所以标签应注明“6%葡萄糖溶液”,故选项说法正确。
故选D。
42.(2025·福建·二模)实验是学习化学的重要途径。下列实验能达到目的的是
A.甲:配制溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液
B.乙:收集二氧化碳气体并验满
C.丙:验证质量守恒定律
D.丁:测定空气中氧气的体积分数
【答案】B
【详解】A.配制溶质质量分数为10%NaOH溶液,称量NaOH时应使用玻璃器皿,故选项A错误,不符合题意;
B.二氧化碳的验满方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,观察木条是否熄灭,故选项B正确,符合题意;
C.碳酸钠和盐酸反应会产生气体,在敞口装置中气体会逸出,不能验证质量守恒定律,故选项C错误,不符合题意;
D.木炭在空气中充分燃烧会生成CO2气体,瓶内压强变化不大,无法用丁实验测定空气中氧气的体积分数,故选项D错误,不符合题意;
故选B。
【点睛】本题考查了溶液的配制,气体验满,质量守恒定律的验证,空气中氧气含量的测定。
43.(2025·福建莆田·二模)太空种菜,“植”得期待。
(1)研究太空种菜的意义 (写一点)。
(2)植物呼吸作用需要的氧气,部分来自于系统循环再生水的电解,电解水反应的化学方程式为 。
(3)种植蔬菜时需要施用植物营养液,下表是某浓缩营养液的配方。
成分
KNO3
溶质质量分数
8.08%
1.53%
4.93%
①配制该营养液时,溶解的过程中溶液温度 (填“升高”或“降低”或“不变”)。
②浓缩营养液中含有 g。
③浓缩营养液不能直接用于蔬菜种植,需要加水稀释到一定浓度,下列仪器在稀释过程中不需要用到的是 (填字母)。
A.量筒 B.胶头滴管 C.烧杯 D.托盘天平
(4)植物的蒸腾作用可以实现密闭系统内水的净化,为航天员补充纯净的水。蒸腾作用相当于净水方法中的 。
【答案】(1)为航天员提供食物、氧气和水
(2)
(3) 降低 0.493 D
(4)蒸馏
【详解】(1)研究太空种菜的意义是为航天员提供食物、氧气和水;
(2)水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为;
(3)①硝酸铵固体溶于水吸热,则配制该营养液时,溶解的过程中溶液温度降低;
②由表格数据可知,某浓缩营养液中硫酸镁的溶质质量分数为4.93%,则浓缩营养液中含有;
③在稀释过程中需要用到的仪器是量筒、胶头滴管和烧杯,不需要用到的仪器是托盘天平,故选:D;
(4)植物的蒸腾作用可以实现密闭系统内水的净化,为航天员补充纯净的水,蒸腾作用相当于净水方法中的蒸馏。
44.(2025·福建·二模)化学是一门以实验为基础的科学,科学的许多发现和研究成果都是通过实验得到的。请你完成以下实验活动。
【活动一】在农业生产上,常用质量分数为16%的氯化钠溶液选种,现要配制150g这种溶液,请回答下列问题。
(1)需称量氯化钠的质量是 。
(2)如图1图示实验中,正确的操作顺序是 (填序号)。
【活动二】制备与生产流程的探究。
某火力发电厂产生的固体废弃物粉煤灰(粉末)中含有较多的氧化铝(其他能与酸反应的成分忽略不计)。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图2,请回答下列问题。
(3)加酸时,为了使反应更充分,可采用的实验操作是 。
(4)写出步骤①中发生反应的化学方程式 。
(5)氨水的pH 7(填“>”“<”“=”)。
(6)该工艺的价值在于 。
【答案】(1)24g
(2)②④⑤③①
(3)搅拌
(4)
(5)>
(6)实现废弃物再利用,节约资源
【详解】(1)根据溶质质量 = 溶液质量 × 溶质质量分数,已知溶液质量为150g,溶质质量分数为16%,则氯化钠质量。
(2)配制溶液的步骤为计算、称量、量取、溶解,图中①是溶解,②是取药品,③是量取水倒入烧杯,④是称量药品,⑤是将药品倒入烧杯,所以正确顺序是②④⑤③①。
(3)加酸时,为使反应更充分,可以搅拌(使反应物充分接触)或者将粉煤灰粉碎(增大反应物接触面积) 。
(4)经过步骤①②,得到Al2(SO4)3,说明步骤①加入的酸是硫酸,粉煤灰(粉末)中含有较多的氧化铝(其他能与酸反应的成分忽略不计),则发生的反应是氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝、水,化学方程式为。
(5)氨水是碱性溶液,碱性溶液的pH>7。
(6)该工艺从粉煤灰中提取氧化铝,粉煤灰是固体废弃物,所以价值在于实现了废弃物的再利用,节约了资源等。
45.(2025·福建泉州·二模)氯化钠在生产生活中应用广泛。
(1)农业上常用16%的NaCl溶液选种。其原理是:饱满种子的密度比16%NaCl溶液的密度略大,而干瘪种子的密度比16%NaCl溶液的密度小。
①配制200g16%的NaCl溶液,需要NaCl的质量是 g,使用托盘天平称量时,若指针向右偏,应该进行的操作是 。
②量取一定量水的操作中,使用的仪器有 ,若仰视刻度线会导致配制的溶液溶质质量分数 (填“偏大”或“偏小”)。
③某同学将若干南瓜种子放入配制好的溶液中选种,若观察到 ,说明大多数种子饱满。
(2)《天工开物》记载井盐的生产过程“汲水而上,入于釜中煎炼,顷刻结盐,色成至白”。“井盐”主要成分为NaCl,含KNO3等杂质。NaCl和KNO3的溶解度曲线如图1所示。
①“煎炼”指的是 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
②将t2℃NaCl和KNO3的饱和溶液分别降温至t1℃,此时溶液中溶质质量分数:ω(NaCl) ω(KNO3)(填“>”“=”或“<”)。
③t1℃时,将16gKNO3固体加入试管中,再加入50g水,充分振荡后所得溶液的质量为 g,如图2所示,将试管放入盛有水的烧杯中,向烧杯中加入适量的硝酸铵固体,试管中可观察到的现象是 。
【答案】(1) 32 用药匙添加氯化钠固体至天平平衡 量筒、胶头滴管 偏小 大多数种子下沉
(2) 蒸发结晶 > 59 试管中固体先增多,一段时间又减少
【详解】(1)①配制200g 16%的NaCl溶液,需要NaCl的质量为200g×16%=32g,使用托盘天平称量时,若指针向右偏,说明左盘药品质量小,则应用药匙添加氯化钠固体至天平平衡;
②量取一定量水的操作中,使用的仪器有量筒、胶头滴管,先向量筒中倾倒水,接近刻度线时,改用胶头滴管滴加;用量筒量取水时,若仰视读数,读数偏小,实际量取水的体积偏大,溶液质量偏大,会导致配制溶液的溶质质量分数偏小;
③某同学将若干南瓜种子放入配制好的溶液中进行选种,种子饱满则密度大,放入溶液中会下沉,所以如果观察到大多数种子下沉,说明大多数种子饱满;
(2)①入于釜中煎炼,顷刻结盐,指的是蒸发水分,氯化钠溶液达到饱和,结晶析出氯化钠晶体,所以“煎炼”指的是蒸发结晶;
②根据溶解度曲线,氯化钠和硝酸钾的溶解度都随温度的升高而增大,降温后,两饱和溶液均为晶体析出,所得溶解仍饱和,t1℃时,氯化钠的溶解度大于硝酸钾,则氯化钠饱和溶液的溶质质量分数大于硝酸钾;
③t1℃时,硝酸钾的溶解度为18g,即100g水中最多能溶解硝酸钾18g,将16gKNO3固体加入试管中,再加入50g水,充分振荡后,最多能溶解硝酸钾9g,则所得溶液的质量为9g+50g=59g;如图2所示,将试管放入盛有水的烧杯中,向烧杯中加入适量的硝酸铵固体,硝酸铵溶解于水时吸热,溶液温度降低,硝酸钾溶液会析出晶体,则试管中可观察到的现象是试管中固体先增多,一段时间后,温度恢复到室温,试管中的固体又减少。
46.(2025·福建福州·二模)实验室要配制50g质量分数为16%的NaCl溶液模拟农业上选种实验,配制过程包括如下操作。请回答:
(1)溶解时用玻璃棒搅拌的目的是 。
(2)该实验中量取水的体积应为 mL(水的密度为1g/cm3)量水时若仰视读数,则配制的溶液溶质质量分数会 。(填“偏大”或“偏小”)那么选出沉下的种子相较于之前更 。(填“优”或“次”)
(3)图示中正确的操作顺序为______(填字母)。
A.④②⑤①③ B.①②③④⑤ C.④⑤②③①
(4)溶解度曲线中的任何一点都表示溶液的一种特定状态,当溶液状态发生变化时,表示溶液状态的点的位置(坐标)也将发生相应的改变。如图一是甲物质的溶解度曲线。
如图二表示在t2℃向25g固体甲中分批次加入水,充分搅拌,结果如图所示(温度不变):
①根据(图一)分析,能表示甲的饱和溶液的点是 (填A或B)。
②根据(图二)分析,一定是甲的饱和溶液的是 (填序号)。
③根据(图二)分析,t2℃时,甲的溶解度可能为 。
A.50g B.25g C.40g D.
【答案】(1)加快氯化钠的溶解速率
(2) 42 偏小 次
(3)A
(4) A ②③ C
【详解】(1)在溶解过程中,用玻璃棒搅拌,通过搅拌的机械作用,能加速溶质(氯化钠)在溶剂(水)中的扩散,从而加快溶解速率。
(2)配制50g质量分数为16%的NaCl溶液,所需氯化钠的质量为,则需要水的质量为,因为水的密度为1g/cm3,根据V=ρm(V是体积,m是质量,ρ是密度),所以水的体积为。
量水时仰视读数,会导致读数比实际量取的水的体积偏小,即实际量取的水偏多,溶剂质量偏大时,配制的溶液溶质质量分数会偏小;
在农业选种中,溶质质量分数合适的氯化钠溶液能选出更优的种子。当溶液溶质质量分数偏小时,溶液密度偏小,选出沉下的种子相较于之前更次。
(3)配制一定溶质质量分数溶液的步骤为:计算、称量(称取溶质)、量取(量取溶剂)、溶解、装瓶贴标签。图中④是用药匙取出药品,②是称取氯化钠,⑤是将称好的氯化钠倒入烧杯,①是量取水倒入烧杯,③是搅拌溶解,所以正确顺序是④②⑤①③,选 A。
(4)①在溶解度曲线上的点表示该温度下的饱和溶液,曲线下方的点表示该温度下的不饱和溶液。A 点在溶解度曲线上,所以能表示甲的饱和溶液的点是 A。
②图二中,②③烧杯中都有未溶解的固体,说明溶液达到了饱和状态;④⑤中固体全部溶解,且⑤中的溶剂比④多,则⑤一定不饱和,无法确定④是否饱和,所以一定是甲的饱和溶液的是②③ 。
③在t2℃时,向25g固体甲中分批加水,加75g水时固体全部溶解,加50g水时还有固体未溶解,说明t2℃时50g水中最多溶解甲的质量小于25g,75g水中能溶解25g甲。设t2℃时甲的溶解度为S,根据溶解度定义(此时按刚好完全溶解计算),可得,溶解度应大于或等于;又因为50g水溶解不了25g甲,所以溶解度应小于,结合选项,可能是40g,选 C。
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