内容正文:
任务一 海洋化学资源
流程图
1.[问题思考]海水提镁:流程中要进行:MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2→Mg的转化过程的目的是______________________________________________________,
能否电解氯化镁溶液制取镁________,如果不能,还要进行________操作。依次写出各步中涉及的化学方程式并注明反应的类型:
①__________________________________________________________________;
②__________________________________________________________________;
③__________________________________________________________________。
2.[应用体验]
粗盐提纯:除去难溶性杂质后的食盐水中还含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子,为得到较纯的氯化钠,进行如下的实验操作:①加入过量的Na2CO3溶液;②加入过量的BaCl2溶液;③加入过量的NaOH溶液;④加入适量的盐酸调节溶液的pH等于7;⑤过滤;⑥蒸发。正确的操作顺序是________(填字母),操作①加入过量的碳酸钠溶液的目的是_______________________________________,
反应的化学方程式为___________________________________________________
_____________________________________________________________________;
操作④加入适量盐酸的目的是__________________________________________,
通过操作⑤所得沉淀有________种。
海水中的物质
1.(2024·滨州中考)海洋是人类千万年来取之不尽,用之不竭的资源宝库。下列关于海洋中物质的说法正确的是( )
A.“可燃冰”燃烧后几乎不产生任何残渣和废气
B.海水“晒盐”后剩余的母液一定是氯化钠的不饱和溶液
C.海水淡化只能得到淡水,剩余物质不再有任何利用价值
D.海水中溶有大量的盐类,其中含量最多的盐是氯化镁
2.(2024·烟台中考)海洋是巨大的资源宝库,如图是从海水中获取淡水的简易装置,下列说法错误的是( )
A.水杯中的水是淡水
B.该过程中水分子大小发生改变
C.该过程中用到蒸馏的方法
D.获取淡水的快慢与温度有关
海底矿物
3.下列有关海洋资源的说法不正确的是( )
A.在合理开发海洋资源的同时,应注重保护海洋环境
B.海水中溶解有大量的盐,约占海水总质量的96.5%
C.海底蕴藏丰富的煤、石油、天然气和“可燃冰”
D.海底蕴藏着多金属结核,也称锰结核
4.2023年8月23日,烟台绿色低碳高质量发展大会上展示了我国生产的全球最大的海上钻井平台“蓝鲸一号”带领我国进入可燃冰开采时代。可燃冰(普遍认为其化学式为CH4·8H2O)将点燃新能源时代的曙光。可燃冰的结构中甲烷分子(CH4)被包进水分子构成的“笼子”内。下列有关说法正确的是( )
A.用可燃冰作燃料会大大减弱温室效应
B.“笼子”内的甲烷分子不再运动
C.可燃冰中甲烷分子和水分子间存在间隔
D.可燃冰提供了水可能变成油的例证
海水提镁
5.海洋是一个巨大的资源宝库,我国坚持陆海统筹、发展海洋经济,科学开发海洋资源,保护海洋生态环境,维护海洋权益,建设海洋强国,据报道,60%的镁都是从海水中提取,下列生产镁的过程中的A、B、C均代表一种主要生成物。下列正确的是( )
A.A是生石灰,B是熟石灰,b过程放热
B.e过程化学能转化为电能
C.c、d操作是为了生成更多的氯化镁
D.在生产过程中没有发生分解反应
6.从海水中提取金属镁的过程如图所示,请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ发生化学反应的基本反应类型为__________。
(2)沉淀C的名称是________。
(3)步骤Ⅱ发生反应的化学方程式为______________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅲ中的生成物除金属镁,另一种生成物的化学式是__________。
1.海洋化学流程中的几个细节
(1)海水提镁:①MgCl2―→Mg(OH)2―→MgCl2流程,目的是富集镁离子;②电解的是氯化镁的固体而不是溶液。
(2)粗盐提纯:①滴加碳酸钠溶液的步骤必须放在滴加氯化钡溶液的后面,以防止多余的氯化钡无法被除去;②过滤完后才能在滤液中加盐酸。
2.可循环利用物质的判断
(1)在流程中,在一个反应被消耗,却在流程中的另一个反应中又产生的即为可循环利用的物质。
(2)有箭头时,可逆线表示的即为可循环利用的物质。
任务二 溶解度和溶解度曲线
[知识填充]
1.溶解度
(1)固体物质的溶解度
①概念:在______下,某固态物质在______g溶剂里达到________时所溶解的质量。
②影响因素
内因:溶质、溶剂本身的性质
外因:
(2)气体溶解度的影响因素:
①温度:在压强一定时,气体溶解度随温度升高而________;
②压强:在温度一定时,气体溶解度随压强升高而________。
2.溶解度曲线的意义
图例
意义
点
曲线上的点
表示物质在对应温度时的溶解度
曲线的交点
a.表示两物质在某温度时的溶解度________
b.表示两物质在该温度时饱和溶液溶质质量分数相等
线
表示物质的溶解度随温度改变而变化的趋势
面
曲线
下方
表示溶液为不饱和溶液
曲线
上方
表示溶液饱和且有未溶固体
如d点对于______来说是饱和溶液,对于______来说则为不饱和溶液
[应用体验]
根据溶解度曲线回答下面的问题
(1)a点时KNO3的溶解度________(填“>”或“<”或“=”,下同)NaCl的溶解度,两者的饱和溶液溶质质量分数:KNO3________NaCl。
(2)c表示30 ℃时KNO3的________(填“饱和”或“不饱和”)溶液,此时该物质的溶解度为______,溶解性为________。
(3)30 ℃时,将80 g KNO3加入50 g水中,得到的溶液为________(填“饱和”或“不饱和”)溶液,所得溶液中溶质的质量分数为________。
(4)从氯化钠溶液中获得氯化钠固体,可以采用的结晶方法为________。
(5)KNO3中含有少量的NaCl,若提纯KNO3固体,所用的结晶方法为________。
(6)d→b的方法为__________;d→c的方法为________。
溶解度
1.不同温度下KNO3的溶解度如表所示。下列说法正确的是( )
温度/℃
20
30
40
溶解度/g
31.6
45.8
63.9
A.20 ℃时,100 g KNO3饱和溶液中溶质质量为31.6 g
B.30 ℃时,100 g KNO3饱和溶液的溶质质量分数为45.8%
C.30 ℃时,将50 g KNO3放入100 g水中得到150 g溶液
D.40 ℃时,100 g水最多溶解63.9 g KNO3
2.(2024·河北中考)如表是KNO3和NaNO3在不同温度时的溶解度,小明用其中一种物质(X)进行了如图所示的实验(水蒸发忽略不计)。下列分析错误的是( )
温度/℃
20
40
60
溶解度/g
KNO3
31.6
63.9
110
NaNO3
88.0
103
125
A.X为NaNO3
B.③中溶液为X的不饱和溶液
C.④中溶液的质量为100 g
D.溶液中溶质的质量分数:②=③>④
溶解度曲线及应用
3.(2024·菏泽中考)生活在盐湖附近的人们习惯“冬天捞碱,夏天晒盐”,其中碱指的是Na2CO3,盐指的是NaCl,如图为二者的溶解度曲线。下列有关说法正确的是( )
A.冬天捞的碱中混有少量NaCl,可以采用降温结晶的方法提纯Na2CO3
B.t ℃时,Na2CO3溶液和NaCl溶液中溶质的质量分数相同
C.冬天温度低,NaCl比Na2CO3更易从湖水中结晶析出
D.实现NaCl溶液由不饱和溶液到饱和溶液的转化,只能采用增加溶质的方法
4.溶液的配制和应用在生活、生产中非常普遍。NaCl、KNO3物质的溶解度曲线如图:
(1)60 ℃时,50 g水中加入________硝酸钾恰好形成饱和溶液。
(2)提纯混合溶液中的硝酸钾,进行如图2实验,操作Ⅱ的方法名称为________。
(3)20 ℃时,将等质量的NaCl、KNO3固体分别加到盛有100 g水的烧杯中,充分搅拌后现象如图3,加热到60 ℃时现象如图4(不考虑水分蒸发)。根据NaCl、KNO3物质的溶解度曲线回答:甲烧杯中加入的固体是__________(填“KNO3”或NaCl”)。对乙烧杯中溶液的分析,正确的是________(填字母)。
A.从20 ℃升温到60 ℃,溶质质量没有改变
B.若对20 ℃溶液降温,一定会析出晶体
C.20 ℃时,溶质与溶剂的质量比为31.6∶100
D.60 ℃时,溶液一定是不饱和溶液
溶解度掌握的几个易错点
1.四要素:溶解度概念中包含了四方面的限定,即:温度(不指明温度,比较、描述溶解度都是错误的)、饱和状态、100 g溶剂、单位为g,可巧记为温、饱、剂、克。
2.溶解性等级划分:特指的是20 ℃时的溶解度,可用数轴法记忆:
3.溶解度与溶质质量分数的关系:饱和溶液溶质的质量分数=×100%,即溶解度越大,饱和溶液溶质的质量分数越大,反之亦然。溶液不饱和时则不一定有此规律。
任务三 碳酸氢钠和碳酸钠
1.[概念对比]
(1)盐:是指由金属阳离子(或________)与酸根阴离子形成的化合物。
(2)复分解反应
①定义:复分解反应是指_____________________________________________。
②特点:只交换成分,化合价不变。
③条件:反应中要有________或________或________生成;在碱+盐、盐+盐的反应中,反应物必须均可溶于水。
④实质:酸、碱、盐之间发生的复分解反应,其实质是粒子之间相互结合,生成______________或________或__________。
⑤对复分解反应条件、实质的应用。判断物质(或离子)的共存问题:凡能相互结合生成沉淀、气体或水的物质(或离子)就不能共存。
2.[教材实验]
纯碱的性质
【实验操作】将四种物质分别加到盛有碳酸钠溶液的试管中
【现象与解释】
(1)A试管中溶液变红,说明碳酸钠溶液显 ________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)B试管中的现象是___________________________________________________,
若用硫酸代替盐酸,发生反应的化学方程式为
_____________________________________________________________________。
(3)D试管发生反应的化学方程式为_______________________________________
_____________________________________________________________________。
【实验结论】碳酸钠能与________、部分碱、部分盐发生反应。
【拓展思维】盐的化学性质:“盐四条”
3.[应用体验]
将下列物质及其用途连一连
Na2CO3 作发酵粉
NaHCO3 作建筑材料
NaCl 作调味品
CaCO3 用作钡餐
BaSO4 生产洗涤剂
Ca(OH)2 改良酸性土壤
碳酸氢钠的性质及应用
1.下列有关NaHCO3的说法不正确的是( )
A.类别:盐
B.溶解性:难溶于水
C.俗名:小苏打
D.用途:治疗胃酸过多
2.碳酸氢钠(NaHCO3)是一种重要的化工原料。某化学兴趣小组同学对碳酸氢钠的性质进行探究。
【实验探究】
探究1:NaHCO3溶液的酸碱性
用玻璃棒蘸取碳酸氢钠溶液滴在pH试纸上,并与标准比色卡对照,读出pH约为10,由此得出结论:
(1)NaHCO3溶液显________(填“酸性”“中性”或“碱性”) 。
探究2:NaHCO3的热稳定性
【查阅资料】
Ⅰ.碳酸氢钠受热容易分解,生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。
Ⅱ.碳酸钠溶液呈碱性。
【进行实验】
为了验证碳酸氢钠受热时会分解,兴趣小组的同学取一定质量的碳酸氢钠在铜片上加热,如图所示。
(2)加热一段时间后,观察到烧杯内壁有____________________。
(3)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,倒入适量的澄清石灰水,振荡,观察到澄清石灰水变浑浊。写出该反应的化学方程式:____________________________
_____________________________________________________________________。
(4)兴趣小组的同学认为:充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na2CO3。兴趣小组为了确定反应后的固体产物成分进行以下实验,请填写下表:
实验
实验现象
结论
实验一:取少量反应后的固体产物溶于水,滴入几滴酚酞溶液
溶液变成红色
固体产物是NaOH,而不是Na2CO3
实验二:取少量反应后的固体产物溶于水,加入过量氯化钙溶液
________
________
________
固体产物是Na2CO3,而不是NaOH
实验三:_________________
__________________
产生大量气泡
固体产物是Na2CO3,而不是NaOH
【讨论与评价】(5)实验一的结论与实验二、实验三的结论相反,在讨论时,兴趣小组的同学认为方案一的结论不正确,他们的理由是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
【总结】(6)请写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式:_____________________________________________________________________。
碳酸钠的性质及应用
3.以典型物质为核心,进行问题的设置与整合,是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。小洋同学在小组合作学习过程中,对碳酸钠的相关问题,以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际,解决问题:
(1)碳酸钠的物质类别为________。
(2)除去氯化钠溶液中的氯化钙的方法为__________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)工业上可以用碳酸钠进一步制取烧碱,反应的化学方程式为_____________________________________________________________________。
(4)向碳酸钠溶液中滴加几滴无色酚酞溶液,现象为_____________________________________________________________________。
(5)向碳酸钠溶液中滴加过量稀盐酸,反应的微观实质为_____________________________________________________________________。
4.化学课堂上,同学们分小组合作探究碳酸钠的性质,请你参与探究并填空。
【实验记录与分析】
实验一
实验二
实验三
实验四
实验操作
实验现象
溶液由无色变为红色
________
生成白色沉淀
生成白色沉淀
实验结论
碳酸钠溶液显______性
碳酸钠能与盐酸发生反应
碳酸钠能与氢氧化钙发生反应
________
________
【反思与拓展】
(1)甲同学分析实验一得出:盐溶液________(填“一定”或“不一定”)显中性。
(2)乙同学用稀硫酸代替实验二中的稀盐酸进行探究,发现实验现象相同。从微观角度分析,这是因为稀盐酸和稀硫酸中都含有________。
(3)丙同学对比实验三和实验四的现象,从微观角度分析,两个反应的实质相同,溶液中相互结合的离子都是____________________。
复分解反应的实质及应用
5.在“宏观—微观”之间建立联系是化学独特的思维方式。如图是两物质间反应的微观示意图,下列有关说法正确的是( )
A.该反应不属于复分解反应
B.反应前后数量没有变化的粒子是Na+、Cl-和H2O
C.该反应的微观实质是H+和结合生成H2O和CO2
D.碳酸钠溶液过量时溶液呈中性
6.(2024·滨州中考)下列各组离子在pH=12的溶液中能大量共存的是( )
A.H+、、Ba2+、Cl-
B.Ag+、、Mg2+、Na+
C.Ca2+、、、
D.Na+、K+、、Cl-
物质、离子能否共存的判断
1.方法
(1)溶液中物质(或离子)共存的条件:①组内物质均可溶;②在同一溶液中相互间不能发生反应,即不会结合生成沉淀、气体或水。
(2)不能共存的物质(或离子)
①生成难溶物或微溶物:如与Ba2+、Ag+;OH-与Cu2+、Fe3+、Mg2+、Al3+;Ag+与Cl-、;Mg2+、Ba2+、Ca2+与都不能大量共存。
②生成气体或挥发性物质:如与OH-,H+与、等不能大量共存。
③生成水:OH-与H+不能大量共存。
2.误区规避
另外,还应该注意题中的附加隐含条件的应用规律:
(1)溶液无色透明时,则溶液中肯定没有有色离子。常见的有色离子有Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、(紫色)。
(2)溶液的酸碱性。
1.(2024·眉山中考)我国科学家侯德榜在下列哪种物质的制备中做出了杰出的贡献( )
A.苛性钠 B.碳酸钠
C.硫酸 D.硝酸
2.(2024·扬州中考)海洋是宝贵的资源。下列说法不正确的是( )
A.海水中含有丰富的矿物质
B.海水经过滤可获得饮用水
C.海水经蒸发可获得粗盐
D.利用海洋潮汐能可以发电
3.(2024·广安中考)KNO3、KCl可用作钾肥,对大豆的生长具有重要的作用。KNO3、KCl的溶解度随温度变化的曲线如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.a点表示在18 ℃时,KCl和KNO3的溶解度相同
B.在70 ℃时,将238 g KNO3的饱和溶液降温至40 ℃,析出74 g KNO3
C.d点对应的KNO3溶液为饱和溶液
D.e点对应的KCl饱和溶液中溶质的质量分数为40%
4.(2024·盐城中考)通过观察可以发现,四幅画面中操作规范的是( )
A.称量 B.溶解
C.过滤 D.蒸发
5.(2024·青岛中考)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( )
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
6.下列各组物质在水溶液中能大量共存且无色的是( )
A.HCl K2SO4 Na2CO3
B.CuCl2 Na2SO4 NaCl
C.NaOH K2CO3 NaCl
D.BaCl2 KNO3 Na2SO4
7.(2024·苏州中考)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( )
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
8.(2024·自贡中考)部分酸和盐的溶解性表(室温)如表所示。下列说法错误的是( )
H+
溶、挥
溶、挥
溶
溶、挥
Ca2+
溶
溶
微
不
Mg2+
溶
溶
溶
微
A.盐酸是挥发性酸
B.室温下CaCO3不溶于水
C.室温下水中溶解度:Ca(NO3)2>CaSO4
D.室温下Mg(NO3)2溶液与CaCl2溶液混合可发生反应
9.厨房里有两瓶白色固体,分别为食盐(NaCl)和纯碱(Na2CO3)。
(1)可用于腌制肉类和蔬菜,使食物不易腐败的是________。
(2)为鉴别这两种物质,某同学取少量白色固体,进行如下实验。
方案一:分别滴加少量食醋,有气泡产生的是________。
方案二:加水溶解,分别滴加________溶液,有沉淀产生的是纯碱。
10.(2024·广东中考)【科学探究】盐湖蕴藏着丰富的资源。兴趣小组围绕盐湖展开相关的探究活动。
(1)探源盐文化
ⅰ.《说文解字》云:“盐,卤也”。甲骨文中的“卤”(如图1)蕴含的获取盐的方法是_________________________________________________________________。
ⅱ.夏天晒“盐”得到的NaCl的用途有____________(写一种),冬天捞“碱”得到的Na2CO3的俗称是________。
(2)探秘冬天捞“碱”
据图2分析,冬天适合捞“碱”的原因是_________________________________
_____________________________________________________________________。
将含Na2CO3和NaCl的模拟盐湖水降温结晶,检验得到的晶体中是否含有NaCl。
【查阅资料】AgCl为白色固体,不溶于水和稀硝酸;Ag2SO4为白色固体,微溶于水。
【方案研讨】(3)
方案
方案设计
评价交流
1
取样,溶解,滴加少量AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则含有NaCl
教师指出该方案不严谨,原因是Ag2CO3也为白色沉淀
2
取样,溶解,先滴加过量稀盐酸,再滴加少量AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则含有NaCl
滴加稀盐酸发生反应的化学方程式为_______________________
________;有同学提出该方案也不严谨,原因是______________
____________________________
____________________________
【方案优化】
(4)将方案2中的稀盐酸换成______(填字母)。
a.CaCl2溶液 b.稀硝酸 c.稀硫酸
【实验及结果】实施优化后的方案,结果表明含有NaCl。
【废液处理】
(5)提出合理处理实验废液的措施:______________________________________
___________________________________________________________(写一条)。
课后检测,请完成限时提能训练(八)
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第八单元 海洋化学资源的利用
单元体系构建
①MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2、+2HCl===MgCl2+2H2O、MgCl2Mg+Cl2↑ ②低温、高压 ③CH4+2O2CO2+2H2O ④多级闪急蒸馏法 ⑤一定温度 ⑥100 ⑦饱和状态 ⑧难溶 ⑨微溶 ⑩可溶 ⑪易溶 ⑫碱 ⑬Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ ⑭===CaCO3↓+2NaOH +Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl
深化研讨 任务达成
任务一
基础知识储备
1.富集镁离子(或获得更为纯净的氯化镁) 不能 蒸发 MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2、复分解反应 Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O、复分解反应 MgCl2Mg+Cl2↑、分解反应
2.②③①⑤④⑥(合理即可) 除去氯化钙和多余的氯化钡 Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl、Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl 除去多余的碳酸钠和氢氧化钠 4
任务目标达成
1.A [“可燃冰”的主要成分是甲烷的水合物,燃烧后几乎不产生任何残渣和废气,A正确;海水“晒盐”后剩余的母液不能继续溶解氯化钠,一定是氯化钠的饱和溶液,B错误;海水淡化能得到淡水,剩余物质有着很大的利用价值,海水淡化后得到的剩余物质中含有NaCl、MgCl2等,可用于工业生产食盐和提取镁等,C错误;海水中溶有大量的盐类,其中含量最多的盐是氯化钠,D错误。]
2.B [从海水中获取淡水的原理是通过蒸发,使海水中的水分变成水蒸气,然后遇冷变成水滴到水杯中,水杯中的水是淡水,A正确;蒸发时,水分子之间的间隔变大,水分子本身的大小不变,B错误;该过程中用到的是蒸馏的方法,C正确;温度越高,水分蒸发越快,获取淡水越快,D正确。]
3.B [在合理开发海洋资源的同时,应注重保护海洋环境,防止污染,A正确;海水中溶解有大量的盐,约占海水总质量的3.5%,B错误;海底蕴藏丰富的煤、石油、天然气和“可燃冰”,C正确;海底蕴藏着多金属结核,也称锰结核,D正确。]
4.C [用可燃冰作燃料仍会产生二氧化碳,不会减弱温室效应,A不正确;分子始终在不断地运动,B不正确;分子间存在着一定的间隔,C正确;水中不含有碳元素,不可能变成含碳元素的油,D不正确。]
5.A [海水制镁的主要流程为高温条件下分解贝壳,生成氧化钙和二氧化碳,再将氧化钙与水混合后生成的氢氧化钙加入海水中,Ca(OH)2与海水中存在的氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,再向氢氧化镁中加入适量稀盐酸得到氯化镁溶液,最后电解氯化镁得到纯净的镁。
由分析可知:A是生石灰、B是熟石灰,b过程为氧化钙和水反应生成氢氧化钙属于放热反应,A正确;e过程为MgCl2在通电的条件下发生反应生成Mg和Cl2,因此该过程电能转化为化学能,B不正确;c、d操作不能生成更多的氯化镁,C不正确;a、e为分解反应,D不正确。]
6.解析:(1)石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温条件下发生分解反应生成氧化钙和二氧化碳,石灰乳是氢氧化钙的悬浊液,所以反应Ⅰ是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,符合“多变一”的特点,属于化合反应。
(2)海水中含有丰富的氯化镁,步骤Ⅱ是氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,所以沉淀C的名称是氢氧化镁。
(3)步骤Ⅱ是氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,化学方程式为Ca(OH)2+MgCl2===CaCl2+Mg(OH)2↓。
(4)步骤Ⅲ中氯化镁通电生成镁,根据质量守恒定律,反应前后元素种类和数目不变,生成物除金属镁,另一种生成物由氯元素组成,所以应是氯气,化学式为Cl2。
答案:(1)化合反应 (2)氢氧化镁
(3)Ca(OH)2+MgCl2===CaCl2+Mg(OH)2↓
(4)Cl2
任务二
基础知识储备
1.(1)①一定温度 100 饱和状态 ②增大 变化不大 减小 (2)减小 增大
2.相等 氯化钠 硝酸钾
[应用体验] (1)= = (2)饱和 80g 易溶 (3)饱和 44.4% (4)蒸发结晶 (5)降温结晶 (6)降温 加溶质或恒温蒸发水
任务目标达成
1.D [20 ℃时,硝酸钾的溶解度为31.6 g,含义是20 ℃时,100 g水中最多能溶解31.6 g硝酸钾,形成饱和溶液131.6 g,则20 ℃时,131.6 g KNO3饱和溶液中溶质质量为31.6 g,A错误;30 ℃时,100 g KNO3饱和溶液的溶质质量分数为×100%<45.8%,B错误;30 ℃时,硝酸钾的溶解度为45.8 g,则30 ℃时,将50 g KNO3放入100 g水中,最多溶解45.8 g,得到45.8 g+100 g=145.8 g溶液,C错误;40 ℃时,硝酸钾的溶解度为63.9 g,即40 ℃时,100 g水最多溶解63.9 g KNO3,D正确。]
2.C [40 ℃时,硝酸钾的溶解度为63.9 g,硝酸钠的溶解度为103 g,向40 ℃时的100 g水中加入100 g X,全部溶解,温度恢复至40 ℃时,烧杯中没有固体析出,则X为NaNO3,A正确;②中溶液平均分成两等份,其中一份温度升高至60 ℃,60 ℃时,硝酸钠的溶解度为125 g,温度升高,硝酸钠的溶解度增大,则③中溶液为X的不饱和溶液,B正确;②中溶液平均分成两等份,其中一份溶液中溶质的质量为50 g,溶剂的质量为50 g,降温至20 ℃,20 ℃时,硝酸钠的溶解度为 88.0 g, 该温度下50 g水中最多能溶解44 g硝酸钠,④中溶液的质量为50 g+44 g=94 g,C错误;溶液具有均一性,其中一份温度升高至60 ℃时,溶液的组成没有发生改变,则溶质的质量分数:②=③;另一份降温至20 ℃,有晶体析出,溶液中溶质的质量分数减小,则溶液中溶质的质量分数:②=③>④,D正确。]
3.A [碳酸钠的溶解度受温度变化影响较大,氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,冬天捞的碱(碳酸钠)中混有少量 NaCl,可以采用降温结晶的方法提纯碳酸钠,A正确;t ℃时,碳酸钠和氯化钠的溶解度曲线交于一点,即t ℃时,碳酸钠和氯化钠的溶解度相等,则Na2CO3的饱和溶液和 NaCl的饱和溶液中溶质的质量分数相同,选项中没有指明溶液是否饱和,无法判断溶质的质量分数,B错误;碳酸钠的溶解度受温度变化影响较大,氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,冬天温度低,碳酸钠比氯化钠更易从湖水中结晶析出,C错误;氯化钠的溶解度随温度升高而增大,实现 NaCl 溶液由不饱和溶液到饱和溶液的转化,可采用增加溶质、蒸发溶剂或降低温度等方法,D错误。]
4.解析:(1)60 ℃时,硝酸钾的溶解度为110 g,所以50 g水中加入55 g硝酸钾恰好形成饱和溶液。
(2)由图可知,硝酸钾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,提纯硝酸钾可用冷却热饱和溶液的方法,故操作Ⅰ是蒸发浓缩,操作Ⅱ是降温结晶,再经操作Ⅲ过滤将硝酸钾晶体和溶液分开,故操作Ⅱ的名称为降温结晶。
(3)20 ℃时,将等质量的NaCl、KNO3固体分别加入盛有100 g水的烧杯中,甲部分溶解,乙全部溶解,说明乙溶解度大,由图1可知,甲为硝酸钾,乙为氯化钠,据此分析。从 20 ℃ 升温到60 ℃,氯化钠溶解度缓慢变大,溶质质量没有改变,A正确;乙烧杯中溶液可能是不饱和溶液,且未说明降温多少,则若对20 ℃溶液降温,不一定会析出晶体,B错误;20 ℃时,硝酸钾有固体不溶解,说明加入溶质质量大于 31.6 g, 故该温度下,乙烧杯中溶质与溶剂的质量比大于31.6∶100,C错误;20 ℃时,乙烧杯中溶液可能是不饱和溶液,也可能是刚刚饱和,升高温度,溶解度变大,60 ℃时,溶液一定是不饱和溶液,D正确。
答案:(1)55 g (2)降温结晶 (3)KNO3 (4)AD
任务三
基础知识储备
. (2)①两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应 ③沉淀 气体 水 ④沉淀 气体 水
2.(1)碱性 (2)有气泡冒出 H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+H2O+CO2↑ (3)Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH 酸
3.
任务目标达成
1.B [NaHCO3是由金属阳离子和酸根阴离子构成的,属于盐,A正确;NaHCO3易溶于水,其水溶液显碱性,B错误;NaHCO3的俗名叫小苏打,C正确;NaHCO3可以与胃液中的盐酸反应,使胃液中的酸性降低,治疗胃酸过多,D正确。]
2.解析:(1)碳酸氢钠溶液pH约为10,显碱性。
(2)碳酸氢钠受热分解时有水生成,所以加热一段时间后,倒扣的烧杯内壁有水珠出现。
(3)二氧化碳使澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
(4)实验二:取少量反应后的固体产物溶于水,加入过量氯化钙溶液,Na2CO3和氯化钙反应生成白色沉淀,所以实验现象为产生白色沉淀;实验三的实验现象是产生大量气泡,Na2CO3和酸反应会产生二氧化碳气体,所以实验步骤为取少量反应后的固体产物,加入过量稀盐酸。
(5)实验一的结论明显是不正确的,因为NaOH和Na2CO3的溶液都显碱性,都能使滴酚酞溶液变红。
(6)通过实验二和实验三可知,碳酸氢钠受热分解后的固体产物是Na2CO3,所以碳酸氢钠受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
答案:(1)碱性 (2)水珠(或水雾) (3)Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O (4)产生白色沉淀 取少量反应后的固体产物,加入过量稀盐酸 (5)碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞溶液变成红色 (6)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
3.解析:(1)碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐。
(2)氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,故除去氯化钠溶液中的氯化钙的方法为向氯化钠和氯化钙的混合溶液中加入过量碳酸钠溶液,过滤后加入适量盐酸。
(3)用碳酸钠制取烧碱的反应为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,该反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH。
(4)向碳酸钠溶液中滴加几滴无色酚酞溶液,碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红,故现象为溶液由无色变为红色。
(5)向碳酸钠溶液中滴加过量稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的微观实质为氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳分子和水分子。
答案:(1)盐
(2)向氯化钠和氯化钙的混合溶液中加入过量碳酸钠溶液,过滤后加入适量盐酸
(3)Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
(4)溶液由无色变成红色
(5)氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳分子和水分子
4.解析:【实验记录与分析】 实验一:实验现象是溶液由无色变为红色,因为酚酞溶液遇碱性溶液会变红,所以该实验可以得出的结论是碳酸钠溶液显碱性;实验二:碳酸钠能与盐酸发生反应生成二氧化碳气体,所以实验现象应该是固体粉末消失,有气泡产生;实验四中生成白色沉淀,是因为氯化钙溶液和碳酸钠溶液反应生成了碳酸钙沉淀,该实验可以得出的结论是碳酸钠能与氯化钙发生反应。
【反思与拓展】(1)甲同学根据实验一的现象,可知碳酸钠溶液显碱性,故可以得出结论:盐溶液不一定显中性。(2)乙同学用稀硫酸代替实验二中的稀盐酸进行探究,发现实验现象相同,说明稀硫酸也能和碳酸钠反应生成二氧化碳气体。从微观角度分析,是因为稀盐酸和稀硫酸中都含有氢离子(或H+),氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳和水。(3)实验三和实验四的现象都是生成白色沉淀,这是因为两个反应中都生成难溶于水的碳酸钙。从微观角度分析,两个反应的实质相同,溶液中相互结合的离子都是钙离子和碳酸根离子(或Ca2+和。
答案:固体粉末消失,有气泡产生 碱 碳酸钠能与氯化钙发生反应 (1)不一定 (2)氢离子(或H+) (3)钙离子和碳酸根离子(或Ca2+和
5.C [碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、碳酸,碳酸分解成水和二氧化碳,碳酸钠与盐酸反应是由两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,该反应符合复分解反应的特征,A不正确;该反应过程中,碳酸根离子和氢离子反应生成水和二氧化碳,钠离子、氯离子没有变化,但是该过程中有水生成,所以水分子数目变多,B不正确;该反应中,氯离子和钠离子反应前后都没有发生变化,该反应的微观实质为碳酸根离子和氢离子反应生成二氧化碳和水,C正确;碳酸钠溶液过量时,溶液中含有碳酸钠和氯化钠,碳酸钠溶液呈碱性,D不正确。]
6.D [pH=12的溶液显碱性,水溶液中含有大量的OH-。H+、OH-两种离子能结合生成水,Ba2+、两种离子能结合生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,A错误;Mg2+、Ag+会与OH-结合生成沉淀,不能大量共存,B错误;、OH-两种离子能结合生成一水合氨,Ca2+、两种离子能结合生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,C错误;离子间不会结合生成沉淀或气体或水,能大量共存,D正确。]
分层评价 即时反馈
1.B [我国化学家侯德榜在氨碱法的基础上,改良了制碱工艺,发明了联合制碱法,促进了世界制碱技术的发展,这里制备的碱是纯碱,是碳酸钠的俗称。]
2.B [海水中含有丰富的矿物质,A正确;过滤只能除去水中的难溶性杂质,海水经过滤,不能除去水中的可溶性杂质和细菌、病毒等,不可获得饮用水,B错误;海水中含有大量的氯化钠,海水经蒸发可获得粗盐,C正确;海洋中蕴含丰富的潮汐能,可利用海洋潮汐能发电,D正确。]
3.B [由题图可知,a点表示在22 ℃时(大于20 ℃),KCl和KNO3的溶解度相同,A错误;由题图可知,70 ℃ 时KNO3的溶解度为138 g,则70 ℃时 的饱和溶液中硝酸钾的质量为238 g××100%=138 g,在70 ℃时将238 g KNO3的饱和溶液降温至40 ℃,40 ℃时KNO3的溶解度为64 g,则析出KNO3的质量为138 g-64 g=74 g,B正确;由题图可知,d点在硝酸钾溶解度曲线下方,说明d点对应的KNO3溶液为不饱和溶液,C错误;由题图可知,e点表示40 ℃时氯化钾的溶解度为40 g,则e点对应的KCl饱和溶液中溶质的质量分数为×100%≈28.6%, D错误。]
4.B [托盘天平在称量时,要遵循“左物右码”原则,操作中砝码与粗盐位置放反,A不规范;溶解过程中使用玻璃棒搅拌,可以加速溶解,B规范;过滤操作要遵循“一贴二低三靠”原则,缺少玻璃棒引流,漏斗下端没有紧靠烧杯的内壁,C不规范;蒸发操作中要使用玻璃棒搅拌,防止受热不均,液体飞溅,D不规范。]
5.A [粗盐中含泥沙、MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,加入过量的氯化钡,氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,X、Y是氢氧化钠或碳酸钠,流程Ⅰ中只要氯化钡溶液放在碳酸钠溶液的前面,氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液的顺序能颠倒,A错误;生石灰是指氧化钙,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,B正确;依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,C正确;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,D正确。]
6.C [碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,不能大量共存,A不符合题意;氯化铜、硫酸钠、氯化钠互相交换成分不能形成沉淀、气体或水,可以大量共存,但是氯化铜溶液是蓝色的,B不符合题意;氢氧化钠、碳酸钾、氯化钠互相交换成分不能形成沉淀、气体或水,可以大量共存,且是无色溶液,C符合题意;氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠,不能大量共存,D不符合题意。]
7.D [根据题意,滴加Na2CO3溶液前,锥形瓶内溶液中阳离子含Ca2+、H+,A错误;向稀盐酸和CaCl2的混合溶液中加入碳酸钠溶液,盐酸先和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则沉淀完全时,锥形瓶内溶液的溶质是NaCl,B错误;碳酸钠溶液显碱性,碳酸钠和盐酸反应,则锥形瓶内溶液的酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强,C错误;根据B项分析,反应过程中氯离子数目没有改变,D正确。]
8.D [由部分酸和盐的溶解性表(室温)可知,盐酸是挥发性酸,A正确;由部分酸和盐的溶解性表(室温)可知,室温下CaCO3不溶于水,B正确;由部分酸和盐的溶解性表(室温)可知,硝酸钙溶于水,硫酸钙微溶于水,则室温下水中溶解度:Ca(NO3)2>CaSO4,C正确;Mg(NO3)2溶液与CaCl2溶液互相交换成分没有沉淀或气体或水生成,不能发生反应,D错误。]
9.解析:(1)食盐可以抑制细菌增殖,能延长食品的保质期,为了使肉类和蔬菜不易腐败,可选用食盐进行腌制。(2)为鉴别这两种物质,某同学取少量白色固体,进行实验。方案一:分别滴加少量食醋,纯碱和酸反应有气体生成,则有气泡产生的是纯碱。方案二:加水溶解,分别滴加氯化钙溶液,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,则有沉淀产生的是纯碱。
答案:(1)氯化钠 (2)纯碱 氯化钙
10.解析:(1)由图1可知,甲骨文中的“卤”蕴含的获取盐的方法是蒸发结晶;夏天晒“盐”得到的NaCl的用途有作调味品、腌制食物、医疗配制生理盐水、农业选种等;冬天捞“碱”得到的Na2CO3的俗称是纯碱、苏打;(2)由图2可知,冬天适合捞“碱”的原因是温度降低,碳酸钠的溶解度减小而析出晶体;(3)方案2中滴加稀盐酸是为了除去碳酸钠,发生的反应是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,化学方程式为Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑;有同学提出该方案也不严谨,原因是加入过量稀盐酸,引入了氯离子,无法验证得到的晶体中是否含有NaCl; 溶液中含有氯离子,会影响氯化钠的验证;b.稀硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、二氧化碳和水,能除去碳酸钠且不会引入氯离子,不会影响氯化钠的验证;c.稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钙、二氧化碳和水,硫酸钙微溶于水,硫酸根离子与银离子结合生成微溶于水的白色固体硫酸银,会影响氯化钠的验证。(5)实验废液中含有过量的稀硝酸,则处理实验废液的措施可以是加入适量的氢氧化钠溶液来中和废液中的硝酸,再将处理后的废液倒入指定的废液缸中。
答案:(1)ⅰ.蒸发结晶 ⅱ.作调味品、腌制食物、医疗配制生理盐水、农业选种 纯碱、苏打 (2)温度降低,碳酸钠的溶解度减小而析出晶体 (3)Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ 加入过量稀盐酸,引入了氯离子,无法验证得到的晶体中是否含有NaCl (4)b (5)加入适量的氢氧化钠溶液来中和废液中的硝酸,再将处理后的废液倒入指定的废液缸中
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