8.2 海水“晒盐”(7大题型专项训练)化学新教材鲁教版九年级下册
2025-11-26
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学鲁教版九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第二节 海水“晒盐” |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.97 MB |
| 发布时间 | 2025-11-26 |
| 更新时间 | 2025-11-26 |
| 作者 | 理化课代表~ |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-11-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55126162.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第二节 海水“晒盐”
题型01 结晶的原理、方法及其应用
题型02 固体溶解度的概念和影响因素
题型03 固体溶解度曲线及其作用
题型04 固体溶解度表格及其作用
题型05 气体溶解度的影响因素
题型06 粗盐提纯的操作和步骤
题型07 海水晒盐的原理和过程
题型01 结晶的原理、方法及其应用
1、结晶现象:结晶是指把固态溶质的水溶液加热蒸发(或慢慢挥发),溶液达到饱和后,如果继续蒸发,过剩的溶质就以晶体的形式而析出的过程,在这一过程中析出晶体的现象就称为结晶现象。
2、结晶:结晶是分离可溶性固体和水(或者两种可溶性且溶解度变化差别大的固体)的一种混合物分离的方法;它是根据固体物质从溶液里析出晶体的原理,通过蒸发或者降温的方法将其中的固体物质分离出来;结晶方法分为蒸发结晶和降温结晶两种。
(1)蒸发结晶:是指蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出;它使用于分离可溶性固体和水的混合物。
(2)降温结晶:是指先加热溶液,蒸发溶剂成饱和溶液,再降低热饱和溶液的温度,溶解度随温度变化较大的溶质就会呈晶体析出;它使用于分离两种可溶性且溶解度随温度变化差别大(即一种是溶解度随温度变化大,另一种是溶解度受温度变化影响小)的固体混合物;此时,需要注意固体物质的溶解度随温度变化的规律,其具体内容有如下三条
①大多数物质的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸钾等。
②少数物质的溶解度受温度的影响不大,如氯化钠等。
③极少数的物质的溶解度随温度的升高而减小,如氢氧化钙等。
3、蒸发结晶操作要点
(1)蒸发皿中的溶液体积不宜超过蒸发皿容积的三分之二。
(2)加热时,应不断用玻璃棒搅拌溶液,防止因液体局部温度过高造成液滴飞溅。
(3)加热至蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,并用玻璃棒不断搅拌,利用余热将溶液蒸干。
(6)热的蒸发皿应用坩埚钳夹持,小心地放在陶土网上。
【典例1】结晶分为两种情况,一是固体溶解度,受温度变化影响较大,可以采用 降温 结晶。如硝酸铵;二是固体溶解度受温度变化影响不大的,一般采用 蒸发 结晶,如氯化钠。
【答案】降温;蒸发。
【解答】解:结晶分为两种情况,一是固体溶解度受温度变化影响较大,可以采用降温结晶的方法,降低热饱和溶液的温度,溶解度随温度变化较大的溶质就会呈晶体析出,如硝酸铵。
二是固体溶解度受温度变化影响不大的,一般采用蒸发结晶的方法,如氯化钠,蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出。
故答案为:降温;蒸发。
【变式1-1】明代《天工开物》记载了古法制盐的过程。下列工序与“蒸发结晶”原理类似的是( )
A.焚杆制灰 B.布灰种盐
C.掘坑淋卤 D.海卤煎炼
【答案】D
【解答】解:A、焚杆制灰是将植物茎杆焚烧,主要发生的是燃烧反应,通过高温使有机物分解,得到灰烬,故错误;
B、布灰种盐是将灰烬铺在地面,利用灰烬吸附海水或卤水中的盐分。这一过程主要依靠吸附作用来聚集盐分,属于物理吸附现象,故错误;
C、掘坑淋卤是挖掘坑池,将含有盐分的物质(如含盐的土壤、矿石等)放入坑中,用水淋洗,使盐分溶解在水中形成卤水,该过程主要是溶解作用,将盐分从固体中溶解到水中,得到含盐水溶液,故错误;
D、海卤煎炼中的“煎炼”是对海卤进行加热。通过加热使海卤中的水分不断蒸发,随着溶剂减少,盐分浓度逐渐升高,最终从溶液中析出形成盐晶体,与“蒸发结晶”通过加热蒸发溶剂使溶质析出的原理一致,故正确;
故选:D。
【变式1-2】我国是世界上产盐最早的国家,有着悠久的制盐历史,如图是反映我国古代的制盐工艺,用现在的观点来看,他们采用的结晶方法是( )
A.蒸发溶剂
B.加热热饱和溶液
C.冷却热饱和溶液
D.同时采用冷却热饱和溶液和蒸发溶剂
【答案】A
【解答】解:根据图示信息可知:从海水中提取食盐的方法为盐田法,主要在气候温和、光照充足的条件下,蒸发结晶。
故选:A。
【变式1-3】海”因其高浓度盐分的水中没有生物存活,甚至连死海沿岸的陆地上也很少有生物,被称为“死海”。请回答下列问题。
(1)游泳者极易漂浮的主要原因是 海水的咸度很高、密度大于人的密度 。
(2)相同深度时,潜水艇在“死海”中所受的液体压强比在其他海洋中 更大 (填“更大”或“更小”或“不变”)。
(3)“死海”岸边的岩石上常有大量食盐晶体析出,其中的原理是 死海的海水是饱和溶液,溶液达到饱和后,如果蒸发溶剂,会有溶质析出 。
【答案】(1)海水的咸度很高、密度大于人的密度;(2)更大;
(3)死海的海水是饱和溶液,溶液达到饱和后,如果蒸发溶剂,会有溶质析出。
【解答】解:(1)游泳者极易漂浮的主要原因是海水的咸度很高、密度大于人的密度;
(2)相同深度时,潜水艇在“死海”中所受的液体压强比在其他海洋中更大;
(3)“死海”岸边的岩石上常有大量食盐晶体析出,其中的原理是死海的海水是饱和溶液,溶液达到饱和后,如果蒸发溶剂,会有溶质析出。
故答案为:(1)海水的咸度很高、密度大于人的密度;(2)更大;
(3)死海的海水是饱和溶液,溶液达到饱和后,如果蒸发溶剂,会有溶质析出。
题型02 固体溶解度的概念和影响因素
1、固体的溶解度(S)定义:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂(不指明溶剂,通常指水)里达到饱和状态时所溶解的质量。
(1)条件:一定温度,固体溶质的溶解度随温度的变化而变化,只有指明温度,溶解度才有意义。
(2)标准:100g溶剂,固体物质的溶解量随溶剂量的增大而增大,限度100g溶剂的量便于统一标准后比较。
(3)状态:达到饱和状态,只有达到最大溶解量时才是确定的值。
(4)单位:为克,溶解度其实就是溶质的质量,是在特定量溶剂和一定温度下的溶质质量。
2、溶解度的意义:对于溶解度的意义的表达一般有两种方式,一种是在某温度时,100g水里最多能溶解多少克某物质;另一种是在某温度时,100g水里溶解多少克某物质,溶液达到饱和状态。
例:溶解度的意义:20℃时,氯化钠溶解度为36g。
(1)在20℃时,100g水中最多能溶解(即达饱和)36gNaCl。
(2)在20℃时,100g水中溶解36g氯化钠形成饱和溶液。
(3)在20℃时,完全溶解36g氯化钠,最少需要水100g。
(4)在20℃时,136g氯化钠溶液中有100g水,36g氯化钠。
拓展:在20℃时,任意质量的氯化钠饱和溶液中,m(氯化钠):m(水):m(氯化钠溶液)=36:100:136。
3、固体溶解度的影响因素:固体溶解度的影响因素主要是指温度.并且,大部分固体随温度升高溶解度增大,如硝酸钾;少部分固体溶解度受温度影响不大,如食盐(氯化钠);极少数物质溶解度随温度升高反而减小,如熟石灰。
4、物质溶解度与溶解能力的对应关系
溶解性是表示一种物质在另一种物质中的溶解能力的大小,是物理性质。
溶解度是溶解性的定量表示方法。溶解性是根据20℃时,固体物质的溶解度的大小划分的。
【典例2-1】20℃时,氯化钠的溶解度是36g,符合这句话含义的是( )
A.20℃时,50g水中最多可以溶解36g氯化钠
B.在100g水中,最多可以溶解36g氯化钠
C.20℃时,100g氯化钠饱和溶液中含有36g氯化钠
D.20℃时,100g水中溶解了36g氯化钠,刚好达到饱和状态
【答案】D
【解答】解:A、20℃时氯化钠溶解度是36g,含义是20℃时,100g水中最多能溶解36g氯化钠,则20℃时,50g水中最多溶解氯化钠的质量为18g,不是36g,故选项说法错误。
B、溶解度必须在一定温度下才有意义,没有指明温度,不能确定溶解度,故选项说法错误。
C、20℃时氯化钠溶解度是36g,含义是20℃时,100g水中最多能溶解36g氯化钠,即136g氯化钠饱和溶液中才含有36g氯化钠,不是100g饱和溶液,故选项说法错误。
D、20℃时,氯化钠溶解度是36g,含义是20℃时,100g水中溶解了36g氯化钠,刚好达到饱和状态,故选项说法正确。
故选:D。
【典例2-2】用下列物质的化学式填空。
硝酸铵 氢氧化钠 氯化钠 氢氧化钙
(1) NaOH 溶解时会出现放热现象;
(2) NH4NO3 溶解时会出现吸热现象;
(3) Ca(OH)2 溶解度随温度升高而减小;
(4) NaCl 溶解度受温度变化的影响很小。
【答案】(1)NaOH;
(2)NH4NO3;
(3)Ca(OH)2;
(4)NaCl。
【解答】解:(1)氢氧化钠溶于水放出大量的热,其化学式为NaOH。
(2)硝酸铵溶解时吸热,其化学式为NH4NO3。
(3)氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小,其化学式为Ca(OH)2。
(4)氯化钠的溶解度受温度的变化的影响很小,其化学式为NaCl。
故答案为:
(1)NaOH;
(2)NH4NO3;
(3)Ca(OH)2;
(4)NaCl。
【变式2-1】20℃时,15gA与30g水混合正好形成饱和溶液,40℃时,20g水中最多能溶解5gB物质,则A、B两物质的溶解度大小关系是( )
A.SA>SB B.SA=SB C.SA<SB D.无法确定
【答案】D
【解答】解:20℃时,15gA与30g水混合正好形成饱和溶液,可以计算出20℃时A物质的溶解度。
40℃时,20g水中最多能溶解5gB物质,则可以计算出40℃时B物质的溶解度。
由于温度不同,无法比较A、B两物质的溶解度大小。
故选:D。
【变式2-2】某兴趣小组分别用加溶质和恒温蒸发溶剂的方法,将一定质量的硝酸钾不饱和溶液转化为饱和溶液。实验过程中,硝酸钾溶解度的变化情况分别是( )
A.变大 不变 B.变大 变小 C.不变 变大 D.变小 不变
【答案】D
【解答】解:溶解度只随温度变化而变化,硝酸钾溶解吸热,温度降低,溶解度变小;恒温蒸发溶剂过程中没有改变温度,溶解度不会发生改变。
故选:D。
【变式2-3】“20℃NaCl的溶解度为36g”的含义:
(1)20℃时,100g中最多可溶解NaCl 36 g。
(2)20℃时,36gNaCl恰好完全溶解达到饱和需要 100 g水。
(3)20℃时,36gNaCl和100g水恰好形成饱和溶液,其质量为 136 g。
(4)36gNaCl和100g水形成饱和溶液时,温度为 20℃ 。
【答案】(1)36;
(2)100;
(3)136;
(4)20℃。
【解答】解:(1)20℃NaCl的溶解度为36g,则20℃时,100g中最多可溶解NaCl36g;
(2)20℃时,36gNaCl恰好完全溶解达到饱和需要100g水;
(3)20℃时,36gNaCl和100g水恰好形成饱和溶液,其质量为36g+100g=136g;
(4)36gNaCl和100g水形成饱和溶液时,温度为20℃。
故答案为:
(1)36;
(2)100;
(3)136;
(4)20℃。
题型03 固体溶解度曲线及其作用
1、固体溶解度曲线:用纵坐标表示溶解度(用字母S表示,单位为克/g),横坐标表示温度(用字母t表示,单位为℃),根据物质在不同温度时的溶解度不同,画出的物质溶解度随温度变化的曲线。
(1)查阅物质在不同温度时的溶解度。
(2)知道物质的溶解度受温度变化影响的大小。
(3)比较不同物质在同一温度时溶解度的大小。
(4)根据溶解度曲线确定怎么制得某温度下的饱和溶液。
(5)确定分离混合物中各物质的方法。
2、溶解度曲线的认识
*溶解度曲线上的溶解度数值对应的是在100g水中的溶质质量。
(1)曲线上的点——表示某物质在对应温度下的溶解度
A点:表示20oC时硝酸钾的溶解度为90g。
B点:表示70oC时氯化铵的溶解度为60g。
(2)曲线以上的区域——表示对应温度下该溶质的饱和溶液,且溶液中有溶质剩余
C点:表示20oC时硝酸钾的饱和溶液,且有固体剩余。
(3)曲线以下的区域——表示对应温度下该溶质的不饱和溶液
D点:表示20oC时硝酸钾的不饱和溶液。
(4)两曲线的交点——表示两物质在该对应温度下的溶解度相等
E点:表示70oC时硝酸钾和硝酸钠的溶解度相同,都为140g。
(5)比较两种物质溶解度大小(指定温度范围,再比较)
①如70oC时,硝酸钾的溶解度大于氯化铵的溶解度。
②如比较硝酸钠和硝酸钾的溶解度大小:
0oC < t < 70oC:硝酸钾的溶解度小于硝酸钠。
70oC < t:硝酸钾的溶解度大于硝酸钠。
(6)溶解度变化趋势
绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如KNO3。
少数固体物质的溶解度受温度的影响不大,如NaCl。
极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减少,如Ca(OH)2。
(7)饱和不饱和溶液的转化
对于硝酸钠溶液:
D→A:不饱和溶液变饱和溶液,加溶质或恒温蒸发溶剂。
C→A:饱和溶液将多余的固体溶解进溶液变成恰好饱和溶液,加水。
C→E:硝酸钠溶液从20oC升温到70oC,多余的固体溶解形成饱和溶液。
(8)确定结晶的优选方法
①随温度升高溶解度变大的物质,降温结晶或冷却热饱和溶液结晶。如硝酸钾、硝酸铵、硝酸钠、硝酸铵等。
②随温度升高溶解度变化不大的,蒸发结晶。如氯化钠。
(9)确定除杂方法
根据要提纯的物质的溶解度确定结晶方法提纯,同时杂质被除去。
如:KNO3(NaCl):降温结晶 ;NaCl(KNO3):蒸发结晶
【典例3】KNO3和NaCl的溶解度曲线如图所示,请根据图像回答问题。
(1) 硝酸钾 的溶解度受温度影响变化较大。
(2)t2℃时,KNO3的溶解度 = NaCl的溶解度(填“>”“<”或“=”)。
(3)t3℃时,KNO3固体的溶解度为 80g 。
(4)t3℃时,若甲是接近饱和的KNO3溶液,保持温度不变欲使其变成饱和溶液,可采取的方法是 恒温蒸发溶剂或增加溶质 (填一种即可)。
【答案】(1)硝酸钾;(2)=;(3)80g;(4)恒温蒸发溶剂或增加溶质。
【解答】解:(1)通过分析溶解度曲线可知,硝酸钾的溶解度受温度影响变化较大;
(2)t2℃时,KNO3的溶解度=NaCl的溶解度;
(3)通过分析溶解度曲线图可知,t3℃时,KNO3的溶解度为80g;
(4)t3℃时,若甲是接近饱和的KNO3溶液,保持温度不变欲使其变成饱和溶液,可采取的方法是:恒温蒸发溶剂、增加溶质。
故答案为:(1)硝酸钾;(2)=;(3)80g;(4)恒温蒸发溶剂或增加溶质。
【变式3-1】T1℃时,分别向盛有10.0g水的甲、乙试管加入等质量的KNO3和NaNO3固体,溶解情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.甲试管中加入的固体是KNO3
B.乙试管中溶液的溶质质量分数小于或等于50.0%
C.加热甲试管(忽略水分蒸发),溶液的溶质质量分数先变大后不变
D.将甲、乙试管分别升温至T2℃,为使溶液恰好饱和,加入固体的质量:甲<乙
【答案】D
【解答】解:A、通过分析溶解度曲线可知,T1℃时,硝酸钠的溶解度大于硝酸钾的溶解度,则该温度下等量的水溶解NaNO3的质量大于KNO3,因此甲中有剩余固体时,说明甲中加入的是溶解度较小的硝酸钾固体,故A正确;
B、乙中加入的是NaNO3,若恰好溶解形成饱和溶液,溶质质量分数为100%=50%,若溶液不饱和,则其溶质质量分数小于50.0%,故B正确;
C、加热甲试管,其中KNO3的溶解度会随温度升高而增大,因此随着未溶KNO3逐渐溶解,溶液的溶质质量分数先增大;当KNO3完全溶解后,溶液的溶质质量分数不再变化,故C正确;
D、T2℃时KNO3、NaNO3的溶解度相等,则该温度下10g水中形成饱和溶液时所需KNO3、NaNO3固体质量相等,T1℃时,分别向盛有等量水的甲、乙试管加入等质量的KNO3和NaNO3固体,则要使甲、乙两试管分别由T1℃升温到T2℃并使溶液恰好达到饱和,还需加入等量的两种固体物质,故D错误。
故选:D。
【变式3-2】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NaCl,“碱”是指Na2CO3,如图为二者的溶解度曲线,下列说法错误的是( )
A.夏天晒“盐”是指蒸发结晶得到NaCl
B.冬天捞“碱”是指降温结晶得到Na2CO3
C.NaCl的溶解度比Na2CO3的溶解度大
D.NaCl的溶解度比Na2CO3的溶解度受温度影响小
【答案】C
【解答】解:A、夏天晒盐是利用太阳能将海水中的水蒸发,氯化钠达到饱和后析出,采用蒸发温结晶的方法,故A正确;
B、冬天捞碱是因为碳酸钠溶解度受温度影响较大,溶解度随温度的降低下降较大,冬天温度较低,碳酸钠溶解度较低,盐湖中碳酸钠达到饱和后温度继续下降,碳酸钠溶解度继续降低,则部分碳酸钠会结晶析出,所以冬天捞碱是采用降温结晶的方法,故B正确;
C、在比较物质的溶解度时,需要指明温度,温度不能确定,溶解度大小也不能确定,故C错误;
D、通过分析溶解度曲线可知,NaCl的溶解度曲线较为平缓,Na2CO3的溶解度曲线较陡,NaCl的溶解度比Na2CO3的溶解度受温度影响小,故D正确。
故选:C。
【变式3-3】如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线。
(1)t1℃时,丙物质的溶解度是 50g ,此温度下50g水中最多能溶解丙物质 25 g,此温度下甲、乙、丙的溶解度大小关系为 丙>乙>甲 。
(2)P点的含义为 t3℃时,甲、乙物质的溶解度相等 。
(3)t3℃时,甲、乙两种物质的饱和溶液中一定相等的是 D (填字母)。
A.溶质质量
B.溶剂质量
C.溶液质量
D.溶质质量分数
【答案】(1)50g;25;丙>乙>甲;
(2)t3℃时,甲、乙物质的溶解度相等;
(3)D。
【解答】解:(1)通过分析溶解度曲线可知,t1℃时,丙物质的溶解度是50g,此温度下50g水中最多能溶解丙物质25g,此温度下甲、乙、丙的溶解度大小关系为丙>乙>甲;
(2)P点的含义为:t3℃时,甲、乙物质的溶解度相等;
(3)t3℃时,甲、乙两种物质的溶解度相等,由饱和溶液的溶质质量分数100%可知,饱和溶液中一定相等的是溶质质量分数,故选:D。
故答案为:(1)50g;25;丙>乙>甲;
(2)t3℃时,甲、乙物质的溶解度相等;
(3)D。
题型04 固体溶解度表格及其作用
1、固体溶解度表格是化学领域中一个重要的工具,它列出了不同物质在特定溶剂中的溶解度数据。这些数据通常以每100克溶剂中可以溶解的固体质量(单位:g)来表示,并且会随着温度的变化而变化。固体溶解度表格是一个重要的科学工具,溶解度表可以帮助学生预测不同化学物质在溶液中的行为。例如,通过查阅溶解度表,可以判断某种物质是否容易在特定条件下溶解。固体溶解度表格是帮助学生理解溶解现象和相关物理性质的重要工具。通过学习如何查阅和使用溶解度表,学生可以更好地掌握常见的物质的溶解性,对于判断常见的酸、碱、盐在水中能否发生复分解反应有着重要的帮助。
2、列表法从表格中查找硝酸钾在某一温度下的溶解度值
【典例4】已知氯化钠和碳酸钠的溶解度如下表,请回答下列问题:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
氯化钠溶解度/g
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
碳酸钠溶解度/g
7.1
12.5
21.5
39.7
49.0
48.7
46.5
(1)氯化钠和碳酸钠溶解度相等时的温度范围为 20℃﹣30℃ 。
(2)当碳酸钠中含有少量氯化钠时,可用 降温结晶 的方法进行提纯碳酸钠。
(3)10℃时,将10.0g碳酸钠加入20.0g水中,充分溶解后所得溶液中溶质与溶剂的质量比为 1:8 。
【答案】(1)20℃﹣30℃;
(2)降温结晶;
(3)1:8。
【解答】解:(1)通过分析表中的数据可知,20℃时,溶解度:氯化钠大于碳酸钠,30℃时,溶解度:氯化钠小于碳酸钠,所以氯化钠和碳酸钠溶解度相等时的温度范围为:20℃﹣30℃;
(2)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,氯化钠的溶解度受温度影响较小,所以当碳酸钠中含有少量氯化钠时,可用降温结晶的方法提纯碳酸钠;
(3)10℃时,碳酸钠的溶解度为12.5g,即该温度下,100g水中最多可溶解12.5g碳酸钠,则该温度下,将10.0g碳酸钠加入20.0g水中,只能溶解2.5g碳酸钠,则充分溶解后所得溶液中溶质与溶剂的质量比为:2.5g:20.0g=1:8。
故答案为:(1)20℃﹣30℃;
(2)降温结晶;
(3)1:8。
【变式4-1】不同温度下硝酸钾的溶解度如下表所示:
温度/℃
20
40
60
80
溶解度/g
31.6
63.9
110
169
60℃时,将31.6g硝酸钾固体溶于100g水中得到溶液。下列关于该溶液的说法正确的是( )
A.溶质的质量分数为31.6%
B.再加入31.6g硝酸钾固体,不能继续溶解
C.冷却到20℃,变为饱和溶液
D.升温到80℃,溶质的质量分数增大
【答案】C
【解答】A.60℃时,将31.6g硝酸钾溶于100g水,此时溶液中溶质质量为31.6g,溶剂质量为100g,溶液质量为31.6+100=131.6g,溶质质量分数计算为:100%≈24.0%,故错误。
B.再加入31.6g硝酸钾固体,不能继续溶解60℃时硝酸钾的溶解度为110g,即100g水最多可溶解110g硝酸钾。当前已溶解31.6g,再加入31.6g后,溶质总质量为31.6+31.6=63.2g<110g,仍可继续溶解,故错误。
C.冷却到20℃,变为饱和溶液20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g,即100g水最多溶解31.6g硝酸钾。冷却到20℃时,溶液中溶质质量仍为31.6g,恰好达到饱和状态,故正确;
D.升温到80℃,溶质的质量分数增大80℃时硝酸钾的溶解度为169g,升温到80℃时,硝酸钾的溶解度增大,但溶液中溶质质量31.6g和溶剂质量100g均未改变,因此溶质质量分数不变,故错误。
故选:C。
【变式4-2】用MgCl2溶液喷洒路面,可融雪、防尘。20℃时,按下表数据配制溶液(已知:20℃时,MgCl2的溶解度为55g)。下列有关说法正确的是( )
序号
①
②
③
④
MgCl2的质量/g
30
40
50
60
水的质量/g
100
100
100
100
A.溶液①中溶质与溶剂的质量比为3:5
B.20℃时,155gMgCl2饱和溶液中含有36g的MgCl2固体
C.不饱和MgCl2溶液变成饱和MgCl2溶液可采用加MgCl2的方法
D.向④中加入一定量的水,所得溶液溶质的质量不变
【答案】C
【解答】解:A、溶液①中30gMgCl2全部溶解,则溶质与溶剂的质量比为30g:100g=3:10,故A不符合题意;
B、20℃时,100g水中最多溶解55gMgCl2,155gMgCl2饱和溶液中含有55g的MgCl2固体,故B不符合题意;
C、不饱和MgCl2溶液变成饱和MgCl2溶液可采用加MgCl2的方法,故C符合题意;
D、溶液④为饱和溶液,若向④中加入一定量的水,剩余的60g﹣55g=5gMgCl2会继续溶解,所得溶液溶质的质量增大,故D不符合题意。
故选:C。
【变式4-3】硝酸钾和氯化铵是常用的两种化肥,两种物质的溶解度数据如表所示:
温度/℃
10
20
30
40
50
60
溶解度/g
硝酸钾
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
氯化铵
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2
(1)由溶解度数据分析,硝酸钾与氯化铵溶解度相同的温度范围是 20℃~30℃ 。
(2)欲将等质量的两种物质分别配成20℃时的饱和溶液,需加入水的质量关系:硝酸钾 > 氯化铵(填“<”“>”或“=”)。
(3)已知甲物质是硝酸钾或氯化铵中的一种,对该物质进行如图操作:
i、甲物质是 KNO3 (填化学式)。
ⅱ、若使③溶液变为对应温度下的饱和溶液,应再加入甲物质的质量是 50 g。
(4)若硝酸钾中混有少量氯化铵,提纯硝酸钾应采用 降温结晶 (填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的方法。
【答案】(1)20℃~30℃。
(2)>。
(3)i、KNO3;ⅱ、50。
(4)降温结晶。
【解答】解:(1)在20℃硝酸钾溶解度较低,30℃氯化铵溶解度较低,所以硝酸钾与氯化铵溶解度相同的温度范围是20℃~30℃;
(2)20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g,氯化铵的溶解度是37.2g,要将等质量的两种物质分别配成20℃时的饱和溶液,因为20℃时硝酸钾的溶解度小于氯化铵的溶解度,根据溶解度的概念,溶解相同质量的溶质,溶解度大的所需溶剂质量小,所以需倒入水的质量关系为:硝酸钾>氯化铵;
(3)i、40° C时,200g水中加入60g甲物质完全溶解,则40℃甲的溶解度大于等于30g。升温到60° C,蒸发100g水没有晶体析出,则60℃甲物质的溶解度大于等于60g。则甲是KNO3;
ⅱ、60° C时硝酸钾的溶解度是110g,即100g水中最多溶解110g硝酸钾,现在有100g水,已经溶解了60g硝酸钾,若使溶液变为对应温度下的饱和溶液,应再加入硝酸钾的质量是110g﹣60g=50g;
(4)硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,氯化铵的溶解度受温度变化影响较小,所以当硝酸钾中混有少量氯化钾时,提纯硝酸钾应采用降温结晶的方法。
故答案为:(1)20℃~30℃。(2)>。
(3)i、KNO3;ⅱ、50。
(4)降温结晶。
题型05 气体溶解度的影响因素
1、气体的溶解度定义:通常指气体在压强为101KPa和一定温度时,在1体积水里溶解达到饱和状态时的气体体积。气体溶解度概念中的四要素
(1)条件:压强为101kPa、一定温度。
(2)标准:1体积水。
(3)状态:达到饱和状态。
(4)单位:体积。
列如:0℃时,氧气的溶解度为0.049:表示在压强为101KPa和0℃时,1体积水最多能溶解0.049体积的氧气。(O2不易溶于水,CO2能溶于水,CO、H2难溶于水,CH4极难溶于水)
2、影响气体溶解度的因素
(1)内因是气体和溶剂的性质;
(2)外因是压强和温度。
①压强——气体溶解度随压强增大而增大。(事实:打开汽水瓶盖时汽水会自动喷射出来)
②温度——气体溶解度随温度升高而减小。(事实:喝了汽水后会打嗝)
【典例5】气体在水中的溶解度与压强和温度有关,闻名中外的哈尔滨啤酒内溶有一定量的气体,打开瓶盖时,你会发现啤酒会自动喷出来,因为气压的降低使气体溶解度 减小 (填“增大”或“减小”);喝了啤酒后又常常会打嗝,因为温度的升高气体的溶解度 减小 (填“增大”或“减小”)。
【答案】减小;减小。
【解答】解:气体在水中的溶解度与压强和温度有关,气体的溶解度随着压强的增大而增大,随着温度的升高而减小;闻名中外的哈尔滨啤酒内溶有一定量的气体,打开瓶盖时,啤酒会自动喷出来的原因是压强变小,气体的溶解度变小;喝了啤酒后又常常会打嗝的原因是温度升高,气体的溶解度变小。
故答案为:减小;减小。
【变式5-1】打开啤酒瓶盖时,你会发现啤酒会自动喷出,喝了啤酒后又常常会打嗝,这说明气体的溶解性与外界的压强和温度有关。下列关于气体溶解度的说法不正确的是( )
A.压强增大,气体的溶解度增大
B.温度升高,气体的溶解度增大
C.压强减小,气体的溶解度减小
D.温度升高,气体的溶解度减小
【答案】B
【解答】解:气体的溶解度随温度的升高而减小,随着压强的增大而增大。
A、开啤酒瓶盖时,压强减小,啤酒会自动喷出,说明压强减小,气体的溶解度减小,则压强增大,气体的溶解度增大,故选项A说法正确;
B、喝了啤酒后,胃内温度较高,温度升高,会打嗝说明气体逸出,说明温度升高,气体的溶解度减小,故选项B说法错误;
C、开啤酒瓶盖时,压强减小,啤酒会自动喷出,说明压强减小,气体的溶解度减小,故选项C说法正确;
D、喝了啤酒后,胃内温度较高,温度升高,会打嗝说明气体逸出,说明温度升高,气体的溶解度减小,故选项D说法正确;
故选:B。
【变式5-2】将某碳酸饮料拧开,倒入装有冰块的杯中(如图)。下列分析合理的是( )
A.拧开瓶盖后,二氧化碳的溶解度变大
B.产生气泡的原因是饮料与冰发生化学反应
C.图中现象能说明二氧化碳溶解度随压强的减小而减小
D.胃酸过多的人可多喝碳酸饮料
【答案】C
【解答】解:A、气体的溶解度随压强的减小而减小。拧开碳酸饮料瓶盖时,瓶内压强减小,二氧化碳气体的溶解度随之减小,而不是变大,该说法不合理。故A不符合题意;
B、拧开瓶盖后压强减小,二氧化碳溶解度降低,从饮料中逸出产生气泡,并不是饮料与冰发生化学反应,该说法不合理,故B不符合题意;
C、拧开瓶盖前,瓶内压强较大,二氧化碳溶解在饮料中;拧开瓶盖后,压强减小,二氧化碳溶解度变小,从而大量逸出产生气泡,该现象很好地说明了二氧化碳溶解度随压强的减小而减小,该说法合理,故C符合题意;
D、碳酸饮料中含有碳酸等酸性物质,胃酸过多的人饮用后,会加重胃酸过多的症状,所以胃酸过多的人不能多喝碳酸饮料,该说法不合理,故D不符合题意。
故选:C。
【变式5-3】按要求填空:
(1)碘酒的溶质是 碘 。(填名称)
(2)澄清石灰水中的溶质是 Ca(OH)2 。(填化学式)
(3)实验室用锌粒(杂质不溶于水也不与酸反应)和过量稀硫酸制取氢气,充分反应后过滤所得溶液的溶质是 ZnSO4、H2SO4 。(填化学式)
(4)气体在水中的溶解度与压强和温度有关,可乐内溶有一定量的气体,打开瓶盖时,你会发现可乐会自动喷出来的原因 气压变小,气体溶解度变小 ;喝了可乐后又常常会打嗝的原因 温度升高,气体溶解度变小 。
【答案】(1)碘;
(2)Ca(OH)2;
(3)ZnSO4和H2SO4;
(4)气压变小,气体溶解度变小;温度升高,气体溶解度变小。
【解答】解:(1)碘酒是碘的酒精溶液,其中的溶剂是酒精,溶质是碘;故答案为:碘;
(2)澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,其中的溶质是氢氧化钙,其化学式为Ca(OH)2;故答案为:Ca(OH)2;
(3)锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,因此硫酸是过量的,因此反应后的溶液中存在的溶质是硫酸锌和硫酸,化学式分别为ZnSO4、H2SO4;故答案为:ZnSO4、H2SO4;
(4)气体在水中的溶解度与压强和温度有关,闻名中外的哈尔滨啤酒内溶有一定量的气体,打开瓶盖时,啤酒会自动喷出来的原因是气压变小,气体溶解度变小;喝了啤酒后又常常会打嗝的原因是温度升高,气体溶解度变小。
故答案为:气压变小,气体溶解度变小;温度升高,气体溶解度变小。
题型06 粗盐提纯的操作和步骤
粗盐提纯主要是指将粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,用过滤的方法除去,然后蒸发水分得到较纯净的精盐的过程,具体的操作步骤、方法如
1、溶解:用托盘天平称取5.0g粗盐,用量筒量取10mL水倒入烧杯里.用药匙将该粗盐逐渐加入盛有10mL水的烧杯里,边加边用玻璃棒搅拌(玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解),直加到粗盐不再溶解时为止.观察所得食盐水是否浑浊.然后,在天平上称量剩下的粗盐,计算在10毫升水中大约溶解了多少克粗盐。
2、过滤:过滤该食盐水,待滤纸内无水时,仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色,如滤液仍浑浊,应该再过滤一次,如果经两次过滤滤液仍浑浊,则应检查装置并分析原因(例如,滤纸破损,过滤时漏斗里的液面高于滤纸边缘,仪器不干净等),找出原因后,要重新操作。
3、蒸发:把所得澄清滤液倒入蒸发皿,把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌滤液(使液体均匀受热,防止局部过热,造成液滴飞溅),待蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
4、计算产率:用玻璃棒把固体转移到纸上,称量后,回收到教师指定的容器中.将提纯前后食盐与粗盐作比较,并计算精盐的产率。
【典例6】海水中含80多种元素。是巨大的资源宝库。通过海水晒盐可以得到粗盐,将粗盐进一步提纯可获得化工原料NaCl。
(1)粗盐中含多种可溶性杂质(MgCl2、CaCl2、Na2SO4等)及不溶性杂质(泥沙),为除去相应杂质,将粗盐溶于水后再加入稍过量的①NaOH溶液,②Na2CO3溶液,③BaCl2溶液。加入试剂的先后顺序不合理的是 B 。
A.①③② B.②①③ C.③②① D.③①②
(2)过滤后,加入 盐酸 (填试剂名称)调节pH约为4,再经蒸发结晶可获得精盐。
【答案】(1)B;(2)盐酸。
【解答】解:(1)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;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;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;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,故实验中加入试剂的先后顺序不合理的是②①③,故选B。
(2)过滤后,滤液中有氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠,加入盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,可除去碳酸钠和氢氧化钠,调节pH约为4,再经蒸发结晶除去水分和氯化氢,可获得精盐。
故答案为:(1)B;(2)盐酸。
【变式6-1】实验室对粗盐进行提纯,并粗略测定粗盐中氯化钠的含量,下列说法错误的是( )
A.实验前需要查阅资料,了解氯化钠在室温时的溶解度
B.如果粗盐未能充分溶解,则实验结果中氯化钠的含量将偏高
C.过滤后得到的滤渣是粗盐中的难溶性杂质
D.蒸发时,观察到大量氯化钠析出就停止加热,用余热蒸干
【答案】B
【解答】解:A、实验前需要查阅资料,了解氯化钠在室温时的溶解度,以便确定需要加水的体积,故选项说法正确。
B、如果粗盐未能充分溶解,会导致得到的精盐的质量偏少,则实验结果中氯化钠的含量将偏低,故选项说法错误。
C、氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,过滤后得到的滤渣是粗盐中的难溶性杂质,故选项说法正确。
D、蒸发时,观察到大量氯化钠析出就停止加热,用余热蒸干,故选项说法正确。
故选:B。
【变式6-2】粗盐水中会含有、Ca2+、Mg2+等杂质离子,为除去这些离子,可向粗盐水中加入稍过量的①NaOH溶液,②适量稀盐酸(过滤后加入),③BaCl2溶液,④Na2CO3溶液。加入试剂先后顺序合理的是( )
A.①②③④ B.③①②④ C.①③④② D.④①③②
【答案】C
【解答】解:粗盐水中会含有、Ca2+、Mg2+等杂质离子,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;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;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;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,最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子,加入试剂先后顺序可以是①③④②。
故选:C。
【变式6-3】南海、钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土,蕴藏着丰富的海洋资源。
(1)海水制盐。从海水制取的粗盐中含有泥沙、硫酸镁和氯化钙等杂质,为得到较纯的氯化钠,将粗盐溶于水,然后进行如下操作:a.加过量的Ba(OH)2溶液;b.加稍过量的盐酸;c.加过量的Na2CO3溶液;d.过滤;e.蒸发。正确的操作顺序是 acdbe (填字母)。加Na2CO3溶液的作用是除去 氯化钙和过量的氢氧化钡 ;
(2)海水“制碱”。氨碱法制纯碱中生成NaHCO3和NH4Cl的化学方程式为 NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl 。
【答案】(1)acdbe;氯化钙和过量的氢氧化钡;
(2)NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl。
【解答】解:(1)氢氧化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和过量的氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,正确的操作顺序是:加过量的Ba(OH)2溶液除去硫酸镁、加过量的Na2CO3溶液除去氯化钙和过量的氢氧化钡、过滤除去沉淀、加稍过量的盐酸除去过量的碳酸钠和反应生成的氢氧化钠、蒸发得到氯化钠,正确的操作顺序是acdbe。加Na2CO3溶液的作用是除去氯化钙和过量的氢氧化钡。
(2)氨碱法制纯碱是先通过化学反应生成NaHCO3和NH4Cl,NaHCO3结晶析出,再加热NaHCO3制得纯碱,氨气、氯化钠、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵,该反应化学方程式为NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl。
故答案为:(1)acdbe;氯化钙和过量的氢氧化钡;
(2)NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl。
题型07 海水晒盐的原理和过程
1、海水晒盐的原理:通过风吹日晒蒸发溶剂得到食盐晶体。
2、海水晒盐的过程:目前从海水中提取食盐的方法主要是“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;用海水晒盐,先将海水(或海边地下卤水)引入盐田的蒸发池,通过日晒蒸发水分到一定程度时,再导入结晶池,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。
【典例7】长芦盐场是我国海盐产量最大的盐场,盐场生产食盐的主要流程如下。
(1)上述流程对应实验室中的基本操作是取样、 蒸发 、过滤、洗涤。
(2)1000g海水中含有26.7gNaCl、3.3gMgSO4。在30℃时,为从1000g海水中获得不含MgSO4的NaCl,收盐前应该剩余水的质量最少为 g(列出计算式)。注:NaCl、MgSO4溶解度如表。
温度/℃
30
不同物质的溶解度/g
NaCl
36.3
MgSO4
38.9
(3)用饱和的NaCl溶液进行洗盐,其目的是 除去NaCl晶体表面的杂质,同时减少NaCl的溶解 。
【答案】(1)蒸发。
(2)。
(3)除去NaCl晶体表面的杂质,同时减少NaCl的溶解。
【解答】解:(1)海水晒盐过程中,纳潮相当于取样,晒盐是通过蒸发水分使溶质结晶析出,对应实验室中的蒸发操作。
故答案为:蒸发。
(2)在30℃时,MgSO4的溶解度为38.9g,意思是在30℃时,100g水中最多溶解38.9gMgSO4。已知1000g海水中含有3.3gMgSO4,设溶解3.3gMgSO4至少需要水的质量为x,根据溶解度的定义可得:,xg,为获得不含MgSO4的NaCl,收盐前应该剩余水的质量最少为g。
故答案为:。
(3)饱和的NaCl溶液不能再溶解NaCl,但可以溶解其他杂质,所以用饱和的NaCl溶液进行洗盐的目的是除去NaCl晶体表面的杂质,同时减少NaCl的溶解。
故答案为:除去NaCl晶体表面的杂质,同时减少NaCl的溶解。
【变式7-1】如图是利用海水提取粗盐的过程图,下列说法错误的是( )
A.海水进入贮水池,海水的成分基本不变
B.在蒸发池中,海水中水的质量逐渐减少
C.析出晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液
D.海水晒盐主要是利用降温结晶的方法得到粗盐晶体
【答案】D
【解答】解:A、海水进入贮水池,水分尚未蒸发,海水的成分基本不变,故选项A说法正确;
B、在①(蒸发池)中,海水中的水逐渐蒸发,海水中水的质量逐渐减小,故选项B说法正确;
C、母液中不能继续溶解氯化钠,所以析出晶体后的母液为氯化钠的饱和溶液,故选项C说法正确;
D、氯化钠的溶解度受温度的影响较小,海水晒盐过程中利用太阳能和风能使海水蒸发,从而使氯化钠结晶析出,海水晒盐主要是利用蒸发结晶的方法得到粗盐晶体,故选项D说法错误。
故选:D。
【变式7-2】《天工开物》中记载:“同一海卤(即海水)传神,而取法则异……潮波浅被地…俟潮一过,明日天晴,半日晒出盐霜,疾趋扫起煎炼。”下列有关叙述错误的是( )
A.“海卤”的主要成分为NaCl
B.“半日晒出盐霜”是蒸发结晶的过程
C.古代可利用盐霜延长食物的保存时间
D.“煎炼”得到是纯净物
【答案】D
【解答】解:A、海水中含有氯化钠、氯化镁、硫酸镁等,故海卤的主要成分是氯化钠,故正确;
B、蒸发食盐水中的溶剂,随着水分蒸发,NaCl结晶析出,则“半日晒出盐霜”是蒸发结晶的过程,故正确;
C、浓食盐水能使细菌失去活性而死亡,所以利用盐霜延长食物的保存时间,故正确;
D、由海水蒸发结晶得到的固体是粗盐,其中含有氯化镁、氯化钙、泥沙等杂质,故“煎炼”得到是混合物,故错误;
故选:D。
【变式7-3】NaCl是一种重要的化工原料。
(1)据记载,炎帝时期人们就掌握了熬煮海水获得食盐的技术。该过程利用了 蒸发 结晶方式(填“蒸发”或“冷却”)。
(2)科学家从海水中取样,根据样品中氯化钠和海水的质量比,进而计算出海水中大致的含盐量,理由是溶液具有 均一 性。
(3)如图是利用海水提取粗盐的过程:
①要除去食盐水中混有的少量泥沙,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 漏斗 。
②根据海水提取粗盐的原理,下列说法正确的有 ABC (填序号)。
A.海水进入贮水池,海水的成分基本不变
B.在蒸发池的溶液中,水的质量减少,氯化钠的质量不变
C.析出晶体后的母液是食盐的饱和溶液
【答案】(1)蒸发;
(2)均一;
(3)①漏斗;
②ABC。
【解答】解:(1)据记载,炎帝时期人们就掌握了熬煮海水获得食盐的技术。该过程利用了蒸发结晶方式;故答案为:蒸发;
(2)科学家从海水中取样,根据样品中氯化钠和海水的质量比,进而计算出海水中大致的含盐量,理由是溶液具有均一性;故答案为:均一;
(3)①要除去食盐水中混有的少量泥沙要采用过滤的方法,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;故答案为:漏斗;
②A.海水进入贮水池,海水的成分基本不变,故A说法正确;
B.在蒸发池的溶液中,水的质量减少,氯化钠的质量不变,故B说法正确;
C.析出晶体后的母液是食盐的饱和溶液,故C说法正确;
故答案为:ABC。
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第二节 海水“晒盐”
题型01 结晶的原理、方法及其应用
题型02 固体溶解度的概念和影响因素
题型03 固体溶解度曲线及其作用
题型04 固体溶解度表格及其作用
题型05 气体溶解度的影响因素
题型06 粗盐提纯的操作和步骤
题型07 海水晒盐的原理和过程
题型01 结晶的原理、方法及其应用
1、结晶现象:结晶是指把 的水溶液加热蒸发(或慢慢挥发),溶液达到 ,如果继续蒸发,过剩的溶质就以 的形式而析出的过程,在这一过程中析出晶体的现象就称为 。
2、结晶:结晶是分离 (或者两种可溶性且溶解度变化差别大的固体)的一种混合物分离的方法;它是根据固体物质从溶液里析出晶体的原理,通过 或者 的方法将其中的固体物质分离出来;结晶方法分为 和 两种。
(1)蒸发结晶:是指蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出;它使用于分离可溶性固体和水的混合物。
(2)降温结晶:是指先 溶液,蒸发溶剂成 ,再 热饱和溶液的温度,溶解度随温度变化 的溶质就会呈晶体析出;它使用于分离两种可溶性且溶解度随温度变化 (即一种是溶解度随温度变化大,另一种是溶解度受温度变化影响小)的 ;此时,需要注意固体物质的溶解度随温度变化的规律,其具体内容有如下三条
①大多数物质的溶解度 ,如硝酸钾等。
②少数物质的溶解度 ,如氯化钠等。
③极少数的物质的溶解度 ,如氢氧化钙等。
3、蒸发结晶操作要点
(1)蒸发皿中的溶液体积不宜超过蒸发皿容积的三分之二。
(2)加热时,应不断用玻璃棒搅拌溶液,防止因液体局部温度过高造成液滴飞溅。
(3)加热至蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,并用玻璃棒不断搅拌,利用余热将溶液蒸干。
(6)热的蒸发皿应用坩埚钳夹持,小心地放在陶土网上。
【典例1】结晶分为两种情况,一是固体溶解度,受温度变化影响较大,可以采用 结晶。如硝酸铵;二是固体溶解度受温度变化影响不大的,一般采用 结晶,如氯化钠。
【变式1-1】明代《天工开物》记载了古法制盐的过程。下列工序与“蒸发结晶”原理类似的是( )
A.焚杆制灰 B.布灰种盐
C.掘坑淋卤 D.海卤煎炼
【变式1-2】我国是世界上产盐最早的国家,有着悠久的制盐历史,如图是反映我国古代的制盐工艺,用现在的观点来看,他们采用的结晶方法是( )
A.蒸发溶剂 B.加热热饱和溶液
C.冷却热饱和溶液 D.同时采用冷却热饱和溶液和蒸发溶剂
【变式1-3】海”因其高浓度盐分的水中没有生物存活,甚至连死海沿岸的陆地上也很少有生物,被称为“死海”。请回答下列问题。
(1)游泳者极易漂浮的主要原因是 。
(2)相同深度时,潜水艇在“死海”中所受的液体压强比在其他海洋中 (填“更大”或“更小”或“不变”)。
(3)“死海”岸边的岩石上常有大量食盐晶体析出,其中的原理是
。
题型02 固体溶解度的概念和影响因素
1、固体的溶解度(S)定义:在 下,某固态物质在 g溶剂(不指明溶剂,通常指水)里达到 状态时所溶解的质量。
(1)条件: ,固体溶质的溶解度随温度的变化而变化,只有指明温度,溶解度才有意义。
(2)标准: g溶剂,固体物质的溶解量随溶剂量的增大而增大,限度100g溶剂的量便于统一标准后比较。
(3)状态: ,只有达到最大溶解量时才是确定的值。
(4)单位:为克,溶解度其实就是 ,是在特定量溶剂和一定温度下的溶质质量。
2、溶解度的意义:对于溶解度的意义的表达一般有两种方式,一种是在某温度时,100g水里最多能溶解多少克某物质;另一种是在某温度时,100g水里溶解多少克某物质,溶液达到饱和状态。
例:溶解度的意义:20℃时,氯化钠溶解度为36g。
(1)在20℃时,100g水中 能溶解(即达饱和)36gNaCl。
(2)在20℃时,100g水中溶解36g氯化钠 。
(3)在20℃时,完全溶解36g氯化钠, 需要水100g。
(4)在20℃时, 。
拓展:在20℃时,任意质量的氯化钠饱和溶液中,m(氯化钠):m(水):m(氯化钠溶液)=36:100:136。
3、固体溶解度的影响因素:固体溶解度的影响因素主要是指温度.并且,大部分固体随温度升高溶解度增大,如硝酸钾;少部分固体溶解度受温度影响不大,如食盐(氯化钠);极少数物质溶解度随温度升高反而减小,如熟石灰。
4、物质溶解度与溶解能力的对应关系
溶解性是表示一种物质在另一种物质中的溶解能力的大小,是物理性质。
溶解度是溶解性的定量表示方法。溶解性是根据20℃时,固体物质的溶解度的大小划分的。
【典例2-1】20℃时,氯化钠的溶解度是36g,符合这句话含义的是( )
A.20℃时,50g水中最多可以溶解36g氯化钠
B.在100g水中,最多可以溶解36g氯化钠
C.20℃时,100g氯化钠饱和溶液中含有36g氯化钠
D.20℃时,100g水中溶解了36g氯化钠,刚好达到饱和状态
【典例2-2】用下列物质的化学式填空。
硝酸铵 氢氧化钠 氯化钠 氢氧化钙
(1) 溶解时会出现放热现象;
(2) 溶解时会出现吸热现象;
(3) 溶解度随温度升高而减小;
(4) 溶解度受温度变化的影响很小。
【变式2-1】20℃时,15gA与30g水混合正好形成饱和溶液,40℃时,20g水中最多能溶解5gB物质,则A、B两物质的溶解度大小关系是( )
A.SA>SB B.SA=SB C.SA<SB D.无法确定
【变式2-2】某兴趣小组分别用加溶质和恒温蒸发溶剂的方法,将一定质量的硝酸钾不饱和溶液转化为饱和溶液。实验过程中,硝酸钾溶解度的变化情况分别是( )
A.变大 不变 B.变大 变小 C.不变 变大 D.变小 不变
【变式2-3】“20℃NaCl的溶解度为36g”的含义:
(1)20℃时,100g中最多可溶解NaCl g。
(2)20℃时,36gNaCl恰好完全溶解达到饱和需要 g水。
(3)20℃时,36gNaCl和100g水恰好形成饱和溶液,其质量为 g。
(4)36gNaCl和100g水形成饱和溶液时,温度为 。
题型03 固体溶解度曲线及其作用
1、固体溶解度曲线:用纵坐标表示溶解度(用字母S表示,单位为克/g),横坐标表示温度(用字母t表示,单位为℃),根据物质在不同温度时的溶解度不同,画出的物质溶解度随温度变化的曲线。
(1)查阅物质在 时的溶解度。
(2)知道物质的溶解度受 影响的大小。
(3)比较不同物质在 时溶解度的大小。
(4)根据溶解度曲线确定怎么制得某温度下的饱和溶液。
(5)确定分离混合物中各物质的方法。
2、溶解度曲线的认识
*溶解度曲线上的溶解度数值对应的是在100g水中的溶质质量。
(1)曲线上的点——表示 。
A点:表示20oC时硝酸钾的溶解度为90g。
B点:表示70oC时氯化铵的溶解度为60g。
(2)曲线以上的区域——表示 。
C点:表示20oC时硝酸钾的饱和溶液,且有固体剩余。
(3)曲线以下的区域——表示 。
D点:表示20oC时硝酸钾的不饱和溶液。
(4)两曲线的交点——表示 。
E点:表示70oC时硝酸钾和硝酸钠的溶解度相同,都为140g。
(5)比较两种物质溶解度大小(指定温度范围,再比较)
①如70oC时,硝酸钾的溶解度大于氯化铵的溶解度。
②如比较硝酸钠和硝酸钾的溶解度大小:
0oC < t < 70oC:硝酸钾的溶解度小于硝酸钠。
70oC < t:硝酸钾的溶解度大于硝酸钠。
(6)溶解度变化趋势
绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而 ,如KNO3。
少数固体物质的溶解度受温度的 ,如NaCl。
极少数固体物质的溶解度随温度的升高而 ,如Ca(OH)2。
(7)饱和不饱和溶液的转化
对于硝酸钠溶液:
D→A:不饱和溶液变饱和溶液,加溶质或恒温蒸发溶剂。
C→A:饱和溶液将多余的固体溶解进溶液变成恰好饱和溶液,加水。
C→E:硝酸钠溶液从20oC升温到70oC,多余的固体溶解形成饱和溶液。
(8)确定结晶的优选方法
①随温度升高溶解度变大的物质,降温结晶或冷却热饱和溶液结晶。如硝酸钾、硝酸铵、硝酸钠、硝酸铵等。
②随温度升高溶解度变化不大的,蒸发结晶。如氯化钠。
(9)确定除杂方法
根据要提纯的物质的溶解度确定结晶方法提纯,同时杂质被除去。
如:KNO3(NaCl): 。 ;NaCl(KNO3): 。
【典例3】KNO3和NaCl的溶解度曲线如图所示,请根据图像回答问题。
(1) 的溶解度受温度影响变化较大。
(2)t2℃时,KNO3的溶解度 NaCl的溶解度(填“>”“<”或“=”)。
(3)t3℃时,KNO3固体的溶解度为 。
(4)t3℃时,若甲是接近饱和的KNO3溶液,保持温度不变欲使其变成饱和溶液,可采取的方法是
(填一种即可)。
【变式3-1】T1℃时,分别向盛有10.0g水的甲、乙试管加入等质量的KNO3和NaNO3固体,溶解情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.甲试管中加入的固体是KNO3
B.乙试管中溶液的溶质质量分数小于或等于50.0%
C.加热甲试管(忽略水分蒸发),溶液的溶质质量分数先变大后不变
D.将甲、乙试管分别升温至T2℃,为使溶液恰好饱和,加入固体的质量:甲<乙
【变式3-2】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NaCl,“碱”是指Na2CO3,如图为二者的溶解度曲线,下列说法错误的是( )
A.夏天晒“盐”是指蒸发结晶得到NaCl
B.冬天捞“碱”是指降温结晶得到Na2CO3
C.NaCl的溶解度比Na2CO3的溶解度大
D.NaCl的溶解度比Na2CO3的溶解度受温度影响小
【变式3-3】如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线。
(1)t1℃时,丙物质的溶解度是 ,此温度下50g水中最多能溶解丙物质 g,此温度下甲、乙、丙的溶解度大小关系为 。
(2)P点的含义为 。
(3)t3℃时,甲、乙两种物质的饱和溶液中一定相等的是 (填字母)。
A.溶质质量
B.溶剂质量
C.溶液质量
D.溶质质量分数
题型04 固体溶解度表格及其作用
1、固体溶解度表格是化学领域中一个重要的工具,它列出了不同物质在特定溶剂中的溶解度数据。这些数据通常以每100克溶剂中可以溶解的固体质量(单位:g)来表示,并且会随着 的变化而变化。固体溶解度表格是一个重要的科学工具,溶解度表可以帮助学生预测不同化学物质在溶液中的行为。例如,通过查阅溶解度表,可以判断某种物质是否容易在特定条件下溶解。固体溶解度表格是帮助学生理解溶解现象和相关物理性质的重要工具。通过学习如何查阅和使用溶解度表,学生可以更好地掌握常见的物质的溶解性,对于判断常见的酸、碱、盐在水中能否发生复分解反应有着重要的帮助。
2、列表法从表格中查找硝酸钾在某一温度下的溶解度值
【典例4】已知氯化钠和碳酸钠的溶解度如下表,请回答下列问题:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
氯化钠溶解度/g
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
碳酸钠溶解度/g
7.1
12.5
21.5
39.7
49.0
48.7
46.5
(1)氯化钠和碳酸钠溶解度相等时的温度范围为 。
(2)当碳酸钠中含有少量氯化钠时,可用 的方法进行提纯碳酸钠。
(3)10℃时,将10.0g碳酸钠加入20.0g水中,充分溶解后所得溶液中溶质与溶剂的质量比为 。
【变式4-1】不同温度下硝酸钾的溶解度如下表所示:
温度/℃
20
40
60
80
溶解度/g
31.6
63.9
110
169
60℃时,将31.6g硝酸钾固体溶于100g水中得到溶液。下列关于该溶液的说法正确的是( )
A.溶质的质量分数为31.6% B.再加入31.6g硝酸钾固体,不能继续溶解
C.冷却到20℃,变为饱和溶液 D.升温到80℃,溶质的质量分数增大
【变式4-2】用MgCl2溶液喷洒路面,可融雪、防尘。20℃时,按下表数据配制溶液(已知:20℃时,MgCl2的溶解度为55g)。下列有关说法正确的是( )
序号
①
②
③
④
MgCl2的质量/g
30
40
50
60
水的质量/g
100
100
100
100
A.溶液①中溶质与溶剂的质量比为3:5
B.20℃时,155gMgCl2饱和溶液中含有36g的MgCl2固体
C.不饱和MgCl2溶液变成饱和MgCl2溶液可采用加MgCl2的方法
D.向④中加入一定量的水,所得溶液溶质的质量不变
【变式4-3】硝酸钾和氯化铵是常用的两种化肥,两种物质的溶解度数据如表所示:
温度/℃
10
20
30
40
50
60
溶解度/g
硝酸钾
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
氯化铵
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2
(1)由溶解度数据分析,硝酸钾与氯化铵溶解度相同的温度范围是 。
(2)欲将等质量的两种物质分别配成20℃时的饱和溶液,需加入水的质量关系:硝酸钾 氯化铵(填“<”“>”或“=”)。
(3)已知甲物质是硝酸钾或氯化铵中的一种,对该物质进行如图操作:
i、甲物质是 (填化学式)。
ⅱ、若使③溶液变为对应温度下的饱和溶液,应再加入甲物质的质量是 g。
(4)若硝酸钾中混有少量氯化铵,提纯硝酸钾应采用 (填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的方法。
题型05 气体溶解度的影响因素
1、气体的溶解度定义:通常指气体在压强为 时,在 里溶解达到 时的气体体积。气体溶解度概念中的四要素
(1)条件:压强为101kPa、一定温度。
(2)标准:1体积水。
(3)状态:达到饱和状态。
(4)单位:体积。
列如:0℃时,氧气的溶解度为0.049:表示在压强为101KPa和0℃时,1体积水最多能溶解 体积的氧气。(O2 溶于水,CO2 溶于水,CO、H2 溶于水,CH4 溶于水)
2、影响气体溶解度的因素
(1)内因是气体和溶剂的性质;
(2)外因是 。
①压强——气体溶解度随压强增大而 。(事实:打开汽水瓶盖时汽水会自动喷射出来)
②温度——气体溶解度随温度升高而 。(事实:喝了汽水后会打嗝)
【典例5】气体在水中的溶解度与压强和温度有关,闻名中外的哈尔滨啤酒内溶有一定量的气体,打开瓶盖时,你会发现啤酒会自动喷出来,因为气压的降低使气体溶解度 (填“增大”或“减小”);喝了啤酒后又常常会打嗝,因为温度的升高气体的溶解度 (填“增大”或“减小”)。
【变式5-1】打开啤酒瓶盖时,你会发现啤酒会自动喷出,喝了啤酒后又常常会打嗝,这说明气体的溶解性与外界的压强和温度有关。下列关于气体溶解度的说法不正确的是( )
A.压强增大,气体的溶解度增大 B.温度升高,气体的溶解度增大
C.压强减小,气体的溶解度减小 D.温度升高,气体的溶解度减小
【变式5-2】将某碳酸饮料拧开,倒入装有冰块的杯中(如图)。下列分析合理的是( )
A.拧开瓶盖后,二氧化碳的溶解度变大
B.产生气泡的原因是饮料与冰发生化学反应
C.图中现象能说明二氧化碳溶解度随压强的减小而减小
D.胃酸过多的人可多喝碳酸饮料
【变式5-3】按要求填空:
(1)碘酒的溶质是 。(填名称)
(2)澄清石灰水中的溶质是 。(填化学式)
(3)实验室用锌粒(杂质不溶于水也不与酸反应)和过量稀硫酸制取氢气,充分反应后过滤所得溶液的溶质是 。(填化学式)
(4)气体在水中的溶解度与压强和温度有关,可乐内溶有一定量的气体,打开瓶盖时,你会发现可乐会自动喷出来的原因 ;喝了可乐后又常常会打嗝的原因 。
题型06 粗盐提纯的操作和步骤
粗盐提纯主要是指将粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,用过滤的方法除去,然后蒸发水分得到较纯净的精盐的过程,具体的操作步骤、方法如
1、 :用托盘天平称取5.0g粗盐,用量筒量取10mL水倒入烧杯里.用药匙将该粗盐逐渐加入盛有10mL水的烧杯里,边加边用玻璃棒搅拌(玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解),直加到粗盐不再溶解时为止.观察所得食盐水是否浑浊.然后,在天平上称量剩下的粗盐,计算在10毫升水中大约溶解了多少克粗盐。
2、 :过滤该食盐水,待滤纸内无水时,仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色,如滤液仍浑浊,应该再过滤一次,如果经两次过滤滤液仍浑浊,则应检查装置并分析原因(例如,滤纸破损,过滤时漏斗里的液面高于滤纸边缘,仪器不干净等),找出原因后,要重新操作。
3、 :把所得澄清滤液倒入蒸发皿,把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌滤液(使液体均匀受热,防止局部过热,造成液滴飞溅),待蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
4、 :用玻璃棒把固体转移到纸上,称量后,回收到教师指定的容器中.将提纯前后食盐与粗盐作比较,并计算精盐的产率。
【典例6】海水中含80多种元素。是巨大的资源宝库。通过海水晒盐可以得到粗盐,将粗盐进一步提纯可获得化工原料NaCl。
(1)粗盐中含多种可溶性杂质(MgCl2、CaCl2、Na2SO4等)及不溶性杂质(泥沙),为除去相应杂质,将粗盐溶于水后再加入稍过量的①NaOH溶液,②Na2CO3溶液,③BaCl2溶液。加入试剂的先后顺序不合理的是 。
A.①③② B.②①③ C.③②① D.③①②
(2)过滤后,加入 (填试剂名称)调节pH约为4,再经蒸发结晶可获得精盐。
【变式6-1】实验室对粗盐进行提纯,并粗略测定粗盐中氯化钠的含量,下列说法错误的是( )
A.实验前需要查阅资料,了解氯化钠在室温时的溶解度
B.如果粗盐未能充分溶解,则实验结果中氯化钠的含量将偏高
C.过滤后得到的滤渣是粗盐中的难溶性杂质
D.蒸发时,观察到大量氯化钠析出就停止加热,用余热蒸干
【变式6-2】粗盐水中会含有、Ca2+、Mg2+等杂质离子,为除去这些离子,可向粗盐水中加入稍过量的①NaOH溶液,②适量稀盐酸(过滤后加入),③BaCl2溶液,④Na2CO3溶液。加入试剂先后顺序合理的是( )
A.①②③④ B.③①②④ C.①③④② D.④①③②
【变式6-3】南海、钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土,蕴藏着丰富的海洋资源。
(1)海水制盐。从海水制取的粗盐中含有泥沙、硫酸镁和氯化钙等杂质,为得到较纯的氯化钠,将粗盐溶于水,然后进行如下操作:a.加过量的Ba(OH)2溶液;b.加稍过量的盐酸;c.加过量的Na2CO3溶液;d.过滤;e.蒸发。正确的操作顺序是 (填字母)。加Na2CO3溶液的作用是除去 ;
(2)海水“制碱”。氨碱法制纯碱中生成NaHCO3和NH4Cl的化学方程式为 。
题型07 海水晒盐的原理和过程
1、海水晒盐的原理:通过风吹日晒 得到食盐晶体。
2、海水晒盐的过程:目前从海水中提取食盐的方法主要是“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;用海水晒盐,先将海水(或海边地下卤水)引入盐田的 ,通过日晒蒸发水分到一定程度时,再导入 ,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。
【典例7】长芦盐场是我国海盐产量最大的盐场,盐场生产食盐的主要流程如下。
(1)上述流程对应实验室中的基本操作是取样、 、过滤、洗涤。
(2)1000g海水中含有26.7gNaCl、3.3gMgSO4。在30℃时,为从1000g海水中获得不含MgSO4的NaCl,收盐前应该剩余水的质量最少为 g(列出计算式)。注:NaCl、MgSO4溶解度如表。
温度/℃
30
不同物质的溶解度/g
NaCl
36.3
MgSO4
38.9
(3)用饱和的NaCl溶液进行洗盐,其目的是 。
【变式7-1】如图是利用海水提取粗盐的过程图,下列说法错误的是( )
A.海水进入贮水池,海水的成分基本不变
B.在蒸发池中,海水中水的质量逐渐减少
C.析出晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液
D.海水晒盐主要是利用降温结晶的方法得到粗盐晶体
【变式7-2】《天工开物》中记载:“同一海卤(即海水)传神,而取法则异……潮波浅被地…俟潮一过,明日天晴,半日晒出盐霜,疾趋扫起煎炼。”下列有关叙述错误的是( )
A.“海卤”的主要成分为NaCl
B.“半日晒出盐霜”是蒸发结晶的过程
C.古代可利用盐霜延长食物的保存时间
D.“煎炼”得到是纯净物
【变式7-3】NaCl是一种重要的化工原料。
(1)据记载,炎帝时期人们就掌握了熬煮海水获得食盐的技术。该过程利用了 结晶方式(填“蒸发”或“冷却”)。
(2)科学家从海水中取样,根据样品中氯化钠和海水的质量比,进而计算出海水中大致的含盐量,理由是溶液具有 性。
(3)如图是利用海水提取粗盐的过程:
①要除去食盐水中混有的少量泥沙,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
②根据海水提取粗盐的原理,下列说法正确的有 (填序号)。
A.海水进入贮水池,海水的成分基本不变
B.在蒸发池的溶液中,水的质量减少,氯化钠的质量不变
C.析出晶体后的母液是食盐的饱和溶液
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