内容正文:
第八单元 海洋化学资源的利用
A 题型聚焦·专项突破
考点一 海洋化学资源
题型1 海洋化学资源
题型2 海水淡化
考点二 海水晒盐
题型1 海水晒盐的过程
题型2 海水晒盐的原理(难点)
题型3 粗盐提纯—除去难溶性杂质
题型4 粗盐提纯—除去可溶性杂质(重点)
题型5 食盐用途
题型6 结晶(重点)
题型7 海水提镁
考点三 碳酸氢钠和碳酸钠
题型1 碳酸钠
题型2 碳酸氢钠
题型3 复分解反应(重点)
题型4 综合实验探究题
B 综合攻坚·知能拔高
A 题型聚焦·专项突破
考点一 海洋化学资源
◆题型1 海洋化学资源
1.海洋中有丰富的海洋生物资源、海洋化学资源、海洋矿物资源和海洋动力资源等。下列属于海洋化学资源的是
A.氯化钠 B.潮汐能 C.海底石油 D.海洋植物
2.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.利用海水可提取金属镁
C.海水经蒸发可获得粗盐 D.海水经过滤可获得饮用水
3.海水中含有丰富的化学资源。下列说法不正确的是
A.海水蒸发说明水分子总是在不断地运动 B.海水中含量最高的元素是氢元素
C.蒸馏法淡化海水的原理是物质的沸点不同 D.海水中含量最高的盐类是氯化钠
◆题型2 海水淡化
4.2025年“中国水周”期间,化学小组设计了下图所示的简易海水淡化器,下列有关分析错误的是
A.阳光照射可以使水分子运动加快
B.透明塑料膜具有密封和冷却的作用
C.a处的水与b处的水的成分不相同
D.该净化过程与自来水生产过程原理相同
5.海水淡化可缓解淡水资源匮乏的问题。图为太阳能海水淡化原理示意图。
(1)海水淡化过程中,水分子发生的变化是______。
A.分子种类 B.分子的运动速度 C.分子间的间隔 D.分子的排列方式
(2)下列净水方法与太阳能海水淡化原理相似的是______。
A.沉降 B.过滤 C.吸附 D.蒸馏
考点二 海水晒盐
◆题型1 海水晒盐的过程
1.下列关于海水“晒盐”的说法不正确的是
A.蒸发池中氯化钠质量分数大于海水中氯化钠质量分数
B.结晶池内母液蒸发得到盐卤(亦称苦卤)属于混合物
C.气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水晒盐
D.母液一定是氯化钠的饱和溶液,也是所含杂质氯化镁、氯化钙的饱和溶液
2.海水晒盐是海水在常温下蒸发得到氯化钠的过程,实验室用氯化钠溶液模拟该过程,如图所示,下列说法不正确的是(已知:B溶液刚好达到饱和)
A.海水“晒盐”是通过蒸发结晶的方法获取食盐
B.A溶液可能是饱和溶液
C.A、B溶液中溶质质量相等
D.B、C和D溶液中溶质的质量分数相等
3.海洋是人类赖以生存的重要资源宝库。下图是利用海水提取粗盐的过程。
(1)图中①是 (填“蒸发”或“冷却”)池。
(2)在①中,海水中氯化钠的质量分数逐渐 (填“变大”或“变小”)。
(3)母液为氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(4)从海水中结晶出来的是粗盐,粗盐中含有氯化镁(能溶于水),工业上常采用以下方法除去杂质氯化镁:把粗盐粉碎后用饱和食盐水浸洗,再过滤得到食盐。这么做的原理是 。
◆题型2 海水晒盐的原理
4.据《说文解字》记载,我们的祖先在神农氏时代就开始利用海水晒盐。海水晒盐的原理是( )
A.利用日晒,使海水分解 B.利用日晒,使氯化钠的溶解能力变小
C.利用阳光和风力,使海水中的水分蒸发 D.利用阳光和风力,使海水中的氯化钠蒸发
5.人们通过晒海水的方式获得氯化钠晶体,这种结晶的方式是 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”),该过程中发生的变化是 (填“物理变化”或“化学变化”),获得的粗盐属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
◆题型3 粗盐提纯—除去难溶性杂质
6.下列关于“粗盐中难溶性杂质的去除”的实验操作,规范的是
A.称量
B.溶解
C.过滤
D.蒸发
7.在做“粗盐中难溶性杂质的去除”实验时,多次用到玻璃棒。下列关于玻璃棒作用的说法,错误的是
A.溶解:搅拌,加速粗盐的溶解 B.过滤:引流
C.计算产率:转移固体 D.蒸发:搅拌,加速滤液蒸发
8.小文同学做粗盐(含难溶性杂质)提纯的实验,下图是部分操作示意图,请回答:
(1)操作②过滤后,滤液仍然浑浊,可能的原因是 (写出一点即可)。
(2)操作③中玻璃棒的作用是 。
(3)图示中正确的操作顺序为 (填序号)。
◆题型4 粗盐提纯—除去可溶性杂质
9.粗盐中含有泥沙及少量可溶性等杂质,下列对粗盐提纯的叙述错误的是
A.通过溶解、过滤、蒸发三个实验步骤,可以除去粗盐中的泥沙
B.实验中对溶液蒸发时,当出现大量晶体时即可停止加热
C.将中可溶性杂质,转化为沉淀后,最终所得质量将减少
D.除去粗盐中杂质,我们要充分考虑杂质的物理或化学性质,采用合理的方法除去杂质
10.工业上制备盐酸的基础原料是精制食盐。粗盐(含有可溶性杂质主要有MgSO4、CaCl2)精制过程如图。
(1)加入Ba(OH)2溶液可以同时除去两种杂质离子,写出离子符号: 。
(2)检验所加Na2CO3溶液过量的方法是 。
(3)向溶液X中加入适量盐酸的目的是 。
11.工业上粗盐(含、、等杂质),精制的工艺流程如下:
(1)X中含有的阳离子是 ;沉淀C的化学式是 。
(2)溶液的作用是 ,写出生成沉淀D的一个化学方程式 。
(3)溶液E中的阴离子是 。
(4)溶液E中加过量稀盐酸的作用是 。
◆题型5 食盐用途
12.NaCl是一种重要资源,其应用与生产如图所示。下列说法不正确的是
A.应用①操作的主要步骤为:计算、称量、量取、溶解、装瓶、贴标签
B.应用②工业制烧碱的过程中,水参加了反应
C.应用③为侯氏联合制碱法的一个步骤,判断该反应只有小苏打一种生成物
D.粗盐初步提纯实验中玻璃棒用了4次,作用都不相同
13.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。同学们以结构图的形式对氯化钠的相关知识进行了如下整合。请你联系实际解决下面的问题:
(1)氯化钠在生产生活中的用途 (写一种即可)。
(2)为了除去粗盐中难溶性杂质,过滤时,用到的一种玻璃仪器是 (任写一种即可)。
(3)硝酸钠与食盐都是白色粉末状固体,均易溶于水,它们的水溶液都是无色的,实验室中,用 (写化学式)溶液可以鉴别硝酸钠溶液与食盐溶液。
◆题型6 结晶
14.起源于春秋战国时期的“五步产盐法”是一种古老的制盐方法,其生产流程如图所示。
“过箩”(“箩”呈蜂窝状,有空隙)可除去卤水中的不溶性杂质,“过箩”与化学实验中过滤的原理相似。“集卤蒸发”和“结晶”时都需要蒸发水,但作用不同,请分别指出这两步中蒸发水的作用 。
15.人们常从海水中获得粗盐,早期多采用“天日曝晒,自然结晶,集工采捞”的卤水制盐方式。结合如图所示的溶解度曲线,回答下列问题。
(1)通过“曝晒”析出粗盐的原理是 结晶;从卤水中“采捞”粗盐与实验操作中的 原理类似。
(2)得到的粗盐中含有少量可溶性杂质,可用NaCl饱和溶液反复冲洗除去,选用NaCl饱和溶液的原因是 。
◆题型7 海水提镁
16.从海水中提取镁的实验流程如图,相关分析正确的是
A.试剂a可能是氯化钙
B.用氢氧化钠代替生石灰可以简化流程,降低成本
C.操作①②中都用到玻璃棒,且作用相同
D.上述过程中发生了化合反应、分解反应、复分解反应
17.贝壳的主要成分是CaCO3。以贝壳为原料,从海水中提取MgCl2的简单工艺流程如图:
贝壳生石灰熟石灰
(1)②在生活中的用途是 。
(2)操作a的名称是 。
(3)反应④的化学方程式是 。
(4)检验CaCO3中碳酸根离子,加入的试剂名称 。
18.海水中有着丰富的化学资源,人们可以从海水中提取出很多的物质,如:氯化钠、镁等。
(一)海水晒盐:如图就是利用海水提取氯化钠的大致过程:
(1)图中①是 (填“蒸发池”或“冷却池”);
(2)析出晶体后的母液是氯化钠的 (填“饱和溶液”或“不饱和溶液”);
(二)海水制镁:提取粗盐后的母液中含有较多氯化镁,从母液中提取金属镁
(3)反应②的基本反应类型是 ;
(4)写出反应①的化学方程式为 ;
(5)写出反应⑤的化学方程式为 ;
考点三 碳酸氢钠和碳酸钠
◆题型1 碳酸钠
1.侯氏制碱法中的“碱”是指纯碱。下列说法错误的是
A.纯碱和火碱成分相同 B.纯碱的水溶液呈碱性
C.纯碱和酸反应会有气泡产生 D.纯碱由三种元素组成
2.小组同学对碳酸钠知识以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际,解决问题:
(1)碳酸钠的俗称是 。
(2)构成碳酸钠的微粒是 (填粒子符号)。
(3)向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸,发生反应的化学方程式为 。
(4)碳酸钠在工业上常用于纺织、生产洗涤剂和 。
(5)探究氢氧化钠溶液和二氧化碳是否发生反应,不能使用酚酞的原因是 。
◆题型2 碳酸氢钠
3.纯碱、小苏打、碳酸钙都是生活中常见的物质。
(1)为使蛋糕松软,焙制时可加入适量的 。
(2)为了防止缺钙导致骨质疏松,可以服用含 的药片。
(3)可以服用含小苏打的药物治疗胃酸过多症,其原理为 (用化学方程式表示)。
(4)写出一个用纯碱制取少量烧碱的化学方程式: 。
4.碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质,有着广泛的用途。
(1)属于 (填“酸”“碱”或“盐”),溶于水形成的溶液显 性,其用途为 (写出一条即可)。
(2)碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多症,发生反应的化学方程式是 。
(3)碳酸氢钠是发酵粉的主要成分之一,它与厨房中食醋的主要成分发生如下反应:。那么X的化学式为 。
(4)请选用厨房中的一种物质,采用化学方法区分食盐和纯碱。请简述你的方法: 。
◆题型3 复分解反应
5.下列有关复分解反应的说法,正确的是
A.复分解反应不属于基本反应类型
B.生成两种化合物的反应一定属于复分解反应
C.复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应
D.中和反应不属于复分解反应
6.根据复分解反应发生的条件,判断下列物质间能否发生复分解反应。如能发生反应,写出反应的化学方程式;如不能,请写出原因。
(1)硫酸和硝酸钠溶液: 。
(2)氢氧化钾溶液和稀硝酸: 。
(3)氯化镁溶液和硝酸银溶液: 。
7.兴趣小组设计以下实验探究复分解反应的实质,实验操作和现象记录如下:
实验操作
序号
NaOH溶液的质量分数
饱和溶液的体积
实验现象
Ⅰ
1%
5 mL
无明显现象
Ⅱ
5%
5 mL
少量沉淀
Ⅲ
10%
5 mL
较多沉淀
【查阅资料】20℃时固体物质的溶解度见下表:
物质
NaOH
溶解度/g
0.26
108
0.17
19.5
0.0002
注:20℃时,溶解度在0.01 g~1 g之间的固体物质称为微溶物,小于0.01 g的为难溶物。
【分析交流】
(1)实验Ⅱ、Ⅲ中生成的沉淀为。实验表明,饱和溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与 有关。
【微观解释】饱和溶液与NaOH溶液反应生成沉淀的示意图如图所示。
(2)图中未发生化学变化的微粒是 (填离子符号)。
(3)该反应的微观实质可表示为:。当向溶液中滴加溶液时,也有白色沉淀产生,反应的微观实质用同样的方法可表示为 。
【拓展提升】
(4)下列说法正确的是______(填字母)。
A.复分解反应一定产生沉淀
B.复分解反应中,溶解度较大的微溶物可向溶解度更小的微溶物或难溶物转化
C.其他条件不变,将实验Ⅲ中的NaOH溶液换成KOH溶液,也有沉淀产生
D.向溶液中滴加溶液,生成的沉淀为
◆题型4 综合实验探究题
8.化学兴趣小组的同学运用CuSO4溶液、Ba(OH)2溶液和稀盐酸进行复分解反应的实验探究,实验过程如图所示.
(1)写出步骤①试管中发生反应的化学方程式 ,实验结束后,同学们对滤液的成分进行了分析.
【提出问题】滤液中的溶质成分是什么?
【实验分析】
(2)甲同学提出通过分析滤渣成分,可以推测滤液成分.取滤渣进行观察,发现滤渣为白色固体,则滤渣中一定含有BaSO4,不含 ,据此可知滤液中一定含有CuCl2。
【提出猜想】
滤液中除CuCl2外,还可能有:
猜想一:滤液中还含有CuSO4
猜想二:滤液中还含有Ba(OH)2
猜想三:滤液中还含有BaCl2
猜想四:滤液中还含有HCl
(3)同学们经讨论认为猜想二不合理,原因是 .
【进行实验】
(4)
实验操作
实验现象
实验分析与结论
取部分滤液,逐滴加入过量氢氧化钠溶液
猜想四成立
取部分滤液,滴加少量 溶液(填化学式)
有白色沉淀产生
猜想三成立,猜想一不成立
【拓展延伸】
(5)Ca(OH)2是一种常见的碱,下列物质能和氢氧化钙发生复分解反应的是_________(填序号).
A.HCl B.CO2 C.KNO3 D.Na2CO3
9.在学习了酸碱盐之间复分解的反应规律后,同学们用CuCl2溶液分别进行了如图1所示的两组实验。
【表达记录】
(1)A组实验无明显现象。B组实验有蓝色沉淀生成,写出发生反应的化学方程式 。
【提出问题】
根据实验现象,同学们认为B组实验一定发生了化学反应。但对于A组实验是否发生了反应,同学们产生了疑问。小佳提出,A组实验后,若能够证明两种反应物的四种离子在溶液中仍以离子形式存在,则说明MgSO4和CuCl2没有发生化学反应。
【实验探究】
小佳取A组实验后的部分溶液进行了如图2所示实验。
【实验分析】
(2)
实验现象
实验结论
试管①
产生白色沉淀
溶液中含有 (填离子符号)
试管②
产生 。
溶液中含有Cl-
试管③
产生白色沉淀和蓝色沉淀
溶液中含有Mg2+和Cu2+
【交流改进】
(3)小依同学认为小佳的实验有一处不严谨,应进行的改进是 。
【得出结论】A组实验中两种反应物所含的四种离子在溶液中均以离子形式存在,说明MgSO4和CuCl2,没有发生化学反应。
【拓展应用】
(4)实验结束后,同学们将图1中A、B两组实验试管中的所有剩余物质倒入 一个洁净的废液杯中观察到沉淀明显增多,静置后上层清液为无色。测混合前B中 (填“NaOH”或“CuCl2”)有剩余。
(5)为确定废液杯中上层清液的溶质成分,小依向废液杯中又加了几滴NaOH溶液,未观察到明显现象。则原上层清液中一定含有的溶质是 。
B 综合攻坚·知能拔高
1.如图是从海水中获取淡水的简易装置。下列有关说法正确的是
A.该过程中水分子大小发生改变 B.此方法属于净化水方法中的蒸馏
C.获取淡水的快慢与是否晴天无关 D.该过程中海水的溶质质量分数不变
2.下列关于海洋的说法中不正确的是
A.海水蒸发说明水分子在不断运动
B.二氧化碳的封存主要是将捕集到的二氧化碳封存于地层深处或海底
C.蒸馏可以从海水中获得淡水
D.相同条件下海水的导电能力比纯水弱
3.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
4.“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中玻璃棒使用错误的是
A. B.
C. D.
5.下列关于氯化钠(NaCl)的认识,不正确的是
A.组成:由钠元素和氯元素组成 B.性质:白色晶体,难溶于水
C.用途:可用于调味品和腌制食品 D.生产:海水晒盐的原理是蒸发结晶
6.下列除杂可按溶解、过滤、蒸发结晶的操作顺序进行的是
A.除去食盐中混有的少量二氧化锰 B.除去硝酸钾中混有的少量氯化钠
C.除去铁粉中混有的少量锌粉 D.除去酒精中混有的少量水
7.如图是在恒温条件下模拟“海水晒盐”的过程示意图,根据图示判断正确的是
A.甲、乙、丙、丁四个烧杯中,丁溶液中溶质的质量分数最大
B.乙烧杯的溶液一定是饱和溶液
C.丙和丁溶液中溶质质量分数相同
D.甲乙烧杯中的溶液溶质的质量分数可能相同
【答案】C
9.下列物质在溶液中混合后,不发生复分解反应的一组是
A.和 B.和
C.和 D.和
10.海水是一种重要的自然资源,镁被誉为海洋里宝贵的“国防元素”。从海水或卤水(含氯化镁)中提取镁的主要步骤如图:
下列有关说法中,不正确的是
A.操作A的名称是过滤,试剂B是NaCl溶液
B.步骤①和步骤②的主要目的是富集提纯氯化镁
C.步骤③反应中除生成金属镁外,还生成了氯气
D.原料来源丰富是上述流程提取镁的优点之一
故选A。
11.为除去粗盐中含有的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质,应加入过量的氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等物质,将杂质转化为沉淀。过滤去除沉淀后,再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水。实验操作过程如图所示:下列说法错误的是
A.实验操作步骤也可以是①③④②⑤⑥
B.操作⑤得到的沉淀中共有三种物质
C.在实验操作过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序不可以颠倒
D.操作⑥中,加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,将滤液的pH调为7
12.水是宝贵的自然资源,“筑梦”小组进行“保护水资源”主题研学活动。
(1)了解水资源分布
由图一可知地球上的水主要存在于 ,跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的 %,可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水,仅约占淡水总量的 %。
(2)海水淡化
从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路:①直取所需②除去杂质保留所需。蒸馏法淡化海水采用的思路是 (填序号)。图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验,为使水蒸气冷凝效果更好,可 (填“增加”或“减少”)玻璃导管长度。
(3)水是生命之源,节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请列举一条生活中节约用水或防止水污染的具体做法 。
13.海洋蕴含着丰富的资源,综合开发利用海洋资源已成为世界各国研究的热点。
【海水淡化】
(1)如图是膜分离法淡化海水,其中水分子可以通过淡化膜(海水中体积较大的盐的离子和其他分子不能通过)进入左侧的淡水池,从而得到淡水。下列说法中正确的是_______(填字母)。
A.该膜分离法的目的是除去海水中的不溶物
B.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似
C.加压过程中右侧溶液里离子的种类不变
D.加压后右侧海水的溶质质量分数变大
【海水制盐】
(2)海水晒盐的基本原理属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)除去难溶性杂质后的粗盐中还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4三种可溶性杂质,可用下列流程除去,所用试剂(溶液)均过量。下列说法不正确的是_______(填字母序号)。
A.步骤Ⅱ和Ⅲ的顺序可以交换
B.盐酸除去了过量的碳酸钠和氢氧化钠
C.该流程中也可以先加入盐酸,再过滤
D.产品的质量等于粗盐中氯化钠的质量
【海水制镁】镁被誉为“21世纪绿色的战略性原材料”,用海水晒盐得到苦卤(含NaCl、MgCl2等物质),从苦卤中提取镁的部分流程如图。
(4)用海水晒盐后的苦卤来提取镁,与直接用海水来提取相比,优点是 。从反应池流经过滤槽,滤液中一定含有的溶质是 。
(5)上述获取金属镁的流程中未涉及的基本反应类型是 。该流程中发生中和反应的化学方程式为 。该流程中循环使用的物质是 (写化学式)。
14.海水制盐有着悠久的历史,古代人们就已经掌握了利用海水制盐的技术。当今我国最大的盐场位于河北省和天津市的渤海沿岸,请根据下图回答问题。
(1)海水晒盐利用的原理是 。
(2)母液是氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)操作①、②、③是相同操作,是 。
(4)“粗盐”中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(氯化钙和硫酸钠),向溶液A中加入氯化钡溶液时发生反应的化学方程式为 。
(5)向溶液C中加入过量的X是 。
15.海洋是一个巨大的资源宝库。海水资源综合利用的部分途径如下图所示。
回答下列问题:
已知:粗盐中的杂质有泥沙、、,流程中部分操作及试剂已省略。
(1)“操作Ⅱ”中玻璃棒的作用是 。
(2)滤渣中除泥沙外,还有 (填化学式)。
(3)反应③的化学方程式为 。
(4)海水中就有氯化镁,请分析反应①②转化过程的目的: 。
16.探究是否适合作抗酸药。
(1)模拟胃酸:实验室用浓盐酸配制稀盐酸,不需要的仪器是
A.量筒 B.玻璃棒 C.电子天平 D.胶头滴管
(2)配制稀盐酸过程中,会导致溶质质量分数偏小的是
A.加水稀释时有少量水溅出 B.量取水时仰视读数
C.浓盐酸敞口放置一段时间后再配制 D.配制前,所用的烧杯中有少量水残留
室温下,先分别向烧杯中加入的稀盐酸,再分别用自动注射器向两烧杯中以的速度滴入的盐酸模拟人体分泌胃酸,再分别加入和固体,并持续搅拌。用传感器记录加入两种固体后溶液随时间的变化曲线如下图。
(3)由图可知不适合作抗酸药,因为 。
(4)从贴合实际及控制变量的角度看,该实验设计不严谨之处是 。
17.关于盐的性质研究是一项重要的课题。某兴趣小组以“探究碳酸氢钠的性质”为主题开展项目式学习。
任务一:探究碳酸氢钠溶液的酸碱性
(1)向碳酸氢钠溶液中滴加少量无色酚酞溶液,观察到溶液变红,说明碳酸氢钠溶液显 性。
任务二:探究碳酸氢钠与稀盐酸的反应
(2)小组同学取适量碳酸氢钠粉末于试管甲中,加入稀盐酸,如图1所示。观察到试管甲中有气泡产生,乙中 ,说明碳酸氢钠能与盐酸反应生成二氧化碳,写出试管甲中反应的化学方程式: 。
任务三:探究碳酸氢钠的热稳定性
(3)用酒精灯充分加热玻璃管,如图2所示。(资料:无水硫酸铜呈白色,遇水后呈蓝色。)
①观察到玻璃管内无水硫酸铜变蓝,紫色石蕊溶液变红,说明碳酸氢钠受热易分解,有 (填化学式)和生成。
②将完全反应后A处剩余的固体加水溶解,加入适量的氢氧化钙,观察到有白色沉淀生成。请据此写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式: 。
18.碳酸氢钠是厨房中常见的物质,回答下列问题:
(1)下列关于碳酸氢钠的描述,错误的是___________(填字母)。
A.俗称小苏打 B.属于混合物 C.其溶液显碱性 D.可作发酵粉
(2)现有一包由碳酸氢钠和氯化钠两种物质组成的白色固体。某小组进行如下探究:
【实验目的】测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数。
【实验方案】利用下图所示的实验装置(固定装置已略去,装置气密性良好)进行实验,每一步反应均完全进行。
①首先称取样品放入装置甲中,然后进行有关实验操作,正确的顺序是 (填字母,可重复选择)。
a.称量装置丙的质量
b.打开弹簧夹,通入足量的氮气,关闭弹簧夹
c.打开分液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞
②装置丁的作用是 。
【实验结论】实验测得装置丙增加的质量为,则样品中碳酸氢钠的质量分数为 。
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第八单元 海洋化学资源的利用
A 题型聚焦·专项突破
考点一 海洋化学资源
题型1 海洋化学资源
题型2 海水淡化
考点二 海水晒盐
题型1 海水晒盐的过程
题型2 海水晒盐的原理(难点)
题型3 粗盐提纯—除去难溶性杂质
题型4 粗盐提纯—除去可溶性杂质(重点)
题型5 食盐用途
题型6 结晶(重点)
题型7 海水提镁
考点三 碳酸氢钠和碳酸钠
题型1 碳酸钠
题型2 碳酸氢钠
题型3 复分解反应(重点)
题型4 综合实验探究题
B 综合攻坚·知能拔高
A 题型聚焦·专项突破
考点一 海洋化学资源
◆题型1 海洋化学资源
1.海洋中有丰富的海洋生物资源、海洋化学资源、海洋矿物资源和海洋动力资源等。下列属于海洋化学资源的是
A.氯化钠 B.潮汐能 C.海底石油 D.海洋植物
【答案】A
【解析】A、氯化钠是海水中大量溶解的主要盐类(化学式为 NaCl),属于从海水中提取的化学物质,因此是海洋化学资源。符合题意;
B、潮汐能属于海洋动力资源,不是化学资源,不符合题意;
C、海底石油属于海洋矿物资源,不是化学资源,不符合题意;
D、海洋植物属于海洋生物资源,不是化学资源,不符合题意。
故选A。
2.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.利用海水可提取金属镁
C.海水经蒸发可获得粗盐 D.海水经过滤可获得饮用水
【答案】D
【解析】A、海水中含有多种矿物质,如氯化钠、氯化镁、氯化钙等,还含有多种微量元素,海水中含有丰富的矿物质,说法正确,不符合题意;
B、海水中含有氯化镁,通过一系列化学反应可以将氯化镁转化为氢氧化镁沉淀,再将氢氧化镁转化为氯化镁,最后电解熔融氯化镁可提取金属镁,说法正确,不符合题意;
C、海水中含有大量的氯化钠等盐分,海水经蒸发,水分不断减少,氯化钠等盐分结晶析出,可获得粗盐,说法正确,不符合题意;
D、过滤只能除去海水中的不溶性杂质,海水中还含有大量的可溶性盐类等对人体有害的物质,过滤后得到的水不能直接作为饮用水,需要经过一系列淡化处理等才能获得饮用水,该说法不正确,符合题意。
故选D。
3.海水中含有丰富的化学资源。下列说法不正确的是
A.海水蒸发说明水分子总是在不断地运动 B.海水中含量最高的元素是氢元素
C.蒸馏法淡化海水的原理是物质的沸点不同 D.海水中含量最高的盐类是氯化钠
【答案】B
【解析】A、海水蒸发说明水分子总是在不断地运动,水会扩散到空气中去,不符合题意;
B、海水中含量最高的物质是水,则含量最高的元素是氧元素,符合题意;
C、蒸馏法淡化海水的原理是利用水和盐类的沸点不同,水的沸点低,蒸发过程中,先分离出来,从而获得淡水,不符合题意;
D、海水中含量最高的盐类是氯化钠,说法正确,不符合题意。
故选B。
◆题型2 海水淡化
4.2025年“中国水周”期间,化学小组设计了下图所示的简易海水淡化器,下列有关分析错误的是
A.阳光照射可以使水分子运动加快
B.透明塑料膜具有密封和冷却的作用
C.a处的水与b处的水的成分不相同
D.该净化过程与自来水生产过程原理相同
【答案】D
【解析】A、分子在不断运动,且温度越高,分子的运动速率越快,阳光照射,温度升高,可使水分子运动加快,不符合题意;
B、该装置中透明塑料膜可起到密封的作用,防止外界物质进入所得淡水中,同时透明塑料膜还可起到冷却的作用,使水蒸气遇冷凝结成水滴,不符合题意;
C、a处的水除了水,还含有氯化钠等可溶性物质,b处的水是纯净物,只含水,故a处的水与b处的水的成分不相同,不符合题意;
D、自来水生产过程包括沉降、过滤、吸附、消毒,而该净化过程的原理是蒸馏,原理不相同,符合题意。
故选D。
5.海水淡化可缓解淡水资源匮乏的问题。图为太阳能海水淡化原理示意图。
(1)海水淡化过程中,水分子发生的变化是______。
A.分子种类 B.分子的运动速度 C.分子间的间隔 D.分子的排列方式
(2)下列净水方法与太阳能海水淡化原理相似的是______。
A.沉降 B.过滤 C.吸附 D.蒸馏
【答案】(1)BCD
(2)D
【解析】(1)海水淡化过程中只是水的状态发生改变,没有新物质生成,分子种类不变,分子的运动速度加快,分子间的间隔增大,分子的排列方式改变,故选:BCD;
(2)A、海水淡化是利用太阳能加热蒸发,再使水蒸气冷凝得到淡水的过程,沉降是使水中的难溶性杂质沉降,不能除去海水中的可溶性杂质,不能淡化海水,沉降与海水淡化原理不相似,故选项错误;
B、海水淡化是利用太阳能加热蒸发,再使水蒸气冷凝得到淡水的过程,过滤是除去水中的难溶性杂质,不能除去海水中的可溶性杂质,不能淡化海水,过滤与海水淡化原理不相似,故选项错误;
C、海水淡化是利用太阳能加热蒸发,再使水蒸气冷凝得到淡水的过程,吸附是除去水中的色素和异味,不能除去海水中的可溶性杂质,不能淡化海水,与海水淡化原理不相似,故选项错误;
D、海水淡化是利用太阳能加热蒸发,再使水蒸气冷凝得到淡水的过程,蒸馏可除去水中的所有杂质,得到蒸馏水是纯净的水,能够淡化海水,蒸馏与海水淡化原理相似,故选项正确,故选:D。
考点二 海水晒盐
◆题型1 海水晒盐的过程
1.下列关于海水“晒盐”的说法不正确的是
A.蒸发池中氯化钠质量分数大于海水中氯化钠质量分数
B.结晶池内母液蒸发得到盐卤(亦称苦卤)属于混合物
C.气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水晒盐
D.母液一定是氯化钠的饱和溶液,也是所含杂质氯化镁、氯化钙的饱和溶液
【答案】D
【解析】A、在海水“晒盐”过程中,水因不断蒸发而使溶剂质量减少,氯化钠的质量不变,在蒸发池中溶液逐渐由不饱和变为接近饱和,蒸发池中氯化钠质量分数大于海水中氯化钠质量分数,故选项说法正确,不符合题意;
B、结晶池内,母液中水分蒸发得到的盐卤(亦称苦卤)是氯化镁的含量较高的混合溶液,属于混合物,故选项说法正确,不符合题意;
C、气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于水的蒸发,有利于海水晒盐,故选项说法正确,不符合题意;
D、在结晶池内,析出氯化钠后的溶液称为母液, 母液一定是氯化钠的饱和溶液,不一定是所含杂质氯化镁、氯化钙的饱和溶液,故选项说法错误,符合题意;
故选:D。
2.海水晒盐是海水在常温下蒸发得到氯化钠的过程,实验室用氯化钠溶液模拟该过程,如图所示,下列说法不正确的是(已知:B溶液刚好达到饱和)
A.海水“晒盐”是通过蒸发结晶的方法获取食盐
B.A溶液可能是饱和溶液
C.A、B溶液中溶质质量相等
D.B、C和D溶液中溶质的质量分数相等
【答案】B
【解析】A、海水晒盐是海水在常温下蒸发得到氯化钠的过程,因此海水“晒盐”是通过蒸发结晶的方法获取食盐,故选项说法正确;
B、A蒸发一定量的溶剂后得到B溶液(B溶液刚好达到饱和),没有析出晶体,则A为该温度下的不饱和溶液,故选项说法错误;
C、A蒸发一定量的溶剂后得到B溶液(B溶液刚好达到饱和),没有析出晶体,则A、B溶液中溶质质量相等,故选项说法正确;
D、B溶液恰好是氯化钠的饱和溶液,C、D中均有氯化钠晶体析出,C、D均为该温度下氯化钠的饱和溶液,则B、C和D溶液中溶质的质量分数相等,故选项说法正确。
故选B。
3.海洋是人类赖以生存的重要资源宝库。下图是利用海水提取粗盐的过程。
(1)图中①是 (填“蒸发”或“冷却”)池。
(2)在①中,海水中氯化钠的质量分数逐渐 (填“变大”或“变小”)。
(3)母液为氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(4)从海水中结晶出来的是粗盐,粗盐中含有氯化镁(能溶于水),工业上常采用以下方法除去杂质氯化镁:把粗盐粉碎后用饱和食盐水浸洗,再过滤得到食盐。这么做的原理是 。
【答案】(1)蒸发
(2)变大
(3)饱和
(4)饱和食盐水不能再溶解氯化钠,但还可以溶解氯化镁
【解析】(1)氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,可用蒸发结晶的方法进行分离,故图中①是蒸发池;
(2)海水晒盐的原理是利用阳光和风力的作用,使水不断蒸发,氯化钠溶液越来越浓,质量分数逐渐变大;
(3)能够析出晶体,说明该溶液不能继续溶解溶质,即达到饱和,所以析出晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液;
(4)工业上常把粗盐粉碎后用饱和食盐水浸洗,再过滤出食盐,其原理是饱和食盐水不能再溶解氯化钠,但是可以溶解氯化镁。
◆题型2 海水晒盐的原理
4.据《说文解字》记载,我们的祖先在神农氏时代就开始利用海水晒盐。海水晒盐的原理是( )
A.利用日晒,使海水分解 B.利用日晒,使氯化钠的溶解能力变小
C.利用阳光和风力,使海水中的水分蒸发 D.利用阳光和风力,使海水中的氯化钠蒸发
【答案】C
【解析】由于食盐的溶解度受温度的影响小,从食盐溶液中获得食盐主要利用蒸发溶剂的方法。
故选C。
5.人们通过晒海水的方式获得氯化钠晶体,这种结晶的方式是 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”),该过程中发生的变化是 (填“物理变化”或“化学变化”),获得的粗盐属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】 蒸发结晶 物理变化 混合物
【解析】人们通过晒海水的方式获得氯化钠晶体,主要利用阳光和风蒸发水分,使海水中的水分蒸发掉,使氯化钠结晶出来,利用的是蒸发结晶的原理。该过程只涉及水分蒸发,没有产生新物质,故发生物理变化。获得粗盐含有不溶性或可溶性杂质,故属于混合物。
◆题型3 粗盐提纯—除去难溶性杂质
6.下列关于“粗盐中难溶性杂质的去除”的实验操作,规范的是
A.称量
B.溶解
C.过滤
D.蒸发
【答案】B
【解析】A、用托盘天平称量时,应遵循“左物右码”原则,该选项操作中砝码与粗盐位置放反,A不符合题意;
B、溶解过程中使用玻璃棒搅拌,可以加速溶解,B符合题意;
C、过滤操作要遵循“一贴、二低、三靠”原则,该选项操作缺少玻璃棒引流,且漏斗下端没有紧靠烧杯的内壁,C不符合题意;
D、蒸发操作中要使用玻璃棒搅拌,防止受热不均匀,造成液滴飞溅,D不符合题意。
故选B。
7.在做“粗盐中难溶性杂质的去除”实验时,多次用到玻璃棒。下列关于玻璃棒作用的说法,错误的是
A.溶解:搅拌,加速粗盐的溶解 B.过滤:引流
C.计算产率:转移固体 D.蒸发:搅拌,加速滤液蒸发
【答案】D
【解析】A、溶解时玻璃棒的搅拌,加速了液体的流动,使固体在液体中的溶解更快,故A描述正确。
B、过滤时玻璃棒的作用是引流,防止了液体溅出,故B描述正确。
C、计算产率时,玻璃棒的作用是转移固体,故C描述正确。
D、蒸发溶液时,玻璃棒的作用是搅拌使液体均匀受热,防止因局部温度过高,液滴飞溅,故D描述错误。
故选D。
8.小文同学做粗盐(含难溶性杂质)提纯的实验,下图是部分操作示意图,请回答:
(1)操作②过滤后,滤液仍然浑浊,可能的原因是 (写出一点即可)。
(2)操作③中玻璃棒的作用是 。
(3)图示中正确的操作顺序为 (填序号)。
【答案】(1)滤纸破损
(2)搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅
(3)④①②③
【解析】(1)过滤后滤液仍浑浊,可能的原因是滤纸破损、漏斗内液面高于滤纸的边缘或承接滤液的烧杯不洁净等;
(2)操作③是蒸发操作,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅;
(3)粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来得到食盐)得到精盐的过程,正确的操作顺序是④①②③。
◆题型4 粗盐提纯—除去可溶性杂质
9.粗盐中含有泥沙及少量可溶性等杂质,下列对粗盐提纯的叙述错误的是
A.通过溶解、过滤、蒸发三个实验步骤,可以除去粗盐中的泥沙
B.实验中对溶液蒸发时,当出现大量晶体时即可停止加热
C.将中可溶性杂质,转化为沉淀后,最终所得质量将减少
D.除去粗盐中杂质,我们要充分考虑杂质的物理或化学性质,采用合理的方法除去杂质
【答案】C
【解析】A、泥沙不溶于水,通过溶解、过滤、蒸发三个实验步骤,可以除去粗盐中的泥沙,该选项正确;
B、实验中对NaCl溶液蒸发时,当出现大量晶体时即可停止加热,利用余热将剩余液体蒸干,该选项正确;
C、加入过量的氯化钡溶液时,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,加入过量的氢氧化钠溶液时,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,加入过量的碳酸钠溶液时,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,和过量的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,将NaCl中可溶性杂质MgCl2、Na2SO4、CaCl2,转化为沉淀后,最终所得NaCl质量将增大,是因为过程中反应生成了部分氯化钠,该选项不正确;
D、根据除杂的步骤,除去粗盐中杂质,我们要充分考虑杂质的物理或化学性质,采用合理的方法除去杂质,该选项正确;
故选:C。
10.工业上制备盐酸的基础原料是精制食盐。粗盐(含有可溶性杂质主要有MgSO4、CaCl2)精制过程如图。
(1)加入Ba(OH)2溶液可以同时除去两种杂质离子,写出离子符号: 。
(2)检验所加Na2CO3溶液过量的方法是 。
(3)向溶液X中加入适量盐酸的目的是 。
【答案】(1)
(2)取少量上层清液于试管中,滴加氯化钡溶液(或氯化钙溶液等),若产生白色沉淀,则Na2CO3溶液过量
(3)除去氢氧化钠和碳酸钠
【解析】(1)Ba(OH)2和MgSO4反应,Ba2+与结合成BaSO4沉淀,OH-与Mg2+结合成Mg(OH)2沉淀,所以除去的离子是Mg2+、。
(2)Na2CO3和BaCl2(或CaCl2等)反应会生成BaCO3(或CaCO3等)白色沉淀,取少量上层清液于试管中,滴加氯化钡溶液(或氯化钙溶液等),若产生白色沉淀,则Na2CO3溶液过量。
(3)前面除杂加入过量Ba(OH)2、Na2CO3,且Na2CO3和Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀、NaOH,过滤后加入盐酸,发生的反应是、,可以除去氢氧化钠和碳酸钠。
11.工业上粗盐(含、、等杂质),精制的工艺流程如下:
(1)X中含有的阳离子是 ;沉淀C的化学式是 。
(2)溶液的作用是 ,写出生成沉淀D的一个化学方程式 。
(3)溶液E中的阴离子是 。
(4)溶液E中加过量稀盐酸的作用是 。
【答案】(1)钡离子/
(2)除去氯化钙以及剩余的氯化钡 /
(3)
(4)除去剩余的碳酸钠和氢氧化钠
【解析】根据题意,加入的X是过量的氯化钡溶液,除去硫酸钠;过滤后加入过量的氢氧化钠溶液与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,过滤得到C是氢氧化镁;溶液B中溶质是氯化钙、剩余的氯化钡、氢氧化钠、氯化钠;加入过量的碳酸钠溶液,和剩余的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;过滤,沉淀D是碳酸钙和碳酸钡;E中溶质是剩余的氢氧化钠和碳酸钠以及氯化钠,最终加入过量稀盐酸,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,蒸发后氯化氢变为气体后得到氯化钠晶体。
(1)根据加入X后生成了硫酸钡沉淀,根据反应前粗盐中不含钡离子,故X中含有钡离子,故填:;
根据分析,C是氢氧化镁,化学式是:;
(2)根据分析,碳酸钠的作用是:除去氯化钙以及剩余的氯化钡;
根据分析,生成D的反应分别是碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠以及碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式是:;;
(3)根据分析,E中含阴离子是碳酸根离子、氢氧根离子和氯离子,故填:;
(4)根据分析,溶液E中加过量稀盐酸的作用是除去剩余的碳酸钠和氢氧化钠。
◆题型5 食盐用途
12.NaCl是一种重要资源,其应用与生产如图所示。下列说法不正确的是
A.应用①操作的主要步骤为:计算、称量、量取、溶解、装瓶、贴标签
B.应用②工业制烧碱的过程中,水参加了反应
C.应用③为侯氏联合制碱法的一个步骤,判断该反应只有小苏打一种生成物
D.粗盐初步提纯实验中玻璃棒用了4次,作用都不相同
【答案】C
【解析】A、应用①是用氯化钠固体配制生理盐水,操作的主要步骤为:计算、称量、量取、溶解、装瓶、贴标签,该选项说法正确;
B、应用②的产物有烧碱(氢氧化钠),其含有钠、氢和氧元素,反应物氯化钠含有钠和氯元素,根据化学反应前后元素种类不变,则水参加了反应,该选项说法正确;
C、应用③反应物为NaCl、NH3、CO2、H2O,产生了小苏打(碳酸氢钠),根据化学反应前后元素种类不变,生成物中还应含有含氮元素的物质,该选项说法错误;
D、粗盐提纯的步骤为:溶解、过滤、蒸发结晶,计算产率,四个步骤都用到了玻璃棒,溶解时玻璃棒的作用是搅拌加快溶解速率;过滤时玻璃棒的作用是引流;蒸发时玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅;计算产率时玻璃棒的作用是转移固体药品;四个过程中玻璃棒的作用均不同,该选项说法正确。
故选C。
13.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。同学们以结构图的形式对氯化钠的相关知识进行了如下整合。请你联系实际解决下面的问题:
(1)氯化钠在生产生活中的用途 (写一种即可)。
(2)为了除去粗盐中难溶性杂质,过滤时,用到的一种玻璃仪器是 (任写一种即可)。
(3)硝酸钠与食盐都是白色粉末状固体,均易溶于水,它们的水溶液都是无色的,实验室中,用 (写化学式)溶液可以鉴别硝酸钠溶液与食盐溶液。
【答案】(1)农业选种(合理即可)
(2)玻璃棒(烧杯或漏斗)
(3)AgNO3
【解析】(1)氯化钠的用途很多,医疗上可以用氯化钠溶于水配制生理盐水;农业上可以用氯化钠溶液选种;工业上以氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、盐酸、氯气等;日常生活中可以用来作调味品,腌渍蔬菜,鱼、肉等;公路上的积雪可以用氯化钠作融雪剂;
(2)过滤用到的仪器有:玻璃棒、烧杯、漏斗、带铁圈的铁架台和滤纸,其中玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、漏斗;
(3)可以用AgNO3溶液来鉴别氯化钠溶液和硝酸钠溶液。实验现象:加入AgNO3溶液后生成白色沉淀的是氯化钠溶液,加入AgNO3溶液后无明显变化的是硝酸钠溶液。
◆题型6 结晶
14.起源于春秋战国时期的“五步产盐法”是一种古老的制盐方法,其生产流程如图所示。
“过箩”(“箩”呈蜂窝状,有空隙)可除去卤水中的不溶性杂质,“过箩”与化学实验中过滤的原理相似。“集卤蒸发”和“结晶”时都需要蒸发水,但作用不同,请分别指出这两步中蒸发水的作用 。
【答案】“集卤蒸发”时的目的为提高卤水的浓度;“结晶”时的目的为析出晶体
【解析】在“集卤蒸发”阶段,通过蒸发掉多余的水来增大溶液中溶质(盐)的浓度,为后续的结晶创造条件;
在“结晶”阶段,将高浓度卤水继续蒸发,使溶液最终达到饱和甚至过饱和状态,从而析出盐的晶体。
15.人们常从海水中获得粗盐,早期多采用“天日曝晒,自然结晶,集工采捞”的卤水制盐方式。结合如图所示的溶解度曲线,回答下列问题。
(1)通过“曝晒”析出粗盐的原理是 结晶;从卤水中“采捞”粗盐与实验操作中的 原理类似。
(2)得到的粗盐中含有少量可溶性杂质,可用NaCl饱和溶液反复冲洗除去,选用NaCl饱和溶液的原因是 。
【答案】(1)蒸发 过滤
(2)饱和氯化钠溶液不能再溶解氯化钠,但是可以溶解其他物质
【解析】(1)由溶解度曲线图可知,氯化钠的溶解度受温度影响较小,通过“曝晒”析出粗盐的原理是蒸发结晶;从卤水中“采捞”粗盐,可以将固体与液体分离,与实验操作中的过滤原理类似,故填:蒸发;过滤;
(2)因为氯化钠的饱和溶液不能再溶解氯化钠,但可以溶解粗盐中的少量可溶性杂质,所以用NaCl饱和溶液反复冲洗粗盐,可以除去其中的可溶性杂质,故填:饱和氯化钠溶液不能再溶解氯化钠。
◆题型7 海水提镁
16.从海水中提取镁的实验流程如图,相关分析正确的是
A.试剂a可能是氯化钙
B.用氢氧化钠代替生石灰可以简化流程,降低成本
C.操作①②中都用到玻璃棒,且作用相同
D.上述过程中发生了化合反应、分解反应、复分解反应
【答案】D
【解析】A、氢氧化镁和氯化钙不反应,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,故试剂a是稀盐酸,不符合题意;
B、用氢氧化钠代替生石灰,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠,可以简化流程,但是氢氧化钠的成本较高,不符合题意;
C、操作①实现了固液分离,是过滤,玻璃棒的作用是引流,操作②是将氯化镁溶液转化为氯化镁晶体,是蒸发,玻璃棒的作用是:搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅,不符合题意;
D、生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁和氯化钙,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,这两个反应均符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应,氯化镁通电分解生成镁和氯气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,符合题意。
故选D。
17.贝壳的主要成分是CaCO3。以贝壳为原料,从海水中提取MgCl2的简单工艺流程如图:
贝壳生石灰熟石灰
(1)②在生活中的用途是 。
(2)操作a的名称是 。
(3)反应④的化学方程式是 。
(4)检验CaCO3中碳酸根离子,加入的试剂名称 。
【答案】(1)建筑材料等
(2)过滤
(3)Mg(OH)2+2HCl =MgCl2+2H2O
(4)稀盐酸
【解析】(1)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙可用作建筑材料等。
(2)通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离,操作a出现在“沉淀”后,操作a得到Mg(OH)2,则操作a是过滤。
(3)反应④是氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁、水,反应的化学方程式是:Mg(OH)2+2HCl =MgCl2+2H2O。
(4)CaCO3属于碳酸盐,能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体而冒气泡,产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,证明碳酸根存在。所以检验CaCO3中碳酸根离子,加入的试剂名称可以是稀盐酸。
18.海水中有着丰富的化学资源,人们可以从海水中提取出很多的物质,如:氯化钠、镁等。
(一)海水晒盐:如图就是利用海水提取氯化钠的大致过程:
(1)图中①是 (填“蒸发池”或“冷却池”);
(2)析出晶体后的母液是氯化钠的 (填“饱和溶液”或“不饱和溶液”);
(二)海水制镁:提取粗盐后的母液中含有较多氯化镁,从母液中提取金属镁
(3)反应②的基本反应类型是 ;
(4)写出反应①的化学方程式为 ;
(5)写出反应⑤的化学方程式为 ;
【答案】(1)蒸发池
(2)饱和溶液
(3)化合反应
(4)CaCO3CaO+CO2↑
(5)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
【解析】(1)氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,可用蒸发结晶的方法进行分离,则图中①是蒸发池,故填:蒸发池;
(2)析出晶体后的母液,不能继续溶解氯化钠,是氯化钠的饱和溶液,故填:饱和溶液;
(3)由流程图可知,反应②为氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故填:化合反应;
(4)由流程图可知,反应①为碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑,故填:CaCO3CaO+CO2↑;
(5)由流程图可知,反应⑤为氯化镁在通电条件下生成镁和氯气,反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,故填:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
考点三 碳酸氢钠和碳酸钠
◆题型1 碳酸钠
1.侯氏制碱法中的“碱”是指纯碱。下列说法错误的是
A.纯碱和火碱成分相同 B.纯碱的水溶液呈碱性
C.纯碱和酸反应会有气泡产生 D.纯碱由三种元素组成
【答案】A
【解析】A、纯碱是碳酸钠(),火碱是氢氧化钠(),两者成分不同;
B、碳酸钠溶于水,溶液呈碱性;
C、碳酸钠与酸反应生成二氧化碳气体,产生气泡;
D、碳酸钠()由钠、碳、氧三种元素组成。
故选A。
2.小组同学对碳酸钠知识以结构图的形式进行了如下梳理。联系实际,解决问题:
(1)碳酸钠的俗称是 。
(2)构成碳酸钠的微粒是 (填粒子符号)。
(3)向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸,发生反应的化学方程式为 。
(4)碳酸钠在工业上常用于纺织、生产洗涤剂和 。
(5)探究氢氧化钠溶液和二氧化碳是否发生反应,不能使用酚酞的原因是 。
【答案】(1)纯碱(或苏打)
(2)、
(3)
(4)制造玻璃(或造纸,合理即可)
(5)二氧化碳与氢氧化钠反应能生成碳酸钠,碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液均能使酚酞变红
【解析】(1)碳酸钠的俗称:碳酸钠()俗称 纯碱、苏打。
(2)构成碳酸钠的微粒:碳酸钠是离子化合物,由钠离子和碳酸根离子构成。
(3)
(4)碳酸钠还用于玻璃制造(制玻璃)。
(5)因为与反应生成,溶液仍然呈碱性(碳酸钠溶液碱性较强),酚酞仍为红色,无法判断是否反应。
◆题型2 碳酸氢钠
3.纯碱、小苏打、碳酸钙都是生活中常见的物质。
(1)为使蛋糕松软,焙制时可加入适量的 。
(2)为了防止缺钙导致骨质疏松,可以服用含 的药片。
(3)可以服用含小苏打的药物治疗胃酸过多症,其原理为 (用化学方程式表示)。
(4)写出一个用纯碱制取少量烧碱的化学方程式: 。
【答案】(1)小苏打
(2)碳酸钙
(3)
(4)(合理即可)
【解析】(1)小苏打()受热分解产生,使蛋糕松软。
(2)碳酸钙()可补充钙元素,预防骨质疏松。
(3)小苏打能与胃酸(主要成分)反应,中和酸并释放。
(4)纯碱()与石灰水()反应可制取烧碱(),。
4.碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质,有着广泛的用途。
(1)属于 (填“酸”“碱”或“盐”),溶于水形成的溶液显 性,其用途为 (写出一条即可)。
(2)碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多症,发生反应的化学方程式是 。
(3)碳酸氢钠是发酵粉的主要成分之一,它与厨房中食醋的主要成分发生如下反应:。那么X的化学式为 。
(4)请选用厨房中的一种物质,采用化学方法区分食盐和纯碱。请简述你的方法: 。
【答案】(1)盐 碱 用于洗涤剂的生产(合理即可)
(2)
(3)
(4)分别取两种物质少许,向其中滴加食醋,有气泡产生的是纯碱,无明显现象的是食盐
【解析】(1)是由钠离子和碳酸根离子构成的,属于盐。碳酸钠俗称“纯碱”,其水溶液呈碱性。碳酸钠的用途广泛,可用于玻璃、造纸等行业,以及洗涤剂的生产。
(2)碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多症,发生反应的化学方程式是:。
(3)根据质量守恒定律,从微观粒子分析:反应前钠原子数为1个,氢原子数为5个,碳原子数为3个,氧原子数为5个;反应后已知生成物中钠原子数为1个,氢原子数为3个,碳原子数为3个,氧原子数为4个,故x的化学式为。
(4)分别取两种物质少许,向其中滴加食醋,有气泡产生的是纯碱,无明显现象的是食盐。
◆题型3 复分解反应
5.下列有关复分解反应的说法,正确的是
A.复分解反应不属于基本反应类型
B.生成两种化合物的反应一定属于复分解反应
C.复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应
D.中和反应不属于复分解反应
【答案】C
【解析】A、化学反应的基本类型有:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。复分解反应是基本反应类型之一,说法错误,不符合题意。
B、生成两种化合物的反应不一定是复分解反应,如。说法错误,不符合题意。
C、复分解反应的定义:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。说法正确,符合题意。
D、中和反应是酸与碱反应,生成盐和水,属于复分解反应。说法错误,不符合题意。
故选C。
6.根据复分解反应发生的条件,判断下列物质间能否发生复分解反应。如能发生反应,写出反应的化学方程式;如不能,请写出原因。
(1)硫酸和硝酸钠溶液: 。
(2)氢氧化钾溶液和稀硝酸: 。
(3)氯化镁溶液和硝酸银溶液: 。
【答案】(1)相互交换成分没有沉淀或气体或水生成,不能发生反应
(2)氢氧化钾和稀硝酸反应,生成硝酸钾和水,化学方程式:
(3)氯化镁和硝酸银反应,生产氯化银和硝酸镁,化学方程式:
【解析】(1)若两物质相互交换成分,则生成硫酸钠和硝酸,生产物中没有沉淀或气体或水生成,故不能发生复分解反应。
(2)氢氧化钾和稀硝酸反应,生成硝酸钾和水,化学方程式:
(3)氯化镁和硝酸银反应,生产氯化银和硝酸镁,化学方程式:
7.兴趣小组设计以下实验探究复分解反应的实质,实验操作和现象记录如下:
实验操作
序号
NaOH溶液的质量分数
饱和溶液的体积
实验现象
Ⅰ
1%
5 mL
无明显现象
Ⅱ
5%
5 mL
少量沉淀
Ⅲ
10%
5 mL
较多沉淀
【查阅资料】20℃时固体物质的溶解度见下表:
物质
NaOH
溶解度/g
0.26
108
0.17
19.5
0.0002
注:20℃时,溶解度在0.01 g~1 g之间的固体物质称为微溶物,小于0.01 g的为难溶物。
【分析交流】
(1)实验Ⅱ、Ⅲ中生成的沉淀为。实验表明,饱和溶液与NaOH溶液能否发生复分解反应与 有关。
【微观解释】饱和溶液与NaOH溶液反应生成沉淀的示意图如图所示。
(2)图中未发生化学变化的微粒是 (填离子符号)。
(3)该反应的微观实质可表示为:。当向溶液中滴加溶液时,也有白色沉淀产生,反应的微观实质用同样的方法可表示为 。
【拓展提升】
(4)下列说法正确的是______(填字母)。
A.复分解反应一定产生沉淀
B.复分解反应中,溶解度较大的微溶物可向溶解度更小的微溶物或难溶物转化
C.其他条件不变,将实验Ⅲ中的NaOH溶液换成KOH溶液,也有沉淀产生
D.向溶液中滴加溶液,生成的沉淀为
【答案】(1)溶液的质量分数
(2)、
(3)
(4)BC
【解析】(1)根据表格信息,实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的变量是溶液的质量分数,实验Ⅰ中无明显现象,说明不产生沉淀,实验Ⅱ中产生少量沉淀,实验Ⅲ中产生较多沉淀,说明饱和溶液与溶液能否发生复分解反应与溶液的质量分数有关;
(2)根据微观示意图,该反应是与反应生成,图中未发生化学变化的微粒是:、;
(3)与反应生成沉淀、,反应的实质是、反应生成沉淀,可以表示为:;
(4)A、复分解反应的条件是生成沉淀、气体或水,并非一定产生沉淀。例如盐酸与 NaOH 的中和反应(生成水),属于复分解反应但无沉淀,因此 A错误。
B、根据资料,20℃下,、NaOH的溶解度分别是0.26g、108g,其中是微溶物,反应产生的溶解度是0.17g,也是微溶物,但溶解度较小,说明在复分解反应中,溶解度较大的微溶物可向溶解度更小的微溶物或难溶物转化,故正确;
C、根据上述分析,实验Ⅲ中反应的实质是Ca2+与反应生成,其中由溶液提供,将NaOH溶液换成KOH溶液,KOH溶液也能提供,所以也有沉淀产生,故正确;
D、根据资料,20℃下,的溶解度为0.0002g,属于难溶物。向溶液中滴加溶液,反应产生沉淀和,若产生量较大,则也是沉淀,所以白色沉淀一定有,可能有,故错误,
故选:BC。
◆题型4 综合实验探究题
8.化学兴趣小组的同学运用CuSO4溶液、Ba(OH)2溶液和稀盐酸进行复分解反应的实验探究,实验过程如图所示.
(1)写出步骤①试管中发生反应的化学方程式 ,实验结束后,同学们对滤液的成分进行了分析.
【提出问题】滤液中的溶质成分是什么?
【实验分析】
(2)甲同学提出通过分析滤渣成分,可以推测滤液成分.取滤渣进行观察,发现滤渣为白色固体,则滤渣中一定含有BaSO4,不含 ,据此可知滤液中一定含有CuCl2。
【提出猜想】
滤液中除CuCl2外,还可能有:
猜想一:滤液中还含有CuSO4
猜想二:滤液中还含有Ba(OH)2
猜想三:滤液中还含有BaCl2
猜想四:滤液中还含有HCl
(3)同学们经讨论认为猜想二不合理,原因是 .
【进行实验】
(4)
实验操作
实验现象
实验分析与结论
取部分滤液,逐滴加入过量氢氧化钠溶液
猜想四成立
取部分滤液,滴加少量 溶液(填化学式)
有白色沉淀产生
猜想三成立,猜想一不成立
【拓展延伸】
(5)Ca(OH)2是一种常见的碱,下列物质能和氢氧化钙发生复分解反应的是_________(填序号).
A.HCl B.CO2 C.KNO3 D.Na2CO3
【答案】(1)
(2)Cu(OH)2/氢氧化铜
(3)CuCl2与Ba(OH)2不共存,能发生化学反应
(4)反应一段时间后,产生蓝色絮状沉淀 CuSO4
(5)A
【解析】(1)步骤①是向硫酸铜溶液中加入氢氧化钡溶液,硫酸铜与氢氧化钡反应,生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,化学方程式为:。
(2)由题干可知,取滤渣进行观察,发现滤渣为白色沉淀,说明滤渣中没有蓝色絮状沉淀氢氧化铜,故填写:Cu(OH)2或氢氧化铜。
(3)由题干可知,滤液中一定含有CuCl2,如果含有Ba(OH)2,氢氧化钡与氯化铜反应,生成氢氧化铜沉淀和氯化钡,根据滤液中溶质互相之间不能发生反应原则可知,猜想二不合理,故填写:CuCl2与Ba(OH)2不共存,能发生化学反应。
(4)由题干可知,如果猜想四成立,滤液中不仅存在CuCl2,还可能存在HCl,加入过量氢氧化钠溶液,氢氧化钠首先与HCl发生酸碱中和反应,无明显现象产生,当HCl反应完后,氢氧化钠会与CuCl2反应产生蓝色絮状沉淀,故填写:反应一段时间后,产生蓝色絮状沉淀;
由题干可知猜想三成立,滤液中不仅存在CuCl2,还可能存在BaCl2,而猜想一与猜想三的不同之处是:猜想一中,滤液中可能存在的物质是CuSO4,硫酸铜与氯化钡可以反应,会有白色沉淀硫酸钡生成,而由表格实验结论可知,猜想三成立,猜想一不成立,实验现象是有白色沉淀产生,因此,滴加CuSO4溶液,故填写:CuSO4。
(5)A.Ca(OH)2与HCl发生酸碱中和反应,酸碱中和反应属于复分解反应,故符合题意;
B. Ca(OH)2与CO2反应,生成碳酸钙沉淀和水,但它不符合复分解反应的定义:相互交换成分,不属于复分解反应,故不符合题意;
C. Ca(OH)2与KNO3不反应,故不符合题意,故填写:A。
9.在学习了酸碱盐之间复分解的反应规律后,同学们用CuCl2溶液分别进行了如图1所示的两组实验。
【表达记录】
(1)A组实验无明显现象。B组实验有蓝色沉淀生成,写出发生反应的化学方程式 。
【提出问题】
根据实验现象,同学们认为B组实验一定发生了化学反应。但对于A组实验是否发生了反应,同学们产生了疑问。小佳提出,A组实验后,若能够证明两种反应物的四种离子在溶液中仍以离子形式存在,则说明MgSO4和CuCl2没有发生化学反应。
【实验探究】
小佳取A组实验后的部分溶液进行了如图2所示实验。
【实验分析】
(2)
实验现象
实验结论
试管①
产生白色沉淀
溶液中含有 (填离子符号)
试管②
产生 。
溶液中含有Cl-
试管③
产生白色沉淀和蓝色沉淀
溶液中含有Mg2+和Cu2+
【交流改进】
(3)小依同学认为小佳的实验有一处不严谨,应进行的改进是 。
【得出结论】A组实验中两种反应物所含的四种离子在溶液中均以离子形式存在,说明MgSO4和CuCl2,没有发生化学反应。
【拓展应用】
(4)实验结束后,同学们将图1中A、B两组实验试管中的所有剩余物质倒入 一个洁净的废液杯中观察到沉淀明显增多,静置后上层清液为无色。测混合前B中 (填“NaOH”或“CuCl2”)有剩余。
(5)为确定废液杯中上层清液的溶质成分,小依向废液杯中又加了几滴NaOH溶液,未观察到明显现象。则原上层清液中一定含有的溶质是 。
【答案】(1)
(2) 白色沉淀
(3)将BaCl2溶液改为Ba(NO3)2溶液
(4)NaOH
(5)NaCl和Na2SO4,或氯化钠和硫酸钠
【解析】(1)B组试管中氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钠,化学方程式为。
(2)试管A中含有Mg2+、SO42-、Cu2+、Cl-这四种离子,向试管A中加入过量BaCl2,能产生的白色沉淀只有BaSO4,因此推断出溶液中含有SO42-,向试管①上层清液中滴加AgNO3,由于结论是含有Cl-,证明有AgCl白色沉淀生成,因此现象是产生白色沉淀。
(3)因为过量氯化钡溶液除去硫酸根离子同时,引入氯离子,会对滴加硝酸银溶液时检验A试管中氯离子造成干扰,所以应将BaCl2改为Ba(NO3)2。
(4)图1A组实验中含有的离子为Mg2+、SO42-、Cu2+、Cl-这四种离子,与B组实验试管物质混合后白色沉淀明显增多,说明一定有NaOH剩余。
(5)静置后上层清液为无色,说明上层清液中一定不含Cu2+,小依滴加NaOH溶液未观察到明显现象,说明上层清液中一定不含Mg2+,但不能确定NaOH是否过量。由于B组试管中发生反应产生了NaCl,且Na+、Cl-、SO42-不参与反应,因此原上层清液中一定含有的溶质是NaCl和Na2SO4。
B 综合攻坚·知能拔高
1.如图是从海水中获取淡水的简易装置。下列有关说法正确的是
A.该过程中水分子大小发生改变 B.此方法属于净化水方法中的蒸馏
C.获取淡水的快慢与是否晴天无关 D.该过程中海水的溶质质量分数不变
【答案】B
【解析】A、该装置中,水蒸发变为水蒸气,水蒸气遇冷凝结成水滴到水杯中,得到淡水,该过程中,水的状态发生变化,是分子之间的间隔发生了改变,水分子的大小不变,故A错误;
B、该过程中,水蒸发变为水蒸气,水蒸气遇冷凝结成水滴,得到淡水,是利用蒸馏的方法,故B正确;
C、获取淡水的快慢与温度有关,温度越高,水蒸发的越快,获得淡水的速率越快,则获取淡水的快慢与是否晴天有关,故C错误;
D、海水在蒸发过程中,水分减少而溶质(如盐分)保持不变,因此溶质质量分数会逐渐增大,而非不变,故D错误。
故选B。
2.下列关于海洋的说法中不正确的是
A.海水蒸发说明水分子在不断运动
B.二氧化碳的封存主要是将捕集到的二氧化碳封存于地层深处或海底
C.蒸馏可以从海水中获得淡水
D.相同条件下海水的导电能力比纯水弱
【答案】D
【解析】A、海水蒸发说明水分子在不断运动,运动到空气中了,故A说法正确;
B、二氧化碳的封存主要是将捕集到的二氧化碳封存于地层深处或海底,故B说法正确;
C、蒸馏可以除去水中的所有杂质,能从海水中获得淡水,故C说法正确;
D、海水中存在着大量的能够自由移动的离子,因此相同条件下海水的导电能力比纯水强,故D说法错误;
故选:D。
3.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
【解析】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。
4.“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中玻璃棒使用错误的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、溶解操作用玻璃棒不断搅拌以加速固体溶解,故实验操作正确;
B、过滤时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,玻璃棒的作用是引流,不能用玻璃棒进行搅拌,以免损坏滤纸,故实验操作错误;
C、蒸发过程中用玻璃棒不断搅拌,以防局部温度过高造成液滴飞溅,故实验操作正确;
D、蒸发结束后,可使用玻璃棒转移固体,故实验操作正确。
故选B。
5.下列关于氯化钠(NaCl)的认识,不正确的是
A.组成:由钠元素和氯元素组成 B.性质:白色晶体,难溶于水
C.用途:可用于调味品和腌制食品 D.生产:海水晒盐的原理是蒸发结晶
【答案】B
【解析】A、氯化钠是由钠元素和氯元素组成,故A不符合题意;
B、氯化钠是白色晶体,易溶于水,故B符合题意;
C、氯化钠俗称食盐,常用于日常调味(如烹饪)和腌制食品(如咸菜、腊肉),以增加风味或防腐,故C不符合题意;
D、海水晒盐是通过阳光蒸发海水中的水分,使氯化钠结晶析出,因此海水晒盐的原理是蒸发结晶,故D不符合题意。
故选B。
6.下列除杂可按溶解、过滤、蒸发结晶的操作顺序进行的是
A.除去食盐中混有的少量二氧化锰 B.除去硝酸钾中混有的少量氯化钠
C.除去铁粉中混有的少量锌粉 D.除去酒精中混有的少量水
【答案】A
【解析】溶解、过滤、蒸发结晶适用于先除去不溶性固体,后将可溶性的固体从水中得出。
A、食盐中混有的少量二氧化锰,食盐()可溶,二氧化锰不溶,溶解后过滤除去二氧化锰,蒸发得纯净食盐。说法正确,符合题意。
B、硝酸钾和氯化钠均易溶于水,无法过滤分离;说法错误,不符合题意。
C、铁和锌均不溶,无法溶解;说法错误,不符合题意。
D、酒精和水为互溶液体,不涉及固体操作。说法错误,不符合题意。
故选A。
7.如图是在恒温条件下模拟“海水晒盐”的过程示意图,根据图示判断正确的是
A.甲、乙、丙、丁四个烧杯中,丁溶液中溶质的质量分数最大
B.乙烧杯的溶液一定是饱和溶液
C.丙和丁溶液中溶质质量分数相同
D.甲乙烧杯中的溶液溶质的质量分数可能相同
【答案】C
【解析】A、甲、乙没有晶体析出,不能判定该溶液是饱和溶液,丙和丁烧杯的溶液有晶体析出,是该温度下的饱和溶液,此时溶质的质量分数最大,故A错误;
B、乙烧杯的溶液没有晶体析出,不能判定该溶液是饱和溶液,故B错误;
C、丙和丁形成的都是饱和溶液,故所得溶液溶质质量分数相等,故C正确;
D、甲、乙两烧杯中的溶液的溶质质量相等,但是溶剂质量不同,则溶液溶质的质量分数不相同,故D错误。
故选C。
9.下列物质在溶液中混合后,不发生复分解反应的一组是
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】D
【解析】复分解反应的条件是生成水、气体或沉淀。
A、和反应生成水;故能发生复分解反应,不符合题意。
B、和反应生成气体;故能发生复分解反应,不符合题意。
C、和反应生成沉淀;故能发生复分解反应,不符合题意。
D、碱和盐反应,两者必须溶于水,不溶于水,故不能和反生复分解反应,符合题意。
10.海水是一种重要的自然资源,镁被誉为海洋里宝贵的“国防元素”。从海水或卤水(含氯化镁)中提取镁的主要步骤如图:
下列有关说法中,不正确的是
A.操作A的名称是过滤,试剂B是NaCl溶液
B.步骤①和步骤②的主要目的是富集提纯氯化镁
C.步骤③反应中除生成金属镁外,还生成了氯气
D.原料来源丰富是上述流程提取镁的优点之一
【答案】A
【解析】A. 通过过滤可将难溶于水的固体物质与液体分离,氢氧化镁是白色沉淀,操作A的名称是过滤,氢氧化镁是难溶于水的沉淀,能与酸反应,因为生成氯化镁,所以试剂B是稀盐酸,此选项错误;
B. 步骤①和步骤②是为了将MgCl2聚集起来,获得比较纯净的MgCl2,即主要目的是富集提纯氯化镁,此选项正确;
C. 根据化学反应前后各种元素的种类不变,步骤③反应中除生成金属镁外,还生成了氯气,此选项正确;
D. 海水中蕴藏着丰富的氯化镁,因此原料来源丰富是上述流程提取镁的优点之一,此选项正确。
故选A。
11.为除去粗盐中含有的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质,应加入过量的氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等物质,将杂质转化为沉淀。过滤去除沉淀后,再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水。实验操作过程如图所示:下列说法错误的是
A.实验操作步骤也可以是①③④②⑤⑥
B.操作⑤得到的沉淀中共有三种物质
C.在实验操作过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序不可以颠倒
D.操作⑥中,加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,将滤液的pH调为7
【答案】B
【解析】A、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,实验操作步骤改为①③④②⑤⑥,会影响形成沉淀和效果,故选项说法正确;
B、操作⑤得到的沉淀中共有氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙四种物质,故选项说法错误;
C、根据A选项的解析,在实验操作过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序不可以颠倒,故选项说法正确;
D、滤液中含有过量的碳酸钠和氢氧化钠,操作⑥中,加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,将滤液的pH调为7,故选项说法正确。
故选B。
12.水是宝贵的自然资源,“筑梦”小组进行“保护水资源”主题研学活动。
(1)了解水资源分布
由图一可知地球上的水主要存在于 ,跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的 %,可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水,仅约占淡水总量的 %。
(2)海水淡化
从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路:①直取所需②除去杂质保留所需。蒸馏法淡化海水采用的思路是 (填序号)。图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验,为使水蒸气冷凝效果更好,可 (填“增加”或“减少”)玻璃导管长度。
(3)水是生命之源,节水护水是每个公民应尽的责任和义务。请列举一条生活中节约用水或防止水污染的具体做法 。
【答案】(1)海洋和咸水湖中 2.5 13
(2)① 增加
(3)及时关闭水龙头等(合理即可)
【解析】(1)由图一可知地球上的水主要存在于海洋和咸水湖中;
由图一可知,跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的2.5%;
由图一可知,可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水,约占淡水总量的:1.2%+11.8%=13%;
(2)蒸馏法淡化海水是将所需的水通过蒸馏提取出来,故采用的思路是①;
图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验,为使水蒸气冷凝效果更好,可增加玻璃导管长度,延长冷凝时间;
(3)生活中节约用水或防止水污染的具体做法:及时关闭水龙头、淘米水浇花等。
13.海洋蕴含着丰富的资源,综合开发利用海洋资源已成为世界各国研究的热点。
【海水淡化】
(1)如图是膜分离法淡化海水,其中水分子可以通过淡化膜(海水中体积较大的盐的离子和其他分子不能通过)进入左侧的淡水池,从而得到淡水。下列说法中正确的是_______(填字母)。
A.该膜分离法的目的是除去海水中的不溶物
B.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似
C.加压过程中右侧溶液里离子的种类不变
D.加压后右侧海水的溶质质量分数变大
【海水制盐】
(2)海水晒盐的基本原理属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)除去难溶性杂质后的粗盐中还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4三种可溶性杂质,可用下列流程除去,所用试剂(溶液)均过量。下列说法不正确的是_______(填字母序号)。
A.步骤Ⅱ和Ⅲ的顺序可以交换
B.盐酸除去了过量的碳酸钠和氢氧化钠
C.该流程中也可以先加入盐酸,再过滤
D.产品的质量等于粗盐中氯化钠的质量
【海水制镁】镁被誉为“21世纪绿色的战略性原材料”,用海水晒盐得到苦卤(含NaCl、MgCl2等物质),从苦卤中提取镁的部分流程如图。
(4)用海水晒盐后的苦卤来提取镁,与直接用海水来提取相比,优点是 。从反应池流经过滤槽,滤液中一定含有的溶质是 。
(5)上述获取金属镁的流程中未涉及的基本反应类型是 。该流程中发生中和反应的化学方程式为 。该流程中循环使用的物质是 (写化学式)。
【答案】(1)BCD
(2)物理
(3)ACD
(4)能够更好的富集镁元素,节约成本(合理即可) 氯化钙和氯化钠(或CaCl2和NaCl)
(5)置换反应
【解析】(1)A.水中体积较大的盐的离子和其他分子不能通过淡化膜,而水分子可以通过,这里的盐是可溶性,不是不溶性的,故A选项错误;
B.海水中体积较大的盐的离子和其他分子不能通过淡化膜,水分子却能通过,得到淡水,说明该淡化膜是将直径大小不同的粒子加以分离,与过滤原理是类似的,故B选项正确;
C.加压过程中右侧溶液的水分子进入左侧,右侧溶液里离子浓度增大,但离子不变,故C选项正确;
D.加压过程中右侧溶液的水分子进入左侧,右侧溶液中溶剂水的质量减小,但溶质没有析出,所以加压后右侧海水的溶质质量分数变大,故D选项正确;
故选BCD。
(2)海水晒盐的基本原理是通过蒸气结晶,此过程中水蒸发了,溶质从溶液中分离出来,没有新物质生成,属于物理变化。
(3)粗盐中含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4三种可溶性杂质,加水溶解后,利用氢氧化钠除去镁离子,利用氯化钡除去硫酸根离子,利用碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,再用盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子,再蒸发结晶除去水和过量的氯化氢,从而得到纯净的氯化钠晶体,即该过程中是将镁离子、硫酸根离子、钙离子、过量的钡离子分别转化为沉淀后,再过滤分离出去;将过量的氢氧根离子、碳酸根离子转化为水或气体除去。
A.步骤Ⅱ和Ⅲ的顺序不能交换, 因为碳酸钠有除去过量钡离子的作用,交换后,溶液中过量的钡离子将无法除去,故A选项错误;
B.由分析可知,盐酸除去了过量的碳酸钠和氢氧化钠,故B选项正确;
C.先加入盐酸再过滤,会使生成的氢氧化镁、碳酸钡、碳酸钙三种沉淀和盐酸反应,生成可溶性盐再次混入到氯化钠溶液中,故C选项错误;
D.由于加入试剂除去杂质的过程中有氯化钠生成,如氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀的同时,还生成氯化钠,所以最终得到产品的质量大于粗盐中氯化钠的质量,故D选项错误;
故选ACD。
(4)苦卤中镁离子浓度远高于海水,无需浓缩大量海水,提取时可减少原料用量、降低成本,故答案为:能够更好的富集镁元素,节约成本(合理即可);
反应池内苦卤中的氯化镁与石灰乳中的Ca(OH)2反应生成Mg(OH)2沉淀和CaCl2,氯化钙溶于水,因此滤液中一定含CaCl2,苦卤中原来还含NaCl,所以滤液中一定含有的溶质是氯化钙和氯化钠(或CaCl2和NaCl)。
(5)氢氧化钙与氯化镁反应、盐酸与氢氧化镁反应都属于复分解反应,氯化镁电解生成镁和氯气属于分解反应,氯气和氢气反应生成氯化氢属于化合反应,故该流程中未涉及的基本反应类型是置换反应;
中氢氧化镁和盐酸的反应生成氯化镁和水,反应的化学方程式为:;
循环使用的物质为流程中后续的生成物能用作前面反应的反应物,在此可循环使用的物质为氯气,化学式为:Cl2。
14.海水制盐有着悠久的历史,古代人们就已经掌握了利用海水制盐的技术。当今我国最大的盐场位于河北省和天津市的渤海沿岸,请根据下图回答问题。
(1)海水晒盐利用的原理是 。
(2)母液是氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)操作①、②、③是相同操作,是 。
(4)“粗盐”中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(氯化钙和硫酸钠),向溶液A中加入氯化钡溶液时发生反应的化学方程式为 。
(5)向溶液C中加入过量的X是 。
【答案】(1)蒸发结晶
(2)饱和
(3)过滤
(4)
(5)稀盐酸
【解析】(1)氯化钠的溶解度受温度影响较小,通过蒸发溶剂的方法,使溶液中的溶剂减少,从而使氯化钠结晶析出,故海水晒盐利用的原理是蒸发结晶;
(2)结晶后得到的母液是氯化钠的饱和溶液,因为只有溶液达到饱和状态,继续蒸发水分才会有晶体析出;
(3)据图可知,操作①、②、③都是将固体和液体分离的操作,故名称为过滤;
(4)氯化钡溶液和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:;
(5)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶液C中还有剩余的碳酸钠,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,所以X是稀盐酸。
15.海洋是一个巨大的资源宝库。海水资源综合利用的部分途径如下图所示。
回答下列问题:
已知:粗盐中的杂质有泥沙、、,流程中部分操作及试剂已省略。
(1)“操作Ⅱ”中玻璃棒的作用是 。
(2)滤渣中除泥沙外,还有 (填化学式)。
(3)反应③的化学方程式为 。
(4)海水中就有氯化镁,请分析反应①②转化过程的目的: 。
【答案】(1)搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅
(2)、
(3)
(4)得到纯净的氯化镁
【解析】(1)经过操作Ⅱ后得到氯化钠晶体,所以该操作是蒸发,蒸发过程中玻璃棒的作用是搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅;
(2)粗盐中含有不溶于水的泥沙和能溶于水的氯化镁和氯化钙,加入过量的氢氧化钠溶液可以将氯化镁转化为氢氧化镁沉淀,加入过量的碳酸钠溶液可以将氯化钙转化成碳酸钙沉淀。所以过滤时得到的滤渣除泥沙外,还有氢氧化镁和碳酸钙,化学式是、;
(3)反应③是氯化镁通电分解生成镁和氯气,据此写出反应的化学方程式;
(4)母液中含有氯化钠、氯化镁、氯化钙等物质。母液中的氯化镁和石灰乳反应生成氢氧化镁,氢氧化镁再和盐酸反应得到氯化镁,故通过反应①和②可以除去杂质得到纯净的氯化镁。
16.探究是否适合作抗酸药。
(1)模拟胃酸:实验室用浓盐酸配制稀盐酸,不需要的仪器是
A.量筒 B.玻璃棒 C.电子天平 D.胶头滴管
(2)配制稀盐酸过程中,会导致溶质质量分数偏小的是
A.加水稀释时有少量水溅出 B.量取水时仰视读数
C.浓盐酸敞口放置一段时间后再配制 D.配制前,所用的烧杯中有少量水残留
室温下,先分别向烧杯中加入的稀盐酸,再分别用自动注射器向两烧杯中以的速度滴入的盐酸模拟人体分泌胃酸,再分别加入和固体,并持续搅拌。用传感器记录加入两种固体后溶液随时间的变化曲线如下图。
(3)由图可知不适合作抗酸药,因为 。
(4)从贴合实际及控制变量的角度看,该实验设计不严谨之处是 。
【答案】(1)C
(2)BCD
(3)Na2CO3使溶液pH快速升高,作用时间内pH过高,会破坏胃液的正常酸性环境
(4)没有模拟人体的温度
【解析】(1)用浓盐酸配制稀盐酸,是稀释溶液的过程,需要量筒和胶头滴管量取浓盐酸和水的体积,用玻璃棒搅拌以加速混匀,不需要电子天平(电子天平用于称量固体质量)。
故选C。
(2)A、加水稀释时有少量水溅出,溶剂减少,溶质质量分数偏大,不符合。
B、量取水时仰视读数,读数偏小,量取的水偏多,溶质质量分数偏小,符合。
C、浓盐酸敞口放置会挥发,溶质减少,配制的稀盐酸溶质质量分数偏小,符合。
D、烧杯中有少量水残留,溶剂偏多,溶质质量分数偏小,符合。
故选BCD。
(3)从pH随时间变化曲线可知,Na2CO3使溶液pH快速升高,作用时间内pH过高,会破坏胃液的正常酸性环境,所以不适合作为抗酸药。
(4)探究Na2CO3是否适合作抗酸药,该实验模拟人体分泌胃液进行实验,从贴合实际及控制变量的角度看,设计不严谨之处是没有模拟人体的温度。
17.关于盐的性质研究是一项重要的课题。某兴趣小组以“探究碳酸氢钠的性质”为主题开展项目式学习。
任务一:探究碳酸氢钠溶液的酸碱性
(1)向碳酸氢钠溶液中滴加少量无色酚酞溶液,观察到溶液变红,说明碳酸氢钠溶液显 性。
任务二:探究碳酸氢钠与稀盐酸的反应
(2)小组同学取适量碳酸氢钠粉末于试管甲中,加入稀盐酸,如图1所示。观察到试管甲中有气泡产生,乙中 ,说明碳酸氢钠能与盐酸反应生成二氧化碳,写出试管甲中反应的化学方程式: 。
任务三:探究碳酸氢钠的热稳定性
(3)用酒精灯充分加热玻璃管,如图2所示。(资料:无水硫酸铜呈白色,遇水后呈蓝色。)
①观察到玻璃管内无水硫酸铜变蓝,紫色石蕊溶液变红,说明碳酸氢钠受热易分解,有 (填化学式)和生成。
②将完全反应后A处剩余的固体加水溶解,加入适量的氢氧化钙,观察到有白色沉淀生成。请据此写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式: 。
【答案】(1)碱
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)
【解析】(1)无色酚酞溶液遇碱性溶液变红,向碳酸氢钠溶液中滴加少量无色酚酞溶液,溶液变红,所以碳酸氢钠溶液呈碱性;
(2)碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以观察到试管甲中有气泡产生,乙中澄清石灰水变浑浊;
根据化学反应原理碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为;
(3)①无水硫酸铜遇水变蓝,紫色石蕊溶液遇酸性物质变红,观察到玻璃管内无水硫酸铜变蓝,紫色石蕊溶液变红,说明碳酸氢钠受热分解有水()和二氧化碳生成;
②将完全反应后A处剩余的固体加水溶解,加入适量的氢氧化钙,有白色沉淀生成,说明生成了碳酸钠,因为碳酸钠与氢氧化钙反应会生成碳酸钙白色沉淀,所以碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为。
18.碳酸氢钠是厨房中常见的物质,回答下列问题:
(1)下列关于碳酸氢钠的描述,错误的是___________(填字母)。
A.俗称小苏打 B.属于混合物 C.其溶液显碱性 D.可作发酵粉
(2)现有一包由碳酸氢钠和氯化钠两种物质组成的白色固体。某小组进行如下探究:
【实验目的】测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数。
【实验方案】利用下图所示的实验装置(固定装置已略去,装置气密性良好)进行实验,每一步反应均完全进行。
①首先称取样品放入装置甲中,然后进行有关实验操作,正确的顺序是 (填字母,可重复选择)。
a.称量装置丙的质量
b.打开弹簧夹,通入足量的氮气,关闭弹簧夹
c.打开分液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞
②装置丁的作用是 。
【实验结论】实验测得装置丙增加的质量为,则样品中碳酸氢钠的质量分数为 。
【答案】(1)B
(2) 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置丙
【解析】(1)A、碳酸氢钠俗称小苏打,A正确。
B、碳酸氢钠只含一种物质,属于纯净物,B错误。
C、碳酸氢钠的水溶液显碱性,C正确。
D、碳酸氢钠不稳定,受热易分解,用途之一可作发酵粉,D正确。
故选B。
(2)为了测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数,用图示的实验装置(固定装置已略去,装置气密性良好)进行实验。【实验方案】①该实验的原理是碳酸氢钠与稀硫酸反应生成二氧化碳,用丙装置中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,再根据的质量及反应的化学方程式计算出碳酸氢钠的质量,进而求出碳酸氢钠的质量分数。由于空气中含有二氧化碳,因此应先向装置中通入足量的氮气,以排除装置中的二氧化碳,然后称量装置丙的质量,再注入足量的稀硫酸,反应结束后再通入足量的氮气,使反应生成的全部被浓溶液吸收,最后再次称量装置丙的质量,故正确的顺序应为。
②空气中含有二氧化碳和水蒸气,装置丁的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置丙,影响实验结果。
③【实验结论】碳酸氢钠和硫酸反应生成和,装置丙增加的质量即为反应生成的的质量,根据的质量可求出样品中碳酸氢钠的质量,进而求出样品中碳酸氢钠的质量分数。
设:5g样品中碳酸氢钠的质量为x。
样品中碳酸氢钠的质量分数=
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