内容正文:
Chemistry 不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海
溶 液钠及其化合物
【考点清单】
(一)溶液的形成
1.概念:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成的均一、稳定的混合物
2.组成:溶液由溶质和溶剂组成。溶质可以有一种或多种,可以是固体、液体或气体。溶剂只能有一种,水是最常用的溶剂,汽油、酒精等也可以作溶剂。
3.特征:
均一性:溶液中各部分的组成、性质完全相同
稳定性:外界条件(温度、溶剂的量)不变时,溶质与溶剂不会分离
注意 ①溶液一定是混合物,均一、稳定的液体不一定是溶液,如纯水不是溶液。②溶液不一定是无色的,如CuSO4溶液是蓝色的,KMnO4溶液是紫色的。
4.溶解时的吸热或放热现象
①吸热,如NH4NO3固体等;
②放热,如NaOH固体、浓硫酸等(注:CaO与水发生化学反应放出大量的热);
③吸、放热不明显,如NaCl固体等。
5.溶液的应用:日常生活、工农业生产、科学研究和医疗等领域都会用到溶液。在溶液中进行的化学反应通常比较快
(二)溶解度
1.饱和溶液与不饱和溶液
概念:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫作这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解溶质的溶液,叫作这种溶质的不饱和溶液。
对大多数溶解度随温度升高而增大的物质,其不饱和溶液与饱和溶液之间的转化关系及结晶的方法可表示如下:
注意 对溶解度随温度升高而减小的物质(如氢氧化钙),上述过程中温度的改变方向相反。
2.溶解度
固体溶解度
概念
在 一定温度下,某固态物质在 100 g溶剂 里达到饱和状态时所溶解的质量
影响因素
内因:溶质、溶剂本身的性质
外因:温度
①多数固体的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸钾、氯化铵等
②少数固体的溶解度受温度变化的影响很小,如氯化钠
③极少数固体的溶解度随温度的升高而减小,如氢氧化钙
注意:溶质颗粒大小、搅拌等因素不影响固体溶解度,只影响其溶解速率
气体溶解度
概念
该气体的压强为101 kPa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
影响因素
内因:溶质、溶剂本身的性质
外因:温度与压强
温度:压强不变时,升高温度,气体溶解度减小
压强:温度不变时,增大压强,气体溶解度增大
3.溶解度曲线
概念
物质的溶解度随温度变化的曲线
含义
点
曲线上的点:表示一定温度下某物质的溶解度,如A点表示t2 ℃时,KNO3的溶解度为110 g
两条曲线的交点:表示某温度下两种物质的溶解度相等,如B点表示t1 ℃时,KNO3和NaCl的溶解度相等(即t1 ℃时,KNO3和NaCl饱和溶液的溶质质量分数相等)
线
陡升型:物质的溶解度随温度的升高而显著增大(如KNO3),此类物质从溶液中获得晶体的方法是降温结晶
缓升型:物质的溶解度受温度变化的影响不大(如NaCl),此类物质从溶液中获得晶体的方法是蒸发结晶
下降型:物质的溶解度随温度的升高而减小[如Ca(OH)2],此类物质从溶液中获得晶体的方法是将饱和溶液的温度升高(升温结晶)
面
曲线下面区域内的点:表示溶液处于不饱和状态
曲线上面区域内的点:表示溶液处于过饱和状态,此时溶液不稳定,会有晶体析出
注:曲线上的点表示溶液恰好处于饱和状态
应用
原理
根据不同物质溶解度随温度变化趋势的差异,可用结晶法提纯可溶性固体混合物
方法
降温结晶:适用于从混合溶液中提纯溶解度随温度的升高而显著增大的物质,如从NaCl和KNO3的混合溶液中提取KNO3(蒸发浓缩→降温结晶→过滤)
蒸发结晶:适用于从混合溶液中提纯溶解度受温度变化的影响不大的物质,如从NaCl和KNO3的混合溶液中提取NaCl(蒸发结晶而不蒸干→趁热过滤)
(三)溶质的质量分数
1.计算公式
所有溶液:溶质的质量分数=×100%=×100%
饱和溶液:溶质的质量分数=×100%(S表示相应温度下的溶解度)
2.溶液稀释的计算(ω表示溶质的质量分数)
(1)原理:稀释前后溶液中溶质质量不变。
(2)计算公式:m(浓)×ω(浓)=m(稀)×ω(稀),m(浓)+m(水)=m(稀)
(四)一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
1.仪器选用:天平、烧杯、玻璃棒、药匙、量筒、胶头滴管、空试剂瓶。
2.实验步骤
(1)用固体试剂配制溶液:计算→称量→量取→溶解→装瓶、贴标签。
(2)用浓溶液配制稀溶液:计算→量取→混匀→装瓶、贴标签。
【真题精炼】
题组一 溶液及其应用
1.(选择题选项节选)判断正误,对的打“√”,错的打“×”。
(1)(2025•广州中考)炖汤炒菜时加盐调味——NaCl在水溶液中以分子形式存在。 ( )
(2)(2024•广州中考)鉴别NaOH和NH4NO3固体——取样,加水溶解,比较温度的变化( )
(3)(2023•广州中考)用食盐调节汤的咸淡——食盐和水的比例影响NaCl的浓度。 ( )
(4)(2023•广州中考)如图1,试管壁发烫,说明物质溶解过程伴随热量变化。 ( )
(5)(2021•广州中考)如图2,放出大量的热,说明化学反应伴随能量变化。 ( )
题组二 溶解度
2.(2020•广州中考)硝酸钾的溶解度曲线如图所示,将100g 60℃的KNO3饱和溶液分别进行如下操作后,所得溶液与原溶液相比,变化结果完全正确的是( )
选项
操作
溶质
质量
溶液
质量
溶质的
质量分数
KNO3的
溶解度
A
升温
变大
变大
不变
变大
B
降温
变小
变小
不变
变小
C
加入KNO3固体
不变
变大
变大
变大
D
恒温蒸发部分水
变小
变小
不变
不变
3.(2021•广州中考)提纯含少量NaCl杂质的KNO3,部分实验过程如图所示。相关物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.①→②,KNO3的溶解度不变
B.①→②,溶液中KNO3的质量分数不变
C.②→③,溶液中NaCl的质量增大
D.②→③,溶液中KNO3的质量减小
4.(2025•深圳中考)(NH4)2SO4和NH4Cl是两种常见氮肥,溶解度曲线如图。下列说法正确的是( )
A.NH4Cl的溶解度比(NH4)2SO4的溶解度小
B.将20 ℃时(NH4)2SO4的饱和溶液升温至80 ℃,溶质质量分数增大
C.40 ℃时,NH4Cl饱和溶液的溶质质量分数约为45.8%
D.80 ℃时,将94.1 g (NH4)2SO4加入200 g水中,形成不饱和溶液
5.(2024•广东中考)硫酸铝的溶解度曲线如图。下列说法正确的是( )
A.将硫酸铝饱和溶液从10 ℃升温至40 ℃,仍是饱和溶液
B.20 ℃时,将16.0 g硫酸铝加入50.0 g水中,形成不饱和溶液
C.30 ℃时,硫酸铝的溶解度为36.4 g
D.40 ℃时,硫酸铝饱和溶液的溶质质量分数为45.8%
题组三 一定溶质质量分数的溶液的配制
6.(2025•广州中考)农业生产中,用质量分数为16%的氯化钠溶液选种。关于该溶液的说法正确的是( )
A.溶液中溶质与溶剂质量之比为16:100
B.从100g该溶液中取出50g,剩余溶液溶质质量分数为8%
C.任取10g该溶液都含有1.6g氯化钠
D.将16g氯化钠固体完全溶解在100g水中,可配成该溶液
7.(2024•广州中考节选)配制混凝剂溶液和稀硫酸。
(1)用明矾配制100 mL质量分数为1%的混凝剂溶液(密度取1.0 g/cm3),需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外,还需要____________。
(2)用质量分数为98%的浓硫酸(密度取1.8 g/cm3)加水稀释配制100 mL质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取1.0 g/cm3),需要量取浓硫酸的体积为________mL(结果保留1位小数)。
8.(2020•广州中考节选)用质量分数为37%的浓盐酸配制1000 g质量分数为0.37%的稀盐酸。
(1)所配稀盐酸中溶质的质量为________g,所需浓盐酸的质量为________g。
(2)已知浓盐酸密度为1.19 g/cm3,量取上述所需浓盐酸用到的仪器有________(填标号)。
A.10 mL量筒 B.50 mL量筒 C.试管 D.胶头滴管
9.(2019•广州中考节选)实验室配制100 g质量分数为10%的氢氧化钠溶液的基本步骤是:称取氢氧化钠固体——量取水——溶解——装瓶——贴标签。
(1)称取氢氧化钠固体的质量为________g。
(2)已知水的密度为1 g/cm3,用100 mL量筒量取所需的水,画出水的液面。
(3)装瓶后贴标签,在标签上填写:___________________。
【模拟练习】
1.(2024•白云区一模)水是常见的溶剂。“果蔬洗盐”是一种果蔬清洁剂,某“果蔬洗盐”的部分标签如图1所示,配料中物质的溶解度曲线如图2所示。下列说法正确的是
A.取15g“果蔬洗盐”放入1kg20℃的水中,形成的溶液是NaCl的饱和溶液
B.任取“果蔬洗盐”溶液中的各部分,清洗果蔬的效果不一样
C.提纯含有少量Na2CO3的NaCl样品,可用溶解→蒸发→过滤的方法,其中过滤要在40℃左右进行
D.20℃时,NaHCO3的饱和溶液溶质质量分数为10%
2.(2024•越秀区一模)20℃时,按下表数据配制NaCl溶液。下列说法正确的是
溶液序号
①
②
③
④
NaCl的质量/g
8
18
28
38
水的质量/g
100
100
100
100
A.溶液①为不饱和溶液,其溶质质量分数为8% B.向溶液②中再加10g水后,浓度还比溶液①大
C.向溶液③中加入10gNaCl,溶质的质量变为38g D.将溶液④加热至50℃,溶液的质量保持不变
3.(2024•白云区二模)如图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线,以下说法错误的是
A.t2℃时,将40gA加入50g水中充分溶解,所得的溶液中溶质与溶剂质量比为3:5
B.t2℃时,A的饱和溶液中溶质质量分数为37.5%
C.t2℃时,Q点对应的溶液属于A的不饱和溶液
D.t2℃时,将A、B、C饱和溶液降温度到t1℃,溶液中溶质质量分数大小关系是A>B=C
4.(2024•花都区二模)某实验小组的同学们查阅蔗糖溶解度数据(见表1),决定自制蔗糖晶体,制备过程如下图所示。制备过程中不考虑水分蒸发。下列说法正确的是
表1:蔗糖溶解度(部分)
温度/℃
0
20
40
60
80
100
蔗糖的溶解度/g
181.9
201.9
235.6
288.8
365.1
476
A.制备过程使用冷水效果会更好 B.步骤②中加入了95.2g蔗糖
C.步骤②与步骤③的中溶液溶质质量分数相等 D.步骤③中的溶液是蔗糖的饱和溶液
5.(2025•白云区二模)我国西北地区很多盐湖除含有较多NaCl外,还含有或。三种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.NaCl的溶解度大于的溶解度
B.含的盐湖适合“夏天晒碱,冬天捞盐”
C.20℃时,取NaCl、各5g,分别加入50g水充分溶解,所得溶液质量不相同
D.除去中的少量NaCl,可先配制32.4℃的饱和溶液,再降温结晶、过滤
6.(2025•荔湾区一模)请根据KCl的溶解度曲线,下列说法正确的是
序号
①
②
③
④
温度/℃
10
30
50
70
KCl质量/g
40
40
40
40
水的质量/g
100
100
100
100
A.①②均为不饱和溶液 B.溶质质量:③<④
C.③中溶质质量分数为40% D.④中溶质与溶剂的质量比为2:5
7.(2024•海珠区一模)某钢铁厂处理高盐废水(含氯化钠、硫酸钠及微量的其他盐)的流程,相关物质的溶解度曲线如图所示。
(1)结合处理过程的流程图回答下列问题:
①母液1的溶质是_______。(写化学式)
②能使母液和晶体分离的操作是_______。
(2)结合溶解度曲线图回答下列问题:
①当温度高于_______时,硫酸钠的溶解度随温度的升高而降低。
②蒸发结晶1的产物主要为硫酸钠的原因是_______。
(3)若时水中溶解氯化钠,则该溶液是氯化钠的_______(填“饱和”、“不饱和”)溶液。将上述溶液蒸发水后,恢复到,析出氯化钠的质量为_______g。
8.(2024•天河区一模节选)我国科学家侯德榜创立了侯氏制碱法。实验室模拟制备纯碱流程如下:
(3)将粗盐精制可获得饱和食盐水,以下方法可除去粗盐中的、和等可溶性杂质。
①物理方法:用溶液浸洗粗盐,溶解其中的可溶性杂质,则浸洗溶液应选用的_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②化学方法:加水溶解加过量溶液加过量溶液丙加过量溶液丁过滤加适量盐酸。丙和丁的化学式分别为_______、_______。
(4)为测定某纯碱中碳酸钠的质量分数,某同学称取纯碱样品,加水完全溶解,加入足量氢氧化钡溶液,充分反应后,过滤,洗涤,干燥得固体,则该纯碱中碳酸钠的质量分数为_______。(杂质不与氢氧化钡反应)
(5)和的溶解度曲线如图。为提纯含少量的纯碱样品,将其浓溶液从冷却至,的最优范围是_______(填标号)。
A. B. C.
9.(2024•越秀区一模)氯化钠的生产应用历史悠久。
(1)图1是宋代河东池盐制取的场景。将盐池内清水(含Na+、Mg2+、Cl-、等)引入地里,“荡以南风,曝以烈日,盐花成颗”;但刮东北风(冷风)时,析出的盐“味苦色恶,不堪食用”。
①“荡以南风,曝以烈日”与实验操作______(填名称)的作用相同。
②结合图2推断,刮东北风时有______(填化学式)析出导致盐“味苦”。
(2)某粗盐含NaCl和少量MgCl2、CaSO4,有小组用如下流程除杂。
“除杂1”应依次加入试剂______、______;“除杂2”应加入试剂______。【限选试剂:HCl、H2SO4、Na2CO3、Ca(OH)2】
(3)食盐是我国著名化学家侯德榜发明的联合制碱法的重要原料。该工艺的简略流程如下。
其中生成NaHCO3的第一步反应是,第二步反应是。
①NaHCO3可溶于水,但在该工艺生产中却能以沉淀形式析出,原因是______。
②20℃时,NaHCO3的溶解度为9.6g,NH4HCO3的溶解度为21g。若上述第一步反应得到1000g含10%NH4HCO3的溶液,则第二步反应最多能生成______g NaHCO3,20℃时能析出______g NaHCO3。(结果保留1位小数)
10.(2025•白云区一模节选)自然为人类提供了丰富的盐类资源。盐矿采盐时,先用水将其溶解成卤水。
(1)古人粗略判断卤水浓度的方法之一是鸡蛋验卤。如图1所示在卤水中泡入一只鸡蛋,其中浓度最大的是___________(填“1”或“2”或“3”)。
(2)主要成分为NaCl的卤水经过一系列操作提纯氯化钠。
①NaCl的溶解度曲线如图2所示。20℃时,将36g氯化钠溶解于50g水中,充分搅拌,溶质的质量分数是___________(计算结果保留一位小数)。
②用稀释的方法配制所需浓度的溶液。每次配制氯化钠溶液的总体积均为100mL,配液方案如下:(溶液密度均取 1g/cm³,水的密度取
所需氯化钠溶液的溶质质量分数
总体积/mL
需要 10%氯化钠溶液的用量/mL
需要水的用量/mL
10%
100
100
0
5%
100
50
50
2%
100
a
b
表格中, 配液数据: a=__________,b=__________。
(3)将主要成分为硫酸钠的卤水浓缩为硫酸钠的饱和溶液(含有少量氯化钠),两种物质的溶解度曲线如图3。
提纯硫酸钠的操作是:通过蒸发浓缩、___________、___________,洗涤、干燥,得到硫酸钠晶体。
11.(2025•花都区一模节选)绿矾又名七水硫酸亚铁( ,其用途广泛,可用于制铁盐、净水剂、防腐剂等。绿矾( 的一种综合利用工艺流程如下:
(3)溶解度曲线辅助分析。
①母液“除杂”后,依次经过真空蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等环节可以得到( 粗产品。赵同学利用溶解度曲线(见下图)分析,却得到析出固体的结论。请你为赵同学做出合理解释:_____________。
12.(2025•黄埔区一模节选) 是白色或浅粉红色的晶体,易溶于水,是重要的微量元素肥料和合成脂肪酸的催化剂。工业上利用软锰矿(主要成分为 并含有少量 等杂质)制备 的流程如图所示:
(4)滤液的成分是硫酸锰和硫酸镁,它们的溶解度曲线如图所示。
“操作1”是指在_____(填“60”或“100”)℃时,蒸发水分、浓缩结晶,得到较多的 然后______(填操作),洗涤、干燥。为减少晶体损失,可选用的洗涤液为______。
13.(2025•南沙区一模)化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。
I.在古代,运城盐湖是我国食盐的主要产区,盐湖含有丰富的氯化钠和硫酸钠。随着氯化钠的不断开采,盐湖中氯化钠的含量大幅降低。从上世纪50年代开始,该地区逐渐停止生产氯化钠,转而从盐湖中获取硫酸钠。氯化钠和硫酸钠在不同温度时的溶解度表见下表。
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
硫酸钠
4.9
9.1
19.5
40.8
48.8
氯化钠
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
请回答下列问题。
(1)古代盐池产食盐,需要经过___________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的过程。
(2)根据表中数据,硫酸钠和氯化钠溶解度相同时的温度为t℃,数值t的合理范围是:_________<t<__________(限填表中两个相邻温度数值)。
(3)近年冬季,盐湖在低于-5℃时会出现析出“硝花”(硫酸钠晶体)景观。此时,盐湖水中硫酸钠的质量分数______ (填“大于” “小于”或“等于”),盐湖水中除了硫酸钠,一定还存在的溶质为________(写化学式)。
Ⅱ.古代利用硫酸钠制备硫酸钾
利用热水溶化芒硝(主要成分为硫酸钠)和硝石(主要成分为硝酸钾),然后取澄清的混合溶液加热蒸发至浓缩,再在小盆中用冷水从外部降温,经过一夜的时间,硫酸钾就会逐渐结晶出来。通过计算机绘制各物质的溶解度曲线如图所示。
请回答下列问题。
(4)反应物用量的估算依据:硫酸钠与硝酸钾的粒子个数比为___________(最简整数比)。
(5)结晶后,分离硫酸钾晶体的操作为___________。
(6)古法制备的产品硫酸钾混有一定量的硝酸钠。取10g产品加足量水溶解,向溶液中加入足量的硝酸钡溶液,生成沉淀的质量为9.32g,则产品中硫酸钾的质量分数为___________%。
(相对分子质量: K₂SO₄ :174 Ba(NO₃)₂ :261 BaSO₄: 233 KNO₃:101)
【课后巩固】
1.(2025苏州)工业制备的重铬酸钾(K2Cr2O7)中常混有少量KCl,两种物质的溶解度曲线如图。下列说法正确的是( )
A.K2Cr2O7的溶解度一定比KCl的大
B.40 ℃时,将50 g KCl加入100 g水中,所得溶液质量为150 g
C.60 ℃时,两种物质的饱和溶液的溶质质量分数相等
D.采用蒸发结晶的方法可除去K2Cr2O7溶液中混有的少量KCl
2.(2025荔湾区二模)如图,向盛有50 ℃硫酸镁饱和溶液的烧杯中放入一只乒乓球,将溶液降温至30 ℃(不考虑温度变化引起的溶液体积变化),乒乓球一直处于漂浮状态。硫酸镁的溶解度如表,下列说法正确的是( )
温度/℃
10
30
50
70
90
溶解度/g
27.7
39.3
49.0
54.1
51.1
A.实验过程中溶液的溶质质量分数不变
B.降温至30 ℃时,所得溶液一定是硫酸镁的饱和溶液
C.降温至30 ℃时,乒乓球露出水面的部分比50 ℃时多
D.若将50 ℃时的硫酸镁饱和溶液升温至70 ℃,乒乓球会沉到烧杯底部
3.某同学在实验室配制50 g 20%的NaOH溶液(密度为1.2 g/cm3),部分操作如图。然后又用该溶液配制100 g 4%的稀NaOH溶液。下列说法正确的是( )
A.配制50 g 20%的NaOH溶液的正确步骤是bcad
B.配制100 g 4%的NaOH溶液需量取16.7 mL 20%的NaOH溶液
C.混匀操作可直接在量筒中进行
D.把配制好的NaOH溶液倒入用蒸馏水润洗过的试剂瓶中,并贴上标签
4.(2025•花都区二模)下图是配制物质 M的水溶液过程示意图,有关说法正确的是
A.M溶液一定是不饱和溶液
B.物质 M 可以是碘(碘的溶解度:0.03g25℃)
C.若M为硝酸铵,则溶解过程中出现放热现象
D.M溶液的溶质质量分数为20%(水的密度为1g/mL)
5.(2025•黄埔区一模)在温度不变的情况下,对甲中的100mLNaCl饱和溶液进行下图所示实验。下列结论正确的是
A.实验一后,乙中溶液溶质质量分数是甲中溶液的一半
B.实验二后,甲中溶液变为不饱和溶液
C.实验二后,乙中溶液的溶质质量增大
D.实验二后,甲乙溶液中溶质质量分数相等
6.(2024太原三模)兴趣小组利用硫酸钠完成了如图实验(已知溶液中离子浓度越大,溶液导电性越强)。结合硫酸钠的溶解度表,判断下列说法正确的是( )
温度/℃
0
10
20
30
40
50
溶解度/g
4.9
9.1
19.5
40.8
48.8
46.2
A.甲中得到的是硫酸钠的饱和溶液 B.溶液达到饱和状态时灯泡最亮
C.丙中析出固体的质量为10.25 g D.降温至20 ℃后溶液的导电性不变
7.(人教九下实验改编)在水中滴加红墨水后振荡,得到液体①;倾斜试管,用滴管沿试管壁缓缓加入乙醇,得到液体②;振荡、静置后得到液体③,现象如图。下列说法不正确的是( )
A.液体①、②、③都是溶液
B.液体②中的现象说明乙醇的密度比水小
C.液体③中的现象说明乙醇能溶解在水中
D.该实验说明溶液的溶质可以是液体
8.(2025贵州)氯化钠是维持人的正常生理活动必不可少的物质。高盐饮食与心血管疾病密切相关,科学摄入氯化钠有益健康。
查阅资料:NaCl在唾液中溶解,钠离子转移到味蕾,使人们感知咸味。NaCl晶体粒径越小,钠离子能越快转移到味蕾,从而避免NaCl摄入过多。NaCl结晶时,水分蒸发速度越快,晶体粒径越小。
(1)味蕾通过NaCl溶液中的__________(填化学符号)感知咸味。
(2)减小NaCl晶体粒径,其溶解速度__________(填“加快”或“减慢”)。
(3)提纯NaCl常采用蒸发结晶的方法,当析出晶体时过滤,所得滤液是NaCl的________溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(4)20 ℃时,配制100 g质量分数为16%的NaCl溶液,需要NaCl的质量为________g。
(5)将含较多NaCl、少量MgCl2和MgSO4的固体混合物加入NaCl饱和溶液中,搅拌、过滤,得到纯净的NaCl。分析用该方法提纯NaCl的原理是____________________________________________。
(6)(跨物理学科)如图,拉动注射器活塞,管内有晶体析出。分别将同温同体积的NaCl饱和溶液在真空下蒸干和自然蒸干,判断哪一种方式析出的小粒径晶体更多并说明理由:______________________________________________________________________。
9.(2025•天河区一模)某小组同学在实验室制取氧气,并对实验废渣的回收利用展开探究。
(1)仪器Ⅰ的名称是______。
(2)用高锰酸钾制取氧气,并用排水法收集,需要用到的仪器有哪些?______(填字母)。
收集 完全分解后的剩余固体,设计实验将其重新转化为高锰酸钾。查阅资料:
i、向 溶液中加入试剂酸化可制得 其中两种方案的原理如下:
方案甲:
方案乙:
ii、相关物质的溶解度曲线如下图:
(3)小组同学选用方案甲进行实验,其理由是______。
(4)方案甲的实验流程如下图:
①“滤液Y”中一定含有的溶质有______(填化学式)。
②流程中得到的 固体的用途有______。
③“干燥”时,温度不宜过高的原因是______(写化学方程式)。
④若制得 晶体,则该小组本次制取氧气的实验至少消耗了______g高锰酸钾。(相对分子质量: KMnO4-158 K2MnO4 -197)
10.(2024•番禺区一模)我国有悠久的制盐史,是产盐最早的国家。我国古代“布灰种盐”生产海盐,其过程为“烧草为灰,布在滩场,然后以海水溃之,俟晒结浮白,扫而复淋。”
(1)“晒结浮白”是指浸渍草灰的海水经日晒后出现白色海盐颗粒的过程,化学上称之为_______。
(2)“……扫而复淋”的过程中,为减少氯化钠损耗,应选用的复淋试剂是____(填序号)。
A.石灰水 B.饱和氯化钠溶液 C.蒸馏水
(3)在生产过程中常会混有杂质,和的部分溶解度如下表:
温度(℃)
40
60
80
100
溶解度(水)
36.6
37.1
38
39.2
48.8
45.3
43.7
42.5
在之间,的溶解度随温度上升而_______(选填“增大”或“减少”);时,_______(选填“”或“”)的饱和溶液的质量分数更大。
(4)某样品中混有少量,取该样品,依据两种物质溶解度的差异设计如下实验进行提纯。
【检验产物】检验晶体A中是否仍有杂质
实验步骤
现象
结论
原理
取少量晶体A,加足量水充分溶解后,滴加少量氯化钡溶液
_______
晶体A中仍有杂质
_______(请写出化学方程式)
【改进实验】将步骤Ⅲ改为“冷却至后过滤”,最终得到纯净的氯化钠晶体和溶液,则该样品中含氯化钠_______g。
【实验反思】若将步骤Ⅲ改为“冷却至后过滤”,最终_______(填“能”或“否”)得到纯净的氯化钠晶体,请结合相关数据阐述你的理由:_________。
1
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Chemistry 不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海
溶 液钠及其化合物
【考点清单】
(一)溶液的形成
1.概念:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成的均一、稳定的混合物
2.组成:溶液由溶质和溶剂组成。溶质可以有一种或多种,可以是固体、液体或气体。溶剂只能有一种,水是最常用的溶剂,汽油、酒精等也可以作溶剂。
3.特征:
均一性:溶液中各部分的组成、性质完全相同
稳定性:外界条件(温度、溶剂的量)不变时,溶质与溶剂不会分离
注意 ①溶液一定是混合物,均一、稳定的液体不一定是溶液,如纯水不是溶液。②溶液不一定是无色的,如CuSO4溶液是蓝色的,KMnO4溶液是紫色的。
4.溶解时的吸热或放热现象
①吸热,如NH4NO3固体等;
②放热,如NaOH固体、浓硫酸等(注:CaO与水发生化学反应放出大量的热);
③吸、放热不明显,如NaCl固体等。
5.溶液的应用:日常生活、工农业生产、科学研究和医疗等领域都会用到溶液。在溶液中进行的化学反应通常比较快
(二)溶解度
1.饱和溶液与不饱和溶液
概念:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫作这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解溶质的溶液,叫作这种溶质的不饱和溶液。
对大多数溶解度随温度升高而增大的物质,其不饱和溶液与饱和溶液之间的转化关系及结晶的方法可表示如下:
注意 对溶解度随温度升高而减小的物质(如氢氧化钙),上述过程中温度的改变方向相反。
2.溶解度
固体溶解度
概念
在 一定温度下,某固态物质在 100 g溶剂 里达到饱和状态时所溶解的质量
影响因素
内因:溶质、溶剂本身的性质
外因:温度
①多数固体的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸钾、氯化铵等
②少数固体的溶解度受温度变化的影响很小,如氯化钠
③极少数固体的溶解度随温度的升高而减小,如氢氧化钙
注意:溶质颗粒大小、搅拌等因素不影响固体溶解度,只影响其溶解速率
气体溶解度
概念
该气体的压强为101 kPa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
影响因素
内因:溶质、溶剂本身的性质
外因:温度与压强
温度:压强不变时,升高温度,气体溶解度减小
压强:温度不变时,增大压强,气体溶解度增大
3.溶解度曲线
概念
物质的溶解度随温度变化的曲线
含义
点
曲线上的点:表示一定温度下某物质的溶解度,如A点表示t2 ℃时,KNO3的溶解度为110 g
两条曲线的交点:表示某温度下两种物质的溶解度相等,如B点表示t1 ℃时,KNO3和NaCl的溶解度相等(即t1 ℃时,KNO3和NaCl饱和溶液的溶质质量分数相等)
线
陡升型:物质的溶解度随温度的升高而显著增大(如KNO3),此类物质从溶液中获得晶体的方法是降温结晶
缓升型:物质的溶解度受温度变化的影响不大(如NaCl),此类物质从溶液中获得晶体的方法是蒸发结晶
下降型:物质的溶解度随温度的升高而减小[如Ca(OH)2],此类物质从溶液中获得晶体的方法是将饱和溶液的温度升高(升温结晶)
面
曲线下面区域内的点:表示溶液处于不饱和状态
曲线上面区域内的点:表示溶液处于过饱和状态,此时溶液不稳定,会有晶体析出
注:曲线上的点表示溶液恰好处于饱和状态
应用
原理
根据不同物质溶解度随温度变化趋势的差异,可用结晶法提纯可溶性固体混合物
方法
降温结晶:适用于从混合溶液中提纯溶解度随温度的升高而显著增大的物质,如从NaCl和KNO3的混合溶液中提取KNO3(蒸发浓缩→降温结晶→过滤)
蒸发结晶:适用于从混合溶液中提纯溶解度受温度变化的影响不大的物质,如从NaCl和KNO3的混合溶液中提取NaCl(蒸发结晶而不蒸干→趁热过滤)
(三)溶质的质量分数
1.计算公式
所有溶液:溶质的质量分数=×100%=×100%
饱和溶液:溶质的质量分数=×100%(S表示相应温度下的溶解度)
2.溶液稀释的计算(ω表示溶质的质量分数)
(1)原理:稀释前后溶液中溶质质量不变。
(2)计算公式:m(浓)×ω(浓)=m(稀)×ω(稀),m(浓)+m(水)=m(稀)
(四)一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
1.仪器选用:天平、烧杯、玻璃棒、药匙、量筒、胶头滴管、空试剂瓶。
2.实验步骤
(1)用固体试剂配制溶液:计算→称量→量取→溶解→装瓶、贴标签。
(2)用浓溶液配制稀溶液:计算→量取→混匀→装瓶、贴标签。
【真题精炼】
题组一 溶液及其应用
1.(选择题选项节选)判断正误,对的打“√”,错的打“×”。
(1)(2025•广州中考)炖汤炒菜时加盐调味——NaCl在水溶液中以分子形式存在。 ( )
(2)(2024•广州中考)鉴别NaOH和NH4NO3固体——取样,加水溶解,比较温度的变化 ( )
(3)(2023•广州中考)用食盐调节汤的咸淡——食盐和水的比例影响NaCl的浓度。 ( )
(4)(2023•广州中考)如图1,试管壁发烫,说明物质溶解过程伴随热量变化。 ( )
(5)(2021•广州中考)如图2,放出大量的热,说明化学反应伴随能量变化。 ( )
【答案】(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×
题组二 溶解度
2.(2020•广州中考)硝酸钾的溶解度曲线如图所示,将100g 60℃的KNO3饱和溶液分别进行如下操作后,所得溶液与原溶液相比,变化结果完全正确的是( )
选项
操作
溶质
质量
溶液
质量
溶质的
质量分数
KNO3的
溶解度
A
升温
变大
变大
不变
变大
B
降温
变小
变小
不变
变小
C
加入KNO3固体
不变
变大
变大
变大
D
恒温蒸发部分水
变小
变小
不变
不变
【答案】D【解析】A、升温后,溶质质量溶液质量都不变,因为溶液中溶质和溶剂都不变;故选项错误;B、降温后,溶质的质量分数变小,因为溶液中有固体析出;故选项错误;
C、加入KNO3固体后,溶液质量、溶质的质量分数、溶解度都不变,因为硝酸钾是该温度下的饱和溶液;故选项错误;D、恒温蒸发部分水,有硝酸钾固体析出,因此溶质质量和溶液质量都变小;因为温度不变,因此溶质的质量分数、溶解度都不变;故选项正确;故选:D。
3.(2021•广州中考)提纯含少量NaCl杂质的KNO3,部分实验过程如图所示。相关物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.①→②,KNO3的溶解度不变
B.①→②,溶液中KNO3的质量分数不变
C.②→③,溶液中NaCl的质量增大
D.②→③,溶液中KNO3的质量减小
【答案】D 【解析】根据固体的溶解度曲线,可以查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性;可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小;可以判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断溶液中各种成分的变化程度。A.①→②,温度升高,KNO3的溶解度增大,故A不正确;B.①→②,溶剂质量减少,所以溶液中KNO3的质量分数增大,故B不正确;C.氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,②→③,溶液中氯化钠可能没有析出,可能析出少量,所以溶液中NaCl的质量不变或减少,故C不正确;D.氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,②→③,溶液中KNO3的质量减小,故D正确。故选D。
4.(2025•深圳中考)(NH4)2SO4和NH4Cl是两种常见氮肥,溶解度曲线如图。下列说法正确的是( )
A.NH4Cl的溶解度比(NH4)2SO4的溶解度小
B.将20 ℃时(NH4)2SO4的饱和溶液升温至80 ℃,溶质质量分数增大
C.40 ℃时,NH4Cl饱和溶液的溶质质量分数约为45.8%
D.80 ℃时,将94.1 g (NH4)2SO4加入200 g水中,形成不饱和溶液
【答案】D
5.(2024•广东中考)硫酸铝的溶解度曲线如图。下列说法正确的是( )
A.将硫酸铝饱和溶液从10 ℃升温至40 ℃,仍是饱和溶液
B.20 ℃时,将16.0 g硫酸铝加入50.0 g水中,形成不饱和溶液
C.30 ℃时,硫酸铝的溶解度为36.4 g
D.40 ℃时,硫酸铝饱和溶液的溶质质量分数为45.8%
【答案】B
题组三 一定溶质质量分数的溶液的配制
6.(2025•广州中考)农业生产中,用质量分数为16%的氯化钠溶液选种。关于该溶液的说法正确的是( )
A.溶液中溶质与溶剂质量之比为16:100
B.从100g该溶液中取出50g,剩余溶液溶质质量分数为8%
C.任取10g该溶液都含有1.6g氯化钠
D.将16g氯化钠固体完全溶解在100g水中,可配成该溶液
【答案】C【解析】A.质量分数为16%的氯化钠溶液,设溶液质量为100g,则溶质质量为100g×16%=16g,溶剂质量为100g﹣16g=84g,溶质与溶剂质量之比为16:84=4:21,并非16:100,故A错误;B.溶液具有均一性,从100g该溶液中取出50g,剩余溶液溶质质量分数仍为16%,故B错误;C.10g该溶液中含氯化钠的质量为10g×16% =1.6g,故C正确;
D.将16g氯化钠固体完全溶解在100g水中,溶液质量为16g+100g=116g,溶质质量分数为100%≈13.8%,故D错误;故选C。
7.(2024•广州中考节选)配制混凝剂溶液和稀硫酸。
(1)用明矾配制100 mL质量分数为1%的混凝剂溶液(密度取1.0 g/cm3),需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外,还需要____________。
(2)用质量分数为98%的浓硫酸(密度取1.8 g/cm3)加水稀释配制100 mL质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取1.0 g/cm3),需要量取浓硫酸的体积为________mL(结果保留1位小数)。
【答案】(1)玻璃棒 (2)5.6
8.(2020•广州中考节选)用质量分数为37%的浓盐酸配制1000 g质量分数为0.37%的稀盐酸。
(1)所配稀盐酸中溶质的质量为________g,所需浓盐酸的质量为________g。
(2)已知浓盐酸密度为1.19 g/cm3,量取上述所需浓盐酸用到的仪器有________(填标号)。
A.10 mL量筒 B.50 mL量筒 C.试管 D.胶头滴管
【答案】(1)3.7 10 (2)AD
9.(2019•广州中考节选)实验室配制100 g质量分数为10%的氢氧化钠溶液的基本步骤是:称取氢氧化钠固体——量取水——溶解——装瓶——贴标签。
(1)称取氢氧化钠固体的质量为________g。
(2)已知水的密度为1 g/cm3,用100 mL量筒量取所需的水,画出水的液面。
(3)装瓶后贴标签,在标签上填写:___________________。
【答案】(1)10 (2) (3)氢氧化钠溶液 10%
【模拟练习】
1.(2024•白云区一模)水是常见的溶剂。“果蔬洗盐”是一种果蔬清洁剂,某“果蔬洗盐”的部分标签如图1所示,配料中物质的溶解度曲线如图2所示。下列说法正确的是
A.取15g“果蔬洗盐”放入1kg20℃的水中,形成的溶液是NaCl的饱和溶液
B.任取“果蔬洗盐”溶液中的各部分,清洗果蔬的效果不一样
C.提纯含有少量Na2CO3的NaCl样品,可用溶解→蒸发→过滤的方法,其中过滤要在40℃左右进行
D.20℃时,NaHCO3的饱和溶液溶质质量分数为10%
【答案】C
【详解】A、由溶解度曲线可知氯化钠在20℃时,溶解度大于30g,即在该温度下,100g水中最多能溶解30多克氯化钠,1000g水中最多能溶解300多克氯化钠,所以取15g“果蔬洗盐”放入1kg20℃的水中,形成的溶液是NaCl的不饱和溶液,故A说法错误;
B、溶液是均一的,各部分性质相同,任取“果蔬洗盐”溶液中的各部分,清洗果蔬的效果一样,故B说法错误;
C、提纯含有少量Na2CO3的NaCl样品,可用溶解→蒸发→过滤的方法,其中过滤要在40℃左右进行,因为在该温度下,Na2CO3的溶解度最大,最不容易结晶析出,故C说法正确;
D、20℃时,NaHCO3的溶解度为10g,则20℃时,碳酸氢钠的饱和溶液溶质质量分数为:×100%≈9.1%,故D说法错误;
故选:C。
2.(2024•越秀区一模)20℃时,按下表数据配制NaCl溶液。下列说法正确的是
溶液序号
①
②
③
④
NaCl的质量/g
8
18
28
38
水的质量/g
100
100
100
100
A.溶液①为不饱和溶液,其溶质质量分数为8% B.向溶液②中再加10g水后,浓度还比溶液①大
C.向溶液③中加入10gNaCl,溶质的质量变为38g D.将溶液④加热至50℃,溶液的质量保持不变
【答案】B
【详解】A、20℃时,NaCl的溶解度为36.0g,含义是20℃时,100g水中最多能溶解36.0g氯化钠,溶液①中水的质量为100g,氯化钠的质量为8g<36.0g,则溶液①为不饱和溶液,其溶质质量分数为≈7.4%<8%,故选项说法错误;
B、溶液②中水的质量为100g,氯化钠的质量为18g,向溶液②中再加10g水后,溶质质量分数为≈14.1%,浓度还比溶液①大,故选项说法正确;
C、溶液③中水的质量为100g,氯化钠的质量为28g,向溶液③中加入10gNaCl,加入氯化钠的质量为28g+10g=38g,此温度下,100g水中最多能溶解36g氯化钠,则溶质的质量为36g,故选项说法错误;
D、溶液④中最多能溶解36g氯化钠;50℃时,NaCl的溶解度为37.0g,将溶液④加热至50℃,最多能溶解37g氯化钠,溶液的质量增加,故选项说法错误;
故选:B。
3.(2024•白云区二模)如图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线,以下说法错误的是
A.t2℃时,将40gA加入50g水中充分溶解,所得的溶液中溶质与溶剂质量比为3:5
B.t2℃时,A的饱和溶液中溶质质量分数为37.5%
C.t2℃时,Q点对应的溶液属于A的不饱和溶液
D.t2℃时,将A、B、C饱和溶液降温度到t1℃,溶液中溶质质量分数大小关系是A>B=C
【答案】D
【详解】A、t2℃时,A的溶解度为60g,则将40gA加入50g水中充分溶解,最多溶解30gA,所得的溶液中溶质与溶剂质量比为30:50=3:5,说法正确;
B、t2℃时,A的溶解度为60g,则A的饱和溶液中溶质质量分数为,说法正确;
C、t2℃时,Q点对应的溶液溶质质量小于60g,属于A的不饱和溶液,说法正确;
D、t2℃时,A、B、C饱和溶液的溶质质量分数为A>B>C,降温度到t1℃,由图知,A、B溶解度减小,溶液的溶质质量分数为A>B,C溶解度增大,但溶质溶剂质量不变,则溶质质量分数不变,故溶质质量分数仍为A>B>C,说法错误。
故选D。
4.(2024•花都区二模)某实验小组的同学们查阅蔗糖溶解度数据(见表1),决定自制蔗糖晶体,制备过程如下图所示。制备过程中不考虑水分蒸发。下列说法正确的是
表1:蔗糖溶解度(部分)
温度/℃
0
20
40
60
80
100
蔗糖的溶解度/g
181.9
201.9
235.6
288.8
365.1
476
A.制备过程使用冷水效果会更好 B.步骤②中加入了95.2g蔗糖
C.步骤②与步骤③的中溶液溶质质量分数相等 D.步骤③中的溶液是蔗糖的饱和溶液
【答案】D
【详解】A、根据图象,该过程利用降温结晶法制备蔗糖,需要在高温状态下溶解更多的溶质,所以制备过程使用热水效果会更好,A错误;
B、步骤②水温为100℃,此时蔗糖溶解度为476g,则100g水中最多溶解476g蔗糖,20g水中最多溶解95.2g蔗糖,但图中蔗糖有剩余,所以加入的蔗糖质量大于95.2g,B错误;
C、步骤②中蔗糖有剩余,得到的是100℃下的饱和溶液,步骤③中蔗糖析出,所得溶液是常温下的饱和溶液,温度不同,溶解度不同,对应饱和溶液的溶质质量分数不等,C错误;
D、步骤③中蔗糖析出,说明不能继续溶解蔗糖,所得溶液是蔗糖的饱和溶液,D正确。
故选:D。
5.(2025•白云区二模)我国西北地区很多盐湖除含有较多NaCl外,还含有或。三种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.NaCl的溶解度大于的溶解度
B.含的盐湖适合“夏天晒碱,冬天捞盐”
C.20℃时,取NaCl、各5g,分别加入50g水充分溶解,所得溶液质量不相同
D.除去中的少量NaCl,可先配制32.4℃的饱和溶液,再降温结晶、过滤
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】结晶分离混合物、固体溶解度曲线的应用、溶解度的相关计算
【详解】A、溶解度大小受温度影响,溶解度大小比较,应指明温度,否则无法比较,说法错误;
B、由溶解度曲线可知:碳酸钠和氯化钠的溶解度均随温度的升高而增加,碳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,故“夏天晒盐”通过蒸发结晶获得氯化钠,“冬天捞碱”通过降温结晶得到碳酸钠,说法错误;
C、由溶解度曲线可知:20℃时,100g水中溶解碳酸钠、硫酸钠质量都大于10g,该温度下,取NaCl、各5g,分别加入50g水充分溶解,固体全部溶解,溶质质量都是5g,溶剂质量都是50g,所得溶液质量相等,说法错误;
D、由溶解度曲线可知:时,硫酸钠和氯化钠溶解度随温度降低而减小,且硫酸钠溶解度减小幅度较大,除去中的少量NaCl,可先配制32.4℃的饱和溶液,再降温结晶、过滤,得到硫酸钠,说法正确;
故选:D。
6.(2025•荔湾区一模)请根据KCl的溶解度曲线,下列说法正确的是
序号
①
②
③
④
温度/℃
10
30
50
70
KCl质量/g
40
40
40
40
水的质量/g
100
100
100
100
A.①②均为不饱和溶液 B.溶质质量:③<④
C.③中溶质质量分数为40% D.④中溶质与溶剂的质量比为2:5
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】溶质质量分数公式运用、固体溶解度曲线的应用、饱和溶液和不饱和溶液判断
【详解】A、10℃、30℃时,氯化钾的溶解度均小于40g,40g氯化钾不能全部溶解,所以①②都是饱和溶液,故选项说法不正确;
B、50℃、70℃时,氯化钾的溶解度均大于40g,40g氯化钾全部溶解,因此溶质质量:③=④,故选项说法不正确;
C、50℃时,氯化钾的溶解度大于40g,40g氯化钾全部溶解,所以③中溶质质量分数为,故选项说法不正确;
D、70℃时,氯化钾的溶解度大于40g,40g氯化钾全部溶解,所以④中溶质与溶剂的质量比为40g:100g=2:5,故选项说法正确。
故选D。
7.(2024•海珠区一模)某钢铁厂处理高盐废水(含氯化钠、硫酸钠及微量的其他盐)的流程,相关物质的溶解度曲线如图所示。
(1)结合处理过程的流程图回答下列问题:
①母液1的溶质是_______。(写化学式)
②能使母液和晶体分离的操作是_______。
(2)结合溶解度曲线图回答下列问题:
①当温度高于_______时,硫酸钠的溶解度随温度的升高而降低。
②蒸发结晶1的产物主要为硫酸钠的原因是_______。
(3)若时水中溶解氯化钠,则该溶液是氯化钠的_______(填“饱和”、“不饱和”)溶液。将上述溶液蒸发水后,恢复到,析出氯化钠的质量为_______g。
【答案】(1) NaCl、Na2SO4 过滤
(2) 40 温度高于40℃时,硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小,故蒸发过程中,硫酸钠的溶解度减小,故硫酸钠先结晶析出
(3) 不饱和 2
【详解】(1)①由图可知,将母液1冷却至20℃结晶,析出硫酸钠和氯化钠,将母液2蒸发结晶,析出氯化钠,说明母液1中溶质是:NaCl、Na2SO4;
②过滤可实现固液分离,故能使母液和晶体分离的操作是过滤;
(2)①由图可知,当温度高于40℃时,硫酸钠的溶解度随温度的升高而降低;
②由图可知,温度高于40℃时,硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小,故蒸发过程中,硫酸钠的溶解度减小,故硫酸钠先结晶析出,故蒸发结晶1的产物主要为硫酸钠;
(3)由图可知,20℃时,氯化钠的溶解度为36g,则该温度下,100g水中溶解20g氯化钠,氯化钠能完全溶解,该溶液是氯化钠的不饱和溶液;
将上述溶液蒸发50g水后,恢复到20℃,20℃时,氯化钠的溶解度为36g,即该温度下,100g水中最多可溶解36g氯化钠,则50g水中最多可溶解18g氯化钠,则析出氯化钠的质量是:20g-18g=2g。
8.(2024•天河区一模节选)我国科学家侯德榜创立了侯氏制碱法。实验室模拟制备纯碱流程如下:
(3)将粗盐精制可获得饱和食盐水,以下方法可除去粗盐中的、和等可溶性杂质。
①物理方法:用溶液浸洗粗盐,溶解其中的可溶性杂质,则浸洗溶液应选用的_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②化学方法:加水溶解加过量溶液加过量溶液丙加过量溶液丁过滤加适量盐酸。丙和丁的化学式分别为_______、_______。
(4)为测定某纯碱中碳酸钠的质量分数,某同学称取纯碱样品,加水完全溶解,加入足量氢氧化钡溶液,充分反应后,过滤,洗涤,干燥得固体,则该纯碱中碳酸钠的质量分数为_______。(杂质不与氢氧化钡反应)
(5)和的溶解度曲线如图。为提纯含少量的纯碱样品,将其浓溶液从冷却至,的最优范围是_______(填标号)。
A. B. C.
【答案】(3) 饱和 BaCl2 Na2CO3
(4)80%
(5)C
【详解】
(3)①根据用NaCl溶液浸洗粗盐,溶解除去其中的可溶性杂质,不能溶解氯化钠,故应选择氯化钠的饱和溶液来浸洗粗盐;
②根据镁离子和氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀,钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀,钙离子和碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀,钡离子和碳酸根离子结合生成碳酸钡沉淀,则加水溶解,先加过量NaOH溶液可除去镁离子,然后加入氯化钡除去硫酸根离子,再加入碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,过滤,加入适量的稀盐酸,除去碳酸钠和氢氧化钠,故丙为氯化钡,化学式为BaCl2、丁为碳酸钠,化学式为Na2CO3;
(4)设产生19.70g碳酸钡沉淀需要碳酸钠的质量为x,
,解得x=10.6g;
则该纯碱中碳酸钠的质量分数为:;
(5)由溶解度曲线可知,温度小于40℃时,碳酸钠的溶解度随温度的降低而减小,40℃时碳酸钠的溶解度最大,温度大于40℃时,碳酸钠的溶解度随温度的升高而减小,10~40℃碳酸钠的溶解度随温度的升高而增加,因此提纯含少量NaCl的纯碱样品,将其浓溶液从t1℃冷却至t2℃,t1~t2的最优范围是40~10℃;故选:C。
9.(2024•越秀区一模)氯化钠的生产应用历史悠久。
(1)图1是宋代河东池盐制取的场景。将盐池内清水(含Na+、Mg2+、Cl-、等)引入地里,“荡以南风,曝以烈日,盐花成颗”;但刮东北风(冷风)时,析出的盐“味苦色恶,不堪食用”。
①“荡以南风,曝以烈日”与实验操作______(填名称)的作用相同。
②结合图2推断,刮东北风时有______(填化学式)析出导致盐“味苦”。
(2)某粗盐含NaCl和少量MgCl2、CaSO4,有小组用如下流程除杂。
“除杂1”应依次加入试剂______、______;“除杂2”应加入试剂______。【限选试剂:HCl、H2SO4、Na2CO3、Ca(OH)2】
(3)食盐是我国著名化学家侯德榜发明的联合制碱法的重要原料。该工艺的简略流程如下。
其中生成NaHCO3的第一步反应是,第二步反应是。
①NaHCO3可溶于水,但在该工艺生产中却能以沉淀形式析出,原因是______。
②20℃时,NaHCO3的溶解度为9.6g,NH4HCO3的溶解度为21g。若上述第一步反应得到1000g含10%NH4HCO3的溶液,则第二步反应最多能生成______g NaHCO3,20℃时能析出______g NaHCO3。(结果保留1位小数)
【答案】(1) 蒸发结晶 MgSO4、Na2SO4
(2) Ca(OH)2 Na2CO3 HCl
(3) 常温下NaHCO3的溶解度远小于NH4Cl的溶解度 106.3 19.9
【详解】(1)①“荡以南风,曝以烈日”与实验操作蒸发结晶的作用相同;
②结合图2可知,MgSO4、Na2SO4的溶解度随温度的升高而增大,受温度的影响较大,降温时会从溶液中析出,则刮东北风时有MgSO4、Na2SO4析出导致盐“味苦”;
(2)某粗盐含NaCl和少量MgCl2、CaSO4,先加Ca(OH)2,氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,可除去氯化镁,然后加Na2CO3,碳酸钠与硫酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硫酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,除去硫酸钙和生成的氯化钙,最后加入HCl,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,除去过量的碳酸钠,则“除杂1”应依次加入试剂Ca(OH)2、Na2CO3,“除杂2”应加入试剂HCl;
(3)①由于常温下NaHCO3的溶解度远小于NH4Cl的溶解度,所以NaHCO3可溶于水,但在该工艺生产中却能以沉淀形式析出;
②NH4HCO3的质量为1000g×10%=100g,NH4HCO3的溶液中水的质量为1000g-100g=900g,
设生成的NaHCO3质量为x,
x≈106.3g;即第二步反应最多能生成106.3gNaHCO3,20℃时,NaHCO3的溶解度为9.6g,即20℃时,100g水中最多溶解9.6gNaHCO3,900g水中溶解NaHCO3的质量为9×9.6g=86.4g,则20℃时能析出106.3g-86.4g=19.9g NaHCO3。
10.(2025•白云区一模节选)自然为人类提供了丰富的盐类资源。盐矿采盐时,先用水将其溶解成卤水。
(1)古人粗略判断卤水浓度的方法之一是鸡蛋验卤。如图1所示在卤水中泡入一只鸡蛋,其中浓度最大的是___________(填“1”或“2”或“3”)。
(2)主要成分为NaCl的卤水经过一系列操作提纯氯化钠。
①NaCl的溶解度曲线如图2所示。20℃时,将36g氯化钠溶解于50g水中,充分搅拌,溶质的质量分数是___________(计算结果保留一位小数)。
②用稀释的方法配制所需浓度的溶液。每次配制氯化钠溶液的总体积均为100mL,配液方案如下:(溶液密度均取 1g/cm³,水的密度取
所需氯化钠溶液的溶质质量分数
总体积/mL
需要 10%氯化钠溶液的用量/mL
需要水的用量/mL
10%
100
100
0
5%
100
50
50
2%
100
a
b
表格中, 配液数据: a=__________,b=__________。
(3)将主要成分为硫酸钠的卤水浓缩为硫酸钠的饱和溶液(含有少量氯化钠),两种物质的溶解度曲线如图3。
提纯硫酸钠的操作是:通过蒸发浓缩、___________、___________,洗涤、干燥,得到硫酸钠晶体。
【答案】(1)3
(2) 26.5% 20 80
(3) 降温结晶 过滤
【难度】0.85
【知识点】结晶分离混合物、固体溶解度曲线的应用、 溶质质量分数概念、浓溶液稀释配制一定质量分数溶液
【详解】(1)鸡蛋在卤水中浮力越大,卤水密度越大,浓度越高。图中鸡蛋在3号卤水中露出液面最多,说明3号卤水浓度最大;
(2)①20℃时NaCl溶解度为36g,即100g水最多溶解36g NaCl。50g水最多溶解18g NaCl,溶质质量分数为:≈26.5%;
②稀释前后溶质质量不变,设需要10%NaCl溶液体积为amL:100mL×1g/mL×2%=amL×1g/mL×10%,解得 a=20,需要水的体积 b=100-20=80,故a=20,b=80;
(3)硫酸钠溶解度在40℃以上随温度升高而减小,氯化钠溶解度受温度影响小。浓缩后降温(如冷却至40℃以下)可析出硫酸钠晶体,再经过滤、洗涤、干燥提纯,故操作是降温结晶、过滤;
11.(2025•花都区一模节选)绿矾又名七水硫酸亚铁( ,其用途广泛,可用于制铁盐、净水剂、防腐剂等。绿矾( 的一种综合利用工艺流程如下:
(3)溶解度曲线辅助分析。
①母液“除杂”后,依次经过真空蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等环节可以得到( 粗产品。赵同学利用溶解度曲线(见下图)分析,、却得到析出. 固体的结论。请你为赵同学做出合理解释:_____________________________。
【答案】(3) 温度较低时,碳酸氢铵的溶解度比硫酸铵小,易达到饱和状态而结晶析出
12.(2025•黄埔区一模节选) 是白色或浅粉红色的晶体,易溶于水,是重要的微量元素肥料和合成脂肪酸的催化剂。工业上利用软锰矿(主要成分为 并含有少量 等杂质)制备 的流程如图所示:
(4)滤液的成分是硫酸锰和硫酸镁,它们的溶解度曲线如图所示。
“操作1”是指在_____(填“60”或“100”)℃时,蒸发水分、浓缩结晶,得到较多的 然后______(填操作),洗涤、干燥。为减少晶体损失,可选用的洗涤液为______。
【答案】(4) 60 趁热过滤 饱和硫酸锰溶液
(4)60℃时,MgSO4⋅7H2O的溶解度达到最大值,最不容易析出,而60℃时,MnSO4⋅H2O的溶解度相对100℃较小,更容易析出晶体,在蒸发水分、浓缩结晶时,要得到较多的MnSO4⋅H2O,应选择MnSO4⋅H2O溶解度较小的温度,所以操作1应在60℃时,蒸发水分、浓缩结晶,可得到较多的MnSO4•H2O,然后需要趁热过滤,洗涤、干燥,趁热过滤可以防止温度降低造成硫酸镁晶体结晶析出,得到的硫酸锰晶体纯度更高;
为减少晶体损失,可选用的洗涤液为饱和硫酸锰溶液,饱和硫酸锰溶液不能继续溶解硫酸锰,但是还能溶解其他物质,可除去杂质。
13.(2025•南沙区一模)化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。
I.在古代,运城盐湖是我国食盐的主要产区,盐湖含有丰富的氯化钠和硫酸钠。随着氯化钠的不断开采,盐湖中氯化钠的含量大幅降低。从上世纪50年代开始,该地区逐渐停止生产氯化钠,转而从盐湖中获取硫酸钠。氯化钠和硫酸钠在不同温度时的溶解度表见下表。
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
硫酸钠
4.9
9.1
19.5
40.8
48.8
氯化钠
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
请回答下列问题。
(1)古代盐池产食盐,需要经过___________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的过程。
(2)根据表中数据,硫酸钠和氯化钠溶解度相同时的温度为t℃,数值t的合理范围是:___________<t<___________(限填表中两个相邻温度数值)。
(3)近年冬季,盐湖在低于-5℃时会出现析出“硝花”(硫酸钠晶体)景观。此时,盐湖水中硫酸钠的质量分数___________ (填“大于” “小于”或“等于”),盐湖水中除了硫酸钠,一定还存在的溶质为___________(写化学式)。
Ⅱ.古代利用硫酸钠制备硫酸钾
利用热水溶化芒硝(主要成分为硫酸钠)和硝石(主要成分为硝酸钾),然后取澄清的混合溶液加热蒸发至浓缩,再在小盆中用冷水从外部降温,经过一夜的时间,硫酸钾就会逐渐结晶出来。通过计算机绘制各物质的溶解度曲线如图所示。
请回答下列问题。
(4)反应物用量的估算依据:硫酸钠与硝酸钾的粒子个数比为___________(最简整数比)。
(5)结晶后,分离硫酸钾晶体的操作为___________。
(6)古法制备的产品硫酸钾混有一定量的硝酸钠。取10g产品加足量水溶解,向溶液中加入足量的硝酸钡溶液,生成沉淀的质量为9.32g,则产品中硫酸钾的质量分数为___________%。
(相对分子质量: K₂SO₄ :174 Ba(NO₃)₂ :261 BaSO₄: 233 KNO₃:101)
【答案】(1)蒸发结晶
(2) 20 30
(3) 小于 NaCl
(4)1:2
(5)过滤
(6)69.6
【难度】0.65
【知识点】含杂质的化学方程式计算、溶质质量分数公式运用、盐类参与的反应、结晶分离混合物
【详解】(1)由表格数据可知,氯化钠的溶解度受温度影响较小,因此古代盐池产食盐,需要经过蒸发结晶的过程;
(2)硫酸钠和氯化钠溶解度相同时的温度为t℃,由表格数据可知,20℃时氯化钠的溶解度比硫酸钠大,30℃时硫酸钠的溶解度比氯化钠大,因此数值t的合理范围是;
(3)由表格数据可知,0℃时硫酸钠的溶解度为4.9g,盐湖在低于-5℃时会出现析出“硝花”(硫酸钠晶体)景观,故此时盐湖水中硫酸钠的质量分数小于,盐湖水中除了硫酸钠,一定还存在的溶质为;
(4)利用热水溶化芒硝(主要成分为硫酸钠)和硝石(主要成分为硝酸钾),然后取澄清的混合溶液加热蒸发至浓缩,再在小盆中用冷水从外部降温,经过一夜的时间,硫酸钾就会逐渐结晶出来,即硫酸钠与硝酸钾反应生成硫酸钾沉淀和硝酸钠,化学方程式为,则硫酸钠与硝酸钾的粒子个数比为;
(5)结晶后,分离硫酸钾晶体的操作为过滤;
(6)取10g产品加足量水溶解,向溶液中加入足量的硝酸钡溶液,生成沉淀的质量为9.32g,硝酸钡与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,即生成硫酸钡的质量为9.32g,设10g产品中硫酸钾的质量为x,
则产品中硫酸钾的质量分数为。
【课后巩固】
1.(2025苏州)工业制备的重铬酸钾(K2Cr2O7)中常混有少量KCl,两种物质的溶解度曲线如图。下列说法正确的是( )
A.K2Cr2O7的溶解度一定比KCl的大
B.40 ℃时,将50 g KCl加入100 g水中,所得溶液质量为150 g
C.60 ℃时,两种物质的饱和溶液的溶质质量分数相等
D.采用蒸发结晶的方法可除去K2Cr2O7溶液中混有的少量KCl
【答案】C
2.(2025荔湾区二模)如图,向盛有50 ℃硫酸镁饱和溶液的烧杯中放入一只乒乓球,将溶液降温至30 ℃(不考虑温度变化引起的溶液体积变化),乒乓球一直处于漂浮状态。硫酸镁的溶解度如表,下列说法正确的是( )
温度/℃
10
30
50
70
90
溶解度/g
27.7
39.3
49.0
54.1
51.1
A.实验过程中溶液的溶质质量分数不变
B.降温至30 ℃时,所得溶液一定是硫酸镁的饱和溶液
C.降温至30 ℃时,乒乓球露出水面的部分比50 ℃时多
D.若将50 ℃时的硫酸镁饱和溶液升温至70 ℃,乒乓球会沉到烧杯底部
【答案】B
3.某同学在实验室配制50 g 20%的NaOH溶液(密度为1.2 g/cm3),部分操作如图。然后又用该溶液配制100 g 4%的稀NaOH溶液。下列说法正确的是( )
A.配制50 g 20%的NaOH溶液的正确步骤是bcad
B.配制100 g 4%的NaOH溶液需量取16.7 mL 20%的NaOH溶液
C.混匀操作可直接在量筒中进行
D.把配制好的NaOH溶液倒入用蒸馏水润洗过的试剂瓶中,并贴上标签
【答案】B
4.(2025•花都区二模)下图是配制物质 M的水溶液过程示意图,有关说法正确的是
A.M溶液一定是不饱和溶液
B.物质 M 可以是碘(碘的溶解度:0.03g25℃)
C.若M为硝酸铵,则溶解过程中出现放热现象
D.M溶液的溶质质量分数为20%(水的密度为1g/mL)
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】溶解时能量的变化、溶解性概念及影响因素、饱和溶液和不饱和溶液判断、溶质质量分数公式运用
【详解】A、由于不确定溶液是否能继续溶解溶质,则不能确定溶液是否饱和,错误;
B、碘的溶解度很小,25℃时溶解度仅0.03g,图中明显可以看到5gM能完全溶解在20mL(20g)水中形成溶液,所以物质M的溶解度大于等于25g,不可能是碘,错误;
C、硝酸铵溶于水吸热,溶液温度降低,错误;
D、溶质质量为5g,溶剂水的体积为20mL,因为水的密度为1g/mL,水的质量为20g,根据溶质质量分数分析,可得M溶液的溶质质量分数为,正确。
5.(2025•黄埔区一模)在温度不变的情况下,对甲中的100mLNaCl饱和溶液进行下图所示实验。下列结论正确的是
A.实验一后,乙中溶液溶质质量分数是甲中溶液的一半
B.实验二后,甲中溶液变为不饱和溶液
C.实验二后,乙中溶液的溶质质量增大
D.实验二后,甲乙溶液中溶质质量分数相等
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】饱和溶液和不饱和溶液判断、固体溶解度的影响因素、 溶质质量分数概念
【详解】A、溶液具有均一性,不论分成几份,溶质的质量分数都不变,故实验一后甲、乙中溶质中溶质的质量分数相同,故说法错误;
B、实验二甲烧杯中饱和溶液加入5g水,溶剂质量增加,溶液变为不饱和溶液,故说法正确;
C、实验二乙烧杯中饱和溶液加入5g氯化钠,溶质不再溶解,溶质的质量分数不变,故说法错误;
D、实验二后,甲烧杯溶质质量不变,溶液质量变小;乙烧杯加入的5g氯化钠不再溶解,溶质的质量也不变,溶液质量不变,所以实验二后,溶液中溶质质量分数甲<乙,故说法错误。
故选B。
6.(2024太原三模)兴趣小组利用硫酸钠完成了如图实验(已知溶液中离子浓度越大,溶液导电性越强)。结合硫酸钠的溶解度表,判断下列说法正确的是( )
温度/℃
0
10
20
30
40
50
溶解度/g
4.9
9.1
19.5
40.8
48.8
46.2
A.甲中得到的是硫酸钠的饱和溶液 B.溶液达到饱和状态时灯泡最亮
C.丙中析出固体的质量为10.25 g D.降温至20 ℃后溶液的导电性不变
【答案】C
7.(人教九下实验改编)在水中滴加红墨水后振荡,得到液体①;倾斜试管,用滴管沿试管壁缓缓加入乙醇,得到液体②;振荡、静置后得到液体③,现象如图。下列说法不正确的是( )
A.液体①、②、③都是溶液
B.液体②中的现象说明乙醇的密度比水小
C.液体③中的现象说明乙醇能溶解在水中
D.该实验说明溶液的溶质可以是液体
【答案】A
8.(2025贵州)氯化钠是维持人的正常生理活动必不可少的物质。高盐饮食与心血管疾病密切相关,科学摄入氯化钠有益健康。
查阅资料:NaCl在唾液中溶解,钠离子转移到味蕾,使人们感知咸味。NaCl晶体粒径越小,钠离子能越快转移到味蕾,从而避免NaCl摄入过多。NaCl结晶时,水分蒸发速度越快,晶体粒径越小。
(1)味蕾通过NaCl溶液中的__________(填化学符号)感知咸味。
(2)减小NaCl晶体粒径,其溶解速度__________(填“加快”或“减慢”)。
(3)提纯NaCl常采用蒸发结晶的方法,当析出晶体时过滤,所得滤液是NaCl的________溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(4)20 ℃时,配制100 g质量分数为16%的NaCl溶液,需要NaCl的质量为________g。
(5)将含较多NaCl、少量MgCl2和MgSO4的固体混合物加入NaCl饱和溶液中,搅拌、过滤,得到纯净的NaCl。分析用该方法提纯NaCl的原理是____________________________________________。
(6)(跨物理学科)如图,拉动注射器活塞,管内有晶体析出。分别将同温同体积的NaCl饱和溶液在真空下蒸干和自然蒸干,判断哪一种方式析出的小粒径晶体更多并说明理由:____________________________________________________________
___________________________________。
【答案】(1)Na+ (2)加快 (3)饱和 (4)16
(5)NaCl饱和溶液不能继续溶解NaCl,但能继续溶解MgCl2和MgSO4
(6)真空下蒸干;真空状态下,系统压强减小,水的沸点降低,蒸发速度更快,晶体粒径更小
9.(2025•天河区一模)某小组同学在实验室制取氧气,并对实验废渣的回收利用展开探究。
(1)仪器Ⅰ的名称是______。
(2)用高锰酸钾制取氧气,并用排水法收集,需要用到的仪器有哪些?______(填字母)。
收集 完全分解后的剩余固体,设计实验将其重新转化为高锰酸钾。查阅资料:
i、向 溶液中加入试剂酸化可制得 其中两种方案的原理如下:
方案甲:
方案乙:
ii、相关物质的溶解度曲线如下图:
(3)小组同学选用方案甲进行实验,其理由是______。
(4)方案甲的实验流程如下图:
①“滤液Y”中一定含有的溶质有______(填化学式)。
②流程中得到的 固体的用途有______。
③“干燥”时,温度不宜过高的原因是______(写化学方程式)。
④若制得 晶体,则该小组本次制取氧气的实验至少消耗了______g高锰酸钾。(相对分子质量: KMnO4-158 K2MnO4 -197)
【答案】(1)酒精灯
(2)ACEFIJ
(3)相同温度下,方案甲中生成物与的溶解度相差较大,易分离出较纯净的;而方案乙中生成物与的溶解度相差较小,不易分离出较纯净的
(4) 在过氧化氢分解制取氧气的反应中作催化剂 4.74
【难度】0.65
【知识点】化学方程式的书写、不含杂质的化学方程式计算、结晶分离混合物、固体溶解度曲线的应用
【详解】(1)仪器Ⅰ的名称是酒精灯;
(2)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,应选择由仪器CFIJ组成的固体加热型发生装置,用排水法收集氧气需要仪器AE,综上可知,用高锰酸钾制取氧气,并用排水法收集,需要用到的仪器有ACEFIJ;
(3)小组同学选用方案甲进行实验,其理由是:相同温度下,方案甲中生成物与的溶解度相差较大,易分离出较纯净的;而方案乙中生成物与的溶解度相差较小,不易分离出较纯净的;
(4)①由流程图可知,将与的混合溶液蒸发浓缩、结晶、过滤,得到粗晶体和滤液Y,则“滤液Y”中一定含有的溶质有;
②流程中得到的固体的用途:在过氧化氢分解制取氧气的反应中作催化剂;
③“干燥”时,温度不宜过高的原因是防止高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
④设制得晶体需要锰酸钾的质量为x,
设生成2.955g锰酸钾需要分解高锰酸钾的质量为y,
故若制得晶体,则该小组本次制取氧气的实验至少消耗了4.74g高锰酸钾。
10.(2024•番禺区一模)我国有悠久的制盐史,是产盐最早的国家。我国古代“布灰种盐”生产海盐,其过程为“烧草为灰,布在滩场,然后以海水溃之,俟晒结浮白,扫而复淋。”
(1)“晒结浮白”是指浸渍草灰的海水经日晒后出现白色海盐颗粒的过程,化学上称之为_______。
(2)“……扫而复淋”的过程中,为减少氯化钠损耗,应选用的复淋试剂是____(填序号)。
A.石灰水 B.饱和氯化钠溶液 C.蒸馏水
(3)在生产过程中常会混有杂质,和的部分溶解度如下表:
温度(℃)
40
60
80
100
溶解度(水)
36.6
37.1
38
39.2
48.8
45.3
43.7
42.5
在之间,的溶解度随温度上升而_______(选填“增大”或“减少”);时,_______(选填“”或“”)的饱和溶液的质量分数更大。
(4)某样品中混有少量,取该样品,依据两种物质溶解度的差异设计如下实验进行提纯。
【检验产物】检验晶体A中是否仍有杂质
实验步骤
现象
结论
原理
取少量晶体A,加足量水充分溶解后,滴加少量氯化钡溶液
_______
晶体A中仍有杂质
_______(请写出化学方程式)
【改进实验】将步骤Ⅲ改为“冷却至后过滤”,最终得到纯净的氯化钠晶体和溶液,则该样品中含氯化钠_______g。
【实验反思】若将步骤Ⅲ改为“冷却至后过滤”,最终_______(填“能”或“否”)得到纯净的氯化钠晶体,请结合相关数据阐述你的理由:_________。
【答案】(1)蒸发结晶
(2)B
(3) 减小 Na2SO4
(4) 有白色沉淀产生 Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl 35.6 能 根据40~60℃时硫酸钠的溶解度可知,40~60℃时10g水中最少要溶解4.53g硫酸钠才能达到饱和,而40g样品中只有4.4g硫酸钠,在该温度下不会从溶液中析出。
【详解】(1)“晒结浮白”是指海水浸渍的草灰经日晒后出现白色海盐颗粒的过程,化学上称之为蒸发结晶;
(2)“扫而复淋”的过程中,为减少氯化钠损耗,应选用饱和氯化钠溶液为复淋试剂,防止氯化钠溶解,故选B;
(3)根据氯化钠和硫酸钠的部分溶解度表可知,40~100℃间,Na2SO4的溶解度随温度上升而减小,80℃时氯化钠的溶解度为38g,硫酸钠的溶解度为43.7g,一定温度下饱和溶液的溶质分数=,80℃时,Na2SO4的饱和溶液的质量分数更大;
(4)检验产物:
根据实验结论:晶体A中仍有Na2SO4杂质,硫酸钠与氯化钡溶液反应会生成白色沉淀硫酸钡,可观察到有白色沉淀产生,发生的化学方程式为Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl;
改进实验:
将步骤Ⅲ改为“冷却至40℃后过滤”,最终得到31.94g纯净的氯化钠晶体和18.06g溶液,40℃时,该18.06g溶液为氯化钠的饱和溶液,40℃时,氯化钠的溶解度为36.6g,则40℃时,10g水中最多溶解3.66g氯化钠,则18.06g溶液中有氯化钠3.66g,故该40g样品中含氯化钠为31.94g+3.66g=35.6g;
实验反思:
根据40~60℃时硫酸钠的溶解度可知,40~60℃时10g水中最少要溶解4.53g硫酸钠才能达到饱和,而40g样品中只有4.4g硫酸钠,在该温度下不会从溶液中析出,故若将步骤Ⅲ改为“冷却至40~60℃后过滤”,最终能得到纯净的氯化钠晶体,理由是根据40~60℃时硫酸钠的溶解度可知,40~60℃时10g水中最少要溶解4.53g硫酸钠才能达到饱和,而40g样品中只有4.4g硫酸钠,在该温度下不会从溶液中析出。
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