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鲁教版(2024)九年级下册 第八单元 海洋化学资源的利用第二节 海水“晒盐” 强化训练(参考答案)
【题型1】海水晒盐的流程
【典例】如图是利用海水提取粗盐流程图,下列说法正确的是( )
A.a为蒸发池
B.在b中可以得到氯化钠的饱和溶液
C.海水晒盐主要是利用蒸发结晶的方法得到粗盐晶体
D.析出晶体后的母液为氯化钠的不饱和溶液
【答案】C
【解析】海水晒盐海水先后进入储水池、蒸发池、结晶池,a为储水池,A错误;b为蒸发池,利用太阳能和风能将海水蒸发,当海水中氯化钠浓度较高时转移到结晶池,此时还没有析出氯化钠晶体,得到的是氯化钠的不饱和溶液,B错误;氯化钠的溶解能力受温度的影响较小,海水晒盐主要是利用蒸发结晶的方法得到粗盐晶体,C正确;析出晶体后的母液为氯化钠的饱和溶液,D错误。
【强化训练1】从海水中提取食盐的主要流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.海水晒盐是利用光照和风力使水分蒸发得到粗盐
B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增加
C.海水晒盐析出粗盐后的母液一定是氯化钠的饱和溶液
D.海水晒盐析出粗盐后的母液可用于提取多种化工原料
【答案】B
【解析】在蒸发池中,水分被蒸发,溶剂质量减小,海水中氯化钠的质量不变。
【强化训练2】海水晒盐是获得粗盐的一种方法,粗盐的主要成分是氯化钠。
海水晒盐的主要过程如图所示。
(1)海水进入蒸发池后,经风吹日晒,水分逐渐减少,但无晶体析出,说明原海水是氯化钠的_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)蒸发池内,溶液中氯化钠的浓度____________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)上述过程中采用的结晶方法是________________。
【答案】(1)不饱和
(2)变大
(3)蒸发结晶
【解析】(1)海水进入蒸发池后,经风吹日晒,水分逐渐减少,但无晶体析出,说明原海水是氯化钠的不饱和溶液;(2)蒸发池内,随着水的蒸发,氯化钠的质量分数逐渐变大;(3)根据海水晒盐的过程中可知采用的结晶方法是蒸发结晶;
【强化训练3】海水是宝贵的自然资源,从海水中提取食盐的主要过程如图。
(1)将粗盐从海水中结晶出来的方法是 ,将粗盐和母液分离的操作是 。
(2)海水晒盐发生 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
A.进入储水池中的海水,氯化钠的质量逐渐减小
B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增大
C.析出晶体后,母液为氯化钠的饱和溶液
D.蒸发池中的海水,是氯化钠的饱和溶液
【答案】
(1)蒸发结晶 过滤 (2)物理 (3)C
【解析】
(3)进入储水池中的海水,成分几乎不变,因此氯化钠的质量不变,故A说法错误;在蒸发池中,海水中水的质量减少,而氯化钠的质量不变,故B说法错误;析出晶体后,母液为氯化钠的饱和溶液,故C说法正确;蒸发池中的海水,是氯化钠的不饱和溶液,结晶池中的海水,是氯化钠的饱和溶液,故D说法错误。
【强化训练4】海洋是一个巨大的资源库, 我们可以从海水中提取食盐, 并以此为原料制得具有广泛用途的氢氧化钠,其制取的主要工艺流程如下:
(1)利用风吹日晒可以从海水中提取粗盐,风吹日晒的主要作用是 。
(2)如图是去除粗盐中泥沙的装置图,请回答下列问题:
①图中正确的操作顺序为 (用字母填空)。
②操作 (任填一种)中,玻璃棒的作用是 。
(3)写出电解氯化钠饱和溶液的化学方程式: 。
(4)该化工厂将副产品氢气和氯气加以利用:氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,氯化氢溶于水得到盐酸。写出氢气在氯气中燃烧的化学方程式: 。通过这个化学反应, 你对燃烧的新认识是 。
【答案】
(1) 蒸发水分
(2)①CBA ②A(或 B 或 C) 搅拌使液体均匀受热(或引流或搅拌加速溶解, 与前一空对应)
(3)
(4) 燃烧不一定有氧气参加 (合理即可)
【题型2】海水晒盐综合
【典例】海水含有丰富的化学资源,关于海水的下列说法中不正确的是( )
A.海水蒸发说明水分子在不断运动
B.海水占全球总储水量的绝大多数
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】海水蒸发说明水分子在不断运动,运动到空气中了,A正确;
地球表面约有71%被海洋覆盖着,其中海洋水占全球总水量的96.5%,海水占全球总储水量的绝大多数,B正确;
蒸馏可以除去水中的所有杂质,得到的蒸馏水属于纯水,所以说蒸馏可以从海水中获得淡水,C正确;
纯水中只含有水,而海水中含有较多自由移动的离子,所以相同条件下海水的导电能力比纯水强,D错误。
【强化训练1】海水晒盐时将海水沉降后再经过风吹、日晒可获得粗盐。下列说法正确的是( )
A.海水沉降会减少水中的溶质
B.风吹、日晒可使溶剂的质量减少
C.析出粗盐后的母液属于氯化钠的不饱和溶液
D.得到的粗盐是纯净的氯化钠
【答案】B
【解析】海水沉降,只能使悬浮的杂质沉降,不能除去水中的可溶性物质,不能减少水中的溶质,A错误;风吹、日晒会使水分蒸发,使溶剂的质量减少,B正确;析出粗盐后的母液,不能继续溶解氯化钠,属于氯化钠的饱和溶液,C错误;得到的粗盐中含有氯化钠、泥沙等不溶性杂质、可溶性杂质等,属于混合物,D错误。
【强化训练2】下列关于溶液的说法正确的是( )
A.溶液的溶剂一定是水
B.长期放置不会分层的液体一定是溶液
C.溶液是均一的、稳定的混合物
D.海水晒盐得到粗盐后的母液是氯化钠不饱和溶液
【答案】C
【解析】溶液的溶剂不一定是水,也可能是汽油、酒精等,A错误。
长期放置不会分层的液体不一定是溶液,也可能是某液体纯净物,B错误。
一种或几种物质分散到另一种物质中,形成均一的、稳定的混合物叫做溶液,则溶液是均一的、稳定的混合物,C正确。
海水晒盐得到粗盐后的母液不能继续溶解氯化钠,是氯化钠的饱和溶液,D错误。
【强化训练3】阅读下列科技短文并回答问题。
海洋蕴含着丰富的油气资源。我国南海中南部油气地质资源量占我国总储量的53%,可采资源量占66%。西沙群岛、中沙群岛的水下有上千米的新生代沉积物,是大有希望的海底石油和天然气产地。
海洋是化学资源宝库,含有80多种元素,钠和氯是其中含量较高的元素。海水中存在大量的氯化钠、氯化镁、氯化钙等盐类物质,生活中的食盐主要来自海洋。海洋是能力出众的“捕碳者”,海洋约占地球表面积的71%,这个庞大的碳库储碳量是陆地的20倍、大气的50倍。自工业革命以来,人类产生的二氧化碳有大约48%被海水吸收。
(1)石油属于__________________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)天然气的主要成分甲烷完全燃烧的化学方程式为__________________。
(3)工业上从海水中获得粗盐的结晶方法是__________________。
(4)海洋作为“捕碳者”可以有效缓解的环境问题是 __________________。
【答案】(1)不可再生;
(2)CH4+2O2CO2+2H2O;
(3)蒸发结晶;
(4)温室效应。
【解析】(1)石油短时间内不会得到补充,属于不可再生能源;
(2)甲烷与氧气完全燃烧生成水与二氧化碳,化学反应方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O;
(3)工业中将海水晒干得到粗盐,晾晒过程中海水中水蒸发,则结晶的原理为蒸发结晶;
(4)海水可以捕获一定量的CO2,空气中CO2的含量降低可以缓解温室效应。
【强化训练4】我国古代“布灰种盐”生产海盐的主要过程为“烧草为灰。布在滩场,然后以海水渍之,候晒结浮白,扫而复淋”。
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,该过程和实验操作 的原理相似。
②经过多次“扫而复淋”,提高卤水浓度获得“上等卤水”(氯化钠的质量分数约为15%),从燃料利用角度分析,煎炼海盐选用的是________(选填“上等卤水”或“海水”)。
③将“上等卤水”加热蒸发至刚有晶体析出时,所得溶液的组成为:1500g溶液中含水1000g、NaCl398g、MgCl272.5g、其他成分29.5g。
Ⅰ、此时的溶液是NaCl的________(选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
Ⅱ、为得到尽可能多且纯度较高的氯化钠晶体,应将1500g此溶液在100℃恒温蒸发________g水,再________(将操作步骤补充完整)。结合数据分析原因________________。
④如表是某地海水在浓缩过程中析出盐的种类和数量,表中数据为每升海水中析出各盐的质量(单位g/L)。
Ⅰ、为了使晒盐过程中得到的食盐尽可能多,且粗盐中除氯化钠外含杂质较少,实际生产中海水的密度(g/mL)应控制的范围最好是________________。
A.1.13~1.21
B.1.21~1.22
C.1.21~1.26
D.1.22~1.31
Ⅱ、关于该海水浓缩过程说法正确的是________________。
A.浓缩前该海水的密度等于1.13g/mL
B.海水密度在1.13~1.20g/mL时,密度增大最主要的原因是水分蒸发
C.海水密度在1.22g/mL时氯化钠的溶质质量分数最小
D.海水密度在1.21~1.22g/mL时,溴化钠的溶质质量分数不变
【答案】①蒸发;②上等卤水;③Ⅰ.饱和;
Ⅱ.900;趁热过滤,洗涤烘干;因为100℃时氯化镁溶解度72.5g/100g水,72.5g氯化镁就不会析出;
④Ⅰ.C;Ⅱ.B。
【解析】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,该过程和实验操作蒸发结晶的原理相似;②从燃料利用角度分析,煎炼海盐选用的是上等卤水,原因是消耗等量燃料,蒸发等质量水,上等卤水中获得的氯化钠更多;③Ⅰ.由分析可得,此时的溶液是NaCl的饱和溶液;Ⅱ.为得到尽可能多且纯度较高的氯化钠晶体,将1500g此溶液在100℃恒温蒸发900g水,再趁热过滤,洗涤烘干,因为100℃时氯化镁溶解度73g/100g水,72.5g氯化镁就不会析出;④Ⅰ.由表格中的数据可知,在实际生产中卤水的密度(g/mL)控制在(1.21~1.26)g/mL范围内时,析出的氯化钠较多,而析出的硫酸钙、氯化镁、硫酸镁等杂质较少,故选C;Ⅱ.由表中的数据可知,海水的密度等于1.13g/mL是每升海水中析出0.56g硫酸钙时的密度,不是浓缩前该海水的密度,故A错误;由表中的数据可知,由于析出硫酸钙的质量较少,密度在1.13~1.20g/mL时,密度增大最主要的原因是水分蒸发,故B正确;由表中的数据可知,密度在1.22g/mL时是每升海水中析出氯化钠质量最多,但不是氯化钠的溶质质量分数最小,故C错误;密度在1.21~1.22g/mL时,溴化钠还没有析出,但由于溶液的质量在减小,溶质质量分数会增大,故D错误。
【强化训练5】海洋资源的综合利用,是解决当前人类面临的资源短缺难题的重要途径之一。
Ⅰ.从海水中获取淡水
反渗透法淡化海水是膜分离技术的应用,原理如图甲所示,其中淡化膜只允许水通过,不允许溶解在水中的物质通过。
(1)海水通过淡化膜前,需先将其中的泥沙等难溶物沉降,再用 (填操作名称)的方法除去。
(2)下列理解错误的是 (填字母)。
a.淡化膜具有选择性
b.加压后左侧液面上升
c.加压后右侧溶质质量增大
Ⅱ.从浓缩海水中提取化学品
图甲左侧区域获取淡水的同时,右侧区域获得浓缩海水(含NaCl、MgCl2等),提取NaCl后,母液可进一步提取Mg(如图乙)。
(3)图乙中能量转化:潮汐能→机械能→ 。
(4)步骤②发生反应的化学方程式为 。
【答案】
(1)过滤 (2)c (3)电能
(4)Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O
【题型3】固体溶解度概念及应用
【典例】t℃时,将75g饱和硝酸钾溶液蒸干,得到25g固体,该温度时硝酸钾的溶解度是( )
A.25g
B.12.5g
C.48g
D.50g
【答案】D
【强化训练1】下列有关溶液的说法正确的是( )
A. 均一、稳定的液体一定是溶液
B. 溶液一定是无色透明的
C. 饱和的食盐水中不能再溶解任何溶质
D. 相同温度下,同种溶质的饱和溶液一定比不饱和溶液浓
【答案】D
【强化训练2】20℃时,将5g固体R溶于50g水中,充分搅拌后有0.5g固体未溶解,则20℃时固体R的溶解度为 ,属于 (选填“微溶”“可溶”或“易溶”)物质。此温度下若要将1.8gR配制成饱和溶液,需要加水的质量是 。
【答案】
9g 可溶 20g
【强化训练3】“20 ℃NaCl的溶解度为36 g”的含义:
(1)20 ℃时,100 g水中最多可溶解NaCl _______ g。
(2)20 ℃时,36 g NaCl恰好完全溶解达到饱和需要 _______ g水。
(3)20 ℃时,36 g NaCl和100 g水恰好形成饱和溶液,其质量为_______ g。
(4)20 ℃时,136 g饱和NaCl溶液中含有NaCl _______ g,水 _______ g。
(5)36 g NaCl和100 g水形成饱和溶液时,温度为 _______。
【答案】(1)36
(2)100
(3)136
(4)36 100
(5)20 ℃
【题型4】溶解度表格及其应用
【典例】某种发热袋中装有醋酸钠溶液和一小块金属片。掰动金属片,袋内液体迅速结晶且发热。醋酸钠在不同温度时的溶解度如表所示。下列说法不正确的是( )
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
100
溶解度/g
36.2
40.8
46.4
54.6
65.6
139
153
161
170
A.醋酸钠的溶解度随温度的升高而增大
B.60℃时,将139g醋酸钠加入50g水中,所得溶液质量为189g
C.60℃的醋酸钠饱和溶液降温至20℃,溶剂质量不变
D.将发热袋放入热水中,可再次循环使用
【答案】B
【强化训练1】不同温度下硝酸钾的溶解度如表所示:
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
【强化训练2】已知NaCl和KNO3在不同温度时的溶解度如表,请回答下列问题:
(1)《天工开物》记载井盐的生产过程“汲水而上,入于釜中煎炼,顷刻结盐,色成至白”,其中“煎炼”涉及到的操作是________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(2)40 ℃时,将50 g KNO3溶于50 g水中,充分溶解后,所得溶液为________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)20 ℃时,向68 g NaCl的饱和溶液中加入22 g水,所得溶液中溶质的质量分数是________。
【答案】(1)蒸发结晶
(2)饱和
(3)20%
【解析】(1)入于釜中煎炼,顷刻结盐,指的是蒸发水分,氯化钠溶液达到饱和,结晶析出氯化钠晶体。所以“煎炼”涉及到的操作是蒸发结晶。
(2)根据溶解度表可知,40 ℃时,KNO3的溶解度是63.9 g。则40 ℃时50 g水中溶解31.95 g KNO3达到饱和,将50 g KNO3溶于50 g水中,充分溶解后,所得溶液为饱和溶液。
(3)设20 ℃时,68 g NaCl的饱和溶液中NaCl的质量为x。
则:,解得x=18 g。所以20 ℃时,向68 g NaCl的饱和溶液中加入22 g水,所得溶液中溶质的质量分数=。
【强化训练3】氯化钠、硝酸钾溶解度的部分数据如表所示。
(1)两个烧杯中分别放入等质量的氯化钠和硝酸钾固体m g,经处理后得到如图所示的结果,则m的取值范围是__________。
(2)60 ℃时,向10 g水中加入10 g氯化钠固体,充分振荡,求所得溶液的溶质质量分数(结果精确到0.1%)。
【答案】(1)31.6<m≤36.0 (2)27.2%
【解析】(1)分别向盛有m g氯化钠和硝酸钾固体的烧杯中加入100 g 20 ℃的水,烧杯①中固体完全溶解,烧杯②中固体没有完全溶解,说明烧杯①中的物质在20 ℃时的溶解度大于烧杯②中的物质,由题表可知,20 ℃时,氯化钠的溶解度为36.0 g,硝酸钾的溶解度为31.6 g,因此m的值应该小于或等于 NaCl的溶解度,大于KNO3的溶解度,m的取值范围是31.6<m≤36.0。 (2)60 ℃时,氯化钠的溶解度为37.3 g,则60 ℃时,向10 g 水中加入 10 g氧化钠固体,充分振荡,最多能溶解3.73 g氯化钠,则所得溶液的溶质质量分数为×100%≈27.2%。
【题型5】气体溶解度概念及影响因素
【典例】氧气的溶解度随压强的变化如图所示,若图中t₂ ℃对应的温度为30 ℃,则t₁ ℃对应的温度可能是( )
A.大于30 ℃
B.等于30 ℃
C.小于30 ℃
D.无法确定
【答案】C
【解析】相同压强条件下,气体的溶解度随温度的升高而减小,由题图可知,相同压强条件下,t₂ ℃对应的溶解度小,t₁ ℃对应的溶解度大,所以t₁ ℃小于t₂ ℃, t₂ ℃对应的温度是30 ℃,则t₁ ℃对应的温度应小于30 ℃。
【强化训练1】下列图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】浓硫酸中加入水酸性减弱,pH变大但不会达到或超过7,图像超过了7,A错误;气体的溶解度随温度的升高而减小,不是增大,B错误;过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,开始过氧化氢溶液中存在水,随着反应的进行水的质量不断增大,完全反应后水的质量保持不变,C正确;浓盐酸是因其挥发性使溶质氯化氢的质量减小,导致溶液质量减小,但不会减小到零,D错误。
【强化训练2】二氧化碳与金属钠反应生成金刚石和碳酸钠的化学方程式为3CO2+4NaC+2Na2CO3。
(1)在很多情况下,人们希望能够较快地溶解某些固体物质。某课外小组需一定溶质质量分数的硝酸钾溶液做实验,怎样使已结块的硝酸钾固体尽快溶于水中?请提出你的操作建议。
建议1:________________________________________________________________________;
建议2:________________________________________________________________________。
(2)某同学为验证汽水(用塑料瓶盛装)里溶有二氧化碳气体,它需将气体通入澄清的石灰水中。为使气体能迅速逸出,可采用的方法有________、________________。
【答案】(1)用玻璃棒搅拌 加热溶解
(2)振荡 将汽水瓶放热水中
【解析】气体溶解度的影响因素。
【强化训练3】分析下列材料、回答问题:
材料一:打开汽水瓶盖时,汽水会自动喷出来,如图1所示。
材料二:加热冷水,当温度尚未达到沸点时,水中常有气泡冒出。
材料三:天气闷热时,鱼塘里的鱼总是接近水面游动。
(1)材料一说明_______________会影响气体的溶解度。
(2)材料二、三说明 _______________也会影响气体的溶解度,夏季养鱼池将水喷向空中的目的是_______________。
(3)如图2为气体物质的溶解度变化曲线,且压强b>a。根据曲线变化趋势,你能得出的气体溶解度变化趋势的结论为_______________,_______________。
【答案】(1)压强;
(2)温度;为了增大水与空气的接触面积,使溶于水的氧气量增加;
(3)气体的溶解度随着温度的升高而减小;气体的溶解度随着压强的增大而增大。
【解析】(1)打开汽水瓶盖时,汽水会自动喷出来,说明压强会影响气体的溶解度;故答案为:压强;
(2)材料二、三说明温度也会影响气体的溶解度,夏季养鱼池将水喷向空中的目的是为了增大水与空气的接触面积,使溶于水的氧气量增加;故答案为:温度;为了增大水与空气的接触面积,使溶于水的氧气量增加;(3)如图2为气体物质的溶解度变化曲线,且压强b>a。根据曲线变化趋势,能得出的气体溶解度变化趋势的结论为气体的溶解度随着温度的升高而减小,气体的溶解度随着压强的增大而增大;故答案为:气体的溶解度随着温度的升高而减小;气体的溶解度随着压强的增大而增大。
【强化训练4】小樱学习了二氧化碳知识后,进行了二氧化碳气体在水中溶解性的探究,其实验装置如图所示,请回答下列问题。步骤如下:
①用大号针筒抽取200mL二氧化碳气体。
②试剂瓶中加入200mL水,塞紧双孔橡皮塞。
③连接大号针筒和试剂瓶,缓慢推动活塞,将二氧化碳注入水中。
(1)若在注入CO2气体后的试剂瓶中滴加紫色石蕊溶液,瓶内液体将呈_______________色。
(2)当向水中注入CO2气体体积达到120mL时,红色油柱开始向上移动。实验表明在该条件下,1体积水中能溶解_______________体积的二氧化碳。若要增大二氧化碳在水中的溶解度,可以采用的方法是_______________。
【答案】(1)红;
(2)0.6;增大压强或降低温度。
【解析】解:(1)二氧化碳注入水中,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,酸能使紫色石蕊溶液变红,所以瓶内液体呈红色。(2)当向水中注入二氧化碳气体体积达到120 mL 时,红色油柱开始向上移动,说明200 mL 水中最多能溶解120mL二氧化碳,实验表明在该条件下,1体积水中能溶解二氧化碳的体积是=0.6;气体的溶解度与温度和压强有关,压强越大,气体的溶解度越大,温度越高,气体的溶解度越小,所以要增大二氧化碳在水中的溶解度,可以采用的方法是增大压强或降低温度。
【题型6】溶解度的综合应用
【典例】已知80 ℃时氢氧化钙的溶解度为x克,20 ℃时氢氧化钙溶解度为y克,取80 ℃时氢氧化钙的饱和溶液a克蒸发掉w克水后,再恢复至20 ℃,滤去析出固体,滤液中Ca(OH)2的质量分数为z %,则x、y、z的关系正确的是( )
A.x > y、y > z
B.y < x、z <y
C.x < y、y < z
D.y > z、y > x
【答案】D
【解析】氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,则x <y,由于饱和溶液的溶质质量分数=,则,则z <y。
【强化训练1】小明查阅硝酸钾的溶解度曲线得知,硝酸钾在20 ℃和80 ℃时的溶解度分别为31.6 g和169 g。现在小明将80 ℃时269 g硝酸钾的热饱和溶液冷却至20 ℃,析出晶体的质量为( )
A.131.6 g
B.237.4 g
C.137.4 g
D.100 g
【答案】C
【解析】硝酸钾在20 ℃和80 ℃时的溶解度分别为31.6 g和169 g;80 ℃时的溶解度为169 g,含义是80 ℃时,100 g水中最多溶解169 g硝酸钾,溶液达到饱和状态,形成饱和溶液269 g;则80 ℃时269 g硝酸钾的热饱和溶液冷却至20 ℃,最多能溶解31.6 g,析出晶体的质量为169 g﹣31.6 g=137.4 g。
【强化训练2】某温度下,饱和氯化钠溶液的溶质质量分数为26.5%,向100 g该溶液中加入10 g氯化钠,所得溶液的溶质质量分数为______________。
【答案】26.5%
【解析】质量分数为26.5%的氯化钠溶液已经达到了饱和状态,再加入氯化钠固体将不能再溶解,所以溶液中溶质的质量分数保持不变,仍为26.5%。
【强化训练3】我国化学家侯德榜创立的“侯氏制碱法”促进了世界制碱技术的发展,如图1所示为其主要生产流程,请根据信息回答下列问题。
(1)反应①的化学反应方程式为 。
(2)操作a的名称是 。
(3)如图2为NaCl和NH4C1的溶解度曲线。在 ℃时,NaCl和NH4Cl的溶解度相同;20℃时,将18gNaCl溶于水制成饱和溶液,所得溶液质量是 。
【答案】
(1)CaCO3CO2↑+CaO (2)过滤 (3)t 68g
【解析】
(1)反应①是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3CO2↑+CaO;(2)操作a是将碳酸氢钠固体与氯化铵溶液分离,操作a的名称是过滤;(3)由图2可知,在t℃时,NaCl和NH4Cl的溶解度相同;20℃时,将18gNaCl溶于水制成饱和溶液,需水的质量50g,所得溶液质量是50g+18g=68g。
【强化训练4】使用小苏打、糖、柠檬(取其汁液)、水等材料,利用生活中的物品,制作一瓶汽水并写出详细的制作过程。
参考步骤:(1)准备材料:小苏打0.5 g 、 柠檬汁0.5g 、白糖适量、带盖的透明玻璃瓶一个、凉白开水适量。
(2)在透明的玻璃瓶中倒半瓶凉白开水,放入一匙白糖,用筷子搅拌。
(3)将小苏打倒入玻璃瓶中,用筷子搅拌均匀。
【答案】(4)倒入柠檬汁,盖上瓶盖,一瓶汽水就做成了
【强化训练5】简答下列各题。
(1)有人说:饱和溶液一定是含溶质多的浓溶液,而不饱和溶液则一定是含溶质少的稀溶液。你认为正确吗?试结合课本中提供的各种物质溶解度数据,举例分析。
(2)对于溶解度随温度升高而减小的物质,其饱和溶液与不饱和溶液相互转化的条件应该是怎样的?
(3)有人用凉开水养金鱼,你估计结果会怎样?
【答案】
(1)不正确。在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某溶质的溶液,叫作这种溶质的饱和溶液; 还能继续溶解某溶质的溶液,叫作这种溶质的不饱和溶液。不同温度下物质的溶解度不同,因此不能单纯从溶质的量的多少及溶液的浓度来判断。例如,100℃时100g 水最多溶解242.5 g 硝酸钾,而0℃ 时100g水最多溶解13.6 g 硝酸钾,两者溶质的量与浓度相差较大,但均在各自温度下形成硝酸钾的饱和溶液
(2)
(3)凉开水中氧气含量过低,金鱼会缺氧死亡
(提示:氧气在水中的溶解度随温度的升高而降低,加热会使水中的氧气含量急剧下降,金鱼会缺氧死亡)
【题型7】物质的溶解性及其影响因素
【典例】关于固体物质在水中溶解的下列说法:①温度越高,溶解度越大;②搅拌可以加速物质的溶解;③颗粒越大,溶解越慢;④颗粒越小,溶解度越大;⑤水量越多,溶解度越大。其中正确的是( )
A.②③④⑤
B.②③
C.①②③
D.①④⑤
【答案】B
【强化训练1】化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值。下列说法中,错误的是( )
A.化学观念:金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,所以物理性质存在明显差异
B.科学思维:Al与稀盐酸反应生成AlCl3,所以Fe也能与稀盐酸反应生成FeCl3
C.科学探究与实践:将等质量的碘分别加入10 mL水和汽油中,探究碘在不同溶剂中的溶解性
D.科学态度与责任:生活垃圾应分类投放,废杀虫剂属于有害垃圾
【答案】B
【解析】金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的,由于它们中碳原子排列方式不同,物理性质存在明显差异,A正确;铝与盐酸反应生成氯化铝,但铁能与盐酸反应生成FeCl2,而不是FeCl3,B错误;将等质量的碘分别加入10 mL水和汽油中,碘难溶于水,但能溶于汽油中,说明碘在不同溶剂中的溶解性不同,C正确;将垃圾分类投放,可以实现资源的回收再利用,节约资源,减少环境污染;废杀虫剂属于有害垃圾,D正确。
【强化训练2】柯柯想设计实验方案,探究温度对食盐溶解速率的影响,可选择的实验组是( )
A.甲和乙
B.甲和丙
C.乙和丙
D.甲和丁
【答案】B
【强化训练3】为了研究物质的溶解现象,设计并进行了如下实验。
(1)对比实验①、②的现象,可得出的结论是_________________________________。
(2)设计实验②、③的目的是____________________________。
(3)你还能想到可能影响溶质溶解性的其他因素:_________、_________(请写出两条)。
(4)请选择(3)中的一个因素进行探究实验。
实验步骤:____________________________________ ;
实验现象:____________________________________;
实验结论:____________________________________。
【答案】(1)相同溶质在不同溶剂中的溶解性不同
(2)说明不同溶质在相同溶剂中的溶解性不同
(3)温度 压强(合理即可)
(4)实验步骤:用量筒分别量取5 mL蒸馏水加入甲、乙两支试管中,再分别加入5 g的蔗糖,将试管甲保持在常温下,将试管乙保持在,振荡,观察各试管中蔗糖的溶解情况
实验现象:试管甲中有部分蔗糖固体没有溶解,试管乙中蔗糖固体全部溶解
实验结论:在不同温度下,同种固体溶质在相同的溶剂中的溶解性不同
【解析】(4)设计探究物质溶解性的影响因素的探究实验,需要注意控制变量,例如在探究温度对物质溶解性的影响时,除温度不同外,其他因素应保持一致。具体实验设计见答案。
【强化训练4】化学开启了我们认识物质之旅。我们知道了物质在溶解过程中会发生能量变化。如图所示,同学们设计了不同的实验方案进行探究:
(1)实验一,硝酸铵溶解后,溶液温度 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)实验二所加试剂及用量如图所示,将分液漏斗中的水全部加入试管后,立即关闭分液漏斗的活塞,此时观察到U形管的液面 (填“左低右高”或“左高右低”)。由此小明得出“氢氧化钠溶于水时放出热量”的结论,你 (填“同意”或“不同意”)小明的结论。
【答案】
(1)降低 (2)左低右高 不同意
【解析】
(1)硝酸铵溶于水吸热,溶液温度降低。(2)氢氧化钠溶于水放热,导致试管内压强增大,使U形管内液面左低右高;将分液漏斗中的水全部加入试管,会导致试管内的空气被压缩,如此也能使U形管内液面左低右高,所以无法得出氢氧化钠溶于水时放出热量的结论。
【题型8】溶解度曲线及其应用
【典例】甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.20℃时,甲、乙饱和溶液中溶质的质量分数相等
B.将40℃时甲的饱和溶液降温至20℃,溶液质量不变
C.甲的溶解度大于乙的溶解度
D.将20℃时乙的饱和溶液升温至40℃,乙溶液仍为饱和溶液
【答案】A
【强化训练1】《本草纲目》记载:“火药乃焰硝、硫磺、杉木炭所合……”焰硝经处理可得到硝酸钾和少量氯化钠的混合溶液。结合硝酸钾和氯化钠固体的溶解度曲线(不考虑水分蒸发,析出的晶体中不含结晶水),分析下列说法中不正确的是( )
A.P点表示t1℃时硝酸钾和氯化钠的溶解度相同
B.t2℃时向100g水中加80g硝酸钾固体可形成180g硝酸钾溶液
C.若要从上述溶液中提纯硝酸钾,最好采用的方法是降温结晶
D.将t1℃时硝酸钾和氯化钠的饱和溶液升温至t2℃,此时硝酸钾溶液的溶质质量分数大于氯化钠溶液的溶质质量分数
【答案】D
【解析】
由图可知,t1℃时,硝酸钾的溶解度曲线与氯化钠的溶解度曲线相交于点P,则P点表示t1℃时硝酸钾和氯化钠的溶解度相同,A正确;
由图可知,t2℃时,硝酸钾的溶解度为80g,即该温度下100g的水中最多能溶解80g硝酸钾。则t2℃时向100g水中加80g硝酸钾固体,固体全部溶解,形成硝酸钾溶液的质量为100g+80g=180g,B正确;
由图可知,硝酸钾、氯化钠的溶解度均随温度的升高而增大,且硝酸钾的溶解度受温度影响变化较大,氯化钠的溶解度受温度影响变化较小,则若要从上述溶液中提纯硝酸钾,最好采用的方法是降温结晶,C正确;
由图可知,t1℃时硝酸钾和氯化钠的溶解度相同,则该温度下两者饱和溶液中溶质质量分数相等,升温至t2℃,硝酸钾、氯化钠的溶解度均增大,均变为不饱和溶液,但由于溶液的组成不变,则溶质质量分数不变,即升温后硝酸钾溶液的溶质质量分数仍等于氯化钠溶液的溶质质量分数,D不正确。
【强化训练2】下图是A、B、C三种物质的溶解度曲线:
请写出三点符合图中溶解度曲线的不同类型的信息。
(1)________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________。
(3)________________________________________________________________________。
【答案】(1)t1 ℃时,F点表示物质A和C的溶解度相等
(2)物质A的溶解度随温度的升高而降低
(3)t2 ℃时,物质C的溶解度最大(合理即可)
【解析】根据图示可知:(1)曲线上的点,表示某物质在某一温度下的溶解度。如:t2 ℃时,物质C的溶解度最大。(2)曲线的走向表示某物质的溶解度随温度的变化情况。如:物质A的溶解度随温度的升高而降低。(3)两条溶解度曲线的交点表示两种溶质在某一温度下有相同的溶解度。如:t1 ℃时,F点表示物质A和C的溶解度相等。
【强化训练3】黑火药是我国古代的四大发明之一,其成分含有。古代以硝土和草木灰(主要成分)为原料生产的部分流程如下图1所示。
[查阅资料]①硝土的主要成分是、和NaCl等。
②与能发生复分解反应。
(1)淋硝过程中与反应的化学方程式是 。淋硝所得的溶液称为“硝水”,其溶质中一定含有的物质是 。
(2)熬硝主要是将淋硝过程中得到的硝水浓缩成浓硝水。根据图2中的溶解度曲线分析,冷却热浓硝水,主要获得晶体的原因是 。若将80℃的269g硝酸钾饱和溶液降温到20℃,则析出硝酸钾晶体质量是 g。
(3)滤液A可以循环使用,原因是 。
(4)黑火药爆炸时发生反应的化学方程式是,则X的化学式是 。
【答案】
(1) KNO3、NaCl
(2)硝酸钾溶解度随温度降低显著减小,氯化钠溶解度随温度变化小 137.4
(3)提高原料硝酸钾的利用率,减少资源浪费
(4)N2
【解析】
(1)Ca(NO3)2与K2CO3发生复分解反应,生成碳酸钙沉淀和硝酸钾,化学方程式为。
硝土中含KNO3、Ca(NO3)2和NaCl等,Ca(NO3)2与K2CO3反应生成KNO3,NaCl不反应,所以 “硝水” 溶质中一定含KNO3、NaCl 。
(2) 由溶解度曲线可知,硝酸钾溶解度随温度变化大,氯化钠溶解度随温度变化小,所以冷却热浓硝水主要获得KNO3晶体的原因是硝酸钾溶解度随温度降低显著减小,氯化钠溶解度随温度变化小。
80∘C时硝酸钾溶解度169g,即80℃时100克水中最多溶解169 g KNO3,则269g饱和溶液中含硝酸钾169g、水100g;20∘C时溶解度31.6g,则降温后析出晶体质量为169g−31.6g=137.4g,答案137.4。
(3)冷却结晶后的母液是硝酸钾的饱和溶液,滤液A中含有硝酸钾,所以可以循环使用,提高原料(硝酸钾)的利用率,减少资源浪费,降低生产成本。
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变。反应前K、N、O、S、C原子个数分别为2、2、6、1、3;反应后K、S、C、O原子个数分别为2、1、3、6,所以X中含2个N原子,化学式为N2 。
【题型9】溶解度曲线与实物图结合
【典例】10℃时,将3 g甲、乙两种可溶性固体分别放入盛有10 mL水的试管中(如图1),充分溶解后,甲中有固体剩余,两种物质的溶解度曲线如图2,下列说法正确的是( )
A.10 ℃时,甲、乙两物质的溶液都是饱和溶液
B.温度升高至25 ℃时,甲、乙两物质的溶液都是不饱和溶液
C.甲物质对应的溶解度曲线为b
D.通过蒸发结晶的方法,可从两者混合液中分离出甲物质
【答案】B
【解析】10 mL水的质量为10 g,10℃时甲溶解度小于30 g,10 g水中不能完全溶解3 g甲,乙溶解度大于30 g,10 g水中能够完全溶解3 g乙,甲物质的溶液是饱和溶液,乙是不饱和溶液,A错误;温度升高至 25 ℃时,甲、乙两物质的溶解度均为 40 g,10 g 水最多可以溶解甲、乙均为 4 g>3 g,此时甲、乙两物质的溶液都是不饱和溶液,B正确;根据图1,10 ℃时,甲物质未全部溶解,可知此时甲溶解度小于乙,观察曲线 a、b,甲物质对应的溶解度曲线为 a,C错误;甲物质溶解度受温度影响变化较大,乙物质溶解度受温度影响不大,可用降温结晶法分离甲物质,D错误。
【强化训练1】20 ℃时,将等质量的a、b两种不含结晶水的固体物质,分别加入到盛有100 g水的烧杯中,充分搅拌后,现象如图甲;然后升温到50 ℃时。现象如图乙;a、b两种物质的溶解度曲线如图丙。由这一过程可知( )
A.图甲中a溶液的溶质质量分数比b溶液大
B.图乙中a、b溶液一定都是饱和溶液
C.图丙中表示a的溶解度曲线是M
D.30 ℃时a、b溶液的溶质质量分数不相等
【答案】C
【解析】A项,图甲中a溶液的溶质质量分数比b溶液大是错误的叙述,因为甲物质没有溶解完而乙物质溶解完;B项,图乙中a、b溶液一定都是饱和溶液是错误的叙述,根据丙中甲乙物质的溶解度曲线可知,甲乙物质的溶解度都是随温度的升高而增大,故一定是不饱和溶液;C项,图丙中表示a的溶解度曲线是M是正确的叙述,由20 ℃时甲的溶解度小,可以确定;D项,30 ℃时a、b溶液的溶质质量分数不相等是错误的叙述,二者的溶质质量分数可能相等,都饱和时相等。故答案选择C。
【强化训练2】a、b、c三种物质的溶解度曲线如图1所示,请据图回答:
(1)P点表示的意义是__________________________________。
(2)t2 ℃时,将50 g a物质加入到50 g水中并充分搅拌,形成溶液的质量为_________g。
(3)t2℃时将等质量的a、b、c三种物质配制成饱和溶液,得到饱和溶液的质量由大到小的关系为_______。
(4)在不改变溶液质量的情况下,要使一定量的接近饱和的a物质的溶液变为饱和溶液的方法是______。
(5)如图2所示,试管中盛有稀硫酸,烧杯中盛有某物质的饱和溶液,往试管中加入适量镁条,过一会儿发现烧杯中的溶液变浑浊,则溶液中溶质的溶解度曲线与_______(填“a”“b”或“c”)物质的溶解度曲线最相似。
【答案】(1)在t1 ℃时,a和c的溶解度相等,都是20 g
(2)75
(3)c>b>a
(4)降低温度
(5)c
【解析】(2)t2 ℃时,a物质的溶解度是50 g,则50 g水中最多溶解25 g a,形成溶液的质量为75 g。
(3)t2 ℃时,a、b、c三种物质的溶解度大小a>b>c;将等质量的a、b、c三种物质配制成饱和溶液,溶解度大的需要溶剂少,所得溶液质量就小,故得到饱和溶液的质量由大到小的关系为c>b>a。
(4)a的溶解度随温度升高而增大,在不改变溶液质量的情况下,要使一定量的接近饱和的a物质的溶液变为饱和溶液的方法是降低温度。
(5)镁条与稀硫酸反应,放出大量热,烧杯中溶液温度升高,溶液变浑浊,说明该物质的溶解度变小,析出晶体,所以溶液中溶质的溶解度曲线与c物质的溶解度曲线最相似。
【强化训练3】某课外活动小组学习了溶液的知识后进行了如图1所示的实验(固体M不含结晶水),忽略实验过程中溶剂的蒸发,请回答下列问题。
(1)丁中溶液的质量为 g。
(2)实验过程中烧杯内液体的质量随时间变化的关系如图2所示。
①溶液开始降温的时间是 (选填“t1”或“t2”)s。
②图1丙中溶质与溶剂的质量比为 (填最简整数比)。
③图1乙中的溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
④0~t2 s时间段内,下列说法正确的是 (填序号)。
A. b到c的过程中,溶剂质量不变
B. c点表示丁中溶液的质量
C. a点到b点表示乙变至丙的过程中溶液质量的变化
【答案】
(1)66
(2)①t1
②11∶10
③不饱和
④AB
【题型10】溶解度曲线、表格与实物图综合题
【典例】兴趣小组的同学们在实验室里(室温20℃)自制白糖晶体,操作过程如下。以下分析正确的是( )
温度/℃
0
20
40
蔗糖溶解度/g
179.2
203.9
238.1
A.中溶液的质量小于
B.乙中的溶液为蔗糖的饱和溶液
C.丙中加入的可以是硝酸铵
D.丙中烧杯内析出晶体
【答案】C
【强化训练1】医疗上常通过静脉输入一定浓度的葡萄糖溶液改善低血糖。社会实践小组配制一定浓度葡萄糖溶液的过程如图,结合图表信息,下列有关分析正确的是( )
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
葡萄糖溶 解度/g
91.0
91.6
91.8
92.0
92.4
93.4
95.7
100.0
A.图 1 搅拌可使葡萄糖快速溶解
B.图 2 长时间放置,葡萄糖溶液会变浑浊
C.图 2 为葡萄糖的饱和溶液
D.图 2 升温至 会有葡萄糖晶体析出
【答案】A
【强化训练2】水和溶液在生产生活中起着重要的作用。
(1)明矾可用于净水,是因为明矾溶于水生成的胶状物可以_____________悬浮于水中的杂质,使之从水中沉淀出来。
(2)硝酸钾和氯化钾两种物质的溶解度见表,这两种物质的溶解度曲线如图1。
请回答下列问题:
物质乙的化学式为 ________________。
60 ℃时,分别将等质量的KNO3饱和溶液和KCl饱和溶液温度降至t ℃,所得溶液中KNO3的质量 ___________KCl的②质量(填“大于”“小于”或“等于”)。
如图2所示,20 ℃时,将一定质量的KNO3固体放入盛水的试管中,发现有少量固体未溶解,向烧杯内的水中加入生石灰后,试管内的固体会 ___________(填“减少”或“增多)。
(3)请设计实验证明硝酸铵溶于水时是吸收热量的,并完成实验报告。
【答案】(1)吸附
(2)①KCl ②小于 ③减少
(3)用温度计测量水的温度t1,在烧杯中加入一定量硝酸铵固体,搅拌至完全溶解,再用温度计测量水的温度t2 t1>t2
【解析】(2)①由溶解度表格可知,乙的溶解度受温度影响变化不大,根据溶解度曲线可看出,乙为氯化钾,化学式为KCl;②60 ℃时,硝酸钾的溶解度大于氯化钾,等质量的饱和溶液中,硝酸钾溶液中的水的质量小,降温到t ℃,两物质的溶解度均减小,都有溶质析出,得到的仍为饱和溶液,t ℃时两物质的溶解度相等,因为硝酸钾溶液中的水的质量小,溶解的硝酸钾的质量也小;③生石灰和水反应放热,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,所以硝酸钾继续溶解,试管内的固体会减少。
(3)可以通过测量溶液温度的变化证明硝酸铵溶于水时是吸收热量的。
【强化训练3】NaCl和Na2CO3在一定温度范围内的溶解度如表,溶解度曲线如图1所示。
(1)20 ℃时,NaCl的溶解度是___________ g。
(2)某些盐湖“冬天捞碱(纯碱),夏天晒盐”,其中“冬天捞碱”的原理是___________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(3)取其中一种物质M进行如图2所示操作:
①C中溶液是___________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②D中溶液的质量为___________g。
【答案】(1)36 (2)降温结晶 (3)①饱和 ②136.2
【解析】(1)通过分析溶解度表中的数据可知,20 ℃时,NaCl的溶解度是36.0 g。
(2)纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠的溶解度随温度的降低而减小,冬天气温低,碳酸钠的溶解度减小,不能溶解的碳酸钠结晶析出,所以某些盐湖“冬天捞碱(纯碱),夏天晒盐”,其中“冬天捞碱”的原理是降温结晶。
(3)由A中信息可知,20 ℃时,M物质的溶解度小于30 g,结合溶解度表可知,M物质是碳酸钠。
①通过分析溶解度曲线可知,t2 ℃时,碳酸钠的溶解度是40 g,C中溶液中含有100 g的水、30 g+10 g=40 g的碳酸钠,所以C中溶液是饱和溶液。②D中溶液的质量为100 g+30 g+10 g﹣3.8 g=136.2 g。
【强化训练4】NaCl广泛存在于海水、盐井水、盐湖水中。我国85%以上的食盐产自盐湖,盐湖水的主要成分是NaCl,还含有泥沙和较多量的Na2SO4等。如图为结合表中氯化钠的溶解度数据绘制的氯化钠的溶解度曲线。
温度/℃
0
10
20
30
40
NaCl溶解度/g
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
任务一 探究硫酸钠在水中的溶解情况
为探究硫酸钠在水中的溶解情况,进行如下实验:在A~E五个烧杯中各加入50.0g硫酸钠,再分别加入100g水;在不同温度下,搅拌,使固体充分溶解后静置,测定水中溶解的硫酸钠的含量。
温度/℃
0
10
20
30
40
静置后的现象
水中溶解的硫酸钠的质量/g
4.9
9.1
19.5
40.8
48.8
(1)C溶液是硫酸钠的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)D溶液中溶质的质量分数为 (只列计算式),将E溶液降温至20℃,溶质的质量分数 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)保持30℃不变,要使D溶液中未溶解的硫酸钠固体完全溶解,可采取的措施是 。
任务二 绘制溶解度曲线
(4)请根据任务一探究活动中的实验数据在图中补充绘制硫酸钠的溶解度曲线。
(5)对比氯化钠和硫酸钠的溶解度曲线,溶解度受温度变化影响较大的是 ,30℃时氯化钠的溶解度 (选填“>”“=”或“<”)硫酸钠的溶解度。
(6)40℃时,分别将等质量的氯化钠和硫酸钠的饱和溶液降温至20℃,所得溶液中溶质质量分数的大小关系:氯化钠 (选填“>”“=”或“<”)硫酸钠。
任务三 溶解度的应用
古人用盐湖水晒盐要经过引卤、过“箩”、晒制等步骤,过程如图。
(7)引卤:盐湖水引入蒸发畦,借助日晒和风吹使水分蒸发,溶液中溶质的质量分数 ,得到一定浓度的卤水。
(8)过“箩”:将上述卤水降温冷却,结晶,此步骤得到的晶体1主要是 晶体。
(9)晒制:过“箩”4~5次的卤水进入结晶池,继续风吹日晒得到食盐晶体,该结晶方法为 。得到的母液中含有的溶质是 (填化学式)。
【答案】
(1)饱和
(2)×100% 减小
(3)加水
(4)
(5)硫酸钠 <
(6)>
(7)增大
(8)硫酸钠(或Na2SO4)
(9)蒸发结晶 Na2SO4、NaCl
【题型11】结晶方法及其应用
【典例】下图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线图。下列说法中不正确的是( )
A.t2 ℃时,甲、乙两种物质溶液的溶质质量分数一定相等
B.t3 ℃时,将甲、乙的饱和溶液都蒸发掉10 g水,析出甲的晶体质量比析出乙的晶体质量大
C.t1 ℃时,把甲的不饱和溶液变为饱和溶液,溶剂质量不一定变
D.若甲中混有少量乙,可采用降温结晶的方法提纯甲
【答案】A
【解析】从图中可知,在t2 ℃时,甲乙的溶解度相同,若要两种溶液的质量分数相同,就必须是两种溶液在该温度下的饱和溶液,故A是错误的;在t3 ℃时,甲的溶解度比乙大,故蒸发相同的溶剂,甲析出的晶体是更多的,故B是正确的;要使不饱和溶液变成饱和溶液除减少溶剂还可以增加溶质等方法,故C是正确的;从图中可知甲的溶解度受温度的影响变化较大,在提纯它时应使用降温结晶的方法,故D是正确的。
【强化训练1】甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列结论正确的是( )
A.乙的溶解度小于甲的溶解度
B.甲的溶解度受温度影响比乙大
C.t2 ℃时,100 g乙的饱和溶液中含乙50 g
D.相同质量的甲、乙的饱和溶液由t2 ℃降至t1 ℃,析出晶体较多的是乙
【答案】B
【解析】A项,固体物质的溶解度只受一个外界因素的影响——温度,因此没有说明温度,溶解度也就没有意义,错误;B项,由两物质的溶解度曲线不难看出,甲的溶解度受温度的影响大,正确;C项,由于在t2 ℃时,乙的溶解度是50 g,即在100 g水中最多溶解50 g乙,错误;D项,由于甲的溶解度受温度的影响大,因此相同质量的甲、乙的饱和溶液由t2 ℃降至t1 ℃,甲析出的晶体多,错误。故选B。
【强化训练2】甲物质的溶液可用作化肥、电镀液等。甲的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的溶解度是102.5 g
B.甲的溶解度随温度的升高而增大
C.20 ℃时,100 g甲的饱和溶液中溶质质量为28.6 g
D.将70 ℃甲的饱和溶液升高温度或降低温度,都有晶体析出
【答案】D
【解析】A项,甲的溶解度是102.5 g是错误的,因为没有指明温度,错误;B项,甲的溶解度随温度的升高而增大是错误的,因为甲固体物质的溶解度,在0 ℃~70 ℃时,是随温度的升高而增大,而大于70 ℃时,溶解度随温度的升高而减少,错误;C项,20 ℃时,128.6 g甲的饱和溶液中溶质质量为28.6 g,不是100 g,错误;D项,将70 ℃甲的饱和溶液升高温度或降低温度,都有晶体析出正确,因为甲在0 ℃~70 ℃时,溶解度是随温度的升高而增大,而大于70 ℃时,溶解度随温度的升高而减少,正确。故选D。
【强化训练3】如图是甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线。
(1)现有接近饱和的丙物质溶液,使其变成饱和溶液的方法有:①加入丙物质;②恒温蒸发溶剂;③___________________________。
(2)t2 ℃时,甲、乙、丙三种物质溶解度由小到大的顺序是____________。
(3)盐碱湖当地的居民,有“冬天捞碱,夏天晒盐”的结晶方法,冬天捞到的“碱”,其溶解度曲线与图中的______相似。
(4)在t1 ℃时,将15 g甲物质放入50 g水中,充分溶解所得溶液质量是________g。
(5)t1 ℃时,将甲、乙、丙三种物质的饱和溶液升温至t2 ℃,所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是____________。
【答案】(1)升高温度
(2)丙<乙<甲
(3)甲
(4)60
(5)乙>甲>丙
【解析】(1)丙的溶解度随着温度的升高而减小,要使接近饱和的丙物质溶液变成饱和溶液的方法有加入丙物质、恒温蒸发溶剂、升高温度。(2)t2 ℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度由小到大的顺序是丙<乙<甲。(3)采取冬天捞“碱”,说明该物质的溶解度受温度影响较大,其溶解度曲线与图中的甲相似。(4)在t1 ℃时,甲的溶解度是20 g,将15 g甲物质放入50 g水中,只有10 g溶解,充分溶解所得溶液质量为60 g。(5)t1 ℃时,甲、乙、丙三种物质的饱和溶液的溶质质量分数关系是乙>甲=丙,升温至t2 ℃,所得溶液中,乙和甲的溶质质量分数不变,溶质质量分数是乙>甲,因为丙在t2 ℃的溶解度小于t1 ℃时的溶解度,因此丙的溶质质量分数小于甲,溶质质量分数由大到小的顺序是乙>甲>丙。
【强化训练4】蔗糖是我们日常生活中经常接触到的细小颗粒食用糖,如何制备得到较大的蔗糖晶体呢? 请你利用溶液的知识尝试自己制作蔗糖晶体吧!
材料:蔗糖、开水、干净的玻璃瓶、干净的筷子(搅拌用)、细线
【答案】
提示:
(1)制备饱和蔗糖溶液:在热水中溶解尽可能多的蔗糖。
(2)过滤溶液:去除未溶解的颗粒和杂质。
(3)冷却和静置:让溶液冷却并静置。
(4)悬挂晶种:在溶液中悬挂一个小蔗糖晶体作为晶种。
(5)耐心等待:晶体生长可能需要几天到几周的时间
【强化训练5】设计实验方案,从硝酸钾和氯化钠(少量)的混合物中分离出硝酸钾。
【答案】
将硝酸钾和氯化钠(少量)的混合物加入烧杯中,加入适量水溶解并加热,用玻璃棒不断搅拌;待固体全部溶解后,放入冷水中降温结晶;过一段时间,烧杯内有晶体析出,再将烧杯内物质过滤,所得滤渣即为较纯净的硝酸钾
【题型12】实验操作及步骤
【典例】在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,下列操作错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
过滤时应用玻璃棒引流,且漏斗下端要紧靠在烧杯内壁上。
【强化训练1】某中学化学兴趣小组的同学对海水“晒盐”得到的粗盐进行提纯,流程如图。下列有关说法正确的是( )
A.操作①是溶解
B.经过上述流程得到的食盐晶体是纯净物
C.操作③结束后,将蒸发皿直接放在实验台上
D.操作③中蒸发皿在加热时需要垫陶土网
【答案】A
【解析】
操作①是溶解;经过题述流程得到的食盐中含有钙、镁化合物等,是混合物;蒸发结束后,不能将蒸发皿直接放在实验台上,以免烫坏台面;操作③中蒸发皿可以直接加热。
【强化训练2】《本草纲目》中记载了一种制取粗食盐的方法:“取盐于池旁耕地,沃以池水,每得南风急,则宿夕成盐……”南风通常指暖风,“南风急”有利于粗盐提纯操作中的( )
A.溶解
B.沉淀
C.过滤
D.蒸发
【答案】D
【解析】
“南风急”能加快水分的蒸发,使溶剂质量减小。
【强化训练3】从下图中选择仪器,去除粗盐中的难溶性杂质。
(1)实验的主要步骤依次是__________、过滤、蒸发。
(2)过滤时需要用到的仪器有____________(填字母)。
(3)蒸发时用玻璃棒不断搅拌的目的是__________________________________。
【答案】
(1)溶解 (2)ABDF (3)防止因局部温度过高造成液滴飞溅
【强化训练4】请参加“氯化钠欢乐之旅”的实践活动。
任务一 参观盐场
(1)利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出,此过程溶液中NaCl的质量分数逐渐 (选填“增大”或“减小”)。
任务二 提纯粗盐
(2)粗盐提纯的有关操作如图所示。
①正确的操作顺序是 (填字母)。
②操作A中,当加热到蒸发皿中出现 时,停止加热。
③操作C中,玻璃棒的作用是 ,若过滤时滤纸破损,会导致精盐的产率 (选填“偏低”“偏高”或“不变”)。
任务三 应用食盐
(3)农业上常用质量分数为16%的NaCl溶液选种。若在实验室中配制该溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
【答案】
(1)增大 (2)①BCA ②较多固体 ③引流 偏高 (3)量筒
【题型13】除去粗盐中可溶性杂质
【典例】海水“晒盐”得到的粗盐中常含有难溶性杂质和氯化镁、氯化钙等可溶性杂质,现要除去可溶性杂质得到较纯的食盐水,下列说法不正确的是( )
A.步骤①和②的顺序不能颠倒
B.加入过量氢氧化钙溶液的目的是除尽Mg2+
C.步骤③中所得沉淀的成分有两种
D.步骤④中只发生了中和反应
【答案】D
【解析】
氢氧根能除去镁离子,碳酸根能除去钙离子,而盐酸能除去氢氧根和碳酸根,若步骤①和②的顺序颠倒,过量的钙离子无法除去,则步骤①和②的顺序不能颠倒,A正确;
氢氧化钙能和镁离子结合为氢氧化镁沉淀,则能除去镁离子,B正确;
氢氧根和镁离子结合为氢氧化镁沉淀,碳酸根和钙离子结合为碳酸钙沉淀,则步骤③所得沉淀为氢氧化镁和碳酸钙,C正确;
加入稀盐酸时,稀盐酸不仅能除去氢氧根,还能除去过量的碳酸根,则发生的不只有中和反应,D不正确。
【强化训练1】粗盐含有少量的MgCl2,CaCl2,Na2SO4等杂质,为了将杂质除干净,先向粗盐溶液中分别加入过量的①NaOH溶液、②Na2CO3溶液、③BaCl2溶液,过滤,再加入稀盐酸使溶液的pH=7将最后所得溶液进行蒸发可得到精盐,加入NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液的先后顺序错误的是( )
A.②③①
B.③②①
C.①③②
D.③①②
【答案】A
【解析】加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀;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;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,正确的顺序为:③②①或①③②或③①②。
【强化训练2】粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等)。某班同学在粗盐提纯实验中,为把少量可溶性杂质CaCl2、MgCl2一并除去,将教材中实验方案修改设计如下,请据此回答问题:
(1)实验操作A的名称是________,该操作的目的是______________________________。
(2)写出步骤③中发生反应的主要化学方程式:________________________________;步骤⑥的作用是_____________________________________________________________。
(3)小刚同学认为该方案实际得到的氯化钠可能比粗盐中含有的氯化钠要多,请你为他找出理由:___________________________。
【答案】(1)过滤 除去难溶性杂质
(2)MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl 除去过量的氢氧化钠和碳酸钠
(3)因为在实验过程中有氯化钠生成
【解析】(1)经操作A后得到沉淀a和溶液a,故操作A为过滤;该操作的目的是除去不溶性的杂质;(2)步骤③加入氢氧化钠溶液是为了除去氯化镁,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠;步骤⑥的作用是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,得到纯净的氯化钠溶液;(3)因为在除去杂质时能生成氯化钠,故最后得到的氯化钠比原粗盐中的氯化钠要多。
【强化训练3】粗盐中除含有泥沙等不溶性杂质外,还含有MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄等可溶性杂质。如图是小明同学设计的制取精盐的工艺流程图。
(1)步骤 a、b、d中均包含同一种操作,该操作名称为_______。
(2)步骤 b中加入过量 NaOH 溶液的目的是______________。
(3)步骤c中发生反应的化学方程式为___________________。
(4)步骤d中过量 X溶液是_______ (填化学式)溶液。
(5)若步骤e中加入过量稀盐酸,_______(填“会”或“不会”)影响最终精盐的纯度,原因是_______________________。
【答案】(1)过滤
(2)除尽粗盐中含有的MgCl₂
(3)BaCl₂+Na₂SO₄===BaSO₄↓+2NaCl
(4)Na₂CO₃
(5)不会 盐酸有挥发性,蒸发时可除去过量的HCl
【题型14】除去粗盐中的杂质综合
【典例】下列粗盐提纯的相关操作中正确的是( )
A.取用药品
B.溶解药品
C.过滤操作
D.蒸发结晶
【答案】C
【解析】
取用药品时,瓶塞应倒放,防止污染药品,A 错误;
溶解药品在烧杯中进行,用玻璃棒搅拌加速溶解,不能用药匙搅拌,B 错误;
蒸发结晶应在蒸发皿中进行,蒸发皿可直接加热,不需要使用陶土网,D 错误。
【强化训练1】误差分析是定量实验的一个重要内容。下列分析不正确的是( )
A.粗盐提纯时,蒸发后的固体中含有水分,产率偏高
B.用托盘天平称取10.5 g氯化钠时,药品和砝码放反,会导致氯化钠偏多
C.红磷测定空气中氧气的含量,燃烧匙伸入集气瓶内过慢,导致测定结果偏大
D.配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液时,量取水时俯视读数,溶质质量分数偏大
【答案】B
【解析】粗盐提纯时,蒸发后的固体中含有水分,会导致精盐的质量偏大,测得的氯化钠产率偏高,A正确;用托盘天平称取10.5 g氯化钠时,药品和砝码放反,会导致氯化钠偏少,B错误;红磷燃烧法测空气中氧气含量时,燃烧匙伸入集气瓶内过慢,会使集气瓶中的气体受热膨胀排出一部分,导致测定结果偏大,C正确;配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液时,量取水时俯视读数,读数偏大,则实际量取水的体积偏小,导致溶质质量分数偏大,D正确。
【强化训练2】下列是化学兴趣小组的同学进行粗盐提纯的实验,请你帮助回答相关问题。
[实验一]除去粗盐中难溶性杂质。
溶解:在溶解过程中,用玻璃棒不断搅拌。
过滤:漏斗下端管口应紧靠________________;若滤纸未紧贴漏斗内壁,会导致________________。得到的滤液 M 中还含有可溶性杂质 CaCl₂和MgCl₂。
[实验二]除去滤液 M中的可溶性杂质CaCl₂和MgCl₂(提示:氢氧化镁不溶于水)。
步骤1:向滤液 M 中加入过量的 NaOH 溶液,充分反应后过滤。该反应的基本反应类型是________________,所得溶液 A 中含有的金属离子有________________。
步骤2:向溶液A中加入过量某溶液,充分反应后过滤。发生反应的化学方程式为________________________________。
步骤3:________________________________________。
【答案】[实验一]烧杯内壁 过滤速度慢
[实验二]步骤1:复分解反应 Ca²⁺、Na⁺
步骤2:Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
步骤3:向溶液B中加入适量的稀盐酸,蒸发结晶
【解析】[实验一]滤:漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁;若滤纸未紧贴漏斗内壁,中间会留有气泡,导致过滤速度慢。[实验二]步骤1:向滤液M中加入过量的 NaOH 溶液,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,该反应是两种化合物相互交换成分,生成另外两种新的化合物的反应,属于复分解反应;所得溶液A 的溶质为氯化钠、氯化钙和氯氧化钠,所以溶液A 中含有的金属离子有Ca²⁺、Na⁺。步骤2:向溶液A中加入过量碳酸钠溶液,充分反应后过滤,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。步骤3:溶液B中的溶质为过量的氢氧化钠、氯化钠、过量的碳酸钠,向溶液B中加入适量的稀盐酸,稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,然后蒸发结晶,得到氯化钠晶体
【强化训练3】酸、碱、盐等物质与人类日常生活和生产关系十分密切,请回答下列问题。
(1)某化学兴趣小组用10.0 g粗盐(含有难溶性杂质)进行提纯实验,并用所得的精盐配制氯化钠溶液。
①粗盐提纯实验的操作顺序为(填数字序号)______________________、称量并计算产率。
②操作④中玻璃棒的作用_________________________。
③指出⑥操作错误________________________________。
④实验结束后,发现产率较低,可能原因是_________________(填序号)。
A.食盐没有全部溶解即过滤
B.蒸发时食盐飞溅剧烈
C.蒸发后,所得精盐很潮湿
D.称量粗盐中指针偏向左边
⑤实验进一步除去粗盐中的Na2SO4、CaCl2、MgCl2等杂质,需要依次加入过量的BaCl2、________、NaOH溶液,分离出沉淀后,再加入适量盐酸后蒸发。写出加入过量NaOH溶液时发生反应的化学方程式________________________。
⑥用上述过程制得的精盐,配制50 kg质量分数为16%的氯化钠溶液选种,需要取水的质量为_______kg。
(2)工厂化验室用40 g20%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸,洗涤后的溶液呈中性,计算一定量石油产品中H2SO4的质量是多少?
【答案】(1)①①⑤②③⑥④ ②搅拌,防止局部温度过高,造成液体飞溅 ③缺少玻璃棒引流
④ABD ⑤Na2CO3 2NaOH+MgCl2===Mg(OH)2↓+2NaCl ⑥42
(2)9.8 g。
【解析】(1)①首先取粗盐,称量粗盐的质量;粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与氯化钠初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来)得到精盐的过程,最后称量精盐的质量、并计算产率,故操作顺序为①⑤②③⑥④。②操作④是蒸发操作,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高,造成液体飞溅。③过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流。④食盐没有全部溶解即过滤,会导致溶解的氯化钠的质量偏小,则会使得到的精盐的质量偏小,而使产率偏低;蒸发时食盐飞溅剧烈,会使得到的精盐的质量偏小,而使产率偏低;蒸发后,所得精盐很潮湿,会使得到的精盐的质量偏大,而使产率偏高;称量粗盐中指针偏向左边,则会导致实际所取的粗盐的质量偏多,而使产率偏低。⑤加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀;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;加入过量的碳酸钠溶液除钙离子,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;完全反应后,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,则需填的试剂是Na2CO3溶液;氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2===Mg(OH)2↓+2NaCl。⑥溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,配制50 kg质量分数为16%的氯化钠溶液选种,需氯化钠的质量=50 kg×16%=8kg,需要水的质量为50 kg﹣8 kg=42 kg。
(2)设一定量石油产品中H2SO4的质量是x。
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
80 98
40 g×20% x
x=9.8 g
答:一定量石油产品中H2SO4的质量是9.8 g。
【强化训练4】粗盐提纯和溶液配制都是中学化学的重要实验。
⑴粗盐提纯实验过程中发现过滤速度较慢,可能的原因是________________,在蒸发操作中,当蒸发皿中出现________________时,停止加热。
⑵配制100g质量分数为6%的氯化钠溶液,计算需要水的质量为________g;从如图选出配制该溶液的主要操作顺序________________(填序号);若向烧杯中倒水时部分水洒出,最终会导致配制的溶液中溶质的质量分数________________(填“>”或“=”或“<”)6%。
【答案】(1)滤纸没有紧贴漏斗内壁(合理即可) 较多固体
(2)94 AEB >
【题型15】文字描述类
【典例】海洋是巨大的资源宝库。下列有关说法中,不正确的是( )
A.海水淡化过程主要发生了物理变化
B.海水制镁时,可以通过电解海水得到金属镁
C.可燃冰具有热值高、不产生残渣废气等优点,被称为“未来能源”
D.利用海水涨落,推动水轮转动从而可以发电
【答案】B
【解析】海水淡化过程中,主要是水的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,故A正确;海水制镁通常将石灰乳加入海水或卤水中,沉淀出氢氧化镁,氢氧化镁再与盐酸反应生成氯化镁,电解熔融状态的氯化镁,就能制得金属镁;海水中含有物质较多,且氯化镁的含量低,因此不是通过电解海水得到金属镁,故B错误;可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,因此可燃冰具有热值高,不产生残渣废气等优点,被餐为“未来能源”,故C正确;利用海水涨落,推动水轮转动从而可以发电,故D正确。
【强化训练1】海洋资源综合利用。下列操作、方法、流程错误的是( )
A.海水制盐:蒸发结晶可得到粗盐
B.粗盐提纯:加入碳酸钠可除去粗盐水中的氯化钙
C.海水淡化:过滤海水可得到淡水
D.综合利用:母液(含有氯化镁)Mg(OH)2沉淀MgCl2
【答案】C
【解析】海水制盐是将海水引入盐田后在太阳照射下晒,蒸发水留下粗盐,故A不符合题意;粗盐提纯是用适当的方法把混合物中的杂质分离出去,得到纯净物质,加入碳酸纳可以与粗盐水中的氯化钙反应,生成氯化钠和碳酸钙的沉淀,CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,故B不符合题意;海水淡化是利用海水脱盐成产淡水,一般有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法以及碳酸铵离子交换法等,过滤无法达到海水淡化的效果,故C符合题意;将含有氯化镁的母液加入石灰水,可以将氯化镁转变为氢氧化镁沉淀,再将沉淀与盐酸反应即可得到氯化镁,Ca(OH)2+MgCl2=CaCl2+Mg(OH)2↓,2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+2H2O,故D不符合题意。
【强化训练2】海洋资源丰富,应用前景广阔。
(1)海水淡化:将海水转化为淡水可以有效地解决淡水短缺的问题,工业上常采用的海水淡化方法有________________(填一种方法即可)。
(2)海水晒盐:海水通过蒸发池、结晶池析出晶体后的“母液”是氯化钠的________溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(3)海水制镁:先将海水中氯化镁转化为氢氧化镁沉淀,再加入稀盐酸将其转化为氯化镁溶液,目的是________________。
(4)粗盐精制:
①实验室里除去粗盐中难溶性杂质一般步骤为溶解、过滤、蒸发,这三种基本操作中都要使用的玻璃仪器是________________________。
②粗盐水中主要含有Ca2+、Mg2+、,等杂质离子,工业上常用加入稍过量的A.NaOH溶液、B.Na2CO3液、C.BaCl2溶液和适量的盐酸等除杂、精制。加入前三种试剂顺序有很多,只要保证Na2CO3溶液在加入________________之后再加入即可(填试剂序号)。
(5)海底矿物:“可燃冰”是一种新型矿产资源,它是由天然气(主要成分为________)与水在低温、高压下形成的块状固体,被称为“未来能源”。
(6)除了海水化学资源和海底矿产资源外,海洋还蕴含着丰富的________资源。(写一点即可)
【答案】(1)蒸溜法
(2)饱和
(3)富集氯化镁,使氯化镁的含量更高
(4)玻璃棒 C
(5)甲烷
(6)生物
【解析】(1)工业上常用的海水淡化方法有蒸溜法。
(2)海水通过蒸发池、结晶池析出晶体后的“母液”是氯化钠的饱和溶液。
(3)海水中含氯化镁,但是氯化镁含量较低,先将海水中氯化镁转化为氢氧化镁沉淀,再加入稀盐酸将其转化为氯化镁溶液,目的是:富集氯化镁,使氯化镁的含量更高。
(4)①溶解所需的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒;过滤所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,蒸发所需的玻璃仪器是玻璃棒,这三种基本操作中都要使用的玻璃仪器是玻璃棒。
②镁离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化镁,可加入过量的NaOH溶液除去镁离子,钡离子能与硫酸根离子结合生成硫酸钡,可加入过量的BaCl2除去硫酸根离子,钙离子能与碳酸根离子结合生成碳酸钙,BaCl2能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,故可用过量的碳酸钠除去钙离子和过量的氯化钡,故需要保证碳酸钠溶液在加入氯化钡溶液之后,才能将过量的氯化钡除去。
(5)天然气主要成分为甲烷。
(6)除了海水化学资源和海底矿产资源外,海洋还蕴含看丰富的生物资源,如鱼虾等。
【强化训练3】东营临海,海洋为我们生产、提取和改造物质提供了丰富的资源。目前海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法。东营港已开建我国最大的膜法海水淡化及综合利用项目。2023年底已建成一期工程,每天生产淡水可达5万吨。东营盐场主要使用“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)从海水中提取出食盐。但制盐过程受天气影响较大,单位土地产出较低,人员占用量大等因素制约,国际上有的国家已经使用电渗析法浓缩海水,蒸发结晶制盐。粗盐精制后可配得饱和食盐水,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水的方法得到氢氧化钠、氯气和氢气。进而生产盐酸、漂白粉、塑料、肥皂和农药等化工产品。海水晒盐后的苦卤是重要的化学资源,将苦卤中的氯化镁转化为氢氧化镁沉淀后,又将氢氧化镁转化为氯化镁溶液,最后电解熔融氯化镁制取金属镁。
(1)与热分离法相比,膜分离法淡化海水其突出的优点有____________________(写出一点即可)。
(2)东营适合“盐田法”制盐的有利因素有__________。
A. 东营临海 B. 土地面积大,滩涂平坦
C. 地下卤水含量丰富 D. 多为盐碱地,可随意使用
(3)请用化学方程式表示氯碱工业的反应原理:________________。
(4)海水制镁过程中,将氢氧化镁转化为氯化镁需加入的物质是__________(填物质名称)。
【答案】(1)不受天气影响或单位土地产出量较多或人员占用量小
(2)AB
(3)
(4)稀盐酸
【解析】(1)东营盐场主要使用“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)从海水中提取出食盐。但制盐过程受天气影响较大,单位土地产出较低,人员占用量大等因素制约,与热分离法相比,膜分离法淡化海水其突出的优点有不受天气影响、单位土地产出量较多、人员占用量小。(2)A.东营临海,资源丰富,是适合“盐田法”制盐的有利因素,符合题意;
B.土地面积大,滩涂平坦,为“盐田法”制盐提供场地,是适合“盐田法”制盐的有利因素,符合题意;
C.地下卤水不能随意开采,否则会导致地下水位下降,不是适合“盐田法”制盐的有利因素,不符合题意;
D.东营多为盐碱地,不可随意使用,不是适合“盐田法”制盐的有利因素,不符合题意;
故选:AB。
(3)氯碱工业是通过电解饱和食盐水的方法得到氢氧化钠、氯气和氢气,该反应化学方程式:。(4)氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,海水制镁过程中,将氢氧化镁转化为氯化镁需加入的物质是稀盐酸。
【题型16】流程图类
【典例】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
【答案】A
【解析】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,过量X是指氢氧化钠,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,过量Y是指碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钡反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀,过滤,除去泥沙、硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钡和碳酸钙,Y和X颠倒,氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,过量的碳酸钠与氯化镁反应生成碳酸镁沉淀和氯化钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,再加入过量的氢氧化钠,过滤除去泥沙、硫酸钡、碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡,两种操作得到溶液含有氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠,流程Ⅰ中X、Y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;
【强化训练1】海水中含有氯化钠、氯化镁等可溶性盐,利用海水制取金属镁的流程如图所示:
下表是某品牌不同碱的价格:
下列有关制取金属镁的说法错误的是( )
A.试剂X最好选择表格中的KOH
B.经历步骤Ⅰ和步骤Ⅱ两步转化,其目的之一是富集海水中的MgCl2
C.不能直接用氯化镁溶液通电制取镁
D.制取过程中某些元素的化合价变化了
【答案】A
【解析】由表格中数据可知:氢氧化钾价格昂贵,成本高,故A错误;海水中氯化镁的浓度较低,经过步骤I和步骤Ⅱ两步转化,将氯化镁变成氢氧化镁过滤出来再变成氯化镁,此时氯化镁溶液中氯化镁的浓度比原来要大很多,故目的之一是富集海水中的MgCl2,故B正确;最后得到镁是通过电解熔融氯化镁,而不是氯化镁溶液,而前一步把氯化镁溶液变成了氯化镁,故不能直接用氯化镁溶液通电制取镁,故C正确;镁在氯化镁中化合价为+2,在镁单质中化合价为0,故制取过程中某些元素的化合价变化了,故D正确。
【强化训练2】溶液在生产生活和社会发展中有着广泛的应用。某综合实践兴趣小组计划完成如下项目的研究学习。
项目一:利用海水提取金属镁
(1)为提升卤水的转化率,操作①常用__________方式加入石灰乳(填“喷淋”或“注入”)。
(2)操作②中发生反应的化学方程式是____________________。
(3)操作③电解熔融氯化镁的过程中的能量转化形式为电能转化为__________能。
项目二:除去粗盐中的部分杂质
利用海水制得的粗盐中除NaCl外还含有MgCl2、MgSO4等杂质。
(4)40℃时,将30gMgCl2投入50g水中充分溶解后,所得溶液是__________溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(5)为充分除去NaCl溶液中的MgSO4,可以选择__________试剂。
(6)NaCl的应用较为广泛,如农业上将其配制成溶液来选种,请你列举一例在生活中的用途____________________。
【答案】(1)喷淋;
(2)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;
(3)化学;
(4)饱和;
(5)氢氧化钡(或Ba(OH)2);
(6)做调味品(或腌制食物等)。
【解析】(1)为提升卤水的转化率,操作①常用喷淋方式加入石灰乳,增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;(2)操作②中氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,化学方程式为:2HCl+Mg(OH)2=MgCl2+2H2O;(3)操作③电解熔融氯化镁的过程中,需要通电,能量转化形式为电能转化为化学能;
(4)40℃时,氯化镁的溶解度为37.5g,将30gMgCl2投入50g水中充分溶解后,只能溶解18.75g氯化镁,则所得溶液是饱和溶液;(5)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,为充分除去NaCl溶液中的MgSO4,则可以选择氢氧化钡试剂;(6)氯化钠有咸味,可用作调味品(或腌制食物等)。
【强化训练3】镁被誉为21世纪最具开发应用潜力的、绿色的战略性原材料。用海水晒盐得到苦卤(含MgCl2、NaCl等物质),从苦卤中提取镁的部分流程如图。
(1)写出中和池中发生反应的化学方程式: 。
(2)上述获取金属镁的流程中,没有涉及到的基本反应类型是 (填字母)。
A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应
(3)该流程中循环使用的物质是 。
(4)在苦卤中加入石灰乳比直接向海水中加入石灰乳的优势是 (任写一点)。
(5)镁用于火箭、飞机等领域,体现了镁的哪些物理性质 (任写一点)。
【答案】
(1) (2)D (3)氯气 (4)提高反应效率(合理即可) (5)轻质(合理即可)
【解析】
(1)中和池中氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,化学方程式为;
(2)苦卤含MgCl2、NaCl等物质,加入石灰乳,氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;
中和池中氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;
氯化镁通电分解生成镁和氯气,该反应是一种物质生成两种物质,符合“一变多”的特点,属于分解反应;
氯气和氢气点燃生成氯化氢,该反应是两种物质生成一种物质,符合“多变一”的特点,属于化合反应;
故没有涉及到的基本反应类型是置换反应;
故选D;
(3)根据流程图,氯气既是生成物,又是反应物,可循环使用;
(4)苦卤中MgCl₂的浓度比海水中高,因此在苦卤中加入石灰乳可以提高反应效率,减少石灰乳的用量,降低成本;
(5)物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质,镁广泛应用于火箭、飞机等领域,主要体现了镁的轻质、延展性、以及良好的导电性和导热性。
【强化训练4】镁被誉为“21世纪最具开发应用潜力的、绿色的战略性原材料”。用海水晒盐得到苦卤(含MgCl2、NaCl等物质),从苦卤中提取镁的部分流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)反应池到中和池之间进行的操作名称是 ,实验室进行该操作使用的一种玻璃仪器是 。
(2)写出中和池中发生反应的化学方程式: 。
(3)该流程中循环使用的物质是 。
(4)镁可用于火箭、飞机等领域,体现了镁具有的物理性质是 (写一点)。
【答案】
(1)过滤 杯/漏斗/玻璃棒 (2) (3)氯气/Cl2 (4)密度小(合理即可)
【解析】
(1)反应池到中和池之间进行的实验操作实现了固液分离,是过滤,实验室进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)中和池中盐酸与氢氧化镁反应生成氯化镁和水,反应的化学方程式为;
(3)由流程图可知,氯气既作为反应物、又作为生成物,可循环使用;
(4)镁用于火箭、飞机等领域,体现了镁的物理性质有:密度小、质量轻等。
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鲁教版(2024)九年级下册 第八单元 海洋化学资源的利用第二节 海水“晒盐” 强化训练
【题型1】海水晒盐的流程
【典例】如图是利用海水提取粗盐流程图,下列说法正确的是( )
A.a为蒸发池
B.在b中可以得到氯化钠的饱和溶液
C.海水晒盐主要是利用蒸发结晶的方法得到粗盐晶体
D.析出晶体后的母液为氯化钠的不饱和溶液
【强化训练1】从海水中提取食盐的主要流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.海水晒盐是利用光照和风力使水分蒸发得到粗盐
B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增加
C.海水晒盐析出粗盐后的母液一定是氯化钠的饱和溶液
D.海水晒盐析出粗盐后的母液可用于提取多种化工原料
【强化训练2】海水晒盐是获得粗盐的一种方法,粗盐的主要成分是氯化钠。
海水晒盐的主要过程如图所示。
(1)海水进入蒸发池后,经风吹日晒,水分逐渐减少,但无晶体析出,说明原海水是氯化钠的_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)蒸发池内,溶液中氯化钠的浓度____________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)上述过程中采用的结晶方法是________________。
【强化训练3】海水是宝贵的自然资源,从海水中提取食盐的主要过程如图。
(1)将粗盐从海水中结晶出来的方法是 ,将粗盐和母液分离的操作是 。
(2)海水晒盐发生 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
A.进入储水池中的海水,氯化钠的质量逐渐减小
B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增大
C.析出晶体后,母液为氯化钠的饱和溶液
D.蒸发池中的海水,是氯化钠的饱和溶液
【强化训练4】海洋是一个巨大的资源库, 我们可以从海水中提取食盐, 并以此为原料制得具有广泛用途的氢氧化钠,其制取的主要工艺流程如下:
(1)利用风吹日晒可以从海水中提取粗盐,风吹日晒的主要作用是 。
(2)如图是去除粗盐中泥沙的装置图,请回答下列问题:
①图中正确的操作顺序为 (用字母填空)。
②操作 (任填一种)中,玻璃棒的作用是 。
(3)写出电解氯化钠饱和溶液的化学方程式: 。
(4)该化工厂将副产品氢气和氯气加以利用:氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,氯化氢溶于水得到盐酸。写出氢气在氯气中燃烧的化学方程式: 。通过这个化学反应, 你对燃烧的新认识是 。
【题型2】海水晒盐综合
【典例】海水含有丰富的化学资源,关于海水的下列说法中不正确的是( )
A.海水蒸发说明水分子在不断运动
B.海水占全球总储水量的绝大多数
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
【强化训练1】海水晒盐时将海水沉降后再经过风吹、日晒可获得粗盐。下列说法正确的是( )
A.海水沉降会减少水中的溶质
B.风吹、日晒可使溶剂的质量减少
C.析出粗盐后的母液属于氯化钠的不饱和溶液
D.得到的粗盐是纯净的氯化钠
【强化训练2】下列关于溶液的说法正确的是( )
A.溶液的溶剂一定是水
B.长期放置不会分层的液体一定是溶液
C.溶液是均一的、稳定的混合物
D.海水晒盐得到粗盐后的母液是氯化钠不饱和溶液
【强化训练3】阅读下列科技短文并回答问题。
海洋蕴含着丰富的油气资源。我国南海中南部油气地质资源量占我国总储量的53%,可采资源量占66%。西沙群岛、中沙群岛的水下有上千米的新生代沉积物,是大有希望的海底石油和天然气产地。
海洋是化学资源宝库,含有80多种元素,钠和氯是其中含量较高的元素。海水中存在大量的氯化钠、氯化镁、氯化钙等盐类物质,生活中的食盐主要来自海洋。海洋是能力出众的“捕碳者”,海洋约占地球表面积的71%,这个庞大的碳库储碳量是陆地的20倍、大气的50倍。自工业革命以来,人类产生的二氧化碳有大约48%被海水吸收。
(1)石油属于__________________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)天然气的主要成分甲烷完全燃烧的化学方程式为__________________。
(3)工业上从海水中获得粗盐的结晶方法是__________________。
(4)海洋作为“捕碳者”可以有效缓解的环境问题是 __________________。
【强化训练4】我国古代“布灰种盐”生产海盐的主要过程为“烧草为灰。布在滩场,然后以海水渍之,候晒结浮白,扫而复淋”。
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,该过程和实验操作 的原理相似。
②经过多次“扫而复淋”,提高卤水浓度获得“上等卤水”(氯化钠的质量分数约为15%),从燃料利用角度分析,煎炼海盐选用的是________(选填“上等卤水”或“海水”)。
③将“上等卤水”加热蒸发至刚有晶体析出时,所得溶液的组成为:1500g溶液中含水1000g、NaCl398g、MgCl272.5g、其他成分29.5g。
Ⅰ、此时的溶液是NaCl的________(选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
Ⅱ、为得到尽可能多且纯度较高的氯化钠晶体,应将1500g此溶液在100℃恒温蒸发________g水,再________(将操作步骤补充完整)。结合数据分析原因________________。
④如表是某地海水在浓缩过程中析出盐的种类和数量,表中数据为每升海水中析出各盐的质量(单位g/L)。
Ⅰ、为了使晒盐过程中得到的食盐尽可能多,且粗盐中除氯化钠外含杂质较少,实际生产中海水的密度(g/mL)应控制的范围最好是________________。
A.1.13~1.21
B.1.21~1.22
C.1.21~1.26
D.1.22~1.31
Ⅱ、关于该海水浓缩过程说法正确的是________________。
A.浓缩前该海水的密度等于1.13g/mL
B.海水密度在1.13~1.20g/mL时,密度增大最主要的原因是水分蒸发
C.海水密度在1.22g/mL时氯化钠的溶质质量分数最小
D.海水密度在1.21~1.22g/mL时,溴化钠的溶质质量分数不变
【强化训练5】海洋资源的综合利用,是解决当前人类面临的资源短缺难题的重要途径之一。
Ⅰ.从海水中获取淡水
反渗透法淡化海水是膜分离技术的应用,原理如图甲所示,其中淡化膜只允许水通过,不允许溶解在水中的物质通过。
(1)海水通过淡化膜前,需先将其中的泥沙等难溶物沉降,再用 (填操作名称)的方法除去。
(2)下列理解错误的是 (填字母)。
a.淡化膜具有选择性
b.加压后左侧液面上升
c.加压后右侧溶质质量增大
Ⅱ.从浓缩海水中提取化学品
图甲左侧区域获取淡水的同时,右侧区域获得浓缩海水(含NaCl、MgCl2等),提取NaCl后,母液可进一步提取Mg(如图乙)。
(3)图乙中能量转化:潮汐能→机械能→ 。
(4)步骤②发生反应的化学方程式为 。
【题型3】固体溶解度概念及应用
【典例】t℃时,将75g饱和硝酸钾溶液蒸干,得到25g固体,该温度时硝酸钾的溶解度是( )
A.25g
B.12.5g
C.48g
D.50g
【强化训练1】下列有关溶液的说法正确的是( )
A. 均一、稳定的液体一定是溶液
B. 溶液一定是无色透明的
C. 饱和的食盐水中不能再溶解任何溶质
D. 相同温度下,同种溶质的饱和溶液一定比不饱和溶液浓
【强化训练2】20℃时,将5g固体R溶于50g水中,充分搅拌后有0.5g固体未溶解,则20℃时固体R的溶解度为 ,属于 (选填“微溶”“可溶”或“易溶”)物质。此温度下若要将1.8gR配制成饱和溶液,需要加水的质量是 。
【强化训练3】“20 ℃NaCl的溶解度为36 g”的含义:
(1)20 ℃时,100 g水中最多可溶解NaCl _______ g。
(2)20 ℃时,36 g NaCl恰好完全溶解达到饱和需要 _______ g水。
(3)20 ℃时,36 g NaCl和100 g水恰好形成饱和溶液,其质量为_______ g。
(4)20 ℃时,136 g饱和NaCl溶液中含有NaCl _______ g,水 _______ g。
(5)36 g NaCl和100 g水形成饱和溶液时,温度为 _______。
【题型4】溶解度表格及其应用
【典例】某种发热袋中装有醋酸钠溶液和一小块金属片。掰动金属片,袋内液体迅速结晶且发热。醋酸钠在不同温度时的溶解度如表所示。下列说法不正确的是( )
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
100
溶解度/g
36.2
40.8
46.4
54.6
65.6
139
153
161
170
A.醋酸钠的溶解度随温度的升高而增大
B.60℃时,将139g醋酸钠加入50g水中,所得溶液质量为189g
C.60℃的醋酸钠饱和溶液降温至20℃,溶剂质量不变
D.将发热袋放入热水中,可再次循环使用
【强化训练1】不同温度下硝酸钾的溶解度如表所示:
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
【强化训练2】已知NaCl和KNO3在不同温度时的溶解度如表,请回答下列问题:
(1)《天工开物》记载井盐的生产过程“汲水而上,入于釜中煎炼,顷刻结盐,色成至白”,其中“煎炼”涉及到的操作是________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(2)40 ℃时,将50 g KNO3溶于50 g水中,充分溶解后,所得溶液为________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)20 ℃时,向68 g NaCl的饱和溶液中加入22 g水,所得溶液中溶质的质量分数是________。
【强化训练3】氯化钠、硝酸钾溶解度的部分数据如表所示。
(1)两个烧杯中分别放入等质量的氯化钠和硝酸钾固体m g,经处理后得到如图所示的结果,则m的取值范围是__________。
(2)60 ℃时,向10 g水中加入10 g氯化钠固体,充分振荡,求所得溶液的溶质质量分数(结果精确到0.1%)。
【题型5】气体溶解度概念及影响因素
【典例】氧气的溶解度随压强的变化如图所示,若图中t₂ ℃对应的温度为30 ℃,则t₁ ℃对应的温度可能是( )
A.大于30 ℃
B.等于30 ℃
C.小于30 ℃
D.无法确定
【强化训练1】下列图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【强化训练2】二氧化碳与金属钠反应生成金刚石和碳酸钠的化学方程式为3CO2+4NaC+2Na2CO3。
(1)在很多情况下,人们希望能够较快地溶解某些固体物质。某课外小组需一定溶质质量分数的硝酸钾溶液做实验,怎样使已结块的硝酸钾固体尽快溶于水中?请提出你的操作建议。
建议1:________________________________________________________________________;
建议2:________________________________________________________________________。
(2)某同学为验证汽水(用塑料瓶盛装)里溶有二氧化碳气体,它需将气体通入澄清的石灰水中。为使气体能迅速逸出,可采用的方法有________、________________。
【强化训练3】分析下列材料、回答问题:
材料一:打开汽水瓶盖时,汽水会自动喷出来,如图1所示。
材料二:加热冷水,当温度尚未达到沸点时,水中常有气泡冒出。
材料三:天气闷热时,鱼塘里的鱼总是接近水面游动。
(1)材料一说明_______________会影响气体的溶解度。
(2)材料二、三说明 _______________也会影响气体的溶解度,夏季养鱼池将水喷向空中的目的是_______________。
(3)如图2为气体物质的溶解度变化曲线,且压强b>a。根据曲线变化趋势,你能得出的气体溶解度变化趋势的结论为_______________,_______________。
【强化训练4】小樱学习了二氧化碳知识后,进行了二氧化碳气体在水中溶解性的探究,其实验装置如图所示,请回答下列问题。步骤如下:
①用大号针筒抽取200mL二氧化碳气体。
②试剂瓶中加入200mL水,塞紧双孔橡皮塞。
③连接大号针筒和试剂瓶,缓慢推动活塞,将二氧化碳注入水中。
(1)若在注入CO2气体后的试剂瓶中滴加紫色石蕊溶液,瓶内液体将呈_______________色。
(2)当向水中注入CO2气体体积达到120mL时,红色油柱开始向上移动。实验表明在该条件下,1体积水中能溶解_______________体积的二氧化碳。若要增大二氧化碳在水中的溶解度,可以采用的方法是_______________。
【题型6】溶解度的综合应用
【典例】已知80 ℃时氢氧化钙的溶解度为x克,20 ℃时氢氧化钙溶解度为y克,取80 ℃时氢氧化钙的饱和溶液a克蒸发掉w克水后,再恢复至20 ℃,滤去析出固体,滤液中Ca(OH)2的质量分数为z %,则x、y、z的关系正确的是( )
A.x > y、y > z
B.y < x、z <y
C.x < y、y < z
D.y > z、y > x
【强化训练1】小明查阅硝酸钾的溶解度曲线得知,硝酸钾在20 ℃和80 ℃时的溶解度分别为31.6 g和169 g。现在小明将80 ℃时269 g硝酸钾的热饱和溶液冷却至20 ℃,析出晶体的质量为( )
A.131.6 g
B.237.4 g
C.137.4 g
D.100 g
【强化训练2】某温度下,饱和氯化钠溶液的溶质质量分数为26.5%,向100 g该溶液中加入10 g氯化钠,所得溶液的溶质质量分数为______________。
【强化训练3】我国化学家侯德榜创立的“侯氏制碱法”促进了世界制碱技术的发展,如图1所示为其主要生产流程,请根据信息回答下列问题。
(1)反应①的化学反应方程式为 。
(2)操作a的名称是 。
(3)如图2为NaCl和NH4C1的溶解度曲线。在 ℃时,NaCl和NH4Cl的溶解度相同;20℃时,将18gNaCl溶于水制成饱和溶液,所得溶液质量是 。
【强化训练4】使用小苏打、糖、柠檬(取其汁液)、水等材料,利用生活中的物品,制作一瓶汽水并写出详细的制作过程。
【强化训练5】简答下列各题。
(1)有人说:饱和溶液一定是含溶质多的浓溶液,而不饱和溶液则一定是含溶质少的稀溶液。你认为正确吗?试结合课本中提供的各种物质溶解度数据,举例分析。
(2)对于溶解度随温度升高而减小的物质,其饱和溶液与不饱和溶液相互转化的条件应该是怎样的?
(3)有人用凉开水养金鱼,你估计结果会怎样?
【题型7】物质的溶解性及其影响因素
【典例】关于固体物质在水中溶解的下列说法:①温度越高,溶解度越大;②搅拌可以加速物质的溶解;③颗粒越大,溶解越慢;④颗粒越小,溶解度越大;⑤水量越多,溶解度越大。其中正确的是( )
A.②③④⑤
B.②③
C.①②③
D.①④⑤
【强化训练1】化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值。下列说法中,错误的是( )
A.化学观念:金刚石和石墨的碳原子排列方式不同,所以物理性质存在明显差异
B.科学思维:Al与稀盐酸反应生成AlCl3,所以Fe也能与稀盐酸反应生成FeCl3
C.科学探究与实践:将等质量的碘分别加入10 mL水和汽油中,探究碘在不同溶剂中的溶解性
D.科学态度与责任:生活垃圾应分类投放,废杀虫剂属于有害垃圾
【强化训练2】柯柯想设计实验方案,探究温度对食盐溶解速率的影响,可选择的实验组是( )
A.甲和乙
B.甲和丙
C.乙和丙
D.甲和丁
【强化训练3】为了研究物质的溶解现象,设计并进行了如下实验。
(1)对比实验①、②的现象,可得出的结论是_________________________________。
(2)设计实验②、③的目的是____________________________。
(3)你还能想到可能影响溶质溶解性的其他因素:_________、_________(请写出两条)。
(4)请选择(3)中的一个因素进行探究实验。
实验步骤:____________________________________ ;
实验现象:____________________________________;
实验结论:____________________________________。
【强化训练4】化学开启了我们认识物质之旅。我们知道了物质在溶解过程中会发生能量变化。如图所示,同学们设计了不同的实验方案进行探究:
(1)实验一,硝酸铵溶解后,溶液温度 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)实验二所加试剂及用量如图所示,将分液漏斗中的水全部加入试管后,立即关闭分液漏斗的活塞,此时观察到U形管的液面 (填“左低右高”或“左高右低”)。由此小明得出“氢氧化钠溶于水时放出热量”的结论,你 (填“同意”或“不同意”)小明的结论。
【题型8】溶解度曲线及其应用
【典例】甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.20℃时,甲、乙饱和溶液中溶质的质量分数相等
B.将40℃时甲的饱和溶液降温至20℃,溶液质量不变
C.甲的溶解度大于乙的溶解度
D.将20℃时乙的饱和溶液升温至40℃,乙溶液仍为饱和溶液
【强化训练1】《本草纲目》记载:“火药乃焰硝、硫磺、杉木炭所合……”焰硝经处理可得到硝酸钾和少量氯化钠的混合溶液。结合硝酸钾和氯化钠固体的溶解度曲线(不考虑水分蒸发,析出的晶体中不含结晶水),分析下列说法中不正确的是( )
A.P点表示t1℃时硝酸钾和氯化钠的溶解度相同
B.t2℃时向100g水中加80g硝酸钾固体可形成180g硝酸钾溶液
C.若要从上述溶液中提纯硝酸钾,最好采用的方法是降温结晶
D.将t1℃时硝酸钾和氯化钠的饱和溶液升温至t2℃,此时硝酸钾溶液的溶质质量分数大于氯化钠溶液的溶质质量分数
【强化训练2】下图是A、B、C三种物质的溶解度曲线:
请写出三点符合图中溶解度曲线的不同类型的信息。
(1)________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________。
(3)________________________________________________________________________。
【强化训练3】黑火药是我国古代的四大发明之一,其成分含有。古代以硝土和草木灰(主要成分)为原料生产的部分流程如下图1所示。
[查阅资料]①硝土的主要成分是、和NaCl等。
②与能发生复分解反应。
(1)淋硝过程中与反应的化学方程式是 。淋硝所得的溶液称为“硝水”,其溶质中一定含有的物质是 。
(2)熬硝主要是将淋硝过程中得到的硝水浓缩成浓硝水。根据图2中的溶解度曲线分析,冷却热浓硝水,主要获得晶体的原因是 。若将80℃的269g硝酸钾饱和溶液降温到20℃,则析出硝酸钾晶体质量是 g。
(3)滤液A可以循环使用,原因是 。
(4)黑火药爆炸时发生反应的化学方程式是,则X的化学式是 。
【题型9】溶解度曲线与实物图结合
【典例】10℃时,将3 g甲、乙两种可溶性固体分别放入盛有10 mL水的试管中(如图1),充分溶解后,甲中有固体剩余,两种物质的溶解度曲线如图2,下列说法正确的是( )
A.10 ℃时,甲、乙两物质的溶液都是饱和溶液
B.温度升高至25 ℃时,甲、乙两物质的溶液都是不饱和溶液
C.甲物质对应的溶解度曲线为b
D.通过蒸发结晶的方法,可从两者混合液中分离出甲物质
【强化训练1】20 ℃时,将等质量的a、b两种不含结晶水的固体物质,分别加入到盛有100 g水的烧杯中,充分搅拌后,现象如图甲;然后升温到50 ℃时。现象如图乙;a、b两种物质的溶解度曲线如图丙。由这一过程可知( )
A.图甲中a溶液的溶质质量分数比b溶液大
B.图乙中a、b溶液一定都是饱和溶液
C.图丙中表示a的溶解度曲线是M
D.30 ℃时a、b溶液的溶质质量分数不相等
【强化训练2】a、b、c三种物质的溶解度曲线如图1所示,请据图回答:
(1)P点表示的意义是__________________________________。
(2)t2 ℃时,将50 g a物质加入到50 g水中并充分搅拌,形成溶液的质量为_________g。
(3)t2℃时将等质量的a、b、c三种物质配制成饱和溶液,得到饱和溶液的质量由大到小的关系为_______。
(4)在不改变溶液质量的情况下,要使一定量的接近饱和的a物质的溶液变为饱和溶液的方法是______。
(5)如图2所示,试管中盛有稀硫酸,烧杯中盛有某物质的饱和溶液,往试管中加入适量镁条,过一会儿发现烧杯中的溶液变浑浊,则溶液中溶质的溶解度曲线与_______(填“a”“b”或“c”)物质的溶解度曲线最相似。
【强化训练3】某课外活动小组学习了溶液的知识后进行了如图1所示的实验(固体M不含结晶水),忽略实验过程中溶剂的蒸发,请回答下列问题。
(1)丁中溶液的质量为 g。
(2)实验过程中烧杯内液体的质量随时间变化的关系如图2所示。
①溶液开始降温的时间是 (选填“t1”或“t2”)s。
②图1丙中溶质与溶剂的质量比为 (填最简整数比)。
③图1乙中的溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
④0~t2 s时间段内,下列说法正确的是 (填序号)。
A. b到c的过程中,溶剂质量不变
B. c点表示丁中溶液的质量
C. a点到b点表示乙变至丙的过程中溶液质量的变化
【题型10】溶解度曲线、表格与实物图综合题
【典例】兴趣小组的同学们在实验室里(室温20℃)自制白糖晶体,操作过程如下。以下分析正确的是( )
温度/℃
0
20
40
蔗糖溶解度/g
179.2
203.9
238.1
A.中溶液的质量小于
B.乙中的溶液为蔗糖的饱和溶液
C.丙中加入的可以是硝酸铵
D.丙中烧杯内析出晶体
【强化训练1】医疗上常通过静脉输入一定浓度的葡萄糖溶液改善低血糖。社会实践小组配制一定浓度葡萄糖溶液的过程如图,结合图表信息,下列有关分析正确的是( )
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
葡萄糖溶 解度/g
91.0
91.6
91.8
92.0
92.4
93.4
95.7
100.0
A.图 1 搅拌可使葡萄糖快速溶解
B.图 2 长时间放置,葡萄糖溶液会变浑浊
C.图 2 为葡萄糖的饱和溶液
D.图 2 升温至 会有葡萄糖晶体析出
【强化训练2】水和溶液在生产生活中起着重要的作用。
(1)明矾可用于净水,是因为明矾溶于水生成的胶状物可以_____________悬浮于水中的杂质,使之从水中沉淀出来。
(2)硝酸钾和氯化钾两种物质的溶解度见表,这两种物质的溶解度曲线如图1。
请回答下列问题:
物质乙的化学式为 ________________。
60 ℃时,分别将等质量的KNO3饱和溶液和KCl饱和溶液温度降至t ℃,所得溶液中KNO3的质量 ___________KCl的②质量(填“大于”“小于”或“等于”)。
如图2所示,20 ℃时,将一定质量的KNO3固体放入盛水的试管中,发现有少量固体未溶解,向烧杯内的水中加入生石灰后,试管内的固体会 ___________(填“减少”或“增多)。
(3)请设计实验证明硝酸铵溶于水时是吸收热量的,并完成实验报告。
【强化训练3】NaCl和Na2CO3在一定温度范围内的溶解度如表,溶解度曲线如图1所示。
(1)20 ℃时,NaCl的溶解度是___________ g。
(2)某些盐湖“冬天捞碱(纯碱),夏天晒盐”,其中“冬天捞碱”的原理是___________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(3)取其中一种物质M进行如图2所示操作:
①C中溶液是___________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②D中溶液的质量为___________g。
【强化训练4】NaCl广泛存在于海水、盐井水、盐湖水中。我国85%以上的食盐产自盐湖,盐湖水的主要成分是NaCl,还含有泥沙和较多量的Na2SO4等。如图为结合表中氯化钠的溶解度数据绘制的氯化钠的溶解度曲线。
温度/℃
0
10
20
30
40
NaCl溶解度/g
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
任务一 探究硫酸钠在水中的溶解情况
为探究硫酸钠在水中的溶解情况,进行如下实验:在A~E五个烧杯中各加入50.0g硫酸钠,再分别加入100g水;在不同温度下,搅拌,使固体充分溶解后静置,测定水中溶解的硫酸钠的含量。
温度/℃
0
10
20
30
40
静置后的现象
水中溶解的硫酸钠的质量/g
4.9
9.1
19.5
40.8
48.8
(1)C溶液是硫酸钠的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)D溶液中溶质的质量分数为 (只列计算式),将E溶液降温至20℃,溶质的质量分数 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)保持30℃不变,要使D溶液中未溶解的硫酸钠固体完全溶解,可采取的措施是 。
任务二 绘制溶解度曲线
(4)请根据任务一探究活动中的实验数据在图中补充绘制硫酸钠的溶解度曲线。
(5)对比氯化钠和硫酸钠的溶解度曲线,溶解度受温度变化影响较大的是 ,30℃时氯化钠的溶解度 (选填“>”“=”或“<”)硫酸钠的溶解度。
(6)40℃时,分别将等质量的氯化钠和硫酸钠的饱和溶液降温至20℃,所得溶液中溶质质量分数的大小关系:氯化钠 (选填“>”“=”或“<”)硫酸钠。
任务三 溶解度的应用
古人用盐湖水晒盐要经过引卤、过“箩”、晒制等步骤,过程如图。
(7)引卤:盐湖水引入蒸发畦,借助日晒和风吹使水分蒸发,溶液中溶质的质量分数 ,得到一定浓度的卤水。
(8)过“箩”:将上述卤水降温冷却,结晶,此步骤得到的晶体1主要是 晶体。
(9)晒制:过“箩”4~5次的卤水进入结晶池,继续风吹日晒得到食盐晶体,该结晶方法为 。得到的母液中含有的溶质是 (填化学式)。
【题型11】结晶方法及其应用
【典例】下图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线图。下列说法中不正确的是( )
A.t2 ℃时,甲、乙两种物质溶液的溶质质量分数一定相等
B.t3 ℃时,将甲、乙的饱和溶液都蒸发掉10 g水,析出甲的晶体质量比析出乙的晶体质量大
C.t1 ℃时,把甲的不饱和溶液变为饱和溶液,溶剂质量不一定变
D.若甲中混有少量乙,可采用降温结晶的方法提纯甲
【强化训练1】甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列结论正确的是( )
A.乙的溶解度小于甲的溶解度
B.甲的溶解度受温度影响比乙大
C.t2 ℃时,100 g乙的饱和溶液中含乙50 g
D.相同质量的甲、乙的饱和溶液由t2 ℃降至t1 ℃,析出晶体较多的是乙
【强化训练2】甲物质的溶液可用作化肥、电镀液等。甲的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的溶解度是102.5 g
B.甲的溶解度随温度的升高而增大
C.20 ℃时,100 g甲的饱和溶液中溶质质量为28.6 g
D.将70 ℃甲的饱和溶液升高温度或降低温度,都有晶体析出
【强化训练3】如图是甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线。
(1)现有接近饱和的丙物质溶液,使其变成饱和溶液的方法有:①加入丙物质;②恒温蒸发溶剂;③___________________________。
(2)t2 ℃时,甲、乙、丙三种物质溶解度由小到大的顺序是____________。
(3)盐碱湖当地的居民,有“冬天捞碱,夏天晒盐”的结晶方法,冬天捞到的“碱”,其溶解度曲线与图中的______相似。
(4)在t1 ℃时,将15 g甲物质放入50 g水中,充分溶解所得溶液质量是________g。
(5)t1 ℃时,将甲、乙、丙三种物质的饱和溶液升温至t2 ℃,所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是____________。
【强化训练4】蔗糖是我们日常生活中经常接触到的细小颗粒食用糖,如何制备得到较大的蔗糖晶体呢? 请你利用溶液的知识尝试自己制作蔗糖晶体吧!
材料:蔗糖、开水、干净的玻璃瓶、干净的筷子(搅拌用)、细线
【强化训练5】设计实验方案,从硝酸钾和氯化钠(少量)的混合物中分离出硝酸钾。
【题型12】实验操作及步骤
【典例】在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,下列操作错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【强化训练1】某中学化学兴趣小组的同学对海水“晒盐”得到的粗盐进行提纯,流程如图。下列有关说法正确的是( )
A.操作①是溶解
B.经过上述流程得到的食盐晶体是纯净物
C.操作③结束后,将蒸发皿直接放在实验台上
D.操作③中蒸发皿在加热时需要垫陶土网
【强化训练2】《本草纲目》中记载了一种制取粗食盐的方法:“取盐于池旁耕地,沃以池水,每得南风急,则宿夕成盐……”南风通常指暖风,“南风急”有利于粗盐提纯操作中的( )
A.溶解
B.沉淀
C.过滤
D.蒸发
【强化训练3】从下图中选择仪器,去除粗盐中的难溶性杂质。
(1)实验的主要步骤依次是__________、过滤、蒸发。
(2)过滤时需要用到的仪器有____________(填字母)。
(3)蒸发时用玻璃棒不断搅拌的目的是__________________________________。
【强化训练4】请参加“氯化钠欢乐之旅”的实践活动。
任务一 参观盐场
(1)利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出,此过程溶液中NaCl的质量分数逐渐 (选填“增大”或“减小”)。
任务二 提纯粗盐
(2)粗盐提纯的有关操作如图所示。
①正确的操作顺序是 (填字母)。
②操作A中,当加热到蒸发皿中出现 时,停止加热。
③操作C中,玻璃棒的作用是 ,若过滤时滤纸破损,会导致精盐的产率 (选填“偏低”“偏高”或“不变”)。
任务三 应用食盐
(3)农业上常用质量分数为16%的NaCl溶液选种。若在实验室中配制该溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
【题型13】除去粗盐中可溶性杂质
【典例】海水“晒盐”得到的粗盐中常含有难溶性杂质和氯化镁、氯化钙等可溶性杂质,现要除去可溶性杂质得到较纯的食盐水,下列说法不正确的是( )
A.步骤①和②的顺序不能颠倒
B.加入过量氢氧化钙溶液的目的是除尽Mg2+
C.步骤③中所得沉淀的成分有两种
D.步骤④中只发生了中和反应
【强化训练1】粗盐含有少量的MgCl2,CaCl2,Na2SO4等杂质,为了将杂质除干净,先向粗盐溶液中分别加入过量的①NaOH溶液、②Na2CO3溶液、③BaCl2溶液,过滤,再加入稀盐酸使溶液的pH=7将最后所得溶液进行蒸发可得到精盐,加入NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液的先后顺序错误的是( )
A.②③①
B.③②①
C.①③②
D.③①②
【强化训练2】粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等)。某班同学在粗盐提纯实验中,为把少量可溶性杂质CaCl2、MgCl2一并除去,将教材中实验方案修改设计如下,请据此回答问题:
(1)实验操作A的名称是________,该操作的目的是______________________________。
(2)写出步骤③中发生反应的主要化学方程式:________________________________;步骤⑥的作用是_____________________________________________________________。
(3)小刚同学认为该方案实际得到的氯化钠可能比粗盐中含有的氯化钠要多,请你为他找出理由:___________________________。
【强化训练3】粗盐中除含有泥沙等不溶性杂质外,还含有MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄等可溶性杂质。如图是小明同学设计的制取精盐的工艺流程图。
(1)步骤 a、b、d中均包含同一种操作,该操作名称为_______。
(2)步骤 b中加入过量 NaOH 溶液的目的是______________。
(3)步骤c中发生反应的化学方程式为___________________。
(4)步骤d中过量 X溶液是_______ (填化学式)溶液。
(5)若步骤e中加入过量稀盐酸,_______(填“会”或“不会”)影响最终精盐的纯度,原因是_______________________。
【题型14】除去粗盐中的杂质综合
【典例】下列粗盐提纯的相关操作中正确的是( )
A.取用药品
B.溶解药品
C.过滤操作
D.蒸发结晶
【强化训练1】误差分析是定量实验的一个重要内容。下列分析不正确的是( )
A.粗盐提纯时,蒸发后的固体中含有水分,产率偏高
B.用托盘天平称取10.5 g氯化钠时,药品和砝码放反,会导致氯化钠偏多
C.红磷测定空气中氧气的含量,燃烧匙伸入集气瓶内过慢,导致测定结果偏大
D.配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液时,量取水时俯视读数,溶质质量分数偏大
【强化训练2】下列是化学兴趣小组的同学进行粗盐提纯的实验,请你帮助回答相关问题。
[实验一]除去粗盐中难溶性杂质。
溶解:在溶解过程中,用玻璃棒不断搅拌。
过滤:漏斗下端管口应紧靠________________;若滤纸未紧贴漏斗内壁,会导致________________。得到的滤液 M 中还含有可溶性杂质 CaCl₂和MgCl₂。
[实验二]除去滤液 M中的可溶性杂质CaCl₂和MgCl₂(提示:氢氧化镁不溶于水)。
步骤1:向滤液 M 中加入过量的 NaOH 溶液,充分反应后过滤。该反应的基本反应类型是________________,所得溶液 A 中含有的金属离子有________________。
步骤2:向溶液A中加入过量某溶液,充分反应后过滤。发生反应的化学方程式为________________________________。
步骤3:________________________________________。
【强化训练3】酸、碱、盐等物质与人类日常生活和生产关系十分密切,请回答下列问题。
(1)某化学兴趣小组用10.0 g粗盐(含有难溶性杂质)进行提纯实验,并用所得的精盐配制氯化钠溶液。
①粗盐提纯实验的操作顺序为(填数字序号)______________________、称量并计算产率。
②操作④中玻璃棒的作用_________________________。
③指出⑥操作错误________________________________。
④实验结束后,发现产率较低,可能原因是_________________(填序号)。
A.食盐没有全部溶解即过滤
B.蒸发时食盐飞溅剧烈
C.蒸发后,所得精盐很潮湿
D.称量粗盐中指针偏向左边
⑤实验进一步除去粗盐中的Na2SO4、CaCl2、MgCl2等杂质,需要依次加入过量的BaCl2、________、NaOH溶液,分离出沉淀后,再加入适量盐酸后蒸发。写出加入过量NaOH溶液时发生反应的化学方程式________________________。
⑥用上述过程制得的精盐,配制50 kg质量分数为16%的氯化钠溶液选种,需要取水的质量为_______kg。
(2)工厂化验室用40 g20%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸,洗涤后的溶液呈中性,计算一定量石油产品中H2SO4的质量是多少?
【强化训练4】粗盐提纯和溶液配制都是中学化学的重要实验。
⑴粗盐提纯实验过程中发现过滤速度较慢,可能的原因是________________,在蒸发操作中,当蒸发皿中出现________________时,停止加热。
⑵配制100g质量分数为6%的氯化钠溶液,计算需要水的质量为________g;从如图选出配制该溶液的主要操作顺序________________(填序号);若向烧杯中倒水时部分水洒出,最终会导致配制的溶液中溶质的质量分数________________(填“>”或“=”或“<”)6%。
【题型15】文字描述类
【典例】海洋是巨大的资源宝库。下列有关说法中,不正确的是( )
A.海水淡化过程主要发生了物理变化
B.海水制镁时,可以通过电解海水得到金属镁
C.可燃冰具有热值高、不产生残渣废气等优点,被称为“未来能源”
D.利用海水涨落,推动水轮转动从而可以发电
【强化训练1】海洋资源综合利用。下列操作、方法、流程错误的是( )
A.海水制盐:蒸发结晶可得到粗盐
B.粗盐提纯:加入碳酸钠可除去粗盐水中的氯化钙
C.海水淡化:过滤海水可得到淡水
D.综合利用:母液(含有氯化镁)Mg(OH)2沉淀MgCl2
【强化训练2】海洋资源丰富,应用前景广阔。
(1)海水淡化:将海水转化为淡水可以有效地解决淡水短缺的问题,工业上常采用的海水淡化方法有________________(填一种方法即可)。
(2)海水晒盐:海水通过蒸发池、结晶池析出晶体后的“母液”是氯化钠的________溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(3)海水制镁:先将海水中氯化镁转化为氢氧化镁沉淀,再加入稀盐酸将其转化为氯化镁溶液,目的是________________。
(4)粗盐精制:
①实验室里除去粗盐中难溶性杂质一般步骤为溶解、过滤、蒸发,这三种基本操作中都要使用的玻璃仪器是________________________。
②粗盐水中主要含有Ca2+、Mg2+、,等杂质离子,工业上常用加入稍过量的A.NaOH溶液、B.Na2CO3液、C.BaCl2溶液和适量的盐酸等除杂、精制。加入前三种试剂顺序有很多,只要保证Na2CO3溶液在加入________________之后再加入即可(填试剂序号)。
(5)海底矿物:“可燃冰”是一种新型矿产资源,它是由天然气(主要成分为________)与水在低温、高压下形成的块状固体,被称为“未来能源”。
(6)除了海水化学资源和海底矿产资源外,海洋还蕴含着丰富的________资源。(写一点即可)
【强化训练3】东营临海,海洋为我们生产、提取和改造物质提供了丰富的资源。目前海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法。东营港已开建我国最大的膜法海水淡化及综合利用项目。2023年底已建成一期工程,每天生产淡水可达5万吨。东营盐场主要使用“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)从海水中提取出食盐。但制盐过程受天气影响较大,单位土地产出较低,人员占用量大等因素制约,国际上有的国家已经使用电渗析法浓缩海水,蒸发结晶制盐。粗盐精制后可配得饱和食盐水,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水的方法得到氢氧化钠、氯气和氢气。进而生产盐酸、漂白粉、塑料、肥皂和农药等化工产品。海水晒盐后的苦卤是重要的化学资源,将苦卤中的氯化镁转化为氢氧化镁沉淀后,又将氢氧化镁转化为氯化镁溶液,最后电解熔融氯化镁制取金属镁。
(1)与热分离法相比,膜分离法淡化海水其突出的优点有____________________(写出一点即可)。
(2)东营适合“盐田法”制盐的有利因素有__________。
A. 东营临海 B. 土地面积大,滩涂平坦
C. 地下卤水含量丰富 D. 多为盐碱地,可随意使用
(3)请用化学方程式表示氯碱工业的反应原理:________________。
(4)海水制镁过程中,将氢氧化镁转化为氯化镁需加入的物质是__________(填物质名称)。
【题型16】流程图类
【典例】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
【强化训练1】海水中含有氯化钠、氯化镁等可溶性盐,利用海水制取金属镁的流程如图所示:
下表是某品牌不同碱的价格:
下列有关制取金属镁的说法错误的是( )
A.试剂X最好选择表格中的KOH
B.经历步骤Ⅰ和步骤Ⅱ两步转化,其目的之一是富集海水中的MgCl2
C.不能直接用氯化镁溶液通电制取镁
D.制取过程中某些元素的化合价变化了
【强化训练2】溶液在生产生活和社会发展中有着广泛的应用。某综合实践兴趣小组计划完成如下项目的研究学习。
项目一:利用海水提取金属镁
(1)为提升卤水的转化率,操作①常用__________方式加入石灰乳(填“喷淋”或“注入”)。
(2)操作②中发生反应的化学方程式是____________________。
(3)操作③电解熔融氯化镁的过程中的能量转化形式为电能转化为__________能。
项目二:除去粗盐中的部分杂质
利用海水制得的粗盐中除NaCl外还含有MgCl2、MgSO4等杂质。
(4)40℃时,将30gMgCl2投入50g水中充分溶解后,所得溶液是__________溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(5)为充分除去NaCl溶液中的MgSO4,可以选择__________试剂。
(6)NaCl的应用较为广泛,如农业上将其配制成溶液来选种,请你列举一例在生活中的用途____________________。
【强化训练3】镁被誉为21世纪最具开发应用潜力的、绿色的战略性原材料。用海水晒盐得到苦卤(含MgCl2、NaCl等物质),从苦卤中提取镁的部分流程如图。
(1)写出中和池中发生反应的化学方程式: 。
(2)上述获取金属镁的流程中,没有涉及到的基本反应类型是 (填字母)。
A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应
(3)该流程中循环使用的物质是 。
(4)在苦卤中加入石灰乳比直接向海水中加入石灰乳的优势是 (任写一点)。
(5)镁用于火箭、飞机等领域,体现了镁的哪些物理性质 (任写一点)。
【强化训练4】镁被誉为“21世纪最具开发应用潜力的、绿色的战略性原材料”。用海水晒盐得到苦卤(含MgCl2、NaCl等物质),从苦卤中提取镁的部分流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)反应池到中和池之间进行的操作名称是 ,实验室进行该操作使用的一种玻璃仪器是 。
(2)写出中和池中发生反应的化学方程式: 。
(3)该流程中循环使用的物质是 。
(4)镁可用于火箭、飞机等领域,体现了镁具有的物理性质是 (写一点)。
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