内容正文:
专题05 粗盐提纯 电解饱和食盐水与氯碱工业
2大高频考点
考点01 粗盐提纯
考点02 电解饱和食盐水与氯碱工业
考点01 粗盐提纯
1.(2025-2026高一上·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)分某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、,欲除去其中的Cu2+、,设计工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.NaOH的作用为除去Cu2+ B.试剂a为Na2CO3溶液
C.操作X为过滤 D.试剂c的作用为除去过量的与OH-
【答案】B
【分析】工业废水中加入NaOH,生成氢氧化铜沉淀,除去铜离子,再加入氯化钡除去硫酸根离子,之后加入碳酸钠除去过量的钡离子,然后过滤,向滤液中加入适量的盐酸除去碳酸根和氢氧根,得到氯化钠溶液。
【详解】A.工业废水中加入NaOH,生成氢氧化铜沉淀,除去铜离子,A正确;
B.根据分析,出去铜离子后,再加入氯化钡除去硫酸根离子,试剂a为氯化钡,B错误;
C.操作X为分离沉淀和溶液,为过滤,C正确;
D.根据分析最后向滤液中加入适量的盐酸除去碳酸根和氢氧根,得到氯化钠溶液,D正确;
故选B。
(2025-2026高一上·上海市浦东中学·期中)海水中含有大量的氯化钠,是生活中和人体内不可或缺的物质,也被用来生产氯气以及其他含氯和含钠制品。
2.氯元素有35Cl和37Cl两种同位素。已知
核素符号
原子质量
丰度
35Cl
34.969
75.77%
37Cl
36.966
24.23%
以下说法正确的是__________ (单选) 。
A.75.77%指的是35Cl在自然界中的质量分数
B.以上两种氯原子的性质相同
C.根据以上信息,可以求出氯元素的平均相对原子质量
D.氯元素的平均近似相对原子质量,就是氯元素的平均相对原子质量取整数
3.海水中溶解有各种盐分,其中含量最多的是氯化钠,通过“海水晒盐”可以从海水中获得粗盐。“海水晒盐”的原理在化学上称为__________ (单选) 。
A.蒸发结晶 B.冷却结晶 C.萃取 D.升温结晶
4.得到的粗盐溶液中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。制备精盐的各步操作流程如下:
(1)第②④步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4和CaCl2,需要加入的试剂依次是_______________、____________(填化学式)。
(2)第④步试剂加入后新得到的沉淀是_____________。(填化学式)
(3)检验滤液中已除净的方法:_______________________________________________。
(4)第⑥步操作中发生反应的化学方程式为(一个即可)___________________________。
【答案】2.C 3.A 4.BaCl2 Na2CO3 CaCO3、BaCO3 取少量滤液滴加稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,无明显现象 NaOH+HCl=NaCl+H2O或Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
【详解】2.A.75.77%指的是在自然界中的原子百分数(即丰度),而非质量分数,A错误;
B.和是氯元素的两种同位素,它们的化学性质几乎相同,但物理性质不同,B错误;
C.元素的平均相对原子质量等于各同位素的相对原子质量与其丰度乘积之和,根据表中信息可以求出氯元素的平均相对原子质量,C正确;
D.氯元素的平均近似相对原子质量是各同位素的质量数与其丰度乘积之和,并非平均相对原子质量取整数,D错误;
故选C。
3.氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,因此从海水中提取食盐通常采用蒸发水分的方法使氯化钠结晶析出,该原理在化学上称为蒸发结晶,故选A。
4.(1) 粗盐提纯时,除去需加入过量的溶液,除去及过量的需加入过量的溶液。为确保将引入的杂质离子完全除去,溶液必须在溶液之后加入。结合流程可知,第②步加入的试剂为,第④步加入的试剂为。
(2) 第④步加入过量的溶液,与原溶液中的以及第②步中的过量发生反应,生成的新沉淀为和。
(3) 检验是否除净,即检验第⑤步得到的滤液中是否还含有。由于滤液中含有过量的,其中的会干扰的检验,故操作方法为:取少量滤液于试管中,先加入足量稀盐酸酸化以排除的干扰,然后再滴加溶液,若无白色沉淀生成,则说明已除净。
(4) 第⑤步过滤后,滤液中的溶质除了外,还含有过量的和。第⑥步加入盐酸是为了中和过量的并除去,发生的化学方程式为或。
(2025-2026高一上·上海市浦东新区六校联考·期中)海水是巨大的资源宝库,可进行综合利用,海水淡化工厂获得的粗盐中含有SO、Ca2+、Mg2+等杂质离子,实验室用粗盐制精盐的流程如下。
回答下列问题:
5.下列实验中,不能达到实验目的的是___________。(双选)
A.装置甲:配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
B.装置乙:分离粗盐水中的不溶物
C.通过蒸馏方法将海水中的无机盐除去
D.从提纯后的NaCl溶液获得NaCl晶体
6.步骤②中BaCl2溶液要稍过量,请描述检验BaCl2溶液是否过量的方法:___________。
7.步骤④中加入过量Na2CO3溶液时生成的沉淀为___________。
8.步骤⑤中需要用的玻璃仪器,除烧杯和玻璃棒还需要___________。
A.分液漏斗 B.长颈漏斗 C.漏斗 D.量筒
9.步骤⑥中盐酸调节pH至3~4,除去的离子有___________。(双选)
A. B. C. D.
将海水制盐后残留于盐池内的母液蒸发冷却后析出的氯化镁结晶,是制作豆腐常用的凝固剂,蛋白质分子表面带有负电荷,镁离子(Mg²⁺)能有效地中和蛋白质分子表面的负电荷,破坏其稳定性,能使豆浆中蛋白质聚沉为豆腐。
10.下列选项中,与豆腐形成原理相同的是___________。(双选)
A.长江三角洲的形成
B.血液透析
C.向NaOH溶液中加饱和FeCl3溶液
D.手上细小的伤口,可以涂上FeCl3溶液止血
11.利用超显微镜,可以观察豆浆中分散质粒子的直径大致范围在___________ m之间。区分胶体可利用___________。
12.若将豆浆装入U型管中,插入电极后通直流电,发现___________极(选填“阴”或“阳”)附近颜色加深,产生这一现象利用了胶体的___________性质。
【答案】5.AC 6.取上层清液于试管,向其中滴加稀硫酸,若有白色沉淀生成,则证明BaCl2溶液已过量,反之,则未过量 7.CaCO3、BaCO3 8.C 9.BC 10.AD 11.1×10-9~1×10-7 丁达尔效应 12.阳 电泳
【分析】粗盐除NaCl外,还含有SO、Ca2+、Mg2+等杂质离子,加水溶解后,加入过量的BaCl2溶液,沉淀溶液中的,再加入过量的NaOH溶液,沉淀溶液中的Mg2+,再加入过量的Na2CO3溶液,沉淀溶液中的Ca2+,同时沉淀过量的Ba2+,过滤,滤去BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3沉淀以及泥沙,向滤液中加入盐酸,除去过量的NaOH和Na2CO3溶液,将得到的溶液进行蒸发浓缩,同时使过量的HCl挥发,然后冷却结晶,洗涤、烘干,从而得到纯净的精盐,据此分析;
【详解】5.A.在配制一定物质的量浓度的NaCl溶液最后进行定容操作中,当液面离刻度线1~2 cm时,应改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水至溶液的凹液面刻度线相切,操作不合理,A符合题意;
B.过滤分离粗盐中的不溶物时,操作关键为“一贴”、“二低”、“三靠”,用玻璃棒引流,操作规范、合理,B不符题意;
C.将海水中的无机盐除去,得到纯净的淡水的分离提纯方法为蒸馏,温度计水银球的位置应该在支管口处,C符合题意;
D.从提纯后的NaCl溶液获得NaCl晶体,可采用蒸发结晶的方法,蒸发结晶时需用玻璃棒搅拌,防止局部过热,造成液体飞溅,操作合理,D不符题意;
故选AC;
6.步骤②中BaCl2溶液要稍过量,检验BaCl2溶液是否过量的方法是取上层清液于试管,向其中滴加稀硫酸,若有白色沉淀生成,则证明 BaCl2 溶液已过量,反之,则未过量;
7.由分析可知,步骤④中加入过量Na2CO3溶液时生成的沉淀为CaCO3、BaCO3;
8.由分析可知,步骤⑤的操作为过滤,其中需要用的玻璃仪器,除烧杯和玻璃棒还需要漏斗,分液漏斗是进行分液操作的仪器,长颈漏斗和恒压滴液漏斗均是向固体中添加一定量液体的仪器,故选C;
9.由分析可知,步骤⑥中盐酸调节pH至3~4,除去的离子有OH-和,故选BC;
10.用石膏或盐卤点制豆腐,利用的是胶体的聚沉;
A.长江三角洲的形成,发生的是胶体的聚沉,A正确;
B.血液透析,发生的是胶体的渗析,B错误;
C.向NaOH溶液中加饱和FeCl3溶液出现红褐色沉淀,发生的是复分解反应,C错误;
D.利用FeCl3溶液使得血液胶体聚沉,从而使伤口愈合,D正确;
故选AD;
11.胶体分散系中分散质粒子的直径介于1~100 nm 范围,即1×10-9~1×10-7 m;检验胶体可以用激光笔照射胶体,观察到一条光亮的“通路”,即丁达尔效应;
12.豆浆的胶粒与负电荷基团紧密结合,导致其胶粒带负电荷,通电后胶粒向正极移动,发现阳极附近颜色加深,产生这一现象利用了胶体的电泳性质。
(2025-2026高一上·上海市高桥中学·期中)通过海水晾晒可得粗盐,粗盐中除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,需要提纯后才能综合利用。某同学利用给定试剂NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液和盐酸,设计了如图粗盐精制的实验流程。
13.加入盐酸的作用是____________________________。
14.以下关于试剂a、b、c的顺序合理的是(不定项)_______。
A.NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液 B.Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液
C.NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液 D.BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液
15.试剂a、b、c均需过量,原因是_______________________。
16.加入Na2CO3后,得到的沉淀是_________________(填化学式)。
17.写出操作⑥的名称_____________。
18.写出检验溶液中的硫酸根离子已经除干净的方法____________________________________________。
19.最后得到的精盐中氯化钠质量______原粗盐中氯化钠质量(填涂“A.>”、“B.=”或“C.<”)。
【答案】13.除去过量的NaOH和Na2CO3 14.AD 15.保证杂质离子全部除去 16.CaCO3、BaCO3 17.蒸发(结晶) 18.静置,取(或向)上层清液,继续滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则硫酸根离子已除干净 19.A
【分析】粗盐提纯的整体解题关键在于除杂试剂的选择与添加顺序。粗盐溶于水后过滤,除去泥沙等不溶性杂质。滤液中含有、、等可溶性杂质离子。为了除去这些杂质,需加入过量的溶液(除去)、溶液(除去)和溶液(除去及过量引入的)。关键原则是:为了保证过量的能被完全除去,溶液必须在溶液之后加入。过滤除去所有沉淀后,滤液中会残留过量的和,此时需加入适量盐酸调节pH将其除去,最后通过蒸发结晶即可得到精盐。
【详解】13.经过加入试剂a、b、c并过滤后,滤液中除了含有外,还含有为了除杂而过量加入的和。加入盐酸可以与它们发生反应生成、和,从而达到除去过量和的作用。
14.除杂过程中,需加入过量的溶液(除去)、溶液(除去)和溶液(除去及过量引入的)。关键原则是:为了保证过量的能被完全除去,溶液必须在溶液之后加入,故选AD。
15.为了使溶液中的杂质离子(、、)能够充分反应并沉淀完全,所加的除杂试剂均需要过量。
16.加入溶液的作用是除去原溶液中的以及除杂过程中引入的过量,生成的沉淀化学式分别为和。
17.操作⑥是从提纯后的氯化钠水溶液中获取氯化钠固体,该分离操作的名称为蒸发(结晶)。
18. 检验是否除尽,可利用其与反应生成不溶于酸的白色沉淀的性质。具体操作为:静置,取上层清液于试管中,继续滴加少量溶液,若无白色沉淀生成,则说明硫酸根离子已经除干净。
19.在整个除杂过程中,加入的、以及最后加入的盐酸发生反应,均生成了氯化钠。因此,最后得到的精盐中氯化钠的质量大于原粗盐中氯化钠的质量,故选A。
20.(2025-2026高一上·上海市杨浦高级中学·期中)海水中提取粗盐主要含有氯化钠,还含有少量的、和,不符合氯碱工业电解要求,因此必须经过精制。以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下:
(1)进行操作②所需仪器除了铁架台(带铁圈),还需要玻璃仪器:烧杯、___________。
(2)操作④的名称是___________。
(3)实验室中进行粗食盐水的精制,为了除去粗食盐中的、、及泥沙,可将粗食盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量溶液⑤加过量溶液,其中正确的操作顺序___________。
A.②⑤④①③ B.④①②⑤③ C.①④②⑤③ D.⑤②④①③
(4)有同学认为使用代替和,能够节省试剂并同样达到去除杂质离子的效果,请你结合表中的信息,判断该方案是否可行并说明理由___________。
溶解度及价格
Ba(OH)2
S(g/100 g水)
3.89
35.7
53
价格(元/t)
5500
3000
2000
海水中杂质离子的含量
海水中杂质离子的含量
mol/1 L海水
0.013
0.056
0.034
(5)电解饱和溶液的化学方程式___________。
(6)若电解过程中有少量产生,则电解产生的___________(填“>”或“=”或“<”)
(7)如图为某同学设计的电解饱和食盐水装置,蛋壳内外均盛有饱和食盐水,下列说法正确的是___________。
A.电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,呈红色
B.蛋壳表面缠绕的铁丝上发生还原反应
C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D.电解一段时间,蛋壳外溶液的下降
(8)为检验提纯后精盐的纯度,需配制溶液,需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外还有___________,经计算需要用电子天平称取NaCl的质量为___________g。
(9)下列说法正确的是___________。
A.容量瓶上标有刻度线、温度和容积,使用前先检查是否漏水
B.容量瓶要用蒸馏水洗净,待干燥后才能使用
C.定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏高
D.未冷却至室温就转移定容,所配溶液浓度偏低
【答案】(1)漏斗和玻璃棒
(2)蒸发
(3)AD
(4)从价格对比,使用高于和,使用代替和时,过量较多,需额外步骤去除Ba²⁺所使用的Na2CO3;从效率和环保对比,使用时需要配制的溶质量远高于和;故使用代替和综合成本更高,该方案不可行
(5)
(6)>
(7)B
(8) 500 mL容量瓶和量筒 5.850
(9)AC
【分析】海水中提取粗盐主要含有氯化钠,还含有少量的、和,用化学沉淀法去除粗盐中的、和,所选试剂分别是碳酸钠溶液,氢氧化钠溶液和氯化钡溶液。Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入,其作用除了除去Ca2+外,还要除去过量的Ba2+,过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠,故滤液中需加入盐酸,调节溶液的pH等于7,得到氯化钠溶液,经蒸发浓缩得到饱和食盐水,电解得到氢气、氯气和10%氢氧化钠溶液和16%氯化钠的混合溶液,进一步得到50%氢氧化钠溶液和氯化钠晶体,据此分析;
【详解】(1)过滤需要除了铁架台(带铁圈),还需要玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;
(2)分析,操作④的名称是蒸发;
(3)在实验室中进行粗食盐水的精制时,为了除去粗食盐中的、、及泥沙,可将粗食盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤②加过量的NaOH溶液③加适量盐酸④加过量溶液⑤加过量溶液,结合分析可知,其中正确的操作顺序是②⑤④①③或⑤②④①③;
选AD;
(4)根据题目所给信息计算:
Ba(OH)2
mol/1 L海水所用药品物质的量(mol)
0.056
0.034
0.112
mol/1 L海水所用药品质量
mol/1 L海水所用药品价格
0.053
0.021
0.009
mol/1 L海水所用药品配成饱和溶液所需水的质量(g)
246.2
19.8
8.45
,从价格对比,使用高于和,使用代替和时,过量较多,需使用更多的Na2CO3来除过量的Ba²⁺;从效率和环保对比,使用时需要配制的溶质量远高于和;故使用代替和综合成本更高,该方案不可行;
(5)电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气,化学方程式为
(6)电解饱和食盐水,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为;阴极上氢离子放电生成氢气,同时溶液中生成氢氧化钠,电极反应为,若电解过程中有少量产生,说明生成的氢氧根在阳极失电子,则电解产生的>;
(7)电解饱和食盐水,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为;阴极上氢离子放电生成氢气,同时溶液中生成氢氧化钠,电极反应为,据此分析;
A.蛋壳内溶液为阳极区,氯离子放电生成氯气,溶液中无大量氢氧根离子,电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,不变色,A错误;
B.铁丝与电源负极相连,作阴极,在阴极上发生还原反应,B正确;
C.铁丝与电源负极相连,作阴极,溶液中的水得电子生成氢气,铁丝表面生成的气体是氢气,氢气不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,C错误;
D.铁丝与电源负极相连,作阴极,溶液中的水得电子生成氢气,,蛋壳外溶液的增大,D错误;
故选B;
(8)配制用到的玻璃仪器有500 mL容量瓶、玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管;实验室没有规格是400 mL的容量瓶,配制溶液选择仪器标准是大而近,则应该配制的溶液,需要NaCl的质量是,经计算需要用电子天平称取NaCl的质量为5.850 g;
(9)A.容量瓶上标有刻度线、温度(一般为20℃)和容积,使用前先检查是否漏水,A正确;
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,无需待干燥,对配制无影响,B错误;
C.定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,C正确;
D.未冷却至室温就转移定容,所加蒸馏水体积偏小,配溶液浓度偏高,D错误;
故选AC。
21.(2025-2026高一上·上海市控江中学·期中)水是重要的资源,地球上的水虽然很多,但绝大多数为海水,淡水资源仅占0.26%。海水的淡化可以大大增加淡水总量。有一种在野外海水淡化的简易装置是将一根空心铜管绕成螺旋状,一头连接一个不锈钢瓶,瓶中装有海水,将不锈钢瓶加热,铜管的另一头就会慢慢流出淡水。
(1)这种海水淡化方法的原理是______。
A.过滤 B.蒸发 C.蒸馏 D.渗析
(2)工业上海水淡化很少利用这种原理,你猜测这种方法的缺点可能是______。
通过海水淡化后得到的浓盐水除外,还含有、、(即含有、、等杂质离子),需要提纯后才能综合利用。某同学利用NaOH溶液、溶液、溶液和盐酸,设计了如图所示粗盐水精制的实验流程。
(3)③中加入盐酸的作用是______,盐酸的用量应当______。
A.少量 B.适量 C.过量
(4)以下关于试剂a、b、c的顺序合理的是______(不定项选择)。
A.溶液、溶液、溶液
B.溶液、溶液、溶液
C.溶液、溶液、溶液
D.溶液、溶液、溶液
(5)试剂a、b、c均需过量,原因是______。
(6)加入后,得到的沉淀是______(填化学式)。
(7)所得精盐水经过______操作可以制得精盐。
A.蒸发至有大量固体析出,用余热蒸干
B.蒸发至有大量固体析出,趁热过滤
C.蒸发浓缩至表面有晶膜生成,冷却过滤
D.蒸发浓缩至表面有晶膜生成,趁热过滤
(8)若称取粗盐为克,最后所得精盐为,据此能否计算该粗盐样品中的氯化钠的含量?______(填“能”或“不能”)若能,请写出计算结果,若不能,请解释原因:______。
(9)写出检验溶液中的硫酸根离子已经除干净的方法:______。
另有两种方案进行粗盐水精制提纯。
方案1:向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为]除去,再通入含、的工业废气与生成沉淀除;
方案2:向粗盐水中加入石灰乳除去,再加入碳酸钠溶液除去。
(10)请用化学方程式表示方案1中通入工业废气后发生的反应______。
(11)相比于方案2,方案1的优点是______。
(12)已知粗盐水中含量为,含量为,现用方案2提纯该粗盐水,求需要加入石灰乳[以的量计]物质的量______。和碳酸钠的物质的量______。(写出计算过程)
精制、浓缩可得到饱和食盐水,进一步电解可以制得一系列化工产品。
(13)如图所示实验室模拟电解装置中,石墨棒作______极,电解液在______极附近变红色。
(14)导管导出的气体可以用______溶液检验;电解饱和食盐水的化学反应方程式为______。
(15)图中方法制得的固体烧碱中可能混有少量,请写出检验烧碱中是否混有的实验方案:______。
(16)工业上利用与反应制氯化氢时使用过量的,理由是______。
A.氯气有毒 B.氯气可溶于水 C.氢气密度小
(17)某同学欲证明盐酸与氯化氢气体性质不同,他分别向、、三支洁净试管中各放入一片干燥的蓝色石蕊试纸,然后往A试管内加入盐酸,试纸显______色,往B试管中通入干燥的氯化氢气体,试纸显______色。最后向C试管中加入物质______(填化学式),他之所以加入这种物质的理由是______。
【答案】(1)C
(2)能耗高;淡水产量低
(3) 除去过量的NaOH和 B
(4)AD
(5)保证杂质离子全部除去
(6)
(7)A
(8) 不能 在粗盐除杂过程中引入了和,生成了新氯化钠
(9)取上层清液,继续滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀,则硫酸根离子已除尽
(10)
(11)可变废为宝,将粗盐杂质转化为铵盐,产生氮肥;减少了 等有害工业气体的排放
(12)
(13) 阳 阴
(14) 淀粉碘化钾
(15)取少量烧碱样品溶于水,先加过量稀硝酸,再滴加溶液,若产生白色沉淀,说明混有
(16)A
(17) 红 蓝 证明单独的水不能使蓝色石蕊试纸变色
【分析】粗盐中除NaCl外,还含有、、(即含有、、等杂质离子),先加入氯化钡溶液以除去,后加入碳酸钠溶液以除去及多余,氢氧化钠溶液加入可除去,三种试剂添加顺序只需保证氯化钡溶液加在碳酸钠溶液前面,其他顺序无要求,最后加入盐酸以除去多余的碳酸钠和氢氧化钠,得精盐水。
【详解】(1)由题可知,这种海水淡化方法的原理是蒸馏,故答案选C;
(2)工业上海水淡化少用此原理,是因为该方法能耗高(需要持续加热)、淡水产量低,不适合大规模工业化生产,故答案为:能耗高;淡水产量低;
(3)加入适量盐酸可除去过量的NaOH和,故答案为:除去过量的NaOH和;B;
(4)根据分析可知,氯化钡溶液需在碳酸钠溶液前加入,多余的可借助碳酸钠溶液除去,答案选AD;
(5)加入试剂均需过量,以保证杂质离子全部除去,故答案为:保证杂质离子全部除去;
(6)加入碳酸钠溶液可除去及多余,则形成沉淀:,故答案为:;
(7)精盐水经过蒸发至有大量固体析出,用余热蒸干以获得精盐(蒸发结晶),故答案选A;
(8)在粗盐除杂过程中引入了和,生成了新氯化钠,无法计算粗盐样品中的氯化钠的含量,故答案为:不能;在粗盐除杂过程中引入了和,生成了新氯化钠;
(9)检验溶液中的硫酸根离子已经除干净的方法:取上层清液,继续滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀,则硫酸根离子已除尽;
(10)通入含、的工业废气与生成沉淀除,生成碳酸钙和氯化铵,发生反应的化学方程式为:;
(11)相比于方案2,方案1的优点是可变废为宝,将粗盐杂质转化为铵盐,产生氮肥;减少了 等有害工业气体的排放,更加环保,故答案为:可变废为宝,将粗盐杂质转化为铵盐,产生氮肥;减少了 等有害工业气体的排放;
(12)该粗盐水中,,。根据反应,需要的物质的量为,同时生成 。需要除去的总的物质的量为。根据反应,需要的物质的量为。
(13)由图可知,石墨棒连接直流电源的正极,作阳极;电解液中,阴极附近放电生成,浓度增大,使酚酞变红,故答案为:阳;阴;
(14)导管b(阳极)导出的气体是,可用淀粉碘化钾溶液检验,使淀粉碘化钾溶液变蓝;电解饱和食盐水的方程式:,故答案为:淀粉碘化钾溶液;;
(15)检验烧碱中是否混有即检验是否存在离子,实验方案为:取少量烧碱样品溶于水,先加过量稀硝酸,再滴加溶液,若产生白色沉淀,说明混有;
(16)过量可使有毒的充分反应,避免残留污染,故答案选A;
(17)A试管(盐酸):盐酸含和,干燥蓝色石蕊试纸遇酸显红色;
B试管(干燥氯化氢气体):无,试纸仍显蓝色;
通过B试管中实验已经说明单独的氯化氢气体不能使蓝色石蕊试纸变色,还需要进一步证明单独的水也不能使使蓝色石蕊试纸变色,那么需要利用控制变量法向C试管中单独加入水进行试验,水的化学式为H2O。
考点02 电解饱和食盐水与氯碱工业
(2025-2026高一上·上海市外国语大学附属浦东外国语学校·期中)1929年,我国著名的实业家吴蕴初先生在上海创建了天原化工厂,工厂生产利用的化学反应原理为电解饱和食盐水,根据电解饱和食盐水装置示意图,回答下列问题:
1.电解饱和食盐水的总反应化学方程式为:________________________________________。
2.碳棒为__________极,向U形管两侧分别滴加酚酞溶液,则开始通电后__________(填“a”或“b”)附近溶液变红。
3.NaCl中正离子的电子式为__________。
4.氯元素有和这两种常见的核素,它们可组成三种双原子分子,分别为、和,这三种分子属于__________。
A.同位素 B.同素异形体 C.同种物质
5.已知氯元素的近似相对原子质量为35.5,则自然界中由和这两种核素组成的三种分子的数目之比__________。
A.1∶1∶1 B.9∶6∶1 C.1∶6∶9 D.3∶3∶1
将收集到的通入碘化钾溶液中,随后将溶液转移入分液漏斗,并加入萃取剂,主要操作步骤如图:
6.图2中的分液漏斗中下层液体呈紫色,该同学所采用的萃取剂可能是________。
A.酒精 B.苯 C. D.水
7.分液时上层液体从__________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
8.请写出该实验中涉及的反应方程式:________________________________。
【答案】1. 2. 阳 a 3. 4.C 5.B 6.C 7.上口倒出 8.
【分析】该装置已给出电源的正负极,因此a极为阴极,a极电极反应方程式为; b极为阳极,b极电极反应方程式为:。
【详解】1.通常通过电解饱和食盐水的方式来制得氯气,电解饱和食盐水的总反应化学方程式为:;
2.碳棒与电源的正极相连,因此为阳极;a极电极反应方程式为,反应会生成使溶液碱性增强,导致酚酞溶液变红,因此a极附近溶液变红;
3.正离子为,其电子式为;
4.同位素是指质子数相同而中子数不同的原子;同素异形体是指同种元素组成的不同单质;这三种分子都是由氯元素组成的氯气单质,化学性质相同,属于同种物质;
故选C;
5.设的丰度为x,则的丰度为1-x。根据相对原子质量:,解得。故与的原子个数比为。形成双原子分子的数目比为;
故选B;
6.下层液体呈紫色说明萃取剂密度比水大且不溶于水,四个选项中只有四氯化碳符合;
故选C;
7.分液时,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出;
8.氧化生成和KCl,反应方程式为:。
9.(2025-2026高一上·上海市浦东新区六校联考·期中)工业氯气通过电解饱和食盐水制得
(1)电解饱和食盐水的化学反应方程式为___________。
(2)图(1)中,铁棒作___________极;导管b出来的气体可以用___________检验。
(3)图(1)实验结束后往U型管两端滴入酚酞试液,左端等看到什么现象:___________。
(4)图(1)方法制得的固体烧碱中可能混有少量NaCl,请写出检验是否混有NaCl的实验方法:___________。
【答案】(1)
(2) 阴极 湿润的淀粉碘化钾试纸
(3)溶液变红色
(4)取样于试管中,加水溶解,先加过量稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若出现白色沉淀则证明有NaCl
【分析】U型管内电解饱和食盐水,铁棒与外接电源负极相连作阴极,石墨棒与外接电源正极相连作阳极,阴极生成氢气,阳极生成氯气,电解后U型管内为NaOH溶液。
【详解】(1)电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠,化学方程式为。
(2)铁棒与外接电源负极相连作阴极,石墨棒与外接电源正极相连作阳极,阳极发生失电子氧化反应,则导管b产生氯气,可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。
(3)电解饱和食盐水后溶液组成为NaOH和水,其中左侧水放电,生成氢气和氢氧根离子,则加入酚酞后溶液变红色。
(4)取少量固体于试管中加水溶解,加入足量硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若出现白色沉淀,证明混有NaCl,若没有明显现象,证明没有混有NaCl。
(2025-2026高一上·上海市浦东中学·期中)十九世纪末工业上开始通过电解饱和食盐水的方法制备氯气、氢气和烧碱,并以它们为原料生产一系列含氯、含钠产品(氯碱工业),请回答下列问题。
10.(1)天原化工厂是我国最早的氯碱企业,其创始人是__________ (单选)。
A.侯德榜 B.吴蕴初 C.荣毅仁 D.戴安邦
(2)写出电解饱和食盐水的化学方程式:______________________________。其阳极产物为__________,可以用___________检验,现象为____________________。
11.写出铁和氯气反应的方程式:_____________________________________。
12.某校课外化学小组设计如下装置制备少量氯气并进行系列实验(夹持及加热仪器已略)
已知:A中发生反应的原理是:MnO2 +4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑+2H2O
(1)①仪器a的名称是___________。
(2)根据反应原理推测生成的氯气中可能会有的气体有:水蒸气和 ________(填化学式)。装置B中可以除去其中的一种杂质,同时装置B亦可监测C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象:______________。
(3)装置C是为了验证氯气具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处应依次放入________ (单选)。
选项
A
B
C
D
I
干燥的有色布条
干燥的有色布条
湿润的有色布条
湿润的有色布条
Ⅱ
碱石灰
无水氯化钙
碱石灰
无水氯化钙
Ⅲ
湿润的有色布条
湿润的有色布条
干燥的有色布条
干燥的有色布条
(4)装置F中盛放的是氢氧化钠溶液,其作用是____________________。
【答案】10.B 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 氯气 湿润的淀粉碘化钾试纸 试纸变蓝 11.2Fe+3Cl22FeCl3 12.分液漏斗 HCl 长颈漏斗内液面上升 D 吸收氯气,防止环境污染
【详解】10. (1)天原化工厂是我国最早的氯碱企业,其创始人是吴蕴初,故选B。
(2) 工业上电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,化学方程式为。电解池中阳极发生氧化反应,氯离子失电子生成氯气,故阳极产物为。氯气具有强氧化性,能将碘离子氧化为碘单质,碘遇淀粉变蓝,故可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,现象为试纸变蓝。
11.铁在氯气中燃烧生成氯化铁,反应的化学方程式为。
12.(1) 根据仪器构造可知,仪器a为分液漏斗。
(2) 浓盐酸具有挥发性,加热会促进其挥发,故生成的氯气中混有水蒸气和。装置B中盛有饱和食盐水,可用于除去氯气中的气体。若装置C发生堵塞,装置B中气体压强增大,会将锥形瓶中的液体压入长颈漏斗中,导致长颈漏斗中液面上升,形成一段水柱。
(3) 验证氯气是否具有漂白性,需通过对比实验证明干燥的氯气无漂白性,湿润的氯气(即次氯酸)有漂白性。从B中出来的气体含有水蒸气,可先通过湿润的有色布条(I处),观察到布条褪色;然后通过干燥剂除去水蒸气,由于氯气能与碱性干燥剂(如碱石灰)反应,故II处应选用中性或酸性干燥剂,如无水氯化钙;最后将干燥的氯气通入干燥的有色布条(III处),观察到布条不褪色。故选D。
(4) 氯气有毒,直接排放会污染空气,且氯气能与氢氧化钠溶液反应,故装置F中盛放氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的氯气,防止污染环境。
(2025-2026高一上·上海市高桥中学·期中)吴蕴初带领技术人员经过艰难的探索,创造了天原化工厂,为振兴民族工业做出了卓越贡献,其中氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取氢氧化钠的工艺流程示意图如下:
完成下列填空:
13.氯碱工业的基础是电解饱和食盐水,该反应的离子方程式为________________________________。
14.氯气在_______极(填涂“A.阳”或“B.阴”)上产生,检验氯气的方法_________________________________________________________________________。
15.若使用粗盐配制食盐水、进行电解,则阴极区可能出现_________________________。
16.实验室用足量二氧化锰与50mL 12mol·L-1浓盐酸共热制取氯气,生成氯气_____0.15 mol(不考虑盐酸挥发,填涂“A.>”、“B.=”或“C.<”),该反应中浓盐酸体现了(不定项)_______。
A.酸性 B.氧化性 C.还原性
17.产生的氯气通入紫色石蕊试液,描述现象并分析原因________________________________________。
18.产生的氯气可以与碱反应制备漂白剂、消毒剂,比氯气更易存储和使用,但需密封避光保存。
写出漂白粉失效的化学方程式___________________________________________________________。
【答案】13. 14.A 用湿润的淀粉碘化钾试纸(或淀粉碘化钾试液)检验,若变蓝则为氯气 15.出现白色沉淀 16.C AC 17.溶液先变红后褪色;氯气与水生成盐酸、次氯酸,使石蕊变红,又因生成次氯酸有强氧化性(漂白性),使石蕊褪色
18. 、
【分析】该氯碱工业工艺流程以粗盐为原料,先加水化盐得到粗盐水,向其中加入、精制除杂,分离出沉淀物后得到精制饱和食盐水;精制盐水送入电解工序,电解生成、,同时得到含10%和16%的混合溶液;该混合溶液进入脱盐工序,分离出高浓度的50%溶液,同时析出晶体,析出的晶体可返回化盐步骤循环利用,提升原料利用率。
【详解】13.电解饱和食盐水时,在阳极失电子生成,在阴极得电子生成和,配平后得到该离子方程式:。
14.阳极发生氧化反应,优先失电子生成;氯气可将氧化为,淀粉遇变蓝,因此检验氯气的方法是:用湿润的淀粉碘化钾试纸(或淀粉碘化钾试液)检验,若变蓝则为氯气。
15.粗盐中含有、等杂质阳离子,电解时阴极区生成大量,、会与结合生成白色的氢氧化物沉淀。
16.50 mL 12 mol/L浓盐酸中HCl总物质的量为,若HCl完全反应,根据反应方程式知,理论生成0.15 mol ,但随着反应进行,浓盐酸逐渐变稀,稀盐酸与不反应,因此实际生成氯气小于0.15 mol,故选C。该反应中部分HCl转化为,体现酸性;部分HCl中Cl元素从-1价升高为0价,被氧化,体现还原性,故选AC。
17.氯气与水反应生成HCl和HClO,生成的两种酸使溶液呈酸性,石蕊遇酸变红;而HClO具有强氧化性(漂白性),会将有色的石蕊有机色素氧化破坏,因此红色随后褪去。
18.漂白粉的有效成分为,在空气中接触和水蒸气会生成不稳定的HClO,HClO见光易分解,最终失去漂白能力,化学方程式为: 、。
(2025-2026高一上·上海市复旦大学附属中学·期中)上世纪30年代,吴蕴初研发了通过电解饱和食盐水生产盐酸、烧碱和漂白粉的工艺,创办了天原电化厂。
某研究小组利用图中的实验装置模拟工业上用电解饱和食盐水的产物制备盐酸的工艺。
19.电解饱和食盐水的化学方程式为___________。
20.倒置的漏斗的作用是___________。实验时漏斗中观察到的现象是___________。
21.实验过程中,B极连接电源的___________(填写电源电极名称),理由是___________。
22.打开活塞K,取制得的盐酸,加水稀释成,取稀释液,恰好与的溶液完全反应,则制得盐酸的浓度是___________。(写出计算过程)
实验室制备氯气时,当盐酸达到一个临界浓度时,反应就会停止。为测定反应残余液中盐酸的临界浓度,探究小组同学提出了实验方案:利用余酸与足量反应,测量生成的体积。
23.实验室制备氯气的化学方程式是___________。
24.搭建好装置后,如何检查装置的气密性?___________。
25.调节水准管,使液面相平后,使形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是倾斜形管,___________。
A.将倒入余液 B.将余液倒入
26.反应完毕后,冷却至室温后,读数时发现水准管液面高于量气管,则测得的盐酸的临界浓度___________。
A.偏大 B.偏小 C.无影响
27.某金属与氯气反应后质量增加,该金属可能是___________。
A. B. C. D.
28.【不定项】向装有一瓶氯气的集气瓶中添加适量的蒸馏水,振荡,先利用注射器滴加溶液,再利用注射器滴加稀盐酸,用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是___________。
A.阶段①说明氯气溶于水,溶于水的氯气全部与水反应
B.阶段②的压强变小,该过程与制备84消毒液的原理相同
C.阶段③的压强变大,该过程是分解产生的原因
D.若将换成,所得的压强变化趋势与图2相似
【答案】19. 20.便于氯化氢气体被水吸收,防止气体扩散到空气中 有苍白色火焰,产生白雾 21.正极 因为燃烧时氢气在外管,氯气在内管,所以B极产生氯气,为阳极,阳极与电源的正极相连 22. 23.(浓) 24.加蒸馏水使水准管液面高于量气管液面,放置一段时间液面差不变 25.A 26.B 27.A 28.BD
【详解】19.电解饱和食盐水的产物为氢氧化钠、氯气和氢气,方程式为:;
20.电解饱和食盐水在两电极上产生的氢气和氯气在倒置漏斗处混合点燃,倒置的漏斗的作用是便于氯化氢气体被水吸收,防止气体扩散到空气中,氢气在氯气中燃烧,观察到的现象是有苍白色火焰,产生白雾;
21.氢气在氯气中安静地燃烧,是让氢气在外管,氯气在内管,可燃性气体氢气只与附近的氯气先反应,空气膨胀不是特别剧烈,不会发生爆炸,同时避免有毒的氯气扩散,造成污染,电解饱和食盐水在阳极(B极)生成氯气进入内管,阴极(A极)生成氢氧化钠和氢气,气体进入外管,故B极与外电源正极相连;
22.稀释液中盐酸的物质的量等于氢氧化钠的物质的量,;
23.实验室用二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气,化学方程式是(浓);
24.搭建好装置后,加蒸馏水使水准管液面高于量气管液面,放置一段时间液面差不变,则气密性良好,以此来检测装置气密性;
25.为防止酸液附着试管壁导致误差,故应将倒入余液,故选A;
26.反应放热,温度高会使气体体积膨胀,故反应完毕后,需冷却至室温后再读数,读数时发现水准管液面高于量气管,会使量气管内压强大于外界压强,使测得的气体体积偏小,导致测得的盐酸的临界浓度偏小,故答案选B;
27.某金属与氯气反应后质量增加,增加的为氯气的质量,,转移电子;
A.失去电子需要金属的质量为,A符合题意;
B.失去电子需要金属的质量为,B不符合题意;
C.失去电子需要金属的质量为,C不符合题意;
D.失去电子需要金属的质量为,D不符合题意;
故答案选A。
28.A.阶段①瓶内压强减小,说明氯气溶于水,但无法说明溶于水的氯气全部与水反应,A错误;
B.阶段②的压强变小,使氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,该过程与制备84消毒液的原理相同,B正确;
C.阶段③的压强变大,使加入的盐酸与瓶内次氯酸钠发生反应生成氯气导致的,反应离子方程式为:,C错误;
D.若将换成,与相似,易溶于水且能与水发生反应,能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸钠和碳酸氢钠能与盐酸反应产生,故所得的压强变化趋势与图2相似,D正确;
故答案选BD。
试卷第1页,共3页
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专题05 粗盐提纯 电解饱和食盐水与氯碱工业
2大高频考点
考点01 粗盐提纯
考点02 电解饱和食盐水与氯碱工业
考点01 粗盐提纯
1.(2025-2026高一上·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)分某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、,欲除去其中的Cu2+、,设计工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.NaOH的作用为除去Cu2+ B.试剂a为Na2CO3溶液
C.操作X为过滤 D.试剂c的作用为除去过量的与OH-
(2025-2026高一上·上海市浦东中学·期中)海水中含有大量的氯化钠,是生活中和人体内不可或缺的物质,也被用来生产氯气以及其他含氯和含钠制品。
2.氯元素有35Cl和37Cl两种同位素。已知
核素符号
原子质量
丰度
35Cl
34.969
75.77%
37Cl
36.966
24.23%
以下说法正确的是__________ (单选) 。
A.75.77%指的是35Cl在自然界中的质量分数
B.以上两种氯原子的性质相同
C.根据以上信息,可以求出氯元素的平均相对原子质量
D.氯元素的平均近似相对原子质量,就是氯元素的平均相对原子质量取整数
3.海水中溶解有各种盐分,其中含量最多的是氯化钠,通过“海水晒盐”可以从海水中获得粗盐。“海水晒盐”的原理在化学上称为__________ (单选) 。
A.蒸发结晶 B.冷却结晶 C.萃取 D.升温结晶
4.得到的粗盐溶液中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。制备精盐的各步操作流程如下:
(1)第②④步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4和CaCl2,需要加入的试剂依次是_______________、____________(填化学式)。
(2)第④步试剂加入后新得到的沉淀是_____________。(填化学式)
(3)检验滤液中已除净的方法:_______________________________________________。
(4)第⑥步操作中发生反应的化学方程式为(一个即可)___________________________。
(2025-2026高一上·上海市浦东新区六校联考·期中)海水是巨大的资源宝库,可进行综合利用,海水淡化工厂获得的粗盐中含有SO、Ca2+、Mg2+等杂质离子,实验室用粗盐制精盐的流程如下。
回答下列问题:
5.下列实验中,不能达到实验目的的是___________。(双选)
A.装置甲:配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
B.装置乙:分离粗盐水中的不溶物
C.通过蒸馏方法将海水中的无机盐除去
D.从提纯后的NaCl溶液获得NaCl晶体
6.步骤②中BaCl2溶液要稍过量,请描述检验BaCl2溶液是否过量的方法:___________。
7.步骤④中加入过量Na2CO3溶液时生成的沉淀为___________。
8.步骤⑤中需要用的玻璃仪器,除烧杯和玻璃棒还需要___________。
A.分液漏斗 B.长颈漏斗 C.漏斗 D.量筒
9.步骤⑥中盐酸调节pH至3~4,除去的离子有___________。(双选)
A. B. C. D.
将海水制盐后残留于盐池内的母液蒸发冷却后析出的氯化镁结晶,是制作豆腐常用的凝固剂,蛋白质分子表面带有负电荷,镁离子(Mg²⁺)能有效地中和蛋白质分子表面的负电荷,破坏其稳定性,能使豆浆中蛋白质聚沉为豆腐。
10.下列选项中,与豆腐形成原理相同的是___________。(双选)
A.长江三角洲的形成
B.血液透析
C.向NaOH溶液中加饱和FeCl3溶液
D.手上细小的伤口,可以涂上FeCl3溶液止血
11.利用超显微镜,可以观察豆浆中分散质粒子的直径大致范围在___________ m之间。区分胶体可利用___________。
12.若将豆浆装入U型管中,插入电极后通直流电,发现___________极(选填“阴”或“阳”)附近颜色加深,产生这一现象利用了胶体的___________性质。
(2025-2026高一上·上海市高桥中学·期中)通过海水晾晒可得粗盐,粗盐中除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,需要提纯后才能综合利用。某同学利用给定试剂NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液和盐酸,设计了如图粗盐精制的实验流程。
13.加入盐酸的作用是____________________________。
14.以下关于试剂a、b、c的顺序合理的是(不定项)_______。
A.NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液 B.Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液
C.NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液 D.BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液
15.试剂a、b、c均需过量,原因是_______________________。
16.加入Na2CO3后,得到的沉淀是_________________(填化学式)。
17.写出操作⑥的名称_____________。
18.写出检验溶液中的硫酸根离子已经除干净的方法____________________________________________。
19.最后得到的精盐中氯化钠质量______原粗盐中氯化钠质量(填涂“A.>”、“B.=”或“C.<”)。
20.(2025-2026高一上·上海市杨浦高级中学·期中)海水中提取粗盐主要含有氯化钠,还含有少量的、和,不符合氯碱工业电解要求,因此必须经过精制。以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下:
(1)进行操作②所需仪器除了铁架台(带铁圈),还需要玻璃仪器:烧杯、___________。
(2)操作④的名称是___________。
(3)实验室中进行粗食盐水的精制,为了除去粗食盐中的、、及泥沙,可将粗食盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量溶液⑤加过量溶液,其中正确的操作顺序___________。
A.②⑤④①③ B.④①②⑤③ C.①④②⑤③ D.⑤②④①③
(4)有同学认为使用代替和,能够节省试剂并同样达到去除杂质离子的效果,请你结合表中的信息,判断该方案是否可行并说明理由___________。
溶解度及价格
Ba(OH)2
S(g/100 g水)
3.89
35.7
53
价格(元/t)
5500
3000
2000
海水中杂质离子的含量
海水中杂质离子的含量
mol/1 L海水
0.013
0.056
0.034
(5)电解饱和溶液的化学方程式___________。
(6)若电解过程中有少量产生,则电解产生的___________(填“>”或“=”或“<”)
(7)如图为某同学设计的电解饱和食盐水装置,蛋壳内外均盛有饱和食盐水,下列说法正确的是___________。
A.电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,呈红色
B.蛋壳表面缠绕的铁丝上发生还原反应
C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D.电解一段时间,蛋壳外溶液的下降
(8)为检验提纯后精盐的纯度,需配制溶液,需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外还有___________,经计算需要用电子天平称取NaCl的质量为___________g。
(9)下列说法正确的是___________。
A.容量瓶上标有刻度线、温度和容积,使用前先检查是否漏水
B.容量瓶要用蒸馏水洗净,待干燥后才能使用
C.定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏高
D.未冷却至室温就转移定容,所配溶液浓度偏低
Ba(OH)2
mol/1 L海水所用药品物质的量(mol)
0.056
0.034
0.112
mol/1 L海水所用药品质量
mol/1 L海水所用药品价格
0.053
0.021
0.009
mol/1 L海水所用药品配成饱和溶液所需水的质量(g)
246.2
19.8
8.45
21.(2025-2026高一上·上海市控江中学·期中)水是重要的资源,地球上的水虽然很多,但绝大多数为海水,淡水资源仅占0.26%。海水的淡化可以大大增加淡水总量。有一种在野外海水淡化的简易装置是将一根空心铜管绕成螺旋状,一头连接一个不锈钢瓶,瓶中装有海水,将不锈钢瓶加热,铜管的另一头就会慢慢流出淡水。
(1)这种海水淡化方法的原理是______。
A.过滤 B.蒸发 C.蒸馏 D.渗析
(2)工业上海水淡化很少利用这种原理,你猜测这种方法的缺点可能是______。
通过海水淡化后得到的浓盐水除外,还含有、、(即含有、、等杂质离子),需要提纯后才能综合利用。某同学利用NaOH溶液、溶液、溶液和盐酸,设计了如图所示粗盐水精制的实验流程。
(3)③中加入盐酸的作用是______,盐酸的用量应当______。
A.少量 B.适量 C.过量
(4)以下关于试剂a、b、c的顺序合理的是______(不定项选择)。
A.溶液、溶液、溶液
B.溶液、溶液、溶液
C.溶液、溶液、溶液
D.溶液、溶液、溶液
(5)试剂a、b、c均需过量,原因是______。
(6)加入后,得到的沉淀是______(填化学式)。
(7)所得精盐水经过______操作可以制得精盐。
A.蒸发至有大量固体析出,用余热蒸干
B.蒸发至有大量固体析出,趁热过滤
C.蒸发浓缩至表面有晶膜生成,冷却过滤
D.蒸发浓缩至表面有晶膜生成,趁热过滤
(8)若称取粗盐为克,最后所得精盐为,据此能否计算该粗盐样品中的氯化钠的含量?______(填“能”或“不能”)若能,请写出计算结果,若不能,请解释原因:______。
(9)写出检验溶液中的硫酸根离子已经除干净的方法:______。
另有两种方案进行粗盐水精制提纯。
方案1:向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为]除去,再通入含、的工业废气与生成沉淀除;
方案2:向粗盐水中加入石灰乳除去,再加入碳酸钠溶液除去。
(10)请用化学方程式表示方案1中通入工业废气后发生的反应______。
(11)相比于方案2,方案1的优点是______。
(12)已知粗盐水中含量为,含量为,现用方案2提纯该粗盐水,求需要加入石灰乳[以的量计]物质的量______。和碳酸钠的物质的量______。(写出计算过程)
精制、浓缩可得到饱和食盐水,进一步电解可以制得一系列化工产品。
(13)如图所示实验室模拟电解装置中,石墨棒作______极,电解液在______极附近变红色。
(14)导管导出的气体可以用______溶液检验;电解饱和食盐水的化学反应方程式为______。
(15)图中方法制得的固体烧碱中可能混有少量,请写出检验烧碱中是否混有的实验方案:______。
(16)工业上利用与反应制氯化氢时使用过量的,理由是______。
A.氯气有毒 B.氯气可溶于水 C.氢气密度小
(17)某同学欲证明盐酸与氯化氢气体性质不同,他分别向、、三支洁净试管中各放入一片干燥的蓝色石蕊试纸,然后往A试管内加入盐酸,试纸显______色,往B试管中通入干燥的氯化氢气体,试纸显______色。最后向C试管中加入物质______(填化学式),他之所以加入这种物质的理由是______。
考点02 电解饱和食盐水与氯碱工业
(2025-2026高一上·上海市外国语大学附属浦东外国语学校·期中)1929年,我国著名的实业家吴蕴初先生在上海创建了天原化工厂,工厂生产利用的化学反应原理为电解饱和食盐水,根据电解饱和食盐水装置示意图,回答下列问题:
1.电解饱和食盐水的总反应化学方程式为:________________________________________。
2.碳棒为__________极,向U形管两侧分别滴加酚酞溶液,则开始通电后__________(填“a”或“b”)附近溶液变红。
3.NaCl中正离子的电子式为__________。
4.氯元素有和这两种常见的核素,它们可组成三种双原子分子,分别为、和,这三种分子属于__________。
A.同位素 B.同素异形体 C.同种物质
5.已知氯元素的近似相对原子质量为35.5,则自然界中由和这两种核素组成的三种分子的数目之比__________。
A.1∶1∶1 B.9∶6∶1 C.1∶6∶9 D.3∶3∶1
将收集到的通入碘化钾溶液中,随后将溶液转移入分液漏斗,并加入萃取剂,主要操作步骤如图:
6.图2中的分液漏斗中下层液体呈紫色,该同学所采用的萃取剂可能是________。
A.酒精 B.苯 C. D.水
7.分液时上层液体从__________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
8.请写出该实验中涉及的反应方程式:________________________________。
9.(2025-2026高一上·上海市浦东新区六校联考·期中)工业氯气通过电解饱和食盐水制得
(1)电解饱和食盐水的化学反应方程式为___________。
(2)图(1)中,铁棒作___________极;导管b出来的气体可以用___________检验。
(3)图(1)实验结束后往U型管两端滴入酚酞试液,左端等看到什么现象:___________。
(4)图(1)方法制得的固体烧碱中可能混有少量NaCl,请写出检验是否混有NaCl的实验方法:___________。
(2025-2026高一上·上海市浦东中学·期中)十九世纪末工业上开始通过电解饱和食盐水的方法制备氯气、氢气和烧碱,并以它们为原料生产一系列含氯、含钠产品(氯碱工业),请回答下列问题。
10.(1)天原化工厂是我国最早的氯碱企业,其创始人是__________ (单选)。
A.侯德榜 B.吴蕴初 C.荣毅仁 D.戴安邦
(2)写出电解饱和食盐水的化学方程式:______________________________。其阳极产物为__________,可以用___________检验,现象为____________________。
11.写出铁和氯气反应的方程式:_____________________________________。
12.某校课外化学小组设计如下装置制备少量氯气并进行系列实验(夹持及加热仪器已略)
已知:A中发生反应的原理是:MnO2 +4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑+2H2O
(1)①仪器a的名称是___________。
(2)根据反应原理推测生成的氯气中可能会有的气体有:水蒸气和 ________(填化学式)。装置B中可以除去其中的一种杂质,同时装置B亦可监测C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象:______________。
(3)装置C是为了验证氯气具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处应依次放入________ (单选)。
选项
A
B
C
D
I
干燥的有色布条
干燥的有色布条
湿润的有色布条
湿润的有色布条
Ⅱ
碱石灰
无水氯化钙
碱石灰
无水氯化钙
Ⅲ
湿润的有色布条
湿润的有色布条
干燥的有色布条
干燥的有色布条
(4)装置F中盛放的是氢氧化钠溶液,其作用是____________________。
(2025-2026高一上·上海市高桥中学·期中)吴蕴初带领技术人员经过艰难的探索,创造了天原化工厂,为振兴民族工业做出了卓越贡献,其中氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取氢氧化钠的工艺流程示意图如下:
完成下列填空:
13.氯碱工业的基础是电解饱和食盐水,该反应的离子方程式为________________________________。
14.氯气在_______极(填涂“A.阳”或“B.阴”)上产生,检验氯气的方法_________________________________________________________________________。
15.若使用粗盐配制食盐水、进行电解,则阴极区可能出现_________________________。
16.实验室用足量二氧化锰与50mL 12mol·L-1浓盐酸共热制取氯气,生成氯气_____0.15 mol(不考虑盐酸挥发,填涂“A.>”、“B.=”或“C.<”),该反应中浓盐酸体现了(不定项)_______。
A.酸性 B.氧化性 C.还原性
17.产生的氯气通入紫色石蕊试液,描述现象并分析原因________________________________________。
18.产生的氯气可以与碱反应制备漂白剂、消毒剂,比氯气更易存储和使用,但需密封避光保存。
写出漂白粉失效的化学方程式___________________________________________________________。
(2025-2026高一上·上海市复旦大学附属中学·期中)上世纪30年代,吴蕴初研发了通过电解饱和食盐水生产盐酸、烧碱和漂白粉的工艺,创办了天原电化厂。
某研究小组利用图中的实验装置模拟工业上用电解饱和食盐水的产物制备盐酸的工艺。
19.电解饱和食盐水的化学方程式为___________。
20.倒置的漏斗的作用是___________。实验时漏斗中观察到的现象是___________。
21.实验过程中,B极连接电源的___________(填写电源电极名称),理由是___________。
22.打开活塞K,取制得的盐酸,加水稀释成,取稀释液,恰好与的溶液完全反应,则制得盐酸的浓度是___________。(写出计算过程)
实验室制备氯气时,当盐酸达到一个临界浓度时,反应就会停止。为测定反应残余液中盐酸的临界浓度,探究小组同学提出了实验方案:利用余酸与足量反应,测量生成的体积。
23.实验室制备氯气的化学方程式是___________。
24.搭建好装置后,如何检查装置的气密性?___________。
25.调节水准管,使液面相平后,使形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是倾斜形管,___________。
A.将倒入余液 B.将余液倒入
26.反应完毕后,冷却至室温后,读数时发现水准管液面高于量气管,则测得的盐酸的临界浓度___________。
A.偏大 B.偏小 C.无影响
27.某金属与氯气反应后质量增加,该金属可能是___________。
A. B. C. D.
28.【不定项】向装有一瓶氯气的集气瓶中添加适量的蒸馏水,振荡,先利用注射器滴加溶液,再利用注射器滴加稀盐酸,用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是___________。
A.阶段①说明氯气溶于水,溶于水的氯气全部与水反应
B.阶段②的压强变小,该过程与制备84消毒液的原理相同
C.阶段③的压强变大,该过程是分解产生的原因
D.若将换成,所得的压强变化趋势与图2相似
试卷第1页,共3页
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专题05 粗盐提纯 电解饱和食盐水与氯碱工业
考点01 粗盐提纯
1.B
2.C 3.A 4.BaCl2 Na2CO3 CaCO3、BaCO3 取少量滤液滴加稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,无明显现象 NaOH+HCl=NaCl+H2O或Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
5.AC 6.取上层清液于试管,向其中滴加稀硫酸,若有白色沉淀生成,则证明BaCl2溶液已过量,反之,则未过量 7.CaCO3、BaCO3 8.C 9.BC 10.AD 11.1×10-9~1×10-7 丁达尔效应 12.阳 电泳
13.除去过量的NaOH和Na2CO3 14.AD 15.保证杂质离子全部除去 16.CaCO3、BaCO3 17.蒸发(结晶) 18.静置,取(或向)上层清液,继续滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则硫酸根离子已除干净 19.A
20.(1)漏斗和玻璃棒
(2)蒸发
(3)AD
(4)从价格对比,使用高于和,使用代替和时,过量较多,需额外步骤去除Ba²⁺所使用的Na2CO3;从效率和环保对比,使用时需要配制的溶质量远高于和;故使用代替和综合成本更高,该方案不可行
(5)
(6)>
(7)B
(8) 500 mL容量瓶和量筒 5.850
(9)AC
21.(1)C
(2)能耗高;淡水产量低
(3) 除去过量的NaOH和 B
(4)AD
(5)保证杂质离子全部除去
(6)
(7)A
(8) 不能 在粗盐除杂过程中引入了和,生成了新氯化钠
(9)取上层清液,继续滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀,则硫酸根离子已除尽
(10)
(11)可变废为宝,将粗盐杂质转化为铵盐,产生氮肥;减少了 等有害工业气体的排放
(12)
(13) 阳 阴
(14) 淀粉碘化钾
(15)取少量烧碱样品溶于水,先加过量稀硝酸,再滴加溶液,若产生白色沉淀,说明混有
(16)A
(17) 红 蓝 证明单独的水不能使蓝色石蕊试纸变色
考点02 电解饱和食盐水与氯碱工业
1. 2. 阳 a 3. 4.C 5.B 6.C 7.上口倒出 8.
9.10.B 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 氯气 湿润的淀粉碘化钾试纸 试纸变蓝 11.2Fe+3Cl22FeCl3 12.分液漏斗 HCl 长颈漏斗内液面上升 D 吸收氯气,防止环境污染
13. 14.A 用湿润的淀粉碘化钾试纸(或淀粉碘化钾试液)检验,若变蓝则为氯气 15.出现白色沉淀 16.C AC 17.溶液先变红后褪色;氯气与水生成盐酸、次氯酸,使石蕊变红,又因生成次氯酸有强氧化性(漂白性),使石蕊褪色
18. 、
19. 20.便于氯化氢气体被水吸收,防止气体扩散到空气中 有苍白色火焰,产生白雾 21.正极 因为燃烧时氢气在外管,氯气在内管,所以B极产生氯气,为阳极,阳极与电源的正极相连 22. 23.(浓) 24.加蒸馏水使水准管液面高于量气管液面,放置一段时间液面差不变 25.A 26.B 27.A 28.BD
试卷第1页,共3页
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