内容正文:
专题05 海洋化学资源与酸碱盐综合
概念扫盲题
考法聚焦题
考法一 海水淡化与晒盐的原理辨析
考法二 粗盐提纯
考法三 海水制镁流程与酸碱盐综合推断碳酸钠和碳酸氢钠
考法四 碳酸钠和碳酸氢钠
高频易错题
情境迁移题
概念扫盲题
【涉及概念】海水淡化的两种方法、海水“晒盐”的原理、粗盐提纯、复分解反应发生的条件等。
1.(25-26九年级上·广东肇庆·期中)下列关于海水晒盐及粗盐提纯的说法正确的是
A.由于水分蒸发,蒸发池中氯化钠的质量分数逐渐增大
B.随氯化钠结晶析出,结晶池中氯化钠质量分数小于海水中氯化钠质量分数
C.除去粗盐中难溶性杂质的步骤:溶解、蒸发
D.关于粗盐提纯的实验,溶解操作中应加过量的水以增大粗盐的溶解度
2.(25-26九年级上·山东青岛·期中)下列各组物质的溶液,不能发生复分解反应的是
A.HCl NaOH B.Na2CO3 H2SO4 C. D.NaOH
3.(25-26九年级上·山东烟台·期中)海洋蕴含着丰富的资源,综合开发利用海洋资源已成为世界各国研究的热点。
【海水淡化】
(1)如图是膜分离法淡化海水,其中水分子可以通过淡化膜(海水中体积较大的盐的离子和其他分子不能通过)进入左侧的淡水池,从而得到淡水。下列说法中正确的是_______(填字母)。
A.该膜分离法的目的是除去海水中的不溶物
B.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似
C.加压过程中右侧溶液里离子的种类不变
D.加压后右侧海水的溶质质量分数变大
【海水制盐】
(2)海水晒盐的基本原理属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
(3)除去难溶性杂质后的粗盐中还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4三种可溶性杂质,可用下列流程除去,所用试剂(溶液)均过量。下列说法不正确的是_______(填字母序号)。
A.步骤Ⅱ和Ⅲ的顺序可以交换
B.盐酸除去了过量的碳酸钠和氢氧化钠
C.该流程中也可以先加入盐酸,再过滤
D.产品的质量等于粗盐中氯化钠的质量
【海水制镁】镁被誉为“21世纪绿色的战略性原材料”,用海水晒盐得到苦卤(含NaCl、MgCl2等物质),从苦卤中提取镁的部分流程如图。
(4)用海水晒盐后的苦卤来提取镁,与直接用海水来提取相比,优点是_______。从反应池流经过滤槽,滤液中一定含有的溶质是_______。
(5)上述获取金属镁的流程中未涉及的基本反应类型是_______。该流程中发生中和反应的化学方程式为_______。该流程中循环使用的物质是_______(写化学式)。
考法聚焦题
考法一 海水淡化与晒盐的原理辨析
【速解技巧】淡化方法速判:蒸馏法→沸点不同;膜法→颗粒大小不同。两者都是物理变化。
· 检验淡化是否成功:滴加AgNO₃和稀硝酸,无白色沉淀→淡化成功。
· 晒盐原理速记:风吹日晒→蒸发结晶。适合溶解度受温度影响小的物质(如NaCl)。
1.(25-26九年级上·上海崇明·期中)海水淡化技术主要有以下两种方法:
方法1:热分离法。利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质。
方法2:反渗透膜淡化法。对反渗透膜右侧的海水加压,水分子可以透过反渗透膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过反渗透膜,从而得到淡水(如图所示)。
(1)热分离法___________(“是”或“否”)利用了蒸馏的原理。
(2)采用如图所示的反渗透膜分离法淡化海水,加压后反渗透膜右侧海水中的溶质质量___________(选填“增大”或“减小””或“不变”)、溶质质量分数________(选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)与热分离法相比,反渗透膜分离法淡化海水的优点是_________。
2.(25-26·山东滨州·期中)为除去粗盐中的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质,应加入过量的氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等物质,将杂质转化为沉淀。过滤去除沉淀后,再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水。工艺流程如图所示
(1)操作②反应方程式为______。操作③反应方程式为________。
(2)操作⑤过滤时用到玻璃棒的作用是_____。
(3)操作⑥中,加入盐酸的目的是_______直至将滤液的pH调为7。
(4)实验操作步骤除上述①-⑥外,也可以是______。
3.(2025·山东滨州·中考真题)海水中蕴藏着丰富的食盐资源,某实验小组开展了从海水中提取食盐的探究之旅。
任务一:参观盐场
(1)利用日晒、风吹使海水不断蒸发至有食盐析出,析出食盐后的液体是氯化钠的______溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
任务二:提纯粗盐
(2)海水“晒盐”得到的是粗盐,除去粗盐中难溶性杂质的有关操作如图所示。
①正确的操作顺序为______(填标号),以上操作都用到的玻璃仪器为______。
②过滤是混合物分离与提纯的重要方法之一,在日常生活中也有广泛的应用。请举出过滤原理在日常生活中的应用:______(举1例即可)。
任务三:应用食盐
(3)我国劳动人民很早就用一定溶质质量分数的食盐水挑选种子。现要配制50g20%的食盐水选种。实验操作如图所示。
①若要完成该溶液的配制,需量取______mL的水(常温下水的密度为1g/mL)。
②量取水时若仰视读数,会导致所配溶液的溶质质量分数______20%(填“>”“<”或“=”)。
4.(25-26九年级上·江苏镇江·期中)如图是粗盐提纯实验的部分操作,请回答相关问题。
A.溶解 B.蒸发
C.过滤 D.取一定量的粗盐
(1)粗盐提纯的正确操作顺序为___________(填字母)。
(2)操作C中缺少的玻璃仪器是_________,作用是___________;
(3)操作B中,当观察到蒸发皿中__________时停止加热,热的蒸发皿用_____夹持放到陶土网上。
(4)操作D中称取10.0g粗盐,将该粗盐逐渐加入到盛有20mL水的烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌,直到粗盐不再溶解为止,称得未溶解的粗盐的质量为2.0g,最终得到精盐的质量为6.4g,该实验精盐的产率是__________。制得精盐的产率偏低,可能的原因是___________(填字母)。
A.过滤时滤纸有破损 B.蒸发时有液体溅出C.所得精盐比较潮湿 D.溶解时有部分粗盐
考法二 粗盐提纯(可溶性杂质)的试剂顺序判断
【速解技巧】 顺序口诀:“钡在前,碳酸在后,盐酸最后”。BaCl₂除SO₄²⁻,NaOH除Mg²⁺,Na₂CO₃除Ca²⁺和过量的Ba²⁺。
· 速判选项:Na₂CO₃出现在BaCl₂之前的顺序→错误;盐酸出现在过滤之前的顺序→错误。
· 玻璃棒作用速记:溶解→搅拌加速;过滤→引流;蒸发→搅拌防飞溅。
1.(25-26九年级上·山东济宁·期中)氯化钠是一种重要的化工原料,从海水中获取的粗盐(含泥沙、等杂质)为了除去以上杂质得到精盐,小明设计如下实验。
【提示】杂质含量较少,不考虑微溶物形成沉淀。
(1)沉淀b所含物质为和___________;
(2)写出X溶液中溶质的化学式___________;
(3)滤液c蒸发结晶时,玻璃棒的作用是___________。
2.(25-26九年级上·山东烟台·期中)通过海水晒盐可以得到粗盐,粗盐中除NaCl外,还含有,,以及泥沙等杂质。以下是实验室中一种由粗盐制备较纯净NaCl晶体的实验方案,请回答下列问题:
(1)操作X是______。在操作Y中,用玻璃棒不断搅拌的目的是______。
(2)甲、乙、丙分别是①,②、③三种试剂中的一种。请你写出一组合理的试剂添加顺序:______(填序号)。
(3)加入适量的稀盐酸,目的是除去滤液中的______(填化学式),写出其中发生中和反应的化学方程式:______。
考法三 海水制镁流程与酸碱盐综合推断
【速解技巧】 制镁三步速记:①加石灰乳(Ca(OH)₂)→Mg(OH)₂沉淀;②加盐酸→MgCl₂溶液;③电解熔融MgCl₂→Mg。
· 富集目的速答:除去杂质,富集MgCl₂,得到纯净的MgCl₂。
· 推断题突破口:看到“无色溶液+白色沉淀”,排除有色离子(Cu²⁺蓝色、Fe³⁺黄色);看到“加盐酸沉淀全部溶解”,该沉淀只能是碳酸盐沉淀(如BaCO₃、CaCO₃),若是BaSO₄或AgCl则不溶。
1.(25-26九年级上·山东泰安·期中)海水淡化所得的浓盐水中含大量,可制备金属镁,流程如图所示:
下列说法不正确的是
A.步骤1通过一步反应即可实现,并且制备石灰乳而非石灰水
B.步骤2和步骤3的目的是提纯
C.步骤4中一般使用到氩气,目的是防止镁被氧化
D.图中是可循环使用的物质
2.(25-26九年级上·山东济南·期中)海洋资源是山东经济发展的重要支柱和增长引擎,海洋中蕴藏着丰富的化学资源,试回答下列相关问题:
(1)小明同学取少量海水,用如图所示装置进行了蒸馏法淡化海水的模拟探究实验。下列有关说法中,正确的是___________(填选项序号)。
A.蒸馏过程中a试管里溶质的质量变小
B.增加导管的长度可以使水蒸气的冷凝效果更好
C.蒸馏主要是利用物质的沸点不同将混合物进行分离
(2)鉴别海水与蒸馏水的化学方法之一是向其中加入AgNO3溶液,写出海水中含量最多的盐与AgNO3溶液发生反应的化学方程式:___________。
金属镁广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业等,可通过下图流程从海水中提取制备:
(3)上图中反应③的化学方程式为___________。
(4)下列关于海水“晒盐”的叙述中,不正确的是___________(填选项序号)。
A.海水“晒盐”主要是利用了降温结晶的方法
B.盐场需要建在阳光充足、风力大、雨量少的地方
C.结晶池中析出晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液
D.海水“晒盐”得到食盐后的母液可用于提取多种化工原料
食盐不仅是必不可少的生活品,更是重要的化工原料。碳酸钠(Na2CO3)主要是以食盐为原料制得的。已知某纯碱样品中含有少量的氯化钠,小明欲通过实验测定样品中Na2CO3的质量分数,他设计了如下两种实验方案,实验过程及现象如图所示:
方案一:取6 g纯碱样品放入锥形瓶,加水充分溶解后,滴加稀盐酸至恰好完全反应(电子秤示数单位为g)。
方案二:另取6 g纯碱样品放入烧杯,加水充分溶解后,滴加CaCl2溶液至恰好完全反应。
请根据以上实验现象及数据完成下列问题:
(5)方案一中生成的气体为___________(填化学式),其质量是___________g。
(6)利用方案二计算该纯碱样品中碳酸钠的质量分数(计算结果精确至0.1%)。
考法四 碳酸钠和碳酸氢钠
【速解技巧】· 俗名速记:Na₂CO₃(纯碱、苏打,属于盐不是碱);NaHCO₃(小苏打)。
· 溶解性速判:Na₂CO₃易溶于水;NaHCO₃能溶于水(溶解度相对较小),且溶解度受温度影响比Na₂CO₃大。
· 热稳定性速判:“碳酸氢钠怕热,碳酸钠不怕热”。NaHCO₃受热易分解(2NaHCO₃ \xrightarrow{\Delta} Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑),Na₂CO₃受热不分解。鉴别两者最可靠的方法就是加热。
· 与酸反应速判:两者都能与盐酸反应产生CO₂。但NaHCO₃反应更剧烈(产生气泡的速率更快),因为NaHCO₃直接与酸反应,而Na₂CO₃是先转化为NaHCO₃再产生气体。
· 与碱反应速判:Na₂CO₃能与Ca(OH)₂或Ba(OH)₂反应产生白色沉淀(复分解反应);NaHCO₃一般不与碱反应(除了与NaOH反应生成Na₂CO₃和水)。
· 除杂速记:除去Na₂CO₃固体中的NaHCO₃,用加热法;除去NaHCO₃溶液中的Na₂CO₃,用通入足量CO₂法。
1.(2025·四川内江·中考真题)NaHCO3在生产、生活中用途广泛,请列举一种:_____;除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3,可采用_____方法。
2.(25-26九年级上·山东青岛·期中)为探究碳酸钠的化学性质,兴趣小组的同学进行了以下实验,请回答下列问题。
(1)A试管中观察到的现象是__________。
(2)下图是B试管中发生反应的微观示意图,其中参与反应的离子是__________。
(3)C试管中发生反应的化学方程式为__________。
(4)D试管中观察到的现象是__________。
3.(25-26九年级上·山东济宁·期中)按要求做题。
(1)已知碳酸钠很稳定,受热不易发生分解;碳酸氢钠不稳定,受热容易分解,其受热分解的化学方程式______________。
(2)医疗上小苏打可用于治疗胃酸过多症,请写出此反应的化学方程式为_______________。
(3)若通过“盐+盐”反应生成的一种盐为NaCl,写出一个符合要求的化学方程式_______。
(4)“宏观—微观—符号”是化学独特的表示物质及其变化的方法。如图是向溶液滴加NaOH溶液的微观示意图,参加反应的微粒是__________(写微粒符号);请分析并推测:向溶液中滴加溶液,观察到的实验现象为_______________。
高频易错题
易错点一 盐的性质易错点
错误类型
错误原因解读
错误类型
盐的性质应用存在误区
碳酸盐与盐酸反应放出气体,所以与盐酸反应放出气体的物质一定是碳酸盐。
碳酸盐与酸反应会产生气体,能与酸反应产生气体的不一定是碳酸盐,也可能是活泼金属等
向某溶液中滴加BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,该溶液一定是含有硫酸根离子。
无色溶液滴加氯化钡溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,不溶于稀硝酸有硫酸钡或氯化银,则该溶液中一定有大量的银离子或硫酸根离子
忽视碱和盐、盐和盐之间发生反应的具体条件
保证生成物中有水、沉淀或气体生成,当碱与盐或盐与盐反应时还要求反应物是可溶的
除杂试剂加入顺序错误
在粗盐提纯中,除杂顺序至关重要:
BaCl₂必须在Na₂CO₃之前加入,以除去过量Ba²⁺(形成BaCO₃沉淀)。
过滤必须在滴加盐酸前进行,以除去沉淀。
1.(25-26九年级上·山东滨州·期中)回答下列问题。
室温加水
加热
生成溶液
无明显现象
生成溶液
生成二氧化碳
生成溶液和氧气
迅速生成氧气,爆炸
(1)不慎将洗鼻盐撒到稀盐酸中,有气泡产生,小组成员决定探究洗鼻盐的成分,经实验证明,产生的气体无色无味,能使澄清石灰水变浑浊。澄清石灰水变浑浊的化学方程式是___________。
(2)同学认为可以先对洗鼻盐溶液进行加热,然后再进行其余检验,另一位认为不对。请你写出认为不对的理由___________。
洗鼻盐中另有一类含钠元素的盐类是什么?
(3)猜想一:___________;猜想二:;猜想三:。
(4)将洗鼻盐加入蒸馏水中,实验现象为大试管中出现水雾,___________(填写现象),得出结论,猜想三是错误的。
(5)把这个洗鼻盐溶液放到大试管中,塞入带导管的橡胶塞,加热,发现产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明猜想___________是对的。
(6)碳酸氢钠受热分解的化学方程式:___________。
(7)把100g10%的洗鼻盐溶液稀释成5%的洗鼻盐溶液,需要加水的质量是___________g。
(8)洗鼻盐在___________下保存。
(8) 根据以上实验结论可知,洗鼻盐中含有碳酸氢钠,其受热易分解,故需在阴凉干燥处保存,避免高温或潮湿导致变质,故填:干燥阴凉。
易错点二 复分解反应易错点
错误类型
错误原因解读
错误类型
没有正确理解复分解反应
复分解反应有气体或沉淀或水生成,所以有气体或沉淀或水生成的反应一定是复分解反应
有沉淀、气体或水生成的反应不一定是复分解反应,如氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水的反应是化合反应
只有酸、碱、盐之间的反应才是复分解反应。
酸和金属氧化物反应属于复分解反应
没有正确理解中和反应
酸和碱发生中和反应生成盐和水,则生成盐和水的反应都属于中和反应
中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的反应,但生成盐和水的反应不一定属于中和反应,如酸和金属氧化物反应生成盐和水,不属于中和反应
1.(25-26九年级下·山东聊城·期中)某校化学兴趣小组的同学利用稀盐酸、碳酸钠、氢氧化钡溶液三种物质探究“复分解反应发生的条件”,做了以下实验。
(1)试管①反应的实质___________。
(2)试管②中观察到的现象是___________。
(3)通过三组实验,同学们得出复分解反应发生的条件是___________。
(4)兴趣小组的同学将试管③反应后的物质过滤,对滤液中溶质的成分进一步探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
猜想一:NaOH
猜想二:、NaOH
猜想三:___________。
【设计实验】验证你的猜想正确
实验操作
现象
结论
甲同学:另取一只试管,将少量试管③中滤液于新试管中,加入足量溶液
有___________产生
猜想三正确
乙同学:另取一只试管,将少量试管③中滤液于新试管中静置一段时间,向上层清液中滴加适量___________溶液
有蓝色沉淀产生
情境迁移题
1.(25-26九年级上·广东肇庆·期中)海水中的化学
我国有漫长的海岸线,蕴藏着丰富的海洋资源。综合利用海水的部分流程图如图1,回答下列问题:
(1)海水制镁。步骤①中制取氢氧化镁选择向母液中加入石灰乳,而不向海水中直接加入石灰乳,原因是___________。石灰乳可以用贝壳(主要成分:)作原料制取,其中发生分解反应的化学方程式是___________。以上制镁流程中发生中和反应的化学方程式是___________。
(2)海水晒盐。通常采用___________的方法使海水中的氯化钠析出。向一份粗盐样品中加入足量的水,通过步骤④除去粗盐中含有的氯化钙、氯化镁、硫酸钠可溶性杂质,请利用提供的药品:稀盐酸、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液,写出除杂方法(对于用到上述药品的步骤,还要写出该药品所除去的杂质离子):___________。
[反思]分析海水制镁和粗盐提纯的提取过程,写出分离混合物的思路方法是___________。
(3)海水制碱。步骤⑧⑨是氨碱法制纯碱的流程,步骤⑧中需要向NaCl饱和溶液中加入的两种物质是___________。步骤⑨中发生反应的化学方程式是___________。为验证制得的纯碱中含有氯化钠杂质,某同学取少量该纯碱样品加入过量稀盐酸充分反应后,再滴加硝酸银溶液观察到有白色沉淀产生,得出样品中含有氯化钠杂质的结论。经学习小组讨论发现上述方法有误,理由是___________。
(4)氯碱工业。步骤⑥发生反应的化学方程式___________。该反应是工业上采用电解法制备氢氧化钠的原理。工业还常用天然苛化法制备氢氧化钠,部分生产流程如图2所示:
该流程中的操作1是___________。该生产工艺中可以回收再利用的物质是___________(填化学式)。
已知某工厂采用该生产工艺制备的氢氧化钠产品不纯,里面含有碳酸钠,请设计实验方案进行验证。
实验操作
预测的实验现象及结论
___________
若产生___________,则证明___________。
图1的步骤⑦是工业生产次氯酸钠的反应,反应原理是次氯酸钠按照物质的分类属于___________(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。“次氯酸具有极强的氧化性,可以有效杀灭细菌,是一种强大的消毒剂。”这句话体现了物质的___________决定___________。(选填“组成和结构”“性质”“用途”)
2.(2025·湖北武汉·模拟预测)爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时,发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠,而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇,碳酸氢铵不是一种肥料吗?怎么也可以做膨松剂呢?为此,他们进行了如下的探究。
【查阅资料】膨松剂在饼干的制作过程中发生如下化学反应
①
② 碱石灰是NaOH与CaO的固体混合物,常作干燥剂,不与NH3反应
③ 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
【实验探究】实验装置及主要步骤(C、D、E中药品均足量)
步骤1:检查装置气密性,装入m g药品;
步骤2:从左端通入氮气一段时间后,称量装置C、D的质量,记录;
步骤3:点燃酒精灯,充分反应后停止加热;
步骤4:…
步骤5:再次称量装置C、D的质量,记录,分别增重a g,bg。
回答下列问题
(1)膨松剂能使食品变松软、蓬松。碳酸氢铵别名碳铵,碳酸氢钠俗名是_______________。
(2)装置C中发生了化合反应,其反应的化学方程式是_______________________________。
(3)步骤4的具体操作是_______________,
(4)利用实验中相关数据,测得膨松剂中碳酸氢钠的质量分数为_________________________ 。
(5)关于该实验有如下说法,其中正确的是_______选填序号
A.若无步骤 2,则无法准确测定碳酸氢钠的质量分数
B.若将图中装置C、D对调,也可达到实验目的
C.若去除装置 E,则该实验测定结果偏小
D.若实验完毕,测得装置 B 中剩余固体为cg,则该膨松剂中碳酸钠的质量分数可以表示为×100%
3.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)我国化工专家侯德榜创立了“侯氏联合制碱法”,为纯碱()制造作出了重大贡献,促进了世界制碱技术的发展。化学小组对制碱过程进行项目化学习。
任务1:认识原理
;。
任务2:制备原料
(1)配制饱和氯化钠溶液。常温下,的溶解度为。该温度下,氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为_______(列出计算表达式)。从微观角度分析,下列图示中最接近NaCl溶液真实情况的是_______(填字母)。
(2)获取气体。加热硫酸铵和氢氧化钙的固体混合物,将湿润的红色石蕊试纸放在导管a端,当观察到_______时,连接,收集,待储气袋集满后关闭弹簧夹,如图1。再用相同规格的储气袋集满一袋气体。
任务3:探秘变化
用注射器抽取约饱和食盐水,从导管端注入盛有的储气袋中,关闭弹簧夹,振荡至储气袋完全变瘪。再将该袋内全部液体用注射器吸出,注入盛有的储气袋中,关闭弹簧夹充分振荡,静置后观察到袋内有白色固体析出。请结合图2溶解度曲线,回答下列问题。
(3)析出的白色固体为的主要原因是_______。
(4)的溶解度在后无数据,原因可能是_______。
任务4:应用产品
(5)析出得到的固体加热分解即制得产品——纯碱。工业上可用纯碱和熟石灰反应制取氢氧化钠,反应的化学方程式为_______。
4.(25-26九年级上·辽宁本溪·期中)水是宝贵的自然资源,化学兴趣小组以“水”为主题开展项目式学习。
【项目一】了解水资源分布
(1)由图一可知地球上的水主要存在于海洋和咸水湖中,跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的2.5%,可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水,仅约占淡水总量的______%。
【项目二】海水淡化
(2)从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路:
①直取所需
②除去杂质保留所需
蒸馏法淡化海水采用的思路是______(填序号)。
(3)图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验,为使水蒸气冷凝效果更好,可______(填“增加”或“减小”)玻璃导管长度。
【项目三】探究水的组成及变化
实验一:在试管中加入水,加热使其沸腾。
(4)实验过程中,发生变化的是______(填字母)。
A.分子数目 B.分子能量
C.分子运动速率 D.分子之间的间隔
实验二:电解水
(5)电解水的符号表达式为______,基本反应类型是______,证明水中含有氧元素的实验现象是打开活塞后______。
(6)实验一和实验二的微观本质区别是______。
实验三:定量认识水的组成
化学兴趣小组设计方案探究利用氢气与氧化铜反应测定水的组成(注:浓硫酸、无水氯化钙都是常用干燥剂。
【资料信息】①装置A的作用是制取氢气,各装置中的试剂均足量。
②在加热的条件下氢气与氧化铜反应生成铜和水。
【收集数据】
实验前
实验后
氧化铜和玻璃管的总质量
65.6g
59.2g
无水氯化钙和U形管的总质量
100.8g
108.0g
【实验分析与结论】
(7)根据表中数据,计算水中氢、氧元素的质量分别为______。
(8)实验结束后,如果氧化铜有剩余,测定水中氢、氧元素的质量比______(选填“偏高”或“偏低”或“不受影响”)。
(9)根据实验分析E装置的作用是______。
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专题05 海洋化学资源与酸碱盐综合
概念扫盲题
1.A
2.C
3.(1)BCD
(2)物理
(3)ACD
(4) 能够更好的富集镁元素,节约成本(合理即可) 氯化钙和氯化钠(或CaCl2和NaCl)
(5) 置换反应
考法聚焦题
考法一 海水淡化与晒盐的原理辨析
1.(1)是
(2) 不变 变大
(3)不受天气影响、生产淡水的效率较高
2.(1)
(2)引流
(3)除去过量的氢氧化钠和碳酸钠
(4)①③②④⑤⑥
3.(1)饱和
(2) BCA 玻璃棒 用渔网捉鱼(合理即可)
(3) 40 <
4.(1)DACB
(2) 玻璃棒 引流
(3) 有较多固体 坩埚钳
(4) 80% BD
考法二 粗盐提纯(可溶性杂质)的试剂顺序判断
1.(1)BaSO4
(2)Na2CO3
(3)防止因局部温度过高,造成液滴飞溅
2.(1) 过滤 防止局部温度过高,造成液滴飞溅
(2)②③①(或③②①或③①②)
(3)
考法三 海水制镁流程与酸碱盐综合推断
1.A
2.(1)BC
(2)
(3)
(4)A
(5) 2.2
(6)88.3%。
考法四 碳酸钠和碳酸氢钠
1.作发酵粉(或治疗胃酸过多,合理即可)
加热(或灼烧)
2.(1)溶液变红
(2)、
(3)
(4)产生白色沉淀
3.(1)
(2)
(3)(合理即可)
(4) 、 生成白色沉淀
高频易错题
易错点一 盐的性质易错点
1.(1)
(2)加热可能会发生爆炸
(3)Na2CO3/碳酸钠
(4)溶液中无气泡产生
(5)二
(6)
(7)100
(8)干燥阴凉
易错点二 复分解反应易错点
1.(1)H+与OH-结合生成H2O
(2)有气泡产生
(3)有沉淀、气体或水生成
(4) Na2CO3、NaOH 白色沉淀 硫酸铜(合理即可)
情境迁移题
1.(1) 母液中镁离子浓度远高于海水
(2) 蒸发结晶 加入过量氢氧化钠溶液,除Mg2+;加入过量氯化钡溶液,除;加入过量碳酸钠溶液,除Ca2+、Ba2+;过滤后,加入适量稀盐酸,除OH-、 根据混合物中各成分的性质差异,选择合适的方法分离
(3) NH3、CO2 加入的稀盐酸中含有氯离子,会对氯离子的检验造成干扰
(4) 过滤 CaCO3 取样配成溶液,加入适量氢氧化钡溶液 白色沉淀 氢氧化钠产品中含有碳酸钠 盐 性质 用途
2.(1)小苏打
(2)
(3)继续通入一段时间的氮气
(4)
(5)BCD
3.(1) A
(2)湿润的红色石蕊试纸变蓝
(3)相同温度下,NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度
(4)碳酸氢钠在60℃及更高温度下会受热分解
(5)
4.(1)13
(2)①
(3)增加
(4)BCD
(5) 分解反应 b管口木条燃烧更旺
(6)分子种类是否改变
(7)0.8g、6.4g
(8)不受影响
(9)防止空气中的水蒸气进入D中
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专题05 海洋化学资源与酸碱盐综合
概念扫盲题
考法聚焦题
考法一 海水淡化与晒盐的原理辨析
考法二 粗盐提纯
考法三 海水制镁流程与酸碱盐综合推断碳酸钠和碳酸氢钠
考法四 碳酸钠和碳酸氢钠
高频易错题
情境迁移题
概念扫盲题
【涉及概念】海水淡化的两种方法、海水“晒盐”的原理、粗盐提纯、复分解反应发生的条件等。
1.(25-26九年级上·广东肇庆·期中)下列关于海水晒盐及粗盐提纯的说法正确的是
A.由于水分蒸发,蒸发池中氯化钠的质量分数逐渐增大
B.随氯化钠结晶析出,结晶池中氯化钠质量分数小于海水中氯化钠质量分数
C.除去粗盐中难溶性杂质的步骤:溶解、蒸发
D.关于粗盐提纯的实验,溶解操作中应加过量的水以增大粗盐的溶解度
【答案】A
【解析】A、在海水晒盐过程中,蒸发池中水分蒸发,溶液质量减少,但氯化钠质量不变,因此氯化钠的质量分数逐渐增大,直到饱和,选项A正确。
B、因为结晶池中溶液为饱和状态,氯化钠质量分数高于海水,错误;
C、除去难溶性杂质需溶解、过滤、蒸发,缺少过滤步骤,错误;
D、溶解度是物质固有性质,加水不能增大溶解度,只能溶解更多固体,错误。
故选:A。
2.(25-26九年级上·山东青岛·期中)下列各组物质的溶液,不能发生复分解反应的是
A.HCl NaOH B.Na2CO3 H2SO4 C. D.NaOH
【答案】C
【解析】复分解反应发生的条件是生成物中有沉淀、气体或水。
A、HCl与NaOH交换成分后产生水和NaCl,有水生成,能发生复分解反应,该选项不符合题意;
B、Na2CO3与H2SO4交换成分后产生CO2气体、水和Na2SO4,有气体和水生成,能发生复分解反应,该选项不符合题意;
C、KNO3与NaCl交换成分后无沉淀、气体或水生成,故不能发生复分解反应,该选项符合题意;
D、NaOH与CuSO4交换成分后产生Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,有沉淀产生,能发生复分解反应,该选项不符合题意。
故选:C。
3.(25-26九年级上·山东烟台·期中)海洋蕴含着丰富的资源,综合开发利用海洋资源已成为世界各国研究的热点。
【海水淡化】
(1)如图是膜分离法淡化海水,其中水分子可以通过淡化膜(海水中体积较大的盐的离子和其他分子不能通过)进入左侧的淡水池,从而得到淡水。下列说法中正确的是_______(填字母)。
A.该膜分离法的目的是除去海水中的不溶物
B.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似
C.加压过程中右侧溶液里离子的种类不变
D.加压后右侧海水的溶质质量分数变大
【海水制盐】
(2)海水晒盐的基本原理属于_______(填“物理”或“化学”)变化。
(3)除去难溶性杂质后的粗盐中还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4三种可溶性杂质,可用下列流程除去,所用试剂(溶液)均过量。下列说法不正确的是_______(填字母序号)。
A.步骤Ⅱ和Ⅲ的顺序可以交换
B.盐酸除去了过量的碳酸钠和氢氧化钠
C.该流程中也可以先加入盐酸,再过滤
D.产品的质量等于粗盐中氯化钠的质量
【海水制镁】镁被誉为“21世纪绿色的战略性原材料”,用海水晒盐得到苦卤(含NaCl、MgCl2等物质),从苦卤中提取镁的部分流程如图。
(4)用海水晒盐后的苦卤来提取镁,与直接用海水来提取相比,优点是_______。从反应池流经过滤槽,滤液中一定含有的溶质是_______。
(5)上述获取金属镁的流程中未涉及的基本反应类型是_______。该流程中发生中和反应的化学方程式为_______。该流程中循环使用的物质是_______(写化学式)。
【答案】(1)BCD
(2)物理
(3)ACD
(4) 能够更好的富集镁元素,节约成本(合理即可) 氯化钙和氯化钠(或CaCl2和NaCl)
(5) 置换反应
【解析】(1)A.水中体积较大的盐的离子和其他分子不能通过淡化膜,而水分子可以通过,这里的盐是可溶性,不是不溶性的,故A选项错误;
B.海水中体积较大的盐的离子和其他分子不能通过淡化膜,水分子却能通过,得到淡水,说明该淡化膜是将直径大小不同的粒子加以分离,与过滤原理是类似的,故B选项正确;
C.加压过程中右侧溶液的水分子进入左侧,右侧溶液里离子浓度增大,但离子不变,故C选项正确;
D.加压过程中右侧溶液的水分子进入左侧,右侧溶液中溶剂水的质量减小,但溶质没有析出,所以加压后右侧海水的溶质质量分数变大,故D选项正确;
故选BCD。
(2)海水晒盐的基本原理是通过蒸气结晶,此过程中水蒸发了,溶质从溶液中分离出来,没有新物质生成,属于物理变化。
(3)粗盐中含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4三种可溶性杂质,加水溶解后,利用氢氧化钠除去镁离子,利用氯化钡除去硫酸根离子,利用碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,再用盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子,再蒸发结晶除去水和过量的氯化氢,从而得到纯净的氯化钠晶体,即该过程中是将镁离子、硫酸根离子、钙离子、过量的钡离子分别转化为沉淀后,再过滤分离出去;将过量的氢氧根离子、碳酸根离子转化为水或气体除去。
A.步骤Ⅱ和Ⅲ的顺序不能交换, 因为碳酸钠有除去过量钡离子的作用,交换后,溶液中过量的钡离子将无法除去,故A选项错误;
B.由分析可知,盐酸除去了过量的碳酸钠和氢氧化钠,故B选项正确;
C.先加入盐酸再过滤,会使生成的氢氧化镁、碳酸钡、碳酸钙三种沉淀和盐酸反应,生成可溶性盐再次混入到氯化钠溶液中,故C选项错误;
D.由于加入试剂除去杂质的过程中有氯化钠生成,如氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀的同时,还生成氯化钠,所以最终得到产品的质量大于粗盐中氯化钠的质量,故D选项错误;
故选ACD。
(4)苦卤中镁离子浓度远高于海水,无需浓缩大量海水,提取时可减少原料用量、降低成本,故答案为:能够更好的富集镁元素,节约成本(合理即可);
反应池内苦卤中的氯化镁与石灰乳中的Ca(OH)2反应生成Mg(OH)2沉淀和CaCl2,氯化钙溶于水,因此滤液中一定含CaCl2,苦卤中原来还含NaCl,所以滤液中一定含有的溶质是氯化钙和氯化钠(或CaCl2和NaCl)。
(5)氢氧化钙与氯化镁反应、盐酸与氢氧化镁反应都属于复分解反应,氯化镁电解生成镁和氯气属于分解反应,氯气和氢气反应生成氯化氢属于化合反应,故该流程中未涉及的基本反应类型是置换反应;
中氢氧化镁和盐酸的反应生成氯化镁和水,反应的化学方程式为:;
循环使用的物质为流程中后续的生成物能用作前面反应的反应物,在此可循环使用的物质为氯气,化学式为:Cl2。
考法聚焦题
考法一 海水淡化与晒盐的原理辨析
【速解技巧】淡化方法速判:蒸馏法→沸点不同;膜法→颗粒大小不同。两者都是物理变化。
· 检验淡化是否成功:滴加AgNO₃和稀硝酸,无白色沉淀→淡化成功。
· 晒盐原理速记:风吹日晒→蒸发结晶。适合溶解度受温度影响小的物质(如NaCl)。
1.(25-26九年级上·上海崇明·期中)海水淡化技术主要有以下两种方法:
方法1:热分离法。利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质。
方法2:反渗透膜淡化法。对反渗透膜右侧的海水加压,水分子可以透过反渗透膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过反渗透膜,从而得到淡水(如图所示)。
(1)热分离法___________(“是”或“否”)利用了蒸馏的原理。
(2)采用如图所示的反渗透膜分离法淡化海水,加压后反渗透膜右侧海水中的溶质质量___________(选填“增大”或“减小””或“不变”)、溶质质量分数________(选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)与热分离法相比,反渗透膜分离法淡化海水的优点是_________。
【答案】(1)是
(2) 不变 变大
(3)不受天气影响、生产淡水的效率较高
【解析】(1)热分离法是利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,利用了蒸馏的原理,故填:是;
(2)对反渗透膜右侧的海水加压,水分子可以透过反渗透膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过反渗透膜,所以加压后反渗透膜右侧海水中的溶质质量不变、溶剂质量减少,根据,则右侧海水中溶质质量分数变大;
(3)热分离法需要消耗大量能源,且受气温的影响,蒸发冷凝过程耗时长,与热分离法相比,反渗透膜分离法淡化海水的优点是不受天气影响、生产淡水的效率较高。
2.(25-26·山东滨州·期中)为除去粗盐中的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质,应加入过量的氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等物质,将杂质转化为沉淀。过滤去除沉淀后,再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水。工艺流程如图所示
(1)操作②反应方程式为______。操作③反应方程式为________。
(2)操作⑤过滤时用到玻璃棒的作用是_____。
(3)操作⑥中,加入盐酸的目的是_______直至将滤液的pH调为7。
(4)实验操作步骤除上述①-⑥外,也可以是______。
【答案】(1)
(2)引流
(3)除去过量的氢氧化钠和碳酸钠
(4)①③②④⑤⑥
【解析】(1)操作②加入氯化钡的目的是除去杂质硫酸钠,生成硫酸钡沉淀,化学方程式为;操作③加入氢氧化钠的目的是除去杂质氯化镁,生成氢氧化镁沉淀,化学方程式为,两个反应都生成目标产物氯化钠,不引入新杂质。
(2)过滤操作中玻璃棒用于引导液体沿漏斗内壁流下,避免液体溅出或冲破滤纸。
(3)之前除杂步骤加入了过量的氢氧化钠、碳酸钠,二者都属于杂质,均可与盐酸反应生成氯化钠,加适量盐酸调pH=7时恰好完全除去这两种杂质。
(4)除杂的核心要求是碳酸钠必须在氯化钡之后加入,因为碳酸钠既可以除杂质氯化钙,还可以除去过量的氯化钡,氢氧化钠的加入顺序不影响除杂效果,要满足“碳酸钠在氯化钡之后”。因此顺序也可为①③②④⑤⑥。
3.(2025·山东滨州·中考真题)海水中蕴藏着丰富的食盐资源,某实验小组开展了从海水中提取食盐的探究之旅。
任务一:参观盐场
(1)利用日晒、风吹使海水不断蒸发至有食盐析出,析出食盐后的液体是氯化钠的______溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
任务二:提纯粗盐
(2)海水“晒盐”得到的是粗盐,除去粗盐中难溶性杂质的有关操作如图所示。
①正确的操作顺序为______(填标号),以上操作都用到的玻璃仪器为______。
②过滤是混合物分离与提纯的重要方法之一,在日常生活中也有广泛的应用。请举出过滤原理在日常生活中的应用:______(举1例即可)。
任务三:应用食盐
(3)我国劳动人民很早就用一定溶质质量分数的食盐水挑选种子。现要配制50g20%的食盐水选种。实验操作如图所示。
①若要完成该溶液的配制,需量取______mL的水(常温下水的密度为1g/mL)。
②量取水时若仰视读数,会导致所配溶液的溶质质量分数______20%(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)饱和
(2) BCA 玻璃棒 用渔网捉鱼(合理即可)
(3) 40 <
【解析】(1)析出食盐后的液体不能继续溶解氯化钠,则为氯化钠的饱和溶液。
(2)①粗盐提纯的步骤为:溶解、过滤、蒸发,则顺序为BCA;
由图可知,三个操作都用到玻璃棒。
②生活中利用过滤原理的应用很多,如用渔网捉鱼、漏勺捞饺子等。
(3)①配制50g20%的食盐水时,需要氯化钠的质量为50g×20%=10g,则需要水的质量为50g-10g=40g,即水的体积为40g÷1g/mL=40mL。
②若量取水时仰视读数,读数偏小,实际量取的水的体积偏大,则会导致溶质质量分数偏小。
4.(25-26九年级上·江苏镇江·期中)如图是粗盐提纯实验的部分操作,请回答相关问题。
A.溶解 B.蒸发
C.过滤 D.取一定量的粗盐
(1)粗盐提纯的正确操作顺序为___________(填字母)。
(2)操作C中缺少的玻璃仪器是_________,作用是___________;
(3)操作B中,当观察到蒸发皿中__________时停止加热,热的蒸发皿用_____夹持放到陶土网上。
(4)操作D中称取10.0g粗盐,将该粗盐逐渐加入到盛有20mL水的烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌,直到粗盐不再溶解为止,称得未溶解的粗盐的质量为2.0g,最终得到精盐的质量为6.4g,该实验精盐的产率是__________。制得精盐的产率偏低,可能的原因是___________(填字母)。
A.过滤时滤纸有破损 B.蒸发时有液体溅出C.所得精盐比较潮湿 D.溶解时有部分粗盐
【答案】(1)DACB
(2) 玻璃棒 引流
(3) 有较多固体 坩埚钳
(4) 80% BD
【解析】(1)粗盐提纯的步骤是取粗盐→溶解→过滤→蒸发,对应操作是D(取一定量的粗盐)、A(溶解)、C(过滤)、B(蒸发),故操作顺序为DACB;
(2)过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,操作C中缺少的玻璃仪器是玻璃棒,玻璃棒的作用是引流,防止液体溅出或冲破滤纸;
(3)操作B中,当观察到蒸发皿中出现较多固体时停止加热,利用余热蒸干剩余水分;热的蒸发皿用坩埚钳夹持,放到陶土网上冷却防止烫坏实验台;
(4),溶解的粗盐质量=总粗盐质量-未溶解的粗盐质量=10.0g-2.0g=8.0g,则产率= ;
A、过滤时滤纸破损,会使泥沙进入滤液,蒸发后精盐质量偏大,产率偏高,不符合题意;
B、蒸发时有液体溅出,会导致精盐质量减少,产率偏低,符合题意;
C、所得精盐比较潮湿,会使精盐质量偏大,产率偏高,不符合题意;
D、溶解时有部分粗盐未溶解,会使溶解的氯化钠质量减少,精盐质量减少,产率偏低,符合题意;
故选:BD。
考法二 粗盐提纯(可溶性杂质)的试剂顺序判断
【速解技巧】 顺序口诀:“钡在前,碳酸在后,盐酸最后”。BaCl₂除SO₄²⁻,NaOH除Mg²⁺,Na₂CO₃除Ca²⁺和过量的Ba²⁺。
· 速判选项:Na₂CO₃出现在BaCl₂之前的顺序→错误;盐酸出现在过滤之前的顺序→错误。
· 玻璃棒作用速记:溶解→搅拌加速;过滤→引流;蒸发→搅拌防飞溅。
1.(25-26九年级上·山东济宁·期中)氯化钠是一种重要的化工原料,从海水中获取的粗盐(含泥沙、等杂质)为了除去以上杂质得到精盐,小明设计如下实验。
【提示】杂质含量较少,不考虑微溶物形成沉淀。
(1)沉淀b所含物质为和___________;
(2)写出X溶液中溶质的化学式___________;
(3)滤液c蒸发结晶时,玻璃棒的作用是___________。
【答案】(1)BaSO4
(2)Na2CO3
(3)防止因局部温度过高,造成液滴飞溅
【分析】加入氢氧化钡溶液,发生反应:MgCl2+Ba(OH)2=Mg(OH)2↓+BaCl2、Na2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2NaOH,沉淀b中含有Mg(OH)2、BaSO4,滤液b含有BaCl2、Ba(OH)2、CaCl2、NaCl,加入过量的X溶液,生成沉淀c和滤液c,滤液c中加入过量稀盐酸,然后蒸发结晶得到精盐,所以X溶液是碳酸钠溶液,将BaCl2、Ba(OH)2、CaCl2中的钡离子、钙离子转化为碳酸钡沉淀、碳酸钙沉淀。发生反应:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl、Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH、Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,滤液c中含有NaCl、NaOH、Na2CO3,加入过量稀盐酸,发生反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑、NaOH+HCl=NaCl+H2O,然后蒸发结晶,过量稀盐酸中的溶质氯化氢气体挥发除去,水蒸发完后得到氯化钠晶体。
【解析】(1)根据以上分析可知,沉淀b所含物质为和BaSO4。
(2)根据以上分析可知,X溶液是碳酸钠溶液,其中溶质的化学式为Na2CO3。
(3)滤液c蒸发结晶时,玻璃棒的作用是:防止因局部温度过高,造成液滴飞溅。
2.(25-26九年级上·山东烟台·期中)通过海水晒盐可以得到粗盐,粗盐中除NaCl外,还含有,,以及泥沙等杂质。以下是实验室中一种由粗盐制备较纯净NaCl晶体的实验方案,请回答下列问题:
(1)操作X是______。在操作Y中,用玻璃棒不断搅拌的目的是______。
(2)甲、乙、丙分别是①,②、③三种试剂中的一种。请你写出一组合理的试剂添加顺序:______(填序号)。
(3)加入适量的稀盐酸,目的是除去滤液中的______(填化学式),写出其中发生中和反应的化学方程式:______。
【答案】(1) 过滤 防止局部温度过高,造成液滴飞溅
(2)②③①(或③②①或③①②)
(3)
【解析】(1)操作X能将不溶性固体与液体分离,是过滤操作;
操作Y是蒸发操作,在操作Y中,用玻璃棒不断搅拌的目的是防止局部温度过高,造成液滴飞溅;
(2)镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入氯化钡溶液之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,所以正确的顺序为②③①或③②①或③①②;
(3)滤液中含有过量的氢氧化钠、碳酸钠,加入适量的稀盐酸,目的是除去滤液中的、;
酸与碱反应属于中和反应,故发生中和反应的化学方程式为。
考法三 海水制镁流程与酸碱盐综合推断
【速解技巧】 制镁三步速记:①加石灰乳(Ca(OH)₂)→Mg(OH)₂沉淀;②加盐酸→MgCl₂溶液;③电解熔融MgCl₂→Mg。
· 富集目的速答:除去杂质,富集MgCl₂,得到纯净的MgCl₂。
· 推断题突破口:看到“无色溶液+白色沉淀”,排除有色离子(Cu²⁺蓝色、Fe³⁺黄色);看到“加盐酸沉淀全部溶解”,该沉淀只能是碳酸盐沉淀(如BaCO₃、CaCO₃),若是BaSO₄或AgCl则不溶。
1.(25-26九年级上·山东泰安·期中)海水淡化所得的浓盐水中含大量,可制备金属镁,流程如图所示:
下列说法不正确的是
A.步骤1通过一步反应即可实现,并且制备石灰乳而非石灰水
B.步骤2和步骤3的目的是提纯
C.步骤4中一般使用到氩气,目的是防止镁被氧化
D.图中是可循环使用的物质
【答案】A
【解析】A、步骤1由制备需两步反应:先高温煅烧分解生成,再与水反应生成,无法一步实现,说法错误。
B、步骤2将浓盐水中的转化为沉淀实现杂质分离,步骤3将转化为,两步目的是提纯,说法正确。
C、镁是活泼金属,高温下易被氧化,氩气化学性质稳定,可作保护气防止镁被氧化,说法正确。
D、步骤4生成的可与反应生成,用于步骤3,因此是可循环使用的物质,说法正确。
2.(25-26九年级上·山东济南·期中)海洋资源是山东经济发展的重要支柱和增长引擎,海洋中蕴藏着丰富的化学资源,试回答下列相关问题:
(1)小明同学取少量海水,用如图所示装置进行了蒸馏法淡化海水的模拟探究实验。下列有关说法中,正确的是___________(填选项序号)。
A.蒸馏过程中a试管里溶质的质量变小
B.增加导管的长度可以使水蒸气的冷凝效果更好
C.蒸馏主要是利用物质的沸点不同将混合物进行分离
(2)鉴别海水与蒸馏水的化学方法之一是向其中加入AgNO3溶液,写出海水中含量最多的盐与AgNO3溶液发生反应的化学方程式:___________。
金属镁广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业等,可通过下图流程从海水中提取制备:
(3)上图中反应③的化学方程式为___________。
(4)下列关于海水“晒盐”的叙述中,不正确的是___________(填选项序号)。
A.海水“晒盐”主要是利用了降温结晶的方法
B.盐场需要建在阳光充足、风力大、雨量少的地方
C.结晶池中析出晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液
D.海水“晒盐”得到食盐后的母液可用于提取多种化工原料
食盐不仅是必不可少的生活品,更是重要的化工原料。碳酸钠(Na2CO3)主要是以食盐为原料制得的。已知某纯碱样品中含有少量的氯化钠,小明欲通过实验测定样品中Na2CO3的质量分数,他设计了如下两种实验方案,实验过程及现象如图所示:
方案一:取6 g纯碱样品放入锥形瓶,加水充分溶解后,滴加稀盐酸至恰好完全反应(电子秤示数单位为g)。
方案二:另取6 g纯碱样品放入烧杯,加水充分溶解后,滴加CaCl2溶液至恰好完全反应。
请根据以上实验现象及数据完成下列问题:
(5)方案一中生成的气体为___________(填化学式),其质量是___________g。
(6)利用方案二计算该纯碱样品中碳酸钠的质量分数(计算结果精确至0.1%)。
【答案】(1)BC
(2)
(3)
(4)A
(5) 2.2
(6)88.3%。
【解析】(1)A、蒸馏过程中a试管里水分逐渐减小,但溶质的质量不变,该选项不符合题意。
B、增加导管的长度可以使水蒸气的充分冷凝,冷凝效果更好,该选项符合题意。
C、蒸馏主要是利用物质的沸点不同将混合物进行分离,该选项符合题意。
故选BC。
(2)海水中含量最多的盐是氯化钠,氯化钠与硝酸银反应生成硝酸钠和氯化银沉淀,据此可以写出化学方程式:。
(3)由图可知,氯化镁通电分解生成镁和氯气,据此可以写出化学方程式:。
(4)A、海水“晒盐”主要是利用蒸发溶剂的方法,使溶质结晶析出,属于蒸发结晶,该选项符合题意。
B、 盐场需要建在阳光充足、风力大、雨量少的地方,是为了加快水分蒸发,说法正确,该选项不符合题意。
C、结晶池中析出晶体后的母液是该温度下氯化钠的饱和溶液,说法正确,该选项不符合题意。
D、海水“晒盐”得到食盐后的母液(苦卤)中含有氯化镁等多种物质,可用于提取多种化工原料,说法正确,该选项不符合题意。
故选A。
(5)碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,故方案一中生成的气体为,根据质量守恒定律,二氧化碳质量为:。
(6)根据方案二,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,其质量为5g。可根据碳酸钙的质量,利用化学方程式计算出样品中碳酸钠的质量,进而求得其质量分数。
解:设碳酸钠的质量为x。
样品中碳酸钠的质量分数
答:该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为88.3%。
考法四 碳酸钠和碳酸氢钠
【速解技巧】· 俗名速记:Na₂CO₃(纯碱、苏打,属于盐不是碱);NaHCO₃(小苏打)。
· 溶解性速判:Na₂CO₃易溶于水;NaHCO₃能溶于水(溶解度相对较小),且溶解度受温度影响比Na₂CO₃大。
· 热稳定性速判:“碳酸氢钠怕热,碳酸钠不怕热”。NaHCO₃受热易分解(2NaHCO₃ \xrightarrow{\Delta} Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑),Na₂CO₃受热不分解。鉴别两者最可靠的方法就是加热。
· 与酸反应速判:两者都能与盐酸反应产生CO₂。但NaHCO₃反应更剧烈(产生气泡的速率更快),因为NaHCO₃直接与酸反应,而Na₂CO₃是先转化为NaHCO₃再产生气体。
· 与碱反应速判:Na₂CO₃能与Ca(OH)₂或Ba(OH)₂反应产生白色沉淀(复分解反应);NaHCO₃一般不与碱反应(除了与NaOH反应生成Na₂CO₃和水)。
· 除杂速记:除去Na₂CO₃固体中的NaHCO₃,用加热法;除去NaHCO₃溶液中的Na₂CO₃,用通入足量CO₂法。
1.(2025·四川内江·中考真题)NaHCO3在生产、生活中用途广泛,请列举一种:_____;除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3,可采用_____方法。
【答案】
作发酵粉(或治疗胃酸过多,合理即可)
加热(或灼烧)
【解析】1. 碳酸氢钠受热分解会产生二氧化碳气体,能让面食疏松多孔,因此可作发酵粉;它也能和胃酸的主要成分盐酸反应,因此可用于治疗胃酸过多,任选一种合理用途即可。
2. 除杂需遵循不引入新杂质、不消耗原物质的原则:碳酸氢钠受热易分解,生成的水和二氧化碳,既除去了杂质,还生成了原物质碳酸钠,因此选择加热的方法。
2.(25-26九年级上·山东青岛·期中)为探究碳酸钠的化学性质,兴趣小组的同学进行了以下实验,请回答下列问题。
(1)A试管中观察到的现象是__________。
(2)下图是B试管中发生反应的微观示意图,其中参与反应的离子是__________。
(3)C试管中发生反应的化学方程式为__________。
(4)D试管中观察到的现象是__________。
【答案】(1)溶液变红
(2)、
(3)
(4)产生白色沉淀
【解析】(1)碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,故A试管中观察到的现象是溶液变红;
(2)由微观示意图可知,当碳酸钠与稀盐酸反应时,实际上是和反应生成碳酸,继而分解成水和二氧化碳,因此B试管中参与反应的离子是、;
(3)C试管中发生的反应是碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为;
(4)D试管中碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,观察到的现象是产生白色沉淀。
3.(25-26九年级上·山东济宁·期中)按要求做题。
(1)已知碳酸钠很稳定,受热不易发生分解;碳酸氢钠不稳定,受热容易分解,其受热分解的化学方程式______________。
(2)医疗上小苏打可用于治疗胃酸过多症,请写出此反应的化学方程式为_______________。
(3)若通过“盐+盐”反应生成的一种盐为NaCl,写出一个符合要求的化学方程式_______。
(4)“宏观—微观—符号”是化学独特的表示物质及其变化的方法。如图是向溶液滴加NaOH溶液的微观示意图,参加反应的微粒是__________(写微粒符号);请分析并推测:向溶液中滴加溶液,观察到的实验现象为_______________。
【答案】(1)
(2)
(3)(合理即可)
(4) 、 生成白色沉淀
【解析】(1)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为;
(2)小苏打(碳酸氢钠NaHCO3)与胃酸(主要成分是盐酸HCl)反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为;
(3)氯化钠可由碳酸钠和氯化钡反应生成,化学方程式为Na2CO3+BaCl2=CaCO3↓+2NaCl(答案合理即可,如硝酸银与氯化钠反应等);
(4)从微观示意图可知,参加反应的微粒是、,它们反应生成和H2O。向NaHCO3溶液中滴加Ca(OH)2溶液,Ca(OH)2中的Ca2+会与和OH−反应生成的结合,生成碳酸钙白色沉淀,所以观察到的实验现象为有白色沉淀生成。
高频易错题
易错点一 盐的性质易错点
错误类型
错误原因解读
错误类型
盐的性质应用存在误区
碳酸盐与盐酸反应放出气体,所以与盐酸反应放出气体的物质一定是碳酸盐。
碳酸盐与酸反应会产生气体,能与酸反应产生气体的不一定是碳酸盐,也可能是活泼金属等
向某溶液中滴加BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,该溶液一定是含有硫酸根离子。
无色溶液滴加氯化钡溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,不溶于稀硝酸有硫酸钡或氯化银,则该溶液中一定有大量的银离子或硫酸根离子
忽视碱和盐、盐和盐之间发生反应的具体条件
保证生成物中有水、沉淀或气体生成,当碱与盐或盐与盐反应时还要求反应物是可溶的
除杂试剂加入顺序错误
在粗盐提纯中,除杂顺序至关重要:
BaCl₂必须在Na₂CO₃之前加入,以除去过量Ba²⁺(形成BaCO₃沉淀)。
过滤必须在滴加盐酸前进行,以除去沉淀。
1.(25-26九年级上·山东滨州·期中)回答下列问题。
室温加水
加热
生成溶液
无明显现象
生成溶液
生成二氧化碳
生成溶液和氧气
迅速生成氧气,爆炸
(1)不慎将洗鼻盐撒到稀盐酸中,有气泡产生,小组成员决定探究洗鼻盐的成分,经实验证明,产生的气体无色无味,能使澄清石灰水变浑浊。澄清石灰水变浑浊的化学方程式是___________。
(2)同学认为可以先对洗鼻盐溶液进行加热,然后再进行其余检验,另一位认为不对。请你写出认为不对的理由___________。
洗鼻盐中另有一类含钠元素的盐类是什么?
(3)猜想一:___________;猜想二:;猜想三:。
(4)将洗鼻盐加入蒸馏水中,实验现象为大试管中出现水雾,___________(填写现象),得出结论,猜想三是错误的。
(5)把这个洗鼻盐溶液放到大试管中,塞入带导管的橡胶塞,加热,发现产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明猜想___________是对的。
(6)碳酸氢钠受热分解的化学方程式:___________。
(7)把100g10%的洗鼻盐溶液稀释成5%的洗鼻盐溶液,需要加水的质量是___________g。
(8)洗鼻盐在___________下保存。
【答案】(1)
(2)加热可能会发生爆炸
(3)Na2CO3/碳酸钠
(4)溶液中无气泡产生
(5)二
(6)
(7)100
(8)干燥阴凉
【解析】(1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为:。
(2)结合表中数据,若含有2Na2CO3⋅3H2O2,加热会迅速生成氧气,爆炸,故不能先对洗鼻盐溶液进行加热。
(3)根据题中信息可知,洗鼻盐中含钠元素的盐类可能是Na2CO3,即猜想一为Na2CO3。
(4)实验结论是猜想三错误,说明洗鼻盐中没有2Na2CO3⋅3H2O2,则将洗鼻盐加入蒸馏水中,不会有氧气生成,即无气泡产生,故填:溶液中没有气泡产生。
(5)产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明洗鼻盐受热产生了二氧化碳,根据表格信息可知碳酸氢钠受热分解能产生二氧化碳,证明猜想二是对的。
(6)碳酸氢钠受热分解,产生碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为:。
(7)设需要加水的质量为x,则100g×10%=(100g+x)×5%,解得x=100g。
(8) 根据以上实验结论可知,洗鼻盐中含有碳酸氢钠,其受热易分解,故需在阴凉干燥处保存,避免高温或潮湿导致变质,故填:干燥阴凉。
易错点二 复分解反应易错点
错误类型
错误原因解读
错误类型
没有正确理解复分解反应
复分解反应有气体或沉淀或水生成,所以有气体或沉淀或水生成的反应一定是复分解反应
有沉淀、气体或水生成的反应不一定是复分解反应,如氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水的反应是化合反应
只有酸、碱、盐之间的反应才是复分解反应。
酸和金属氧化物反应属于复分解反应
没有正确理解中和反应
酸和碱发生中和反应生成盐和水,则生成盐和水的反应都属于中和反应
中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的反应,但生成盐和水的反应不一定属于中和反应,如酸和金属氧化物反应生成盐和水,不属于中和反应
1.(25-26九年级下·山东聊城·期中)某校化学兴趣小组的同学利用稀盐酸、碳酸钠、氢氧化钡溶液三种物质探究“复分解反应发生的条件”,做了以下实验。
(1)试管①反应的实质___________。
(2)试管②中观察到的现象是___________。
(3)通过三组实验,同学们得出复分解反应发生的条件是___________。
(4)兴趣小组的同学将试管③反应后的物质过滤,对滤液中溶质的成分进一步探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
猜想一:NaOH
猜想二:、NaOH
猜想三:___________。
【设计实验】验证你的猜想正确
实验操作
现象
结论
甲同学:另取一只试管,将少量试管③中滤液于新试管中,加入足量溶液
有___________产生
猜想三正确
乙同学:另取一只试管,将少量试管③中滤液于新试管中静置一段时间,向上层清液中滴加适量___________溶液
有蓝色沉淀产生
【答案】(1)H+与OH-结合生成H2O
(2)有气泡产生
(3)有沉淀、气体或水生成
(4) Na2CO3、NaOH 白色沉淀 硫酸铜(合理即可)
【解析】(1)试管①中稀盐酸与Ba(OH)2溶液发生中和反应,反应的实质是H+与OH-结合生成H2O。
(2)试管②中稀盐酸与Na2CO3粉末反应,即,观察到有气泡产生。
(3)试管①中生成水,试管②中生成水和气体,试管③中生成沉淀[],三组实验分别生成了水、气体、沉淀,由此得出复分解反应发生的条件是:有沉淀、气体或水生成。
(4)猜想假设:试管③发生的反应是,若两者恰好完全反应,滤液溶质为NaOH(猜想一);若Ba(OH)2过量,滤液溶质为Ba(OH)2、NaOH(猜想二);若Na2CO3过量,滤液溶质为Na2CO3、NaOH(猜想三);
设计实验:甲同学加入足量CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,可知发生反应,说明滤液中含有Na2CO3;
乙同学向上层清液中滴加硫酸铜(或氯化铜等可溶性铜盐)溶液,若有蓝色沉淀(氢氧化铜)生成,说明滤液中含有NaOH,两者结合可验证猜想三正确。
情境迁移题
1.(25-26九年级上·广东肇庆·期中)海水中的化学
我国有漫长的海岸线,蕴藏着丰富的海洋资源。综合利用海水的部分流程图如图1,回答下列问题:
(1)海水制镁。步骤①中制取氢氧化镁选择向母液中加入石灰乳,而不向海水中直接加入石灰乳,原因是___________。石灰乳可以用贝壳(主要成分:)作原料制取,其中发生分解反应的化学方程式是___________。以上制镁流程中发生中和反应的化学方程式是___________。
(2)海水晒盐。通常采用___________的方法使海水中的氯化钠析出。向一份粗盐样品中加入足量的水,通过步骤④除去粗盐中含有的氯化钙、氯化镁、硫酸钠可溶性杂质,请利用提供的药品:稀盐酸、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液,写出除杂方法(对于用到上述药品的步骤,还要写出该药品所除去的杂质离子):___________。
[反思]分析海水制镁和粗盐提纯的提取过程,写出分离混合物的思路方法是___________。
(3)海水制碱。步骤⑧⑨是氨碱法制纯碱的流程,步骤⑧中需要向NaCl饱和溶液中加入的两种物质是___________。步骤⑨中发生反应的化学方程式是___________。为验证制得的纯碱中含有氯化钠杂质,某同学取少量该纯碱样品加入过量稀盐酸充分反应后,再滴加硝酸银溶液观察到有白色沉淀产生,得出样品中含有氯化钠杂质的结论。经学习小组讨论发现上述方法有误,理由是___________。
(4)氯碱工业。步骤⑥发生反应的化学方程式___________。该反应是工业上采用电解法制备氢氧化钠的原理。工业还常用天然苛化法制备氢氧化钠,部分生产流程如图2所示:
该流程中的操作1是___________。该生产工艺中可以回收再利用的物质是___________(填化学式)。
已知某工厂采用该生产工艺制备的氢氧化钠产品不纯,里面含有碳酸钠,请设计实验方案进行验证。
实验操作
预测的实验现象及结论
___________
若产生___________,则证明___________。
图1的步骤⑦是工业生产次氯酸钠的反应,反应原理是次氯酸钠按照物质的分类属于___________(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。“次氯酸具有极强的氧化性,可以有效杀灭细菌,是一种强大的消毒剂。”这句话体现了物质的___________决定___________。(选填“组成和结构”“性质”“用途”)
【答案】(1) 母液中镁离子浓度远高于海水
(2) 蒸发结晶 加入过量氢氧化钠溶液,除Mg2+;加入过量氯化钡溶液,除;加入过量碳酸钠溶液,除Ca2+、Ba2+;过滤后,加入适量稀盐酸,除OH-、 根据混合物中各成分的性质差异,选择合适的方法分离
(3) NH3、CO2 加入的稀盐酸中含有氯离子,会对氯离子的检验造成干扰
(4) 过滤 CaCO3 取样配成溶液,加入适量氢氧化钡溶液 白色沉淀 氢氧化钠产品中含有碳酸钠 盐 性质 用途
【解析】(1)海水经过晒盐后得到母液,母液中镁离子浓度远高于海水,向母液中加石灰乳更易得到Mg(OH)2沉淀;
贝壳(主要成分是CaCO3)高温分解生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应,化学方程式为;
中和反应是酸与碱生成盐和水的反应,Mg(OH)2(碱)与HCl(酸)反应生成氯化镁和水,属于中和反应,化学方程式为。
(2)氯化钠的溶解度受温度影响较小,通常采用蒸发结晶的方法使海水中的氯化钠析出;
粗盐提纯过程中,需先加入BaCl2溶液除去,后加入的Na2CO3溶液可以除去Ca2+以及过量的BaCl2,方案可以是:加入过量氢氧化钠溶液,发生反应,除Mg2+;加入过量氯化钡溶液,发生反应,除;加入过量碳酸钠溶液,发生反应、,除Ca2+、Ba2+;过滤后,加入适量稀盐酸,发生反应、,除OH-、;
以上方法是根据混合物中各成分的性质差异(如溶解性、化学性质),选择合适的方法分离(如沉淀法、结晶法等)。
(3)氨碱法中,需先向饱和溶液中通入NH3(使溶液显碱性,增强对CO2的吸收能力),再通入CO2;
步骤⑨中NaHCO3受热分解生成Na2CO3、水和二氧化碳,化学方程式为;
加入的稀盐酸中含有氯离子,会对氯离子的检验造成干扰,后续滴加硝酸银溶液观察到有白色沉淀产生(),不能证明样品中含有氯化钠杂质。
(4)步骤⑥电解饱和NaCl溶液生成NaOH、Cl2和H2,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可知H2O参与反应,则化学方程式为;
操作1是将沉淀与氢氧化钠溶液分离,属于过滤操作;
石灰乳(氢氧化钙)与碳酸钠溶液发生的反应是,产生的沉淀是碳酸钙,碳酸钙高温分解得到生石灰(氧化钙),因此碳酸钙(CaCO3)可循环利用;
氢氧化钠里面含有碳酸钠,可取样配成溶液,加入适量氢氧化钡溶液,发生反应,观察到产生白色沉淀,则证明氢氧化钠产品中含有碳酸钠;
NaClO由金属离子(Na+)和酸根离子(ClO-)构成,属于盐;
“强氧化性” 是物质的性质,“消毒” 是该性质对应的用途,体现了物质的性质决定用途。
2.(2025·湖北武汉·模拟预测)爱吃饼干的同学在查看饼干配料表时,发现有些饼干的膨松剂含有碳酸氢钠,而有些饼干的膨松剂含有碳酸氢铵。同学们深感好奇,碳酸氢铵不是一种肥料吗?怎么也可以做膨松剂呢?为此,他们进行了如下的探究。
【查阅资料】膨松剂在饼干的制作过程中发生如下化学反应
①
② 碱石灰是NaOH与CaO的固体混合物,常作干燥剂,不与NH3反应
③ 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
【实验探究】实验装置及主要步骤(C、D、E中药品均足量)
步骤1:检查装置气密性,装入m g药品;
步骤2:从左端通入氮气一段时间后,称量装置C、D的质量,记录;
步骤3:点燃酒精灯,充分反应后停止加热;
步骤4:…
步骤5:再次称量装置C、D的质量,记录,分别增重a g,bg。
回答下列问题
(1)膨松剂能使食品变松软、蓬松。碳酸氢铵别名碳铵,碳酸氢钠俗名是_______________。
(2)装置C中发生了化合反应,其反应的化学方程式是_______________________________。
(3)步骤4的具体操作是_______________,
(4)利用实验中相关数据,测得膨松剂中碳酸氢钠的质量分数为_________________________ 。
(5)关于该实验有如下说法,其中正确的是_______选填序号
A.若无步骤 2,则无法准确测定碳酸氢钠的质量分数
B.若将图中装置C、D对调,也可达到实验目的
C.若去除装置 E,则该实验测定结果偏小
D.若实验完毕,测得装置 B 中剩余固体为cg,则该膨松剂中碳酸钠的质量分数可以表示为×100%
【答案】(1)小苏打
(2)
(3)继续通入一段时间的氮气
(4)
(5)BCD
【解析】(1)见答案。
(2)装置 C 中的碱石灰含有氧化钙,样品加热分解产生水蒸气,氧化钙与水发生化合反应生成氢氧化钙,化学方程式见答案。
(3)停止加热后,B 装置的玻璃管、导管内还滞留大量反应生成的、、气体,没有被 C、D 吸收。继续通入一段时间的氮气,把装置内残留的所有气体全部吹入 C、D 装置,使气体被充分吸收,保证称量增重的数据准确,减小实验误差。
(4)解:设样品中碳酸氢铵质量为。
根据碳酸氢铵受热分解的化学方程式:
列比例式:
解得:
膨松剂的总质量为 ,则其中碳酸氢钠的质量为:
碳酸氢钠的质量分数为:
。
(5)A错误:步骤 2 通入氮气是排尽装置内空气,空气中含有二氧化碳。省略步骤 2,会使测得二氧化碳质量b偏大,带来实验误差,但仍然可以计算,并不是无法测定。
B正确:C 中碱石灰吸收二氧化碳、水;D 中浓硫酸可吸收氨气、水。C、D 互换后,浓硫酸先吸收氨气和水,碱石灰吸收二氧化碳,仍然可以测定气体质量,达到实验目的。
C正确:装置 E 阻挡空气中二氧化碳进入 D。去掉 E,外界二氧化碳进入 D,测得b偏大。代入 (4) 公式,b越大,计算得到碳酸氢钠质量越小,测定结果偏小。
D正确:碳酸氢铵受热全部转化为气体,B 中剩余固体只有碳酸氢钠分解生成的碳酸钠(质量c)。根据碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳的质量比例,由碳酸钠质量c反推碳酸氢钠质量,即可写出碳酸氢钠质量分数表达式。
3.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)我国化工专家侯德榜创立了“侯氏联合制碱法”,为纯碱()制造作出了重大贡献,促进了世界制碱技术的发展。化学小组对制碱过程进行项目化学习。
任务1:认识原理
;。
任务2:制备原料
(1)配制饱和氯化钠溶液。常温下,的溶解度为。该温度下,氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为_______(列出计算表达式)。从微观角度分析,下列图示中最接近NaCl溶液真实情况的是_______(填字母)。
(2)获取气体。加热硫酸铵和氢氧化钙的固体混合物,将湿润的红色石蕊试纸放在导管a端,当观察到_______时,连接,收集,待储气袋集满后关闭弹簧夹,如图1。再用相同规格的储气袋集满一袋气体。
任务3:探秘变化
用注射器抽取约饱和食盐水,从导管端注入盛有的储气袋中,关闭弹簧夹,振荡至储气袋完全变瘪。再将该袋内全部液体用注射器吸出,注入盛有的储气袋中,关闭弹簧夹充分振荡,静置后观察到袋内有白色固体析出。请结合图2溶解度曲线,回答下列问题。
(3)析出的白色固体为的主要原因是_______。
(4)的溶解度在后无数据,原因可能是_______。
任务4:应用产品
(5)析出得到的固体加热分解即制得产品——纯碱。工业上可用纯碱和熟石灰反应制取氢氧化钠,反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) A
(2)湿润的红色石蕊试纸变蓝
(3)相同温度下,NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度
(4)碳酸氢钠在60℃及更高温度下会受热分解
(5)
【解析】(1)常温下,NaCl的溶解度为36g。该温度下,氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为,氯化钠溶液中含有钠离子、氯离子、水分子三种粒子,溶液具有均一性,钠离子和氯离子均匀的分散到水分子中,所以从微观角度分析,图示中最接近NaCl溶液真实情况的是A。
(2)加热硫酸铵和氢氧化钙的固体混合物,发生反应生成氨气、硫酸钙、水,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,将湿润的红色石蕊试纸放在导管a端,观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(3)析出的白色固体为的主要原因是:相同温度下,NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度。
(4)的溶解度在60℃后无数据,原因可能是碳酸氢钠在60℃及更高温度下会受热分解。
(5)工业上可用纯碱和熟石灰反应制取氢氧化钠,根据质量守恒定律,反应的化学方程式为。
4.(25-26九年级上·辽宁本溪·期中)水是宝贵的自然资源,化学兴趣小组以“水”为主题开展项目式学习。
【项目一】了解水资源分布
(1)由图一可知地球上的水主要存在于海洋和咸水湖中,跟人类关系最密切的淡水约占地球总水量的2.5%,可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水,仅约占淡水总量的______%。
【项目二】海水淡化
(2)从海水中获取淡水是将混合物分离提纯的过程。分离提纯混合物一般有两种思路:
①直取所需
②除去杂质保留所需
蒸馏法淡化海水采用的思路是______(填序号)。
(3)图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验,为使水蒸气冷凝效果更好,可______(填“增加”或“减小”)玻璃导管长度。
【项目三】探究水的组成及变化
实验一:在试管中加入水,加热使其沸腾。
(4)实验过程中,发生变化的是______(填字母)。
A.分子数目 B.分子能量
C.分子运动速率 D.分子之间的间隔
实验二:电解水
(5)电解水的符号表达式为______,基本反应类型是______,证明水中含有氧元素的实验现象是打开活塞后______。
(6)实验一和实验二的微观本质区别是______。
实验三:定量认识水的组成
化学兴趣小组设计方案探究利用氢气与氧化铜反应测定水的组成(注:浓硫酸、无水氯化钙都是常用干燥剂。
【资料信息】①装置A的作用是制取氢气,各装置中的试剂均足量。
②在加热的条件下氢气与氧化铜反应生成铜和水。
【收集数据】
实验前
实验后
氧化铜和玻璃管的总质量
65.6g
59.2g
无水氯化钙和U形管的总质量
100.8g
108.0g
【实验分析与结论】
(7)根据表中数据,计算水中氢、氧元素的质量分别为______。
(8)实验结束后,如果氧化铜有剩余,测定水中氢、氧元素的质量比______(选填“偏高”或“偏低”或“不受影响”)。
(9)根据实验分析E装置的作用是______。
【答案】(1)13
(2)①
(3)增加
(4)BCD
(5) 分解反应 b管口木条燃烧更旺
(6)分子种类是否改变
(7)0.8g、6.4g
(8)不受影响
(9)防止空气中的水蒸气进入D中
【解析】(1)由图可知,可供人类直接利用的河流、湖泊淡水及浅层地下水,仅约占淡水总量的:1.2%+11.8%=13%;
(2)蒸馏法淡化海水,指的是将海水加热至水的沸点,水蒸发变为水蒸气,然后水蒸气冷凝变为液态水,采用的思路是①直取所需;
(3)图二是实验室模拟蒸馏法淡化海水的实验,为使水蒸气冷凝效果更好,可增加玻璃导管长度,延长冷凝时间;
(4)在试管中加入水,加热使其沸腾,温度升高,分子能量增加,分子之间的间隔变大,分子的运动速率加快,但是分子的种类和数目不变。
故选BCD;
(5)水通电分解生成氢气和氧气,该反应的符号表达式为:;
该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,管a中生成的气体较多,是氢气,管b中生成的气体较少,是氧气,氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧的更旺,则打开活塞后,b管口木条燃烧更旺,说明电解水生成了氧气,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,说明水中含有氧元素;
(6)实验一中只是分子之间的间隔发生了改变,分子的种类不变,实验二中水通电分解生成氢气和氧气,有新物质生成,属于化学变化,分子种类发生了改变,故实验一和实验二的微观本质区别是:分子种类是否发生改变;
(7)C中氢气和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,根据质量守恒定律, 化学反应前后元素的种类和质量不变,C中减少的质量为参加反应的氧化铜中氧元素的质量,即生成水中氧元素的质量,则氧元素的质量为:65.6g-59.2g=6.4g,D中增加的质量为反应生成水的质量,则生成水的质量为:108.0g-100.8g=7.2g,则水中氢元素的质量为:7.2g-6.4g=0.8g,氧元素的质量为6.4g;
(8)实验结束后,如果氧化铜有剩余,只会影响反应生成水的质量,不会改变水中氢、氧元素的质量比,则测定水中氢、氧元素的质量比不受影响;
(9)氯化钙是常用的干燥剂,则E装置的作用是:防止空气中的水蒸气进入D中,影响实验结果。
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