第八单元海水中的化学2021_2022学年九年级化学同步提升(鲁教版)
一.选择题(共9小题)
1.已知元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应,其中被还原的元素化合价降低,被氧化的元素化合价升高。海洋中有丰富的资源,如图所示利用海水可获得许多化工产品。下列有关说法正确的是( )
A.第①步中除去粗盐中的SO42﹣、Ca2+、Mg2+等杂质,加入的试剂顺序为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液,过滤后加盐酸
B.第②步中加入的试剂为CaCl2溶液
C.海水可通过蒸发结晶获得粗盐和母液,且母液一定是饱和溶液
D.在第④步中溴元素被还原
2.海洋是一个巨大的宝库,为人类提供了大量的资源。下列说法正确的是( )
A.以氯化钠为原料“制碱”的过程中,先通入氨气的原因是氨气极易溶于水,且溶液显碱性,有利于二氧化碳的吸收
B.可以利用蒸发结晶的方法从海水中获取食盐,是因为食盐是海水中最多的物质
C.海水“制碱”时析出晶体后的溶液中只含有两种物质
D.工业上从海水中获取金属镁时,为使镁元素完全沉淀应加入稍过量的烧碱
3.从海水中制备纯碱和金属镁的流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.流程I依次向粗盐水中加入过量Ca(OH)2溶液、Na2CO3溶液和适量稀盐酸去除杂质
B.流程Ⅱ吸氨是使溶液呈碱性,有利于吸收二氧化碳
C.流程IV、V是通过化学方法富集氯化镁
D.上述流程涉及到四种基本反应类型
4.氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度如表。下列说法不正确的是( )
温度 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃
NaCl溶解度/g 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 37.8
KNO3溶解度/g 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138
A.硝酸钾晶体中混有少量的氯化钠,可用冷却结晶法提纯硝酸钾
B.40℃时,氯化钠和硝酸钾饱和溶液各100g,含溶质较多的是硝酸钾
C.这两种物质的溶解度曲线的交点,对应的温度应该在20℃﹣30℃之间
D.20℃时,将20g氯化钠放入50g水中充分搅拌,可得到70g氯化钠溶液
5.如图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线。下列说法中正确的是( )
A.30℃时20g水中溶解5g甲物质得到饱和溶液
B.甲、乙两种固体物质都属于可溶物质
C.加热可将物质甲的饱和溶液变为不饱和溶液
D.乙物质中含有少量甲物质时,可以用降温结晶的方法提纯乙
6.酸、碱和盐在生活、生产中有着极其广泛的用途,下列说法不正确的是( )
A.食盐是制造烧碱、氯气、盐酸和纯碱的基本原料
B.碳酸氢钠是苏打的主要成分,在生产灭火器和制造饮料方面被广泛应用
C.纯碱可以用来粗盐精制、硬水软化
D.熟石灰可以用来生产漂白粉,还被广泛应用于土木建筑、土壤改良
7.我国科学家侯德榜创立“侯氏制碱法”,为纯碱和化肥工业的发展做出了杰出贡献,图1是侯氏制碱法的反应原理,图2是相关物质的溶解度曲线,反应控温30℃,下列说法不正确的是( )
A.该过程中除水外,能够循环利用的物质是二氧化碳和NaCl溶液
B.30℃时,碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵,因此制碱过程中首先析出的是碳酸氢钠
C.制得的纯碱中含有少量小苏打可用稀盐酸除去
D.侯氏制碱法保留了氨碱法的优点,减少了环境污染,提高了原料利用率
8.对于化学反应A+B═C+D,下列说法正确的是( )
A.A与B的质量比一定等于C与D的质量比
B.若C、D是盐和水,则该反应不一定是中和反应
C.若B是酸溶液,则C和D一定有一种是水
D.若A、B、C、D都是化合物,则该反应一定是复分解反应
9.下列推理正确的是( )
A.中和反应生成盐和水,所以生成盐和水的反应一定是中和反应
B.酸与碱发生中和反应时有热量放出,所以有热量放出的反应一定是中和反应
C.复分解反应中有沉淀、气体或水生成,但有上述物质生成的反应不一定是复分解反应
D.HCl和NaOH反应生成盐和水,故有盐和水生成的反应都是复分解反应
二.多选题(共1小题)
10.海洋是巨大的资源宝库,人类正在运用各种方法,进行科学开发和综合利用。下列有关海水资源开采、提取的工艺流程或原理中,正确的是( )
A.海水晒盐:结晶池得到粗盐,剩余的母液为NaCl的饱和溶液
B.粗盐提纯:除去粗盐中泥沙等难溶性杂质,先将固体溶解,过滤,再蒸发结晶
C.海水淡化:用电吹风机吹干玻璃片上液体的方法,可以区分海水与蒸馏水
D.海水制“碱”:向饱和食盐水中通入CO2,可直接得到大量Na2CO3
三.填空题(共2小题)
11.海洋是个巨大的宝库,为人类提供了宝贵的自然资源。
(1)食用海鱼摄取的主要营养素是 。
(2)如图1为海水淡化装置,利用的能源是 ,获得的蒸馏水属于 。
A.单质 B.化合物 C.混合物
(3)利用海水可制取许多化工产品。用海水制食盐,常通过海水晒盐得到粗盐,粗盐中含有少量的CaCl2、Na2SO4等杂质。除去上述杂质,先加过量的BaCl2溶液除去,再加过量 溶液除去CaCl2和过量的BaCl2,生成的沉淀经 除去,最后加入 调节pH,蒸发、结晶,制得粗盐。
(4)用氯化钠和碳酸氢铵可制备碳酸氢钠和氯化铵,该反应化学方程式可表示为;NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl.20℃时,按上述化学方程式中反应物的质量比,向100克水中加入11.7克NaCl和15.8克NH4HCO3,理论上从溶液中提出晶体的质量为 g。
资料:20℃时四种物质的溶解度如下:假设它们同时溶解在水中各自的溶解度不变,
物质 NaCl NH4CO3 NH4Cl NaHCO3
溶解度 36.0 21.6 37.2 9.6
(5)从海水中提取溴常用吹出法,即用氯气将海水里的溴化钠中的溴置换出来,再用空气或水蒸气吹出溴。流程示意图如图2:
①写出氯气置换出溴单质的化学方程式; ;该反应在pH=3的酸性条件下进行,可用 测定反应液的酸碱度。
②吹出的溴和大量空气混合在一起进入吸收塔(吸收塔中发生的反应;Br2+SO2+2H2O H2SO4+2HBr)。根据流程图分析,通入SO2的目的是 。
12.现有五种物质①熟石灰②硝酸钾③稀硫酸④活性炭⑤石墨⑥碳酸氢钠请选择合适物质的序号填空:
(1)可治疗胃酸过多的是
(2)常用于冰箱除异味是
(3)常用于改良酸性土壤的是
(4)常用于金属除锈的是 。
(5)属于复合肥料 。
四.实验探究题(共3小题)
13.2016年5月17日,中国海警派出了4艘海警舰船在钓鱼岛海域内巡航,宣示了我国对钓鱼岛不容置疑的主权.海洋争端主要原因在以海洋是巨大的资源宝库,海洋资源开发前景广阔.
Ⅰ、海洋是巨大的资源宝库
(1)元素资源:海水中含量最高的金属元素是 (填元素符号).
(2)淡水资源:淡化海水可以用 (填字母符号).
A、吸附法 B、蒸馏法 C、过滤法 D、电解法
(3)矿产资源:海底蕴藏着大量的“可燃冰”(含甲烷),写出甲烷燃烧的化学反应方程式为: .
Ⅱ、海水中含有丰富的食盐和氯化镁,从海水中提取食盐的方法主要为盐田法,这是一种古老而仍广泛沿用的方法.海水晒盐的流程如图:
(1)图中①是 池.
(2)①中的溶液与贮水池中的溶液相比氯化钠的质量 (填“不变”、“变大”或“变小”下同),氯化钠的质量分数 ,母液中 (填“能”或“不能”)再溶解氯化钠.
14.某兴趣小组做了如图实验。
【实验一】提纯NaCl
(1)①、②、③操作名称依次是 。
(2)NaCl的产率是 (精确至0.1%)。
(3)若得到的NaCl的产率比实际值偏低,则可能的原因是 (填字母)。
A.进行操作时加入的水量不足
B.进行操作时有液体溅出
C.进行操作时得到的溶液浑浊
D.进行操作时有固体溅出
【实验二】KNO3溶解度曲线如图。
实验操作 实验结果
20℃时,取50g水,加入12.5g KNO3,搅拌 全部溶解,得溶液①
再加入xg KNO3,搅拌 恰好饱和,得溶液②
再加入12.5g KNO3,搅拌 得溶液③
加热至50℃ 得溶液④
冷却至20℃ 析出晶体yg,得溶液⑤
(4)“实验操作”中x的值是 ,溶液③质量为 g,“实验结果”中y的值是 。
(5)溶液①②③④⑤中,属于不饱和溶液的是 (填序号),溶质的质量分数相等的是 (填序号)。
15.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。实验室进行粗盐提纯,操作流程如图,根据信息回答:
(1)操作Ⅰ和操作Ⅱ中需要将圆形滤纸折叠处理,如图中不该出现的情形是 (填字母)。
(2)根据图示操作流程,欲除去溶液A中的CaCl2、Na2SO4,应依次加入过量的 和 (填字母)。
A.K2CO3溶液
B.Na2CO3溶液
C.BaCl2溶液
D.Ba(NO3)2溶液
(3)沉淀C中的成分有 种(填数字)。
(4)实验所得精盐的质量 (填“大于”、“小于”或“等于”)粗盐中NaCl的质量。
五.计算题(共1小题)
16.某海洋化工集团用氨碱法生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质,其产品包装袋上注明:碳酸钠≥96%。为测定该产品中含碳酸钠的质量分数,进行了以下实验:取11.0g纯碱样品放入烧杯中,称得烧杯及所盛纯碱样品的总质量为158.0g,再把100g稀盐酸平均分成四份依次加入样品中,实验数据记录如下:
所加盐酸的次数 第一次 第二次 第三次 第四次
所加盐酸的质量/g 25.0 25.0 25.0 25.0
充分反应后烧杯及所盛物质总质量/g 181.2 204.4 228.6 Y
每次生成的二氧化碳质量/g 1.8 1.8 X Z
(1)仔细分析表中数据,写出X、Y的值:X ,Y 。
(2)请你通过计算说明该产品中碳酸钠的质量分数是否合格?(结果精确到0.1%)
(3)如图为小明同学在坐标纸上绘制出了所加稀盐酸质量与生成气体质量关系的曲线,请你在图中标出P点对应的坐标值。(结果保留一位小数)
六.推断题(共1小题)
17.将海水进行处理后获得精盐。海水中,除氯化钠外,还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质。其处理的主要流程如下:
(1)加入过量BaCl2溶液发生反应的化学方程式是 。
(2)加入碳酸钠溶液的目的是 。Na2CO3与BaCl2顺序颠倒则最后所得的精盐水中除NaCl外还含有 (填化学式)。
(3)操作Ⅰ的名称是 。
(4)向滤液中滴加适量稀盐酸的目的是 。
七.解答题(共4小题)
18.镁将成为21世纪重要的轻型环保材料,我国含有非常丰富的镁资源.
占地球表面积70%的海洋是天然的镁元素宝库,海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如图所示(图中A、B、C均表示主要成分),卤水中的主要成分有氯化钠、氯化镁等.
请填写下列空白:
(1)C的化学式为 ;D的化学式 ;
(2)写出D→氯化镁的化学方程式: ;
(3)金属镁在高温下与氮气化合反应生成氮化镁,在氮化镁中氮元素的化合价为﹣3.据此写出此反应的化学方程式 .
19.海洋化学资源的综合利用将是威海重点发展领域之一。海洋为我们提供各种所需的物质:
A:能通过物理方法获取的物质
(1)海水淡化:蒸馏法淡化海水是利用海水中各成分的 不同分离出淡水,用化学方法证明得到的水是淡水,其中涉及到的原理用化学方程式表示 。
膜法利用了增加海水一端压强促使淡水穿过淡化膜的原理,则用于淡化海水的膜在结构上应具有的特点 。
(2)海水“晒盐”:①制粗盐。从海水获取粗盐用的结晶方法是 ,采用该方法是依据了氯化钠的性质 。
为了更有效地从海水中提取粗盐,大规模海水“晒盐”过程中,采取了什么措施(写一条即可) ,微观角度解释风吹日晒有利于晒盐的原因是 。
②粗盐纯化。粗盐中含有泥沙、硫酸钠等杂质。将粗盐溶于水,然后通过如下操作,即可得到较纯的氯化钠(每步操作只用一次,不是每步操作都必须使用)
a.过滤b。加过量的BaCl2溶液c。加适量的盐酸d。加过量的Na2CO3溶液e。蒸发结晶f。加过量的NaOH溶液
正确的操作顺序是 (填字母)。
过程中,发生的化学反应方程式为: 。
【拓展应用】自然界中的物质绝大多数都是混合物,提取某种物质,首先要考虑这种物质的物理性质。例如:草木灰中含有碳酸钾(杂质不溶于水),要从中提取碳酸钾,应经过的实验步骤依次是 、
、 。每一步都需要用到的玻璃仪器是 ,它在最后一步中的作用是 。
B:利用化学方法制取物质﹣﹣化学工业的核心
①化工行业选择原料时,通常需要考虑下列 因素等。
A.能不能通过化学反应生成所需物质 B.原料来源是否广泛,是否廉价易得
C.是否能与氧气反应 D.是否含有所得物质中的元素
②海洋中有丰富的水生生物和化学资源。海水晒盐后,以其母液(卤水)和贝壳为原料,还可生产具有特殊用途的材料一一纳米氧化镁,其简要流程如下:
实验室进行a操作时,需要的玻璃仪器有 。
其中属于复分解反应的化学方程式是 。
由滤渣产生纳米氧化镁的过程中,若只发生一个化学反应,则最有可能是 (填序号)
A.化反应B.分解反应C.置换反应D.复分解反应
(3)制碱:氨碱法制纯碱的流程图如下:
完成图中“( )”的内容:
① ② ③ 。
该过程的化学反应方程式有 。
20.资料一:下表是硝酸钾、氯化钠和氢氧化钙在不同温度下的溶解度。
温度/℃ 10 20 60 100
溶解度/g 硝酸钾 20.9 31.6 110 246
氯化钠 35.8 36.0 37.3 39.8
氢氧化钙 0.17 0.16 0.11 0.074
资料二:同一硝酸钾溶液随温度变化的情况如图甲所示。
请回答以下问题:
(1)硝酸钾中含有少量氯化钠,提纯硝酸钾的方法是 。
(2)图甲中当温度为90℃时,该溶液一定是 (填“饱和溶液”或“不饱和溶液”)。
(3)图甲的硝酸钾溶液随温度变化过程中,纵坐标y的量一定不符合如图乙变化情况的是 。(不考虑水分的蒸发)
选项 温度变化 纵坐标y的量
A 10℃升温到30℃ 溶剂的质量
B 10℃升温到70℃ 溶质的质量
C 10℃升温到70℃ 溶液的质量
D 10℃升温到90℃ 溶质质量分数
(4)如图丙所示,烧杯A中是饱和的氢氧化钙溶液,向烧杯B中加入氢氧化钠后,烧杯A中变浑浊。其原因是 。
21.赏析溶解度曲线之美
(1)当 ℃时,硝酸钾的溶解度等于氯化钾的溶解度。
(2)t1℃时,分别将25g硝酸钾和氯化钾加入到100g水中,充分溶解后形成饱和溶液的是 ,其溶液的溶质质量分数为 。
(3)硝酸钾中混有少量的氯化钾,提纯硝酸钾的方法是 。
(4)t3℃时,将200g硝酸钾饱和溶液、100g硝酸钾饱和溶液、100g氯化钾饱和溶液分别恒温蒸发等质量的水。析出晶体(不含结晶水)质量分别为m1、m2、m3,则m1、m2、m3的关系为 (用“>”、“=”或”<”表示)。
(5)某小组进行实验,X物质是硝酸钾或氯化钾中的一种,说法正确的是 。
A.X物质是氯化钾
B.溶质的质量分数②>③>①
C.只有烧杯③中上层清液是饱和溶液
D.烧杯③中析出固体质量为25g
(进阶篇)2021-2022学年下学期初中化学鲁教版九年级同步分层作业第8单元 海水中的化学
参考答案与试题解析
一.选择题(共9小题)
1.已知元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应,其中被还原的元素化合价降低,被氧化的元素化合价升高。海洋中有丰富的资源,如图所示利用海水可获得许多化工产品。下列有关说法正确的是( )
A.第①步中除去粗盐中的SO42﹣、Ca2+、Mg2+等杂质,加入的试剂顺序为:Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液,过滤后加盐酸
B.第②步中加入的试剂为CaCl2溶液
C.海水可通过蒸发结晶获得粗盐和母液,且母液一定是饱和溶液
D.在第④步中溴元素被还原
【分析】A、根据镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,过滤要放在所有的沉淀操作之后,加碳酸钠要放在加氯化钡之后,可以将过量的钡离子沉淀,最后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子,进行分析判断。
B、根据氢氧化镁难溶于水,进行分析判断。
C、海水可通过蒸发结晶获得粗盐和母液,母液不能继续溶解氯化钠,进行分析判断。
D、根据被还原的元素化合价降低,被氧化的元素化合价升高,进行分析判断。
【解答】解:A、镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后,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,故选项说法错误。
B、氢氧化镁难溶于水,不能与氯化钙反应,第②步中加入的试剂不是CaCl2溶液,故选项说法错误。
C、海水可通过蒸发结晶获得粗盐和母液,母液不能继续溶解氯化钠,且母液一定是饱和溶液,故选项说法正确。
D、被还原的元素化合价降低,被氧化的元素化合价升高,在第④步中溴元素的化合价由﹣1价变为0价,化合价升高,被氧化,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握粗盐提纯中离子的除杂原理、盐的化学性质、明确氧化还原反应的特征等是正确解答本题的关键。
2.海洋是一个巨大的宝库,为人类提供了大量的资源。下列说法正确的是( )
A.以氯化钠为原料“制碱”的过程中,先通入氨气的原因是氨气极易溶于水,且溶液显碱性,有利于二氧化碳的吸收
B.可以利用蒸发结晶的方法从海水中获取食盐,是因为食盐是海水中最多的物质
C.海水“制碱”时析出晶体后的溶液中只含有两种物质
D.工业上从海水中获取金属镁时,为使镁元素完全沉淀应加入稍过量的烧碱
【分析】A、氨气极易溶于水,且溶液显碱性,有利于二氧化碳的吸收;
B、海水中最多的物质是水;
C、海水“制碱”时析出晶体后的溶液中含有水、氯化钠、碳酸氢钠、氯化铵等多种物质;
D、工业上从海水中获取金属镁时,为使镁元素完全沉淀应加入稍过量的氢氧化钙,是因为氢氧化钙价格比氢氧化钠低很多。
【解答】解:A、以氯化钠为原料“制碱”的过程中,先通入氨气的原因是氨气极易溶于水,且溶液显碱性,有利于二氧化碳的吸收,该选项说法正确;
B、海水中最多的物质是水,该选项说法不正确;
C、海水“制碱”时析出晶体后的溶液中含有水、氯化钠、碳酸氢钠、氯化铵等多种物质,该选项说法不正确;
D、工业上从海水中获取金属镁时,为使镁元素完全沉淀应加入稍过量的氢氧化钙,不能加入氢氧化钠,该选项说法不正确。
故选:A。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
3.从海水中制备纯碱和金属镁的流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.流程I依次向粗盐水中加入过量Ca(OH)2溶液、Na2CO3溶液和适量稀盐酸去除杂质
B.流程Ⅱ吸氨是使溶液呈碱性,有利于吸收二氧化碳
C.流程IV、V是通过化学方法富集氯化镁
D.上述流程涉及到四种基本反应类型
【分析】氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙;
碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠;
盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和氢氧化镁反应生成氯化镁和水,和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
【解答】解:A、流程I依次向粗盐水中加入过量Ca(OH)2溶液、Na2CO3溶液,氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,加入适量稀盐酸,盐酸和过量的碳酸钠、反应生成的氢氧化钠反应生成氯化钠等物质,该选项说法正确;
B、流程Ⅱ吸氨是使溶液呈碱性,有利于吸收二氧化碳,该选项说法正确;
C、流程IV、V是通过化学方法富集氯化镁,该选项说法正确;
D、上述流程中,碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,是分解反应,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,是复分解反应,没有置换反应和化合反应,该选项说法不正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
4.氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度如表。下列说法不正确的是( )
温度 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃
NaCl溶解度/g 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 37.8
KNO3溶解度/g 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138
A.硝酸钾晶体中混有少量的氯化钠,可用冷却结晶法提纯硝酸钾
B.40℃时,氯化钠和硝酸钾饱和溶液各100g,含溶质较多的是硝酸钾
C.这两种物质的溶解度曲线的交点,对应的温度应该在20℃﹣30℃之间
D.20℃时,将20g氯化钠放入50g水中充分搅拌,可得到70g氯化钠溶液
【分析】A、一种物质的溶解度受温度变化影响较大,一种物质的溶解度受温度变化影响较小,可以用降温结晶或蒸发结晶的方法分离;
B、氯化钠和硝酸钾的饱和溶液,质量相等时,溶解度越大,含有的溶质质量越大;
C、根据表中数据可以判断溶解度曲线的交点的温度范围;
D、根据物质的溶解度曲线、溶质质量、溶剂质量可以判断配制的溶液质量。
【解答】解:A、硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,硝酸钾晶体中混有少量的氯化钠,可用冷却结晶法提纯硝酸钾,该选项说法正确;
B、40℃时硝酸钾的溶解度大于氯化钠,氯化钠和硝酸钾饱和溶液各100g,含溶质较多的是硝酸钾,该选项说法正确;
C、20℃﹣30℃之间,氯化钠的溶解度大于36.0g,小于36.3g,硝酸钾的溶解度大于31.6g,小于45.8g,即两种物质在该温度范围内溶解度可能相同,因此这两种物质的溶解度曲线的交点,对应的温度应该在20℃﹣30℃之间,该选项说法正确;
D、20℃时氯化钠的溶解度是36.0g,将20g氯化钠放入50g水中充分搅拌,能够溶解18g,可得到68g氯化钠溶液,该选项说法不正确。
故选:D。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
5.如图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线。下列说法中正确的是( )
A.30℃时20g水中溶解5g甲物质得到饱和溶液
B.甲、乙两种固体物质都属于可溶物质
C.加热可将物质甲的饱和溶液变为不饱和溶液
D.乙物质中含有少量甲物质时,可以用降温结晶的方法提纯乙
【分析】根据物质的溶解度曲线可以判断某一温度时物质的溶解度大小比较;
根据物质的溶解度曲线可以判断随着温度的变化,物质的溶解度变化情况;
20℃时,物质的溶解度大于10g的,是易溶物质;
饱和溶液和不饱和溶液之间可以相互转化;
一种物质的溶解度受温度变化影响较大,一种物质的溶解度受温度变化影响较小,可以用降温结晶或蒸发结晶的方法分离.
根据物质的溶解度曲线、溶液质量可以判断温度变化时析出固体质量的大小。
【解答】解:A、30℃时甲的溶解度是30g,20g水中溶解6g甲物质得到饱和溶液,该选项不正确;
B、20℃时甲、乙两种固体物质的溶解度都大于10g,都属于易溶物质,该选项不正确;
C、甲的溶解度随着温度升高而增大,加热可将物质甲的饱和溶液变为不饱和溶液,该选项正确;
D、甲的溶解度受温度变化影响较大,乙的溶解度受温度变化影响较小,乙物质中含有少量甲物质时,可以用蒸发结晶的方法提纯乙,该选项不正确。
故选:C。
【点评】溶解度曲线能定量地表示出溶解度变化的规律,从溶解度曲线可以看出:同一溶质在不同温度下的溶解度不同;同一温度下,不同溶质的溶解度可能相同,也可能不同;温度对不同物质的溶解度影响不同.
6.酸、碱和盐在生活、生产中有着极其广泛的用途,下列说法不正确的是( )
A.食盐是制造烧碱、氯气、盐酸和纯碱的基本原料
B.碳酸氢钠是苏打的主要成分,在生产灭火器和制造饮料方面被广泛应用
C.纯碱可以用来粗盐精制、硬水软化
D.熟石灰可以用来生产漂白粉,还被广泛应用于土木建筑、土壤改良
【分析】A、根据质量守恒定律及食盐的用途分析解答;
B、根据碳酸氢钠的俗称及用途分析解答;
C、根据纯碱的用途解答;
D、根据熟石灰的用途解答.
【解答】解:
A、食盐用于制造纯碱和烧碱及其他化工产品,矿石冶炼。食品工业和渔业用于盐腌,还可用作调味料的原料和精制食盐。电解氯化钠水溶液时,会产生氢气和氯气,故正确;
B、碳酸氢钠俗称小苏打,苏打是碳酸钠,碳酸氢钠在生产灭火器和制造饮料方面被广泛应用,故错误;
C、纯碱在日常生活和化学工业中用途很广,如用于硬水软化、洗涤剂生产、食品加工、石油精炼、粗盐精制、玻璃制造等领域,故正确;
D、氢氧化钙可以用来生产消毒剂,工业上制取漂白粉,还被广泛应用于土木建筑、土壤改良,故正确。
故选:B。
【点评】本题考查食盐、碳酸氢钠的用途、纯碱的用途、熟石灰的用途等知识,题目难度不大,注意掌握常见物质的性质及用途可以正确解答.
7.我国科学家侯德榜创立“侯氏制碱法”,为纯碱和化肥工业的发展做出了杰出贡献,图1是侯氏制碱法的反应原理,图2是相关物质的溶解度曲线,反应控温30℃,下列说法不正确的是( )
A.该过程中除水外,能够循环利用的物质是二氧化碳和NaCl溶液
B.30℃时,碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵,因此制碱过程中首先析出的是碳酸氢钠
C.制得的纯碱中含有少量小苏打可用稀盐酸除去
D.侯氏制碱法保留了氨碱法的优点,减少了环境污染,提高了原料利用率
【分析】A、根据既是某个反应反应物,也是某个反应的生成物的物质,可以循环使用,进行分析判断。
B、根据30℃时,碳酸氢钠和氯化铵的溶解度,进行分析判断。
C、根据小苏打在加热条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳,进行分析判断。
D、根据侯氏制碱法中副产品氯化铵可用作氮肥,进行分析判断。
【解答】解:A、在流程图中,二氧化碳和NaCl溶液既是反应物也是生成物,可循环利用,故选项说法正确。
B、30℃时,碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵,因此制碱过程中首先析出的是碳酸氢钠,故选项说法正确。
C、小苏打在加热条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳,可加热除去;碳酸钠、碳酸氢钠均能与稀盐酸反应,不能用稀盐酸除去,故选项说法错误。
D、侯氏制碱法中副产品氯化铵可用作氮肥,侯氏制碱法保留了氨碱法的优点,减少了环境污染,提高了原料利用率,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题有一定难度,理解工艺流程图与原理、掌握溶解度曲线的含义、可以循环使用物质应具备的条件是正确解答本题的关键。
8.对于化学反应A+B═C+D,下列说法正确的是( )
A.A与B的质量比一定等于C与D的质量比
B.若C、D是盐和水,则该反应不一定是中和反应
C.若B是酸溶液,则C和D一定有一种是水
D.若A、B、C、D都是化合物,则该反应一定是复分解反应
【分析】A、根据质量守恒定律进行分析;
B、根据中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,反应物是酸和碱,生成物是盐和水,据此进行分析判断;
C、根据具体的反应情况进行分析判断;
D、根据复分解反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应进行分析判断。
【解答】解:A、反应物A和B的质量比不一定等于生成物C和D的质量比,反应物A和B的质量和一定等于生成物C和D的质量和,说法错误,不符合题意;
B、若C和D为盐和水,该反应不一定是中和反应,如CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,说法正确,符合题意;
C、若B是酸溶液,则C和D不一定有一种是水,如硝酸银与稀盐酸的反应产物是氯化银和硝酸产物中无水生成,说法错误,不符合题意;
D、若A、B、C和D都是化合物,该反应不一定是复分解反应,如CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,说法错误,不符合题意;
故选:B。
【点评】本题着重考查对中和反应及其他基本反应类型概念的准确理解,并会灵活分析进行解答.
9.下列推理正确的是( )
A.中和反应生成盐和水,所以生成盐和水的反应一定是中和反应
B.酸与碱发生中和反应时有热量放出,所以有热量放出的反应一定是中和反应
C.复分解反应中有沉淀、气体或水生成,但有上述物质生成的反应不一定是复分解反应
D.HCl和NaOH反应生成盐和水,故有盐和水生成的反应都是复分解反应
【分析】A、中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,反应物是酸和碱,生成物是盐和水,进行分析判断。
B、根据化学反应中的能量变化,进行分析判断。
C、根据复分解反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应进行分析判断。
D、根据生成盐和水的反应分析。
【解答】解:A、中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,故选项推理错误。
B、酸与碱发生中和反应时有热量放出,但有热量放出的反应不一定是中和反应,如生石灰与水反应,故选项推理错误。
C、复分解反应中有沉淀、气体或水生成,但有上述物质生成的反应不一定是复分解反应,如CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,故选项推理正确。
D、HCl和NaOH反应生成了盐和水,有盐和水生成的反应不一定是复分解反应,如碱和非金属氧化物反应生成盐和水,但不是复分解反应,故选项推理错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,解答此类题时要根据不同知识的特点类推,不能盲目类推,并要注意知识点与方法的有机结合,做到具体问题能具体分析。
二.多选题(共1小题)
10.海洋是巨大的资源宝库,人类正在运用各种方法,进行科学开发和综合利用。下列有关海水资源开采、提取的工艺流程或原理中,正确的是( )
A.海水晒盐:结晶池得到粗盐,剩余的母液为NaCl的饱和溶液
B.粗盐提纯:除去粗盐中泥沙等难溶性杂质,先将固体溶解,过滤,再蒸发结晶
C.海水淡化:用电吹风机吹干玻璃片上液体的方法,可以区分海水与蒸馏水
D.海水制“碱”:向饱和食盐水中通入CO2,可直接得到大量Na2CO3
【分析】A、根据海水晒盐的原理,进行分析判断。
B、根据粗盐提纯是将粗盐中含有的泥沙等不溶物除去,进行分析判断。
C、根据海水中含有氯化钠等盐,进行分析判断。
D、根据海水制“碱”的原理,进行分析判断。
【解答】解:A、海水晒盐,利于的是蒸发结晶的原理,结晶池得到粗盐,剩余的母液为NaCl的饱和溶液,故选项说法正确。
B、氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,除去粗盐中泥沙等难溶性杂质,先将固体溶解,过滤,再蒸发结晶,故选项说法正确。
C、用电吹风机吹干玻璃片上液体的方法,可以区分海水与蒸馏水,出现白色固体的是海水,故选项说法正确。
D、海水制“碱”,向饱和氨盐水中通入CO2,生成碳酸氢钠,碳酸氢钠在加热生成碳酸钠、水和二氧化碳,故选项说法错误。
故选:ABC。
【点评】本题难度不大,了解海水资源开采、提取的工艺流程或原理是正确解答本题的关键。
三.填空题(共2小题)
11.海洋是个巨大的宝库,为人类提供了宝贵的自然资源。
(1)食用海鱼摄取的主要营养素是 蛋白质 。
(2)如图1为海水淡化装置,利用的能源是 太阳能 ,获得的蒸馏水属于 B 。
A.单质 B.化合物 C.混合物
(3)利用海水可制取许多化工产品。用海水制食盐,常通过海水晒盐得到粗盐,粗盐中含有少量的CaCl2、Na2SO4等杂质。除去上述杂质,先加过量的BaCl2溶液除去,再加过量 Na2CO3 溶液除去CaCl2和过量的BaCl2,生成的沉淀经 过滤 除去,最后加入 稀盐酸 调节pH,蒸发、结晶,制得粗盐。
(4)用氯化钠和碳酸氢铵可制备碳酸氢钠和氯化铵,该反应化学方程式可表示为;NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl.20℃时,按上述化学方程式中反应物的质量比,向100克水中加入11.7克NaCl和15.8克NH4HCO3,理论上从溶液中提出晶体的质量为 7.2 g。
资料:20℃时四种物质的溶解度如下:假设它们同时溶解在水中各自的溶解度不变,
物质 NaCl NH4CO3 NH4Cl NaHCO3
溶解度 36.0 21.6 37.2 9.6
(5)从海水中提取溴常用吹出法,即用氯气将海水里的溴化钠中的溴置换出来,再用空气或水蒸气吹出溴。流程示意图如图2:
①写出氯气置换出溴单质的化学方程式; Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 ;该反应在pH=3的酸性条件下进行,可用 pH试纸 测定反应液的酸碱度。
②吹出的溴和大量空气混合在一起进入吸收塔(吸收塔中发生的反应;Br2+SO2+2H2O H2SO4+2HBr)。根据流程图分析,通入SO2的目的是 分离溴与空气 。
【分析】(1)鱼类中含有较多的蛋白质,可以据此解答;
(2)从图中可以得出使用的为太阳能,而得到的水为纯净物,可以据此解答;
(3)根据硫酸根离子用钡离子沉淀,钡离子、钙离子用碳酸根离子沉淀,最后用稀盐酸调节溶液的pH为7.除掉碳酸根离子得到氯化钠溶液,通过蒸发的到氯化钠晶体。
(4)根据质量守恒定律进行解答;
(5)依据题干叙述书写氯气置换出溴单质的化学方程式,并根据常见的测定溶液酸碱度的方法测定溶液的酸碱度,依据吸收塔中发生的反应分析加入二氧化硫的目的;
【解答】解:(1)鱼类中含有较多的蛋白质,所以食用海鱼摄取的主要营养素是蛋白质;
(2)从图中可以得出使用的为太阳能;而得到的蒸馏水为纯净物,故选B;
(3)粗盐中含有少量的CaCl2、Na2SO4等杂质。除去上述杂质,先加过量的BaCl2溶液除去,再加过量Na2CO3溶液除去CaCl2和过量的BaCl2,生成的沉淀经过滤除去,最后加入稀盐酸调节pH等于7,蒸发、结晶,制得粗盐;
(4)根据化学方程式中质量关系可以知道:
NaCl+NH4HCO3═NaHCO3+NH4Cl
58.5 79 84 53.5
11.7g 15.8g 16.8g 10.7g
满足化学式中相对分子质量的关系,故可以知道可以得到碳酸氢钠的质量为16.8g,生成氯化铵的质量为10.7g,根据题中的溶解度表可以知道,20℃时100g水中能够溶解碳酸氢钠的质量为9.6g,能够溶解氯化铵的质量为37.2g,所以能够析出的晶体的质量为16.8g﹣9.6g=7.2g。
(5)由题干叙述可知氯气和溴化钠可以置换出溴单质,反应的化学方程式为:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,常见的测定溶液酸碱度的方法是使用pH试纸测定溶液的酸碱度,由于吸收塔中发生的反应是Br2+SO2+2H2O═H2SO4+2HBr.所以,加入二氧化硫的目的是使溴与空气相互分离。
故答案为:(1)蛋白质;(2)太阳能,B;(3)Na2CO3,过滤,稀盐酸;(4)7.2; (5)①Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;pH试纸 ②分离溴与空气。
【点评】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记对海洋资源的合理开发与利用,以及与之相关的知识。然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可。
12.现有五种物质①熟石灰②硝酸钾③稀硫酸④活性炭⑤石墨⑥碳酸氢钠请选择合适物质的序号填空:
(1)可治疗胃酸过多的是 ⑥
(2)常用于冰箱除异味是 ④
(3)常用于改良酸性土壤的是 ①
(4)常用于金属除锈的是 ③ 。
(5)属于复合肥料 ② 。
【分析】根据碳酸氢钠能与胃酸反应,活性炭具有吸附性,氢氧化钙属于碱,金属表面锈的主要成分是金属的氧化物,同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥,进行分析解答。
【解答】解:(1)碳酸氢钠能与胃酸反应,可治疗胃酸过多。
(2)活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素,常用于冰箱除异味。
(3)熟石灰是氢氧化钙的俗称,氢氧化钙属于碱,可用于改良酸性土壤。
(4)金属表面锈的主要成分是金属的氧化物,能与酸反应,常用于金属除锈。
(5)硝酸钾中含有钾元素和氮元素,属于复合肥。
故答案为:
(1)⑥;
(2)④;
(3)①;
(4)③;
(5)②。
【点评】本题难度不大,物质的性质决定物质的用途,掌握常见酸碱盐的性质和用途是正确解答此类题的关键。
四.实验探究题(共3小题)
13.2016年5月17日,中国海警派出了4艘海警舰船在钓鱼岛海域内巡航,宣示了我国对钓鱼岛不容置疑的主权.海洋争端主要原因在以海洋是巨大的资源宝库,海洋资源开发前景广阔.
Ⅰ、海洋是巨大的资源宝库
(1)元素资源:海水中含量最高的金属元素是 Na (填元素符号).
(2)淡水资源:淡化海水可以用 B (填字母符号).
A、吸附法 B、蒸馏法 C、过滤法 D、电解法
(3)矿产资源:海底蕴藏着大量的“可燃冰”(含甲烷),写出甲烷燃烧的化学反应方程式为: CH4+2O2CO2+2H2O .
Ⅱ、海水中含有丰富的食盐和氯化镁,从海水中提取食盐的方法主要为盐田法,这是一种古老而仍广泛沿用的方法.海水晒盐的流程如图:
(1)图中①是 蒸发 池.
(2)①中的溶液与贮水池中的溶液相比氯化钠的质量 不变 (填“不变”、“变大”或“变小”下同),氯化钠的质量分数 变大 ,母液中 不能 (填“能”或“不能”)再溶解氯化钠.
【分析】(1)海水中含量最高的金属元素是钠元素;
(2)淡化海水的方法有膜法、蒸馏等;
(3)可燃冰的主要成分是甲烷,根据反应物、生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式;
(4)根据海水晒盐中溶液的变化以及溶质质量分数的计算公式进行分析解答即可.
【解答】解:Ⅰ(1)海水中含量最高的金属元素是钠元素.
故填:Na.
(2)蒸馏法可以得到几乎纯净的水,可以用来淡化海水.
故填:B.
(3)甲烷燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学反应方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O.
故填:CH4+2O2CO2+2H2O.
Ⅱ(1)图中①是蒸发池.
(2)①中的溶液与贮水池中的溶液相比氯化钠的质量不变,氯化钠的质量分数变大,母液中不能再溶解氯化钠;
故填:蒸发;不变;变大;不能.
【点评】本题考查了海洋资源的利用,完成此题,可以依据已有的知识进行.
14.某兴趣小组做了如图实验。
【实验一】提纯NaCl
(1)①、②、③操作名称依次是 溶解、过滤、蒸发 。
(2)NaCl的产率是 90.9% (精确至0.1%)。
(3)若得到的NaCl的产率比实际值偏低,则可能的原因是 ABD (填字母)。
A.进行操作时加入的水量不足
B.进行操作时有液体溅出
C.进行操作时得到的溶液浑浊
D.进行操作时有固体溅出
【实验二】KNO3溶解度曲线如图。
实验操作 实验结果
20℃时,取50g水,加入12.5g KNO3,搅拌 全部溶解,得溶液①
再加入xg KNO3,搅拌 恰好饱和,得溶液②
再加入12.5g KNO3,搅拌 得溶液③
加热至50℃ 得溶液④
冷却至20℃ 析出晶体yg,得溶液⑤
(4)“实验操作”中x的值是 3.3 ,溶液③质量为 65.8 g,“实验结果”中y的值是 12.5 。
(5)溶液①②③④⑤中,属于不饱和溶液的是 ①④ (填序号),溶质的质量分数相等的是 ②③⑤ (填序号)。
【分析】(1)根据粗盐提纯的步骤进行分析;
(2)根据产率的计算方法进行分析;
(3)根据各个操作造成从后果进行分析;
(4)根据溶解度的概念进行分析;
(5)根据溶解度的概念及饱和溶液中溶质的质量分数的计算进行分析。
【解答】解:(1)通过操作①将含有泥沙的氯化钠变为含泥沙的混合液,因此操作①是溶解;通过操作②将泥沙与溶液分开,因此操作②是过滤;通过操作③氯化钠晶体从溶液中析出,因此操作③是蒸发;故填:溶解、过滤、蒸发;
(2)粗盐的质量是11g,得到的氯化钠的质量为10g,因此NaCl的产率是×100%≈90.9%,故填:90.9%;
(3)A.进行操作时加入的水量不足,会导致部分氯化钠氯化钠损失,从而导致得到的氯化钠质量偏小,计算出的产率偏低,符合题意;
B.进行操作时有液体溅出,会导致氯化钠损失,从而导致得到的氯化钠质量偏小,计算出的产率偏低,符合题意;
C.进行操作时得到的溶液浑浊,说明杂质进入氯化钠溶液中,从而导致得到的氯化钠质量偏大,计算出的产率偏高,不符合题意;
D.进行操作时有固体溅出,会导致氯化钠损失,从而导致得到的氯化钠质量偏小,计算出的产率偏低,符合题意;
故选:ABD;
(4)根据图示信息,20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,即20℃时,50g水中要溶解15.8g的硝酸钾才能达到饱和状态,故20℃时,取50g水,加入12.5g KNO3,搅拌,得到的溶液①为不饱和溶液;溶液①中加入xg硝酸钾,溶液刚好饱和,因此加入的硝酸钾的质量为15.8g﹣12.5g=3.3g;得到的溶液②的质量为50g+12.5g+3.3g=65.8g;再加入12.5g KNO3,搅拌,硝酸钾不会继续溶解,因此溶液③为饱和状态且质量为仍认为65.8g;50℃时,硝酸钾的溶解度为85.5g,即50℃时,50g水中要溶解42.75g的硝酸钾才能达到饱和状态,因此将溶液③升温至50℃,其中50g的水只溶解了12.5g+3.3g+12.5g=28.3g的硝酸钾,因此溶液④为不饱和溶液;冷却至20℃,50g水中只能溶解15.8g的硝酸钾,因此会析出28.3g﹣15.8g=12.5g的硝酸钾,得到的溶液⑤为饱和溶液;故填:3.3;65.8;12.5;
(5)根据(4)的分析过程,属于不饱和溶液的是①④;由于②③⑤均为20℃时,硝酸钾的饱和溶液,因此三者的溶质质量分数相等;故填:①④;②③⑤。
【点评】此题考查了粗盐提纯的步骤及误差的分析、溶解度概念的理解等知识,难度稍大,分析过程中要仔细耐心。
15.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。实验室进行粗盐提纯,操作流程如图,根据信息回答:
(1)操作Ⅰ和操作Ⅱ中需要将圆形滤纸折叠处理,如图中不该出现的情形是 D (填字母)。
(2)根据图示操作流程,欲除去溶液A中的CaCl2、Na2SO4,应依次加入过量的 C 和 B (填字母)。
A.K2CO3溶液
B.Na2CO3溶液
C.BaCl2溶液
D.Ba(NO3)2溶液
(3)沉淀C中的成分有 3 种(填数字)。
(4)实验所得精盐的质量 大于 (填“大于”、“小于”或“等于”)粗盐中NaCl的质量。
【分析】加入过量的氯化钡溶液时,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,加入过量的碳酸钠溶液时,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,和过量的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,加入适量稀盐酸时,稀盐酸和过量的氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和过量的的碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
【解答】解:(1)操作Ⅰ和操作Ⅱ中需要将圆形滤纸折叠处理,如图中不该出现的情形是D。
故填:D。
(2)根据图示操作流程,欲除去溶液A中的CaCl2、Na2SO4,应依次加入过量的氯化钡溶液(除去硫酸钠)和碳酸钠溶液(除去氯化钙和过量的氯化钡)。
故填:C;B。
(3)沉淀C中的成分有3种,即反应生成的硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙。
故填:3。
(4)实验所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量,是因为实验过程中反应生成了氯化钠。
故填:大于。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
五.计算题(共1小题)
16.某海洋化工集团用氨碱法生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质,其产品包装袋上注明:碳酸钠≥96%。为测定该产品中含碳酸钠的质量分数,进行了以下实验:取11.0g纯碱样品放入烧杯中,称得烧杯及所盛纯碱样品的总质量为158.0g,再把100g稀盐酸平均分成四份依次加入样品中,实验数据记录如下:
所加盐酸的次数 第一次 第二次 第三次 第四次
所加盐酸的质量/g 25.0 25.0 25.0 25.0
充分反应后烧杯及所盛物质总质量/g 181.2 204.4 228.6 Y
每次生成的二氧化碳质量/g 1.8 1.8 X Z
(1)仔细分析表中数据,写出X、Y的值:X 0.8 ,Y 253.6 。
(2)请你通过计算说明该产品中碳酸钠的质量分数是否合格?(结果精确到0.1%)
(3)如图为小明同学在坐标纸上绘制出了所加稀盐酸质量与生成气体质量关系的曲线,请你在图中标出P点对应的坐标值。(结果保留一位小数)
【分析】根据碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,由表格提供的数据可以看出,25g盐酸生成二氧化碳的质量为1.8g,据此可以求出X和Y的值;根据二氧化碳的质量即可求出碳酸钠的质量分数进行解答.
【解答】解:(1)X=204.4g+25g﹣228.6g=0.8g;Y=228.6g+25g=253.6g;
(2)生成二氧化碳的质量为:1.8g+1.8g+0.8g=4.4g,设碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
106 44
x 4.4g
=
x=10.6g
碳酸钠的质量分数为:×100%≈96.4%>96%,所以该产品中碳酸钠的质量分数合格;
(3)生成1.8g二氧化碳需要盐酸的质量为y。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
73 44
y 1.8g
=
y=
设恰好完全反应消耗盐酸的质量为z
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
73 44
z 4.4g
=
z=7.3g
所以完全反应消耗的盐酸溶液的质量为a。则有:=
a≈61.1g
所以P点坐标为:(61.1,4.4)。
故答案为:(1)0.8g;253.6g;
(2)合格;
(3)所以P点坐标为:(61.1,4.4)
。
【点评】本题考查的是根据化学方程式的计算,难度较大,要求计算时认真分析解答。
六.推断题(共1小题)
17.将海水进行处理后获得精盐。海水中,除氯化钠外,还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质。其处理的主要流程如下:
(1)加入过量BaCl2溶液发生反应的化学方程式是 BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl 。
(2)加入碳酸钠溶液的目的是 除去氯化钙和过量的氯化钡 。Na2CO3与BaCl2顺序颠倒则最后所得的精盐水中除NaCl外还含有 BaCl2 (填化学式)。
(3)操作Ⅰ的名称是 过滤 。
(4)向滤液中滴加适量稀盐酸的目的是 除去滤液中过量的氢氧化钠和碳酸钠 。
【分析】(1)氯化钡能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,从而除去硫酸钠;
(2)碳酸钠能够除去氯化钙和过量的氯化钡,操作不当容易导致最终得到的氯化钠不纯;
(3)过滤可以把反应生成的沉淀除去,从而使沉淀和溶液分离;
(4)稀盐酸能和氢氧化钠、碳酸钠反应,从而除去滤液中过量的氢氧化钠和碳酸钠。
【解答】解:(1)氯化钡和硫酸钠反应的化学方程式为:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl。
故填:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl。
(2)加入碳酸钠溶液可以除去氯化钙和过量的氯化钡,碳酸钠和氯化钡顺序颠倒时,过量的氯化钡无法除去,最后所得的精盐水中会含有氯化钡。
故填:除去氯化钙和过量的氯化钡;BaCl2。
(3)通过操作Ⅰ可以把产生的沉淀和溶液分离。
故填:过滤。
(4)向滤液中滴加适量稀盐酸时,稀盐酸能和过量的氢氧化钠、碳酸钠反应,从而除去氢氧化钠和碳酸钠,得到不含有杂质的氯化钠溶液。
故填:除去滤液中过量的氢氧化钠和碳酸钠。
【点评】化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分,也是进行分析推理得出结论的依据,掌握物质的性质和相互之间的反应关系,有助于提高观察实验、进行实验的能力。
七.解答题(共4小题)
18.镁将成为21世纪重要的轻型环保材料,我国含有非常丰富的镁资源.
占地球表面积70%的海洋是天然的镁元素宝库,海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如图所示(图中A、B、C均表示主要成分),卤水中的主要成分有氯化钠、氯化镁等.
请填写下列空白:
(1)C的化学式为 Ca(OH)2 ;D的化学式 Mg(OH)2 ;
(2)写出D→氯化镁的化学方程式: Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O ;
(3)金属镁在高温下与氮气化合反应生成氮化镁,在氮化镁中氮元素的化合价为﹣3.据此写出此反应的化学方程式 3Mg+N2Mg3N2 .
【分析】(1)根据C是由A高温煅烧而来,以及氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙进行解答;
(2)根据氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水进行解答;
(3)根据氮化镁中氮元素的化合价为﹣3,以及镁元素的化合价为+2价利用化合物中各元素的代数和为0求出氮化镁的化学式,然后金属镁在高温下与氮气化合反应生成氮化镁进行解答.
【解答】解:(1)C是由A高温煅烧而来,A是碳酸钙,B是氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙C,化学式为:Ca(OH)2;氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,所以D就是氢氧化镁,化学式为:Mg(OH)2;
(2)氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,化学方程式:Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O;
(3)氮化镁中氮元素的化合价为﹣3,镁元素的化合价为+2价,由利用化合物中各元素的代数和为0可知,氮化镁的化学式为Mg3N2,金属镁在高温下与氮气化合反应生成氮化镁,化学方程式:3Mg+N2Mg3N2.
故答案为:(1)Ca(OH)2;Mg(OH)2;
(2)Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O;
(3)3Mg+N2Mg3N2.
【点评】解答本题的关键是要掌握化学式的求法及其从海水中提取镁的方法等方面的知识,只有这样才能对问题做出正确的判断.
19.海洋化学资源的综合利用将是威海重点发展领域之一。海洋为我们提供各种所需的物质:
A:能通过物理方法获取的物质
(1)海水淡化:蒸馏法淡化海水是利用海水中各成分的 沸点 不同分离出淡水,用化学方法证明得到的水是淡水,其中涉及到的原理用化学方程式表示 NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 。
膜法利用了增加海水一端压强促使淡水穿过淡化膜的原理,则用于淡化海水的膜在结构上应具有的特点 离子选择性 。
(2)海水“晒盐”:①制粗盐。从海水获取粗盐用的结晶方法是 蒸发结晶 ,采用该方法是依据了氯化钠的性质 氯化钠溶解度随温度变化不大 。
为了更有效地从海水中提取粗盐,大规模海水“晒盐”过程中,采取了什么措施(写一条即可) 盐田法 ,微观角度解释风吹日晒有利于晒盐的原因是 风吹日晒加快水分子运动速率,利于蒸发 。
②粗盐纯化。粗盐中含有泥沙、硫酸钠等杂质。将粗盐溶于水,然后通过如下操作,即可得到较纯的氯化钠(每步操作只用一次,不是每步操作都必须使用)
a.过滤b。加过量的BaCl2溶液c。加适量的盐酸d。加过量的Na2CO3溶液e。蒸发结晶f。加过量的NaOH溶液
正确的操作顺序是 bdace (填字母)。
过程中,发生的化学反应方程式为: BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl,BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 。
【拓展应用】自然界中的物质绝大多数都是混合物,提取某种物质,首先要考虑这种物质的物理性质。例如:草木灰中含有碳酸钾(杂质不溶于水),要从中提取碳酸钾,应经过的实验步骤依次是 溶解 、
过滤 、 蒸发 。每一步都需要用到的玻璃仪器是 玻璃棒 ,它在最后一步中的作用是 搅拌,防止液滴飞溅 。
B:利用化学方法制取物质﹣﹣化学工业的核心
①化工行业选择原料时,通常需要考虑下列 AB 因素等。
A.能不能通过化学反应生成所需物质 B.原料来源是否广泛,是否廉价易得
C.是否能与氧气反应 D.是否含有所得物质中的元素
②海洋中有丰富的水生生物和化学资源。海水晒盐后,以其母液(卤水)和贝壳为原料,还可生产具有特殊用途的材料一一纳米氧化镁,其简要流程如下:
实验室进行a操作时,需要的玻璃仪器有 漏斗、玻璃棒、烧杯 。
其中属于复分解反应的化学方程式是 Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2 。
由滤渣产生纳米氧化镁的过程中,若只发生一个化学反应,则最有可能是 B (填序号)
A.化反应B.分解反应C.置换反应D.复分解反应
(3)制碱:氨碱法制纯碱的流程图如下:
完成图中“( )”的内容:
① 吸氨 ② 碳酸化 ③ 加热 。
该过程的化学反应方程式有 CO2+NaCl+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 。
【分析】A中(1)考察海水处理的物理方法、验证NaCl存在的方法以及离子膜特性;(2)考察海水制取粗盐的方法及相关原理;
B中①化工原料选取原则;②MgO制取方案设计及反应原理(3)考察氨碱法制取纯碱的原理及反应方程式
【解答】解:A中(1)海水淡化采用物理方法蒸发水分,制得淡水,利用水的沸点低先被分离出来的特点实现海水淡化;此种淡水与海水最大的区别在于NaCl的含量,检测NaCl是否存在可借助AgNO验证,NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3产生沉淀氯化银,可验证是否是淡水;而利用膜分离法制备淡水。主要是水分子可以透过离子膜,而盐离子无法透过,借助膜的离子选择性实现;(2)①考察海盐通过蒸发溶剂制得粗盐,此法主要借助NaCl随温度变化其溶解度不会发生变化的原理,将水分蒸发,制得粗盐;②粗盐精制需要其所含的杂志离子去除,才可以得到我们可以食用的食盐,这里考察去除杂质离子的方法,泥沙是大颗粒不溶解粒子可以直接通过过滤去除,Na2SO4中只需除去SO42﹣就可以Ba2+去除,此时引入杂质钡离子,通过Na2CO3将钡离子去除,引入碳酸根,此时沉淀过滤后,接着利用盐酸,将碳酸根去除,此时只有NaCl存在于溶液中,得到NaCl溶液,通过蒸发结晶即可制得食盐,其中涉及到硫酸钡、碳酸钡以及碳酸根的去除方程式,注意配平、气体符合的书写;③根据粗盐纯化的实验解决此题题目,主要考查实验设计能力及操作步骤;
B中①通过化工原料选择的基本原则解决,②利用贝壳的主要成分碳酸钙和卤水制取纳米氧化镁,通过实验设计将Mg离子变成沉淀得到氢氧化镁,而获得沉淀的方法为过滤,过滤所需仪器主要为烧杯、漏斗、铁架台、玻璃棒,沉淀经过煅烧制得所需的氧化镁,而在上述实验中符合复分解反应条件的只有石灰乳与氯化镁的反应,既AB+CD=AC+BD的类型,而氢氧化镁制得氧化镁则是一种物质生成多种物质,属于分解反应的定义;(3)氨碱法制取纯碱主要通过氨化、碳酸化两个过程完成,在书写方程式注意配平、反应条件等书写。
答案:A(1)沸点,NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,离子选择性,(2)①蒸发结晶,氯化钠溶解度随温度变化不大,盐田法,风吹日晒加快水分子运动速率,利于蒸发,②bdace,BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl,BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,溶解,过滤,蒸发,玻璃棒,搅拌,防止液滴飞溅;
B①AB,②漏斗、玻璃棒、烧杯,Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2,B;(3)①吸氨②碳酸化③加热,CO2+NaCl+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
【点评】此题主要通过物质制备的过程,考察实验设计能力、主要反应方程式的书写、关键实验操作步骤的实践、主要常见沉淀的形成原理、以及杂志去除的方法等。
20.资料一:下表是硝酸钾、氯化钠和氢氧化钙在不同温度下的溶解度。
温度/℃ 10 20 60 100
溶解度/g 硝酸钾 20.9 31.6 110 246
氯化钠 35.8 36.0 37.3 39.8
氢氧化钙 0.17 0.16 0.11 0.074
资料二:同一硝酸钾溶液随温度变化的情况如图甲所示。
请回答以下问题:
(1)硝酸钾中含有少量氯化钠,提纯硝酸钾的方法是 降温结晶或冷却热饱和溶液 。
(2)图甲中当温度为90℃时,该溶液一定是 不饱和溶液 (填“饱和溶液”或“不饱和溶液”)。
(3)图甲的硝酸钾溶液随温度变化过程中,纵坐标y的量一定不符合如图乙变化情况的是 AD 。(不考虑水分的蒸发)
选项 温度变化 纵坐标y的量
A 10℃升温到30℃ 溶剂的质量
B 10℃升温到70℃ 溶质的质量
C 10℃升温到70℃ 溶液的质量
D 10℃升温到90℃ 溶质质量分数
(4)如图丙所示,烧杯A中是饱和的氢氧化钙溶液,向烧杯B中加入氢氧化钠后,烧杯A中变浑浊。其原因是 氢氧化钠溶于水,放热,氢氧化钙溶解度随温度升高而减小 。
【分析】(1)判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断通过降温结晶还是蒸发结晶的方法达到提纯物质的目的。
(2)根据甲图现象及硝酸钾在不同温度下的溶解度分析。
(3)根据甲图现象及硝酸钾在不同温度下的溶解度分析。
(4)根据氢氧化钠溶于水,放热,氢氧化钙溶解度随温度升高而减小分析。
【解答】解:(1)当硝酸钾中混有少量氯化钠时,提纯硝酸钾所采用的方法为降温结晶,因为硝酸钾的溶解度受温度的变化比氯化钠大;
(2)图甲中70℃时,烧杯中硝酸钾已经全部溶解,溶液可能饱和,也可能不饱和,硝酸钾的溶解度受温度升高而增加,所以90℃时烧杯中是不饱和溶液;
(3)A、温度由10℃升温到30℃,溶剂质量不变,所以纵坐标y的量一定不符合如图乙变化;
B、温度由10℃升温到70℃,硝酸钾的溶解度增加,固体溶解,溶质质量增加,但不一定一直增加,所以纵坐标y的量可能符合如图乙变化;
C、温度由10℃升温到70℃,硝酸钾的溶解度增加,固体溶解,溶液质量增加,但不一定一直增加,所以纵坐标y的量可能符合如图乙变化;
D、温度由10℃升温到90℃,硝酸钾的溶解度增加,固体溶解,溶质质量增加,溶质质量分数增加,但温度由70℃升温到90℃,溶质质量、溶液质量不变,溶质质量分数不变,所以纵坐标y的量一定不符合如图乙变化。
故选AD。
(4)向烧杯B中加入氢氧化钠后,氢氧化钠溶于水,放热,烧杯A中是饱和的氢氧化钙溶液,氢氧化钙溶解度随温度升高而减小,所以烧杯A中变浑浊。
故答案为:
(1)降温结晶或冷却热饱和溶液;
(2)不饱和溶液;
(3)AD;
(4)氢氧化钠溶于水,放热,氢氧化钙溶解度随温度升高而减小。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
21.赏析溶解度曲线之美
(1)当 t2 ℃时,硝酸钾的溶解度等于氯化钾的溶解度。
(2)t1℃时,分别将25g硝酸钾和氯化钾加入到100g水中,充分溶解后形成饱和溶液的是 硝酸钾 ,其溶液的溶质质量分数为 20% 。
(3)硝酸钾中混有少量的氯化钾,提纯硝酸钾的方法是 降温结晶 。
(4)t3℃时,将200g硝酸钾饱和溶液、100g硝酸钾饱和溶液、100g氯化钾饱和溶液分别恒温蒸发等质量的水。析出晶体(不含结晶水)质量分别为m1、m2、m3,则m1、m2、m3的关系为 m1=m2>m3 (用“>”、“=”或”<”表示)。
(5)某小组进行实验,X物质是硝酸钾或氯化钾中的一种,说法正确的是 D 。
A.X物质是氯化钾
B.溶质的质量分数②>③>①
C.只有烧杯③中上层清液是饱和溶液
D.烧杯③中析出固体质量为25g
【分析】根据固体的溶解度曲线,可以查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定溶解度相同时的温度;可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小;可以判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断提纯晶体的方法。
【解答】解:(1)通过分析溶解度曲线可知,当t2℃时,硝酸钾的溶解度等于氯化钾的溶解度;
(2)t1℃时,硝酸钾的溶解度是25g,氯化钾的溶解度是35g,分别将25g硝酸钾和氯化钾加入到100g水中,充分溶解后形成饱和溶液的是硝酸钾;其溶液的溶质质量分数为×100%=20%;
(3)硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,氯化钾的溶解度受温度变化影响较小,所以硝酸钾中混有少量的氯化钾,提纯硝酸钾的方法是降温结晶;
(4)t3℃时,硝酸钾的溶解度大于氯化钠的溶解度,将200g硝酸钾饱和溶液、100g硝酸钾饱和溶液、100g氯化钾饱和溶液分别恒温蒸发等质量的水,析出晶体(不含结晶水)质量分别为m1、m2、m3,m1、m2、m3的关系为:m1=m2>m3;
(5)t1℃时,硝酸钾的溶解度是25g,氯化钾的溶解度是35g;t3℃时,硝酸钾的溶解度是82g,氯化钾的溶解度是40g,
A、t1℃时,将50g的X加入200g的水中,升温到t3℃时,蒸发100g水,没有晶体析出,所以X物质是硝酸钾,故A错误;
B、①:×100%=20%,②:×100%≈33.3%,③:×100%=20%,所以溶质的质量分数②>③=①,故B错误;
C、烧杯①③中上层清液都是饱和溶液,故C错误;
D、t1℃时,硝酸钾的溶解度是25g,100g的水中可以溶解25g的硝酸钾,所以烧杯③中析出固体质量为50g﹣25g=25g,故D正确。
故选:D。
故答案为:(1)t2;
(2)硝酸钾;20%;
(3)降温结晶;
(4)m1=m2>m3;
(5)D。
【点评】本题难度不是很大,主要考查了固体的溶解度曲线所表示的意义,及根据固体的溶解度曲线来解决相关的问题,从而培养分析问题、解决问题的能力。
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日期:2022/1/25 20:55:56;用户:1第1页(共3页)