单元质量评价(三)
(第三单元 海水中的化学)
(60分钟 55分)
可能用到的相对原子质量:C—12 O—16 Na—23 Cl—35.5
Ca—40 Ba—137
一、选择题(本大题共15小题,1~10小题每小题1分,11~15小题每小题2分,共20分,每小题只有1个选项符合题意)
1.海洋是重要的资源,利用海水可以得到许多产品。①海水“晒盐”;②海水“制碱”;③海水“淡化”;④从海水中提取镁。其中主要利用化学变化的是( )
A.全部 B.①②④
C.只有② D.只有②④
2.侯氏制碱法中的“碱”是指其化学式为( )
A.Na2CO3 B.NaHCO3 C.NaOH D.NaCl
3.实验室中通过溶解、过滤、蒸发三步操作可将“粗盐”中难溶性杂质去除,下列仪器在上述操作过程中不会用到的是( )
4.(2022·淄博期中)下列关于海洋开发利用的说法正确的是( )
A.海水“晒盐”获得的是纯净物氯化钠
B.海底的可燃冰大量燃烧后,不会造成温室效应
C.海洋是个巨大的水资源库,如何获取廉价的淡水对缓解淡水危机意义重大
D.可以从海水中直接提取纯碱
5.下列各组物质中,符合“氧化物、酸、碱、盐”顺序排列的是( )
A.HClO、HCl、Mg(OH)2、MgCl2
B.CO2、H2CO3、CaCO3、Ca(HCO3)2
C.H2O、HNO3、Ca(OH)2、NH4NO3
D.SO3、NaHSO4、NaOH、Na2SO4
6.下列物质中能与纯碱发生反应的是( )
A.NaOH B.NaHCO3
C.H2SO4 D.K2SO4
7.下列物质间不能发生复分解反应的是( )
A.碳酸钠溶液和氯化钙溶液
B.氢氧化钠溶液和氯化钾溶液
C.碳酸钾溶液和盐酸
D.硫酸铜溶液和氯化钡溶液
8.如图是分离与提纯海水的流程:
下列有关认识错误的是( )
A.常用于淡化海水的方法有蒸馏法、过滤法等
B.粗盐提纯为较纯净的食盐晶体的操作为溶解、过滤、蒸发
C.通常在苦卤中加入熟石灰制取氢氧化镁
D.海水中的食盐用途广泛,例如侯德榜利用食盐为原料制得了纯碱
9.粗盐中难溶性杂质的去除过程中,涉及称量、溶解、过滤、蒸发等过程。下列说法不正确的是( )
A.称量时粗盐放在天平左盘的称量纸上
B.粗盐溶解时,要用玻璃棒不断搅拌
C.蒸发时,在恰好蒸干时停止加热
D.过滤时漏斗下端尖嘴处紧靠烧杯内壁
10.下列实验方案错误的是( )
A.从海水中获得少量饮用水,可采用蒸馏的方法
B.除去氯化钠溶液中的少量碳酸钠,可加入适量稀盐酸
C.用燃烧的方法除去CO2中的少量CO
D.从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体,可采用蒸发结晶的方法
11.有四瓶失去标签的溶液,它们的溶质分别是:①硝酸钡、②硝酸银、③氯化钠、④氯化铜,不用其他试剂就可以将它们加以鉴别,则鉴别出来的先后顺序可能是( )
A.④②③① B.①③②④
C.④①②③ D.②③①④
12.M是一种金属元素,M2+与其他几种离子构成的化合物的溶解性见表,根据以上信息,判断下列反应肯定不能发生的是( )
离子 O2- OH- CO Cl- SO NO
M2+ 难溶 难溶 难溶 易溶 易溶 易溶
A.MCl2+NaOH B.MSO4+Ba(NO3)2
C.M(NO3)2+NaCl D.MO+H2SO4
13.利用海水提取镁的工业流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.用海水、肥皂清洗衣物会出现大量的白色浮渣
B.沉淀槽中总的化学方程式为MgCl2+CaO+H2O===Mg(OH)2↓+CaCl2
C.在上述流程中,元素的化合价均没有发生变化
D.MgCl2→Mg过程中能量的转换:电能转变成化学能
14.某化学小组参观制碱厂后,绘制了该厂生产纯碱的工艺流程图如图。
据图判断下列说法错误的是( )
A.流程Ⅰ是依次向粗盐水中加入Ca(OH)2和Na2CO3,二者加入的顺序可以颠倒
B.过滤Ⅰ得到的沉淀成分有Mg(OH)2和CaCO3
C.通入NH3的主要作用是形成碱性溶液,有利于CO2的吸收
D.碳酸氢钠首先从溶液中结晶析出的原因是其溶解度较小
15.(2021·邵阳中考)下列稀溶液,仅用酚酞及同组物质之间反应就能鉴别出来的一组是( )
A.NaOH H2SO4 HNO3
B.KOH HCl Ba(OH)2
C.NaOH NaCl Na2CO3
D.NaOH NaCl HCl
二、理解与应用(本大题共4小题,共16分)
16.(4分)有六种物质:A.纯碱B.氢氧化钠C.硫酸D.碳酸钙E.盐酸F.熟石灰。请选择其中部分相应物质的字母序号填空:
(1)人体胃液中的酸是__ __。
(2)可用作补钙剂的是__ __。
(3)用于改良酸性土壤的是__ __。
(4)侯氏联合制“碱”法制得的“碱”是__ __。
17.(3分)(2021·眉山中考)酸、碱、盐在生产生活中具有广泛的用途。
(1)化学实验室有失去标签的硝酸钡、碳酸钠、氢氧化钾、稀硫酸、氢氧化钙五瓶无色溶液,现将其任意编号A、B、C、D、E,然后两两混合进行实验,其部分现象如表(微溶物视为可溶物)。
实验 A+E A+B B+C B+E
现象 产生沉淀 产生沉淀 产生沉淀 产生气体
①碳酸钠俗称纯碱,属于__ __类(填字母序号)。
A.酸 B.碱 C.盐
②写出溶液B中溶质的化学式__ __。
(2)我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”,其主要化学原理:NaCl+H2O+NH3+CO2===NaHCO3+X;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑等。则X的化学式为__ __。
18.(5分)海水“晒盐”得到的粗盐,含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等可溶性杂质。某实验小组设计如下流程除去粗盐中的可溶性杂质,得到氯化钠晶体。请回答下列问题。
(1)步骤Ⅱ加入的物质有①过量的碳酸钠溶液、②过量的氢氧化钠溶液、③过量的氯化钡溶液,正确的加入顺序有三种,请你把它们写出来(用物质前的序号表示),第一种:__ __;第二种:__ __;第三种:__ __。
(2)步骤Ⅳ的实验操作是__ __。
(3)工业上电解饱和氯化钠溶液可制得烧碱,同时还有氯气和氢气生成。该反应的化学方程式为__ __。
19.(4分)海洋是个巨大的宝藏。
(1)海水经日晒蒸发水分,变为饱和溶液,再晒析出食盐,这一过程叫__ __,这样得到的是“粗盐”,不仅含有泥沙,还含有Ca2+、SO、Mg2+等,为除去三种杂质离子,可向粗盐水中依次加入过量的__ __(填化学式)、碳酸钠,过滤除去沉淀后再加入适量盐酸,将溶液调至中性。
(2)氯碱工业基本流程如下图所示:
由图示可知工艺中可循环利用的物质是__ __。
(3)海水提镁流程:海水(MgCl2)氢氧化镁氯化镁镁,写出其中任意一个反应的化学方程式__ __。
三、实验与探究(本大题共2小题,共11分)
20.(6分)纯碱的用途非常广泛,某化学兴趣小组的同学对它产生了浓厚的兴趣,设计了如下两个实验,并对反应后试管中残留废液进行探究。
【实验1】往一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变成__ __色。
【实验2】往另一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,观察到的现象是__ __。同学们对实验2反应后的废液中溶质成分进行探究。
【提出问题】废液中所含溶质是什么?
【作出猜想】猜想一:废液中的溶质可能是NaCl、HCl
猜想二:废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3
猜想三:废液中的溶质可能是__ __。
【设计实验】同学们为验证猜想,设计了如下实验:
方案一:
实验操作与现象 反应方程式 实验结论
小芳取少量废液于试管中,滴加澄清石灰水,有白色沉淀产生 猜想二正确
方案二:小明取少量废液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,发现溶液不变红色,小明认为猜想一正确。
【进行讨论】同学们一致认为小明的实验结论不正确,理由是__ __。
【进行总结】分析反应后溶液中溶质成分,除要考虑生成物外,还需考虑__ __。
21.(5分)某化学兴趣小组在探究“复分解反应发生的条件”时,选做了如图1所示的三个实验:(提示:BaCl2溶液呈中性,Na2CO3溶液呈碱性)
祺祺:向试管Ⅰ中慢慢滴入MgCl2溶液,并不断振荡,至溶液颜色恰好变为无色为止。请写出该反应的化学方程式__ __。
雯雯:分别完成试管Ⅱ和Ⅰ中的两个实验后,接着进行如图2探究,请分析后作答:
图2
(1)雯雯经过分析推断,试管Ⅲ反应后所得溶液中一定含有的溶质是__ __;
步骤①中一定发生的反应的化学方程式是 。
(2)祺祺把沉淀M、N混合后加入AgNO3溶液和过量的稀硝酸,观察到的实验现象是__ __;实验结束,祺祺把反应后的混合物与滤液C全部倒入废液缸中,则废液缸内上层清液中,除酚酞外一定含有的溶质有__ __。
四、分析与计算(本大题共1小题,共8分)
22.(2022·淄博张店期末)将12.9 g NaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水制成溶液,再将75 g CaCl2溶液分5次加入该溶液中,充分反应,测得实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
加入CaCl2溶液质量/g 15 15 15 15 15
生成沉淀的总质量/g 3 m 9 10 10
求:(1)表格中m的数值是__ __。
(2)溶液中Na2CO3完全反应是在第__ __次实验。
(3)固体混合物中Na2CO3的质量分数。(精确到0.1%)
PAGE单元质量评价(三)
(第三单元 海水中的化学)
(60分钟 55分)
可能用到的相对原子质量:C—12 O—16 Na—23 Cl—35.5
Ca—40 Ba—137
一、选择题(本大题共15小题,1~10小题每小题1分,11~15小题每小题2分,共20分,每小题只有1个选项符合题意)
1.海洋是重要的资源,利用海水可以得到许多产品。①海水“晒盐”;②海水“制碱”;③海水“淡化”;④从海水中提取镁。其中主要利用化学变化的是(D)
A.全部 B.①②④
C.只有② D.只有②④
解析:物理变化和化学变化的本质区别:是否有新物质生成。海水“晒盐”中得到的盐和海水“淡化”中得到的淡水都是海水中原有的物质,故这两种变化属于物理变化;海水“制碱”中得到的碱和从海水中制取的镁都是不同于海水的新物质,故这两种变化属于化学变化。
2.侯氏制碱法中的“碱”是指其化学式为(A)
A.Na2CO3 B.NaHCO3 C.NaOH D.NaCl
解析:侯氏制碱法中的“碱”是指纯碱,是碳酸钠的俗称,其化学式为Na2CO3。
3.实验室中通过溶解、过滤、蒸发三步操作可将“粗盐”中难溶性杂质去除,下列仪器在上述操作过程中不会用到的是(C)
解析:溶解时需要烧杯、玻璃棒;过滤时所需的仪器为铁架台、玻璃棒、漏斗、烧杯;蒸发时需要蒸发皿、铁架台、酒精灯、玻璃棒;所以上述操作中未用到锥形瓶。
4.(2022·淄博期中)下列关于海洋开发利用的说法正确的是(C)
A.海水“晒盐”获得的是纯净物氯化钠
B.海底的可燃冰大量燃烧后,不会造成温室效应
C.海洋是个巨大的水资源库,如何获取廉价的淡水对缓解淡水危机意义重大
D.可以从海水中直接提取纯碱
解析:海水“晒盐”获得的物质主要是氯化钠,还含有其他杂质,故A错误;可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,燃烧生成二氧化碳和水,海底的可燃冰大量燃烧后,会造成温室效应,故B错误;海洋本身是个巨大的水资源库,如何获取廉价的淡水对缓解淡水危机意义重大,故C正确;海水中含有氯化钠,可以利用海水、二氧化碳气体、氨气等来生产纯碱,但不能直接提取纯碱,故D错误。
5.下列各组物质中,符合“氧化物、酸、碱、盐”顺序排列的是(C)
A.HClO、HCl、Mg(OH)2、MgCl2
B.CO2、H2CO3、CaCO3、Ca(HCO3)2
C.H2O、HNO3、Ca(OH)2、NH4NO3
D.SO3、NaHSO4、NaOH、Na2SO4
解析:氧化物是由两种元素组成并且一种元素是氧元素的化合物;电离时生成的阳离子都是氢离子的化合物是酸;电离时生成的阴离子都是氢氧根离子的化合物是碱;由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物是盐。次氯酸和盐酸属于酸,氢氧化镁属于碱,氯化镁属于盐,故A错误;二氧化碳属于氧化物,碳酸属于酸,碳酸钙、碳酸氢钙属于盐,故B错误;水属于氧化物,硝酸属于酸,氢氧化钙属于碱,硝酸铵属于盐,故C正确;三氧化硫属于氧化物,硫酸氢钠、硫酸钠属于盐,氢氧化钠属于碱,故D错误。
6.下列物质中能与纯碱发生反应的是(C)
A.NaOH B.NaHCO3
C.H2SO4 D.K2SO4
解析:H2SO4与纯碱反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,故选C。
7.下列物质间不能发生复分解反应的是(B)
A.碳酸钠溶液和氯化钙溶液
B.氢氧化钠溶液和氯化钾溶液
C.碳酸钾溶液和盐酸
D.硫酸铜溶液和氯化钡溶液
解析:氢氧化钠溶液和氯化钾溶液相互交换成分没有沉淀、气体或水生成,不能发生复分解反应。
8.如图是分离与提纯海水的流程:
下列有关认识错误的是(A)
A.常用于淡化海水的方法有蒸馏法、过滤法等
B.粗盐提纯为较纯净的食盐晶体的操作为溶解、过滤、蒸发
C.通常在苦卤中加入熟石灰制取氢氧化镁
D.海水中的食盐用途广泛,例如侯德榜利用食盐为原料制得了纯碱
解析:过滤法可除去海水中的不溶物,但无法除去海水中可溶性的盐类,故无法达到淡化海水的目的,A错误;粗盐中混有泥沙,可通过溶解、过滤、蒸发的顺序除去泥沙,得到较为纯净的食盐,B正确;苦卤中含有可溶性镁盐,加入熟石灰可制取氢氧化镁,C正确;侯德榜制取纯碱所用原料主要为食盐、氨气、二氧化碳等,D正确。
9.粗盐中难溶性杂质的去除过程中,涉及称量、溶解、过滤、蒸发等过程。下列说法不正确的是(C)
A.称量时粗盐放在天平左盘的称量纸上
B.粗盐溶解时,要用玻璃棒不断搅拌
C.蒸发时,在恰好蒸干时停止加热
D.过滤时漏斗下端尖嘴处紧靠烧杯内壁
解析:称量时粗盐放在天平左盘的称量纸上,A正确;粗盐溶解时,要用玻璃棒不断搅拌,B正确;蒸发时,待蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余液体蒸干,C错误;过滤液体时,要遵循“一贴、二低、三靠”的原则,过滤时漏斗下端尖嘴处紧靠烧杯内壁,D正确。
10.下列实验方案错误的是(C)
A.从海水中获得少量饮用水,可采用蒸馏的方法
B.除去氯化钠溶液中的少量碳酸钠,可加入适量稀盐酸
C.用燃烧的方法除去CO2中的少量CO
D.从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体,可采用蒸发结晶的方法
解析:使用燃烧法无法除去二氧化碳中的一氧化碳,因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。
11.有四瓶失去标签的溶液,它们的溶质分别是:①硝酸钡、②硝酸银、③氯化钠、④氯化铜,不用其他试剂就可以将它们加以鉴别,则鉴别出来的先后顺序可能是(A)
A.④②③① B.①③②④
C.④①②③ D.②③①④
解析:首先根据溶液显蓝色鉴别出氯化铜,然后将氯化铜滴入剩余的三种溶液中,会生成白色沉淀的是硝酸银,再将硝酸银滴入剩余的两种溶液中,会生成白色沉淀的是氯化钠,没有现象的是硝酸钡,所鉴别出来的顺序是氯化铜、硝酸银、氯化钠、硝酸钡。
12.M是一种金属元素,M2+与其他几种离子构成的化合物的溶解性见表,根据以上信息,判断下列反应肯定不能发生的是(C)
离子 O2- OH- CO Cl- SO NO
M2+ 难溶 难溶 难溶 易溶 易溶 易溶
A.MCl2+NaOH B.MSO4+Ba(NO3)2
C.M(NO3)2+NaCl D.MO+H2SO4
解析:MCl2与NaOH相互交换成分生成M(OH)2沉淀和氯化钠,A能发生反应;MSO4与Ba(NO3)2相互交换成分生成硫酸钡沉淀和M(NO3)2,B能发生反应;M(NO3)2与NaCl相互交换成分没有沉淀或气体或水生成,C不能发生复分解反应;D.MO与H2SO4相互交换成分生成MSO4和水,D能发生反应。
13.利用海水提取镁的工业流程如图所示。下列说法错误的是(C)
A.用海水、肥皂清洗衣物会出现大量的白色浮渣
B.沉淀槽中总的化学方程式为MgCl2+CaO+H2O===Mg(OH)2↓+CaCl2
C.在上述流程中,元素的化合价均没有发生变化
D.MgCl2→Mg过程中能量的转换:电能转变成化学能
解析:A、海水中含有较多的可溶性钙、镁化合物,遇到肥皂水会产生浮渣,所以用海水、肥皂清洗衣物会出现大量的白色浮渣,选项正确;B、由图可知,沉淀槽中的反应是生石灰、水和氯化镁反应,先是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,化学方程式为CaO+H2O===Ca(OH)2;然后氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙,化学方程式为MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2,故总的化学方程式为MgCl2+CaO+H2O===Mg(OH)2↓+CaCl2,选项正确;C、实验中,氯化镁是一种化合物,其中镁元素的化合价为+2,氯元素的化合价为-1,氯化镁电解后生成镁和氯气,镁和氯气都是单质,其中的镁元素、氯元素的化合价均为0,即在上述流程中,有些元素的化合价发生了变化,选项错误;D、氯化镁在通电的条件下反应生成镁和氯气,则MgCl2→Mg过程中能量转换的方式是电能转变成化学能,选项正确。
14.某化学小组参观制碱厂后,绘制了该厂生产纯碱的工艺流程图如图。
据图判断下列说法错误的是(A)
A.流程Ⅰ是依次向粗盐水中加入Ca(OH)2和Na2CO3,二者加入的顺序可以颠倒
B.过滤Ⅰ得到的沉淀成分有Mg(OH)2和CaCO3
C.通入NH3的主要作用是形成碱性溶液,有利于CO2的吸收
D.碳酸氢钠首先从溶液中结晶析出的原因是其溶解度较小
解析:A.流程Ⅰ是依次向粗盐水中加入Ca(OH)2和Na2CO3,二者加入的顺序不能颠倒,如果颠倒,过量的氢氧化钙和新生成的氯化钙无法除去;B.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,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,过滤Ⅰ得到的沉淀成分有Mg(OH)2和CaCO3;C.氨气溶于水溶液显碱性,有利于二氧化碳的吸收;D.工业生产纯碱的流程中,碳酸化时溶液中析出碳酸氢钠而没有析出氯化铵的原因是在该温度下碳酸氢钠的溶解度比氯化铵小。
15.(2021·邵阳中考)下列稀溶液,仅用酚酞及同组物质之间反应就能鉴别出来的一组是(D)
A.NaOH H2SO4 HNO3
B.KOH HCl Ba(OH)2
C.NaOH NaCl Na2CO3
D.NaOH NaCl HCl
解析:A.NaOH溶液能使酚酞变红,利用酚酞能鉴别出NaOH,NaOH和H2SO4和HNO3的反应现象相同,不能鉴别;B.KOH、Ba(OH)2溶液都能使酚酞变红,利用酚酞可检验出HCl,HCl与两种碱反应现象相同,不能鉴别;C.NaOH、Na2CO3溶液都能使酚酞变红,利用酚酞可检验出NaCl,但无法鉴别NaOH、Na2CO3;D.分别取溶液少许,滴加酚酞,能使酚酞变红色的是氢氧化钠溶液,然后将鉴别出的氢氧化钠溶液分成两份,分别与剩余的溶液混合,红色消失的是盐酸,红色不消失的是氯化钠溶液,故能鉴别出来。
二、理解与应用(本大题共4小题,共16分)
16.(4分)有六种物质:A.纯碱B.氢氧化钠C.硫酸D.碳酸钙E.盐酸F.熟石灰。请选择其中部分相应物质的字母序号填空:
(1)人体胃液中的酸是__E__。
(2)可用作补钙剂的是__D__。
(3)用于改良酸性土壤的是__F__。
(4)侯氏联合制“碱”法制得的“碱”是__A__。
解析:(1)人体胃液中的酸是盐酸;(2)可用作补钙剂的是碳酸钙;(3)熟石灰为氢氧化钙的俗称,能和酸反应,所以可用于改良酸性土壤;(4)侯氏联合制“碱”法制得的“碱”是纯碱。
17.(3分)(2021·眉山中考)酸、碱、盐在生产生活中具有广泛的用途。
(1)化学实验室有失去标签的硝酸钡、碳酸钠、氢氧化钾、稀硫酸、氢氧化钙五瓶无色溶液,现将其任意编号A、B、C、D、E,然后两两混合进行实验,其部分现象如表(微溶物视为可溶物)。
实验 A+E A+B B+C B+E
现象 产生沉淀 产生沉淀 产生沉淀 产生气体
①碳酸钠俗称纯碱,属于__C__类(填字母序号)。
A.酸 B.碱 C.盐
②写出溶液B中溶质的化学式__Na2CO3__。
(2)我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”,其主要化学原理:NaCl+H2O+NH3+CO2===NaHCO3+X;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑等。则X的化学式为__NH4Cl__。
解析:(1)B+E反应有气体生成,则B和E是碳酸钠或硫酸中的一种,A+B和B+C都有沉淀生成,则B是碳酸钠,E是硫酸,由A+E有沉淀生成,则C是氢氧化钙,A是硝酸钡,D是氢氧化钾,代入检验,成立。①碳酸钠俗称纯碱,是由金属阳离子和酸根离子构成的化合物,属于盐;②溶液B是碳酸钠溶液,其溶质的化学式为Na2CO3;(2)依据质量守恒定律可知:化学反应前后原子的个数和种类不变,反应前有1个钠原子,1个氯原子,5个氢原子,3个氧原子,1个氮原子,1个碳原子,生成物中有1个钠原子,1个氢原子,1个碳原子,3个氧原子,还缺少1个氮原子,4个氢原子,1个氯原子,则X的化学式为NH4Cl。
18.(5分)海水“晒盐”得到的粗盐,含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等可溶性杂质。某实验小组设计如下流程除去粗盐中的可溶性杂质,得到氯化钠晶体。请回答下列问题。
(1)步骤Ⅱ加入的物质有①过量的碳酸钠溶液、②过量的氢氧化钠溶液、③过量的氯化钡溶液,正确的加入顺序有三种,请你把它们写出来(用物质前的序号表示),第一种:__③①②__;第二种:__②③①__;第三种:__③②①__。
(2)步骤Ⅳ的实验操作是__蒸发结晶__。
(3)工业上电解饱和氯化钠溶液可制得烧碱,同时还有氯气和氢气生成。该反应的化学方程式为__2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑__。
解析:本题是有关粗盐提纯的框图题。(1)加入氢氧化钠溶液是为了除去Mg2+,加入氯化钡溶液是为了除去SO,加入碳酸钠溶液是为了除Ca2+和过量的Ba2+,所以碳酸钠溶液一定要在氯化钡溶液之后加入,其余物质的加入顺序没有限制,所以正确的操作顺序为③①②或②③①或③②①。(2)要让氯化钠从其溶液中析出,应通过蒸发溶剂的方法使氯化钠结晶析出,故步骤Ⅳ的实验操作是蒸发结晶。(3)工业上电解饱和氯化钠溶液的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
19.(4分)海洋是个巨大的宝藏。
(1)海水经日晒蒸发水分,变为饱和溶液,再晒析出食盐,这一过程叫__蒸发结晶__,这样得到的是“粗盐”,不仅含有泥沙,还含有Ca2+、SO、Mg2+等,为除去三种杂质离子,可向粗盐水中依次加入过量的__Ba(OH)2__(填化学式)、碳酸钠,过滤除去沉淀后再加入适量盐酸,将溶液调至中性。
(2)氯碱工业基本流程如下图所示:
由图示可知工艺中可循环利用的物质是__NaCl__。
(3)海水提镁流程:海水(MgCl2)氢氧化镁氯化镁镁,写出其中任意一个反应的化学方程式__MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2(或Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O,MgCl2Mg+Cl2↑)__。
解析:(1)海水经日晒蒸发水分,变为饱和溶液,再晒析出食盐的过程叫蒸发结晶,这样得到的是“粗盐”,含有Ca2+、SO、Mg2+等杂质,要除去这些杂质离子,要注意后加入的试剂需要把先加入的过量的试剂除去,故可向粗盐水中依次加入过量的Ba(OH)2、Na2CO3;过滤除去沉淀后再加入适量盐酸,将溶液调至中性。
(2)根据图示可以看出,该工艺中可循环利用的物质是氯化钠。
(3)氯化镁能与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,化学方程式为MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2,氢氧化镁可以与盐酸反应生成氯化镁,化学方程式为Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O,通过电解氯化镁可得到镁,化学方程式为MgCl2Mg+Cl2↑。
三、实验与探究(本大题共2小题,共11分)
20.(6分)纯碱的用途非常广泛,某化学兴趣小组的同学对它产生了浓厚的兴趣,设计了如下两个实验,并对反应后试管中残留废液进行探究。
【实验1】往一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加无色酚酞溶液,观察到溶液变成__红__色。
【实验2】往另一支盛有碳酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,观察到的现象是__产生气泡__。同学们对实验2反应后的废液中溶质成分进行探究。
【提出问题】废液中所含溶质是什么?
【作出猜想】猜想一:废液中的溶质可能是NaCl、HCl
猜想二:废液中的溶质可能是NaCl、Na2CO3
猜想三:废液中的溶质可能是__NaCl__。
【设计实验】同学们为验证猜想,设计了如下实验:
方案一:
实验操作与现象 反应方程式 实验结论
小芳取少量废液于试管中,滴加澄清石灰水,有白色沉淀产生 Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH 猜想二正确
方案二:小明取少量废液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,发现溶液不变红色,小明认为猜想一正确。
【进行讨论】同学们一致认为小明的实验结论不正确,理由是__废液中只含氯化钠时,氯化钠溶液显中性,也不能使无色酚酞溶液变色__。
【进行总结】分析反应后溶液中溶质成分,除要考虑生成物外,还需考虑__反应物是否过量__。
解析:【实验1】碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红;【实验2】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故观察到产生气泡;【作出猜想】如果碳酸钠和稀盐酸恰好完全反应,则溶质为氯化钠,如果碳酸钠过量,则溶质为碳酸钠、氯化钠,如果稀盐酸过量,则溶质为氯化钠、氯化氢,故猜想三:废液中的溶质可能是NaCl;【设计实验】方案一:结论为猜想二正确,故溶质为氯化钠、碳酸钠,取少量废液于试管中,滴加澄清石灰水,有白色沉淀产生,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,该反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH;【进行讨论】如果废液中只含氯化钠,氯化钠溶液显中性,也不能使无色酚酞溶液变色,故滴加几滴无色酚酞溶液,发现溶液不变红色,不能说明猜想一正确;【进行总结】分析反应后溶液中溶质成分,除要考虑生成物外,还需考虑反应物是否过量。
21.(5分)某化学兴趣小组在探究“复分解反应发生的条件”时,选做了如图1所示的三个实验:(提示:BaCl2溶液呈中性,Na2CO3溶液呈碱性)
祺祺:向试管Ⅰ中慢慢滴入MgCl2溶液,并不断振荡,至溶液颜色恰好变为无色为止。请写出该反应的化学方程式__MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl__。
雯雯:分别完成试管Ⅱ和Ⅰ中的两个实验后,接着进行如图2探究,请分析后作答:
图2
(1)雯雯经过分析推断,试管Ⅲ反应后所得溶液中一定含有的溶质是__NaCl、Na2CO3__;
步骤①中一定发生的反应的化学方程式是BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl。
(2)祺祺把沉淀M、N混合后加入AgNO3溶液和过量的稀硝酸,观察到的实验现象是__沉淀部分溶解,有气泡产生__;实验结束,祺祺把反应后的混合物与滤液C全部倒入废液缸中,则废液缸内上层清液中,除酚酞外一定含有的溶质有__Ba(NO3)2、Mg(NO3)2、NaNO3、HNO3__。
解析:本题考查实验探究物质的组成成分,酸、碱、盐的化学性质,化学方程式的书写。首先分析题中所给物质的性质和两两之间的反应,然后依据题中的现象判断各物质的存在性,最后进行验证即可。祺祺:氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠,反应的化学方程式是MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+ 2NaCl;雯雯:(1)滤液A与试管Ⅲ中的物质混合,溶液B呈红色,说明溶液B呈碱性,碳酸钠溶液呈碱性,试管Ⅲ中发生的反应是碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,试管Ⅲ反应后所得溶液中一定含有的溶质是NaCl、Na2CO3;步骤①中一定发生的反应是碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式是BaCl2+Na2CO3=== BaCO3↓+2NaCl;(2)沉淀M是氯化镁与氢氧化钠反应生成的氢氧化镁和氯化钡与硫酸钠反应生成的硫酸钡,沉淀N是碳酸钠与氯化钡反应生成的碳酸钡,氢氧化镁与硝酸反应生成可溶的硝酸镁和水,碳酸钡与硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,氢氧化镁和碳酸钡能溶于稀硝酸,硫酸钡不溶于稀硝酸。祺祺把沉淀M、N混合后加入AgNO3溶液和过量的稀硝酸,观察到的实验现象是沉淀部分溶解,有气泡产生;实验结束,祺祺把反应后的混合物与滤液C全部倒入废液缸中,根据上述分析可知,溶液中一定存在硝酸钡、硝酸镁、硝酸,氯化钠能与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,溶液一定存在硝酸钠,所以废液缸内上层清液中,除酚酞外一定含有的溶质有Ba(NO3)2、Mg(NO3)2、 NaNO3、HNO3。
四、分析与计算(本大题共1小题,共8分)
22.(2022·淄博张店期末)将12.9 g NaCl和Na2CO3固体混合物完全溶于水制成溶液,再将75 g CaCl2溶液分5次加入该溶液中,充分反应,测得实验数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5
加入CaCl2溶液质量/g 15 15 15 15 15
生成沉淀的总质量/g 3 m 9 10 10
求:(1)表格中m的数值是__6__。
(2)溶液中Na2CO3完全反应是在第__4__次实验。
(3)固体混合物中Na2CO3的质量分数。(精确到0.1%)
解析:(1)由前3次可以看出,每次加入的CaCl2溶液质量相同,产生的沉淀质量也相同,故第2次加入后产生沉淀质量总共为6 g。
(2)由表中的数据可知,第4次加入的氯化钙溶液若完全反应生成沉淀的质量应为12 g,而实际只产生了10 g沉淀,说明了碳酸钠已完全发生了反应。
(3)设原混合物中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10 g
=,
解得:x=10.6 g,固体混合物中Na2CO3的质量分数是×100%≈82.2%,
答:固体混合物中Na2CO3的质量分数是82.2%。
答案:(1)6 (2)4 (3)82.2%(计算过程见解析)
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