第六单元 海水中的化学
第二节 海水“晒盐”
5分钟训练(预习类训练,可用于课前)
1.广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业的金属镁是从海水中提取的镁盐制取的,这种镁盐是下列( )
A.MgCl2有素 B.Mg(OH)2 C.MgSO4 D.MgCO3
解析:从海水中提取金属镁,通常将石灰乳加入 ( http: / / www.21cnjy.com )海水或卤水中,沉淀出氢氧化镁,氢氧化镁再与盐酸反应生成氯化镁,电解熔融状态的氯化镁,即可制得金属镁。
答案:A
2.饱和溶液是指( )
A.浓度较大的溶液
B.还能继续溶解某种溶质的溶液
C.不能再溶解某种溶质的溶液
D.一定温度下,一定量溶剂中不能再溶解某种溶质的溶液
解析:饱和溶液是指一定温度下,一定量的某种溶剂中,对某种溶质不能继续溶解的溶液。但可以继续溶解其他溶质,只是对某一特定溶质不能继续溶解。
答案:D
3.下列说法是否正确?正确的,在( )中打“√”,错误的,在( )中打“×”。
(1)100 g水溶解了30 g某物质,则该物质的溶解度为30 g( )
(2)任何物质的溶解度随温度升高都增大( )
(3)饱和溶液一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液( )
(4)饱和溶液析出晶体后,其溶质在整个溶液中的质量分数一定减小( )
(5)温度相同的条件下,同一种物质的饱和溶液比不饱和溶液溶质的质量分数要大一些( )
解析:(1)没有说明温度,也没有说明溶液是否饱和,所以错误。
(2)大多数物质的溶解度随温度升高而增大,少数物质的溶解度随温度升高而减少,如Ca(OH)2。
(3)判断是饱和溶液,还是不饱和溶液要看在 ( http: / / www.21cnjy.com )某一温度和一定量溶剂中能否再溶解溶质,而浓、稀溶液是指一定量的溶液中含溶质的数量的多少,所以没有必然的联系。
(4)饱和溶液析出晶体后,还是饱和溶液,溶质的质量分数不变。
(5)温度相同的条件下,相同质量溶剂的同一种物质饱和溶液所含溶质较多,不饱和溶液所含溶质较少。
(注:溶液的质量分数是指溶液中的溶质质量占整个溶液总质量的百分比)
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
4.物质的溶解性受外界条件 ( http: / / www.21cnjy.com )的影响,主要受温度影响。一般来说,大多数固体物质的溶解度随温度升高而____________;例如____________;少数固体物质的溶解度受温度的影响____________,例如____________;极少数固体物质的溶解度随温度升高而____________,例如____________。气体的溶解度随温度升高而____________,随压强的增大而____________。
解析:物质的溶解性随温度的变化关系为:温度升高,固体物质的溶解度一般增大;气体物质的溶解度随温度的升高而降低。
答案:增大 硝酸钾 较小 食盐 减小 氢氧化钙 减小 增大
10分钟训练(强化类训练,可用于课中)
1.海水中含量最多的金属元素是( )
A.K B.Ca C.Mg D.Na
解析:海水中所含盐类中NaCl的含量最为丰富,故含量最多的金属元素应为Na。
答案:D
2.(2010江苏兴化一模,1) 下图所示的变化中,属于化学变化的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.石油分馏 B.净化水
C.海水淡化 D.铁丝在氧气中燃烧
解析:化学变化是指有新物质生成的变化,本题选项中只有D项中生成了新物质,其他三项都是将混合物分离。
答案:D
3.若要从饱和的氯化钠溶液中获得较多的晶体,下列方法中,你认为最合理的是( )
A.升高溶液的温度 B.蒸发溶剂
C.降低溶液的温度 D.从溶液中倒掉一部分水
解析:氯化钠的溶解度受温度变化影响小,应用蒸发溶剂的方法获得较多的晶体。
答案:B
4.室温下,向一定质量的氯化钠溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )中加入10 g 氯化钠固体,充分搅拌后,尚有部分固体未溶解,加入10 g水后,固体全部溶解。下列判断正确的是( )
A.加水后一定是不饱和溶液 B.加水前可能是饱和溶液
C.加水后一定是饱和溶液 D.加水前一定是饱和溶液
解析:加水前,该溶液一定是饱和溶液,因为有固体剩余;加水后固体全部溶解,可能是饱和溶液,也可能是非饱和溶液。
答案:D
5.某温度下,A物质的溶解度为S克,则它的饱和溶液的溶质在整个溶液中的质量分数是( )
A.大于S% B.小于S% C.等于S% D.无法判断
解析:根据溶解度的定义可知,饱和溶液的溶质的质量分数等于S/(100+S),应该比S%小。
答案:B
6.t ℃时,有两瓶硝酸钾溶液,一 ( http: / / www.21cnjy.com )瓶为饱和溶液(溶质的质量占整个溶液质量的40%),另一瓶为溶质的质量占整个溶液质量的10%的溶液,下列实验操作中,无法区分这两种溶液的是( )
A.略降低温度 B.加少量的硝酸钾晶体
C.加一定量的水 D.蒸发少量水后,温度恢复至t ℃
解析:硝酸钾的溶解度随温度降低而减小,饱和溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液略降低温度有硝酸钾晶体析出,不饱和溶液则没有;饱和溶液中加硝酸钾晶体不溶解,而不饱和溶液中硝酸钾晶体会溶解;蒸发少量水后饱和溶液有部分晶体析出,而不饱和溶液则没有。可见,A、B、D方法可以区分这两种溶液,C方法则无法区分。
答案:C
7.闻名中外的青岛啤酒内溶 ( http: / / www.21cnjy.com )有一定量的二氧化碳气体,打开瓶塞时,你会发现啤酒会自动喷出来。喝了啤酒后又会常常打嗝,这说明气体在水中的溶解度与压强和温度有关。下列关于气体溶解度的说法正确的是( )
A.压强减小,气体溶解度增大 B.压强减小,气体溶解度减小
C.温度降低,气体溶解度减小 D.气体溶解度与温度无关
解析:打开瓶塞,瓶内压强减小,气体会喷出来,说明溶解度减小;人体内温度更高,喝啤酒后会打嗝,实质上是气体逸出,说明溶解度减小。
答案:B
8.经测定KNO3在不同温度时的溶解度数据如下表:
温度/℃ 20 40 60 80 100
溶解度/g 31.6 63.9 110 169 246
(1)30 ℃时,在盛有100 g水的烧杯中,加入65 g硝酸钾晶体,用玻璃棒搅拌。下列说法中,不正确的是( )
A.所得溶液是不饱和溶液B.硝酸钾晶体不能全部溶解
C.所得溶液是饱和溶液D.在所得溶液中还可能溶解其他溶质
(2)在上述所得溶液中加 ( http: / / www.21cnjy.com )水,或加硝酸钾晶体,或降低温度,或升高温度等四种情况下(其他条件不变),其溶质的质量分数变化趋势不正确的图象是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
解析:(1)从表中可知,30 ℃时,在 ( http: / / www.21cnjy.com )100 g水中加入65 g KNO3晶体,不能全部溶解,A选项是错误的。(2)硝酸钾在降低温度条件下,其溶解度降低,质量分数减小。
答案:(1)A (2)C
9.对某不饱和溶液采取下列措施,有关的量将如何变化?用“增大”、“不变”或“减小”填表:
( http: / / www.21cnjy.com )_
解析:本题的解题依据是:溶液的组成成分,饱和溶液与不饱和溶液的互相转化和溶质质量分数的计算公式。
答案:
( http: / / www.21cnjy.com )
30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)
1.人们在海底发现了一种新型矿产资源“可燃冰”,它的主要成分是( )
A.干冰 B.甲烷 C.冰 D.煤和石油
解析:“可燃冰”是水和甲烷在低温、高压的条件下形成的冰状固体。
答案:B
2.目前我国已开发利用的海洋化学资源有( )
A.钾、钠、镁 B.镁、溴、碘 C.氮、磷、钾 D.钙、溴、碘
解析:碘和溴可以在海带、海藻等海洋植物中提取;镁在海水中以氯化镁形式存在。
答案:B
3.用足量的含不溶性固体杂质(其含量不 ( http: / / www.21cnjy.com )详)的粗盐,经提纯后配制一定溶质质量分数的NaCl溶液,实验操作有:①称量 ②过滤 ③蒸发结晶 ④计算 ⑤溶解 ⑥干燥。其顺序正确的是( )
A.④⑤②③⑤①⑥ B.④⑤②③①⑥⑤
C.⑤②③⑥④①⑤ D.④①⑤②③⑥⑤
答案:C
4.为了除去粗盐中的CaCl2、M ( http: / / www.21cnjy.com )gSO4及泥沙,可将粗盐溶解于水,然后进行下列五项操作:①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液,正确的操作顺序是( )
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③
C.①⑤④②③ D.⑤④②①③
解析:粗盐中的NaCl及CaCl2、Mg ( http: / / www.21cnjy.com )SO4都溶于水,要想将杂质除去必须将CaCl2和MgSO4转化为沉淀,连同泥沙一起过滤除去。操作中应依次加入过量的氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠,过滤后加适量盐酸,故选D。
答案:D
5.(2010北京中考,28) 下列对“20 ℃时,硝酸钾溶解度为31.6 g”的解释正确的是( )
A.20℃时,31.6 g硝酸钾溶解在100 g水里
B.20℃时,100 g溶液中含31.6 g硝酸钾
C.31.6 g硝酸钾溶解在100 g水中达到饱和状态
D.20 ℃时,31.6 g硝酸钾溶解在100 g水中恰好达到饱和状态
解析:由溶解度的概念有以下四种内容:①温度一定;②溶剂量一定(100 g);③饱和状态;④单位:克;D选项符合溶解度的概念。
答案:D
6.20 ℃时,将不同质量的氯化钠固 ( http: / / www.21cnjy.com )体分别放入100 g水中,充分溶解后过滤,所得溶液质量与加入氯化钠质量的对应关系如下表。其中所得溶液一定属于饱和溶液的是( )
选项 A B C D
加入食盐质量/g 10 20 30 40
所得溶液质量/g 110 120 130 136
解析:根据溶液质量等于溶质质量与溶剂质量之和,D组不相等,说明还有未溶解的氯化钠,所以一定属于饱和溶液。
答案:D
7.某温度下,在100 g水中加入m ( http: / / www.21cnjy.com )g CuSO4或加入n g CuSO4·5H2O均可使溶液恰好达到饱和,则m与n的关系符合( )
A.m=160n/250 B.m=1 600n/(2 500+9n)
C.m=1 600n/(2 5 ( http: / / www.21cnjy.com )00+16n) D.m=1 600n/(2 500+25n)
解析:因为所得溶液均为硫酸铜的饱和溶液 ( http: / / www.21cnjy.com ),在相同温度下溶质的质量分数相等,所以有:m÷(100+m)=(160n÷250)÷(100+n)。整理后即得答案是B。本题关键是n g CuSO4·5H2O溶于水后如何确定溶质、溶剂和溶液的质量。
答案:B
8.5.85克NaCl样品溶于水制成溶液, ( http: / / www.21cnjy.com )跟足量的AgNO3溶液充分反应后得到AgCl沉淀14.4克,则此NaCl样品中可能混入的盐是( )
A.KCl B.CaCl2 C.BaCl2 D.CuCl2
解析:此题用极端假设法解就较简单了。假设5.85克样品全部都是NaCl,根据方程式
NaCl+AgNO3====AgCl↓+NaNO3
58.5 143.5
5.85克 14.35克
可知生成AgCl 14.35克 ( http: / / www.21cnjy.com ),而现题目所给沉淀是14.4克,大于14.35克,说明杂质中含氯量要高于NaCl中的含氯量,然后通过观察、比较确定出哪种物质的含氯量高。
答案:B
9.(2010重庆中考,24) 除去K ( http: / / www.21cnjy.com )Cl固体中混有的少量泥沙,所进行的实验操作次序为:____________、____________、____________,每步操作都要用到的玻璃仪器是____________。
答案:溶解 过滤 蒸发 玻璃棒
10.(2010江苏苏州中考,19) 根据以下实验室常用仪器填空。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)写出指定仪器的名称:C____________,E____________。
(2)在粗盐提纯实验中,进行____________时(填操作名称)用到仪器B;进行蒸发时除了用到铁架台、铁圈和上述提供的仪器外还缺的仪器是____________。
(3)配制200 g溶质质量分数为0.9%的 ( http: / / www.21cnjy.com )生理盐水,需要水____________ g;配制该溶液的整个过程中,需用到上述图示所给的________________________________________________等仪器(填序号)。
答案:(1)酒精灯 试管
(2)过滤 蒸发皿、玻璃棒
(3)198.2 A、D、G、F、H
11.A、B、C三种固体物质的溶解度曲线如图所示。据图完成下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)升高温度,接近饱和的____________物质溶液会变得饱和。
(2)10 ℃时,三种物质溶解度大小关系为:________________________。
(3)35 ℃时,A物质的饱和溶液中:溶质、溶剂、溶液的质量比为________________________。
(4)20 ℃时,25 g B物质放入到盛100 g水的烧杯中,充分溶解后溶液是____________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(5)20 ℃时,取100 g A物 ( http: / / www.21cnjy.com )质的饱和溶液,将温度升高到35 ℃,此时溶液中溶质的质量分数是____________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(6)要将A从它的饱和溶液中结晶出来, ( http: / / www.21cnjy.com )最好采取________________________的方法,而要将B从它的饱和溶液中大量析出,最好采取________________________的方法。
解析:要学会分析溶解度曲线图中的各种含义,能根据曲线图中的数据得出一些结论。
答案:(1)C (2)B>A=C (3)30∶100∶130 (4)饱和 (5)不变 (6)降温结晶 蒸发溶剂结晶
12.t ℃时,分别向盛有10 g水的两支试管中,加入等量的甲、乙两种固体物质,使其充分溶解,可观察到如图所示的现象。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
(1)t℃时,____________(填“A”或“B”)试管中的溶液一定是饱和溶液。
(2)图中可表示甲物质的溶解度曲线是__ ( http: / / www.21cnjy.com )__________(填“a”或“b”),要使A试管中剩余的固体继续溶解可采用____________或____________的方法。
解析:(1)根据饱和与不饱和溶液的概念可判断A试管中的溶液一定是饱和溶液。
(2)从曲线图上可看出在t ℃时b的溶解度比a小,表示甲的是b;从曲线图上还可知b的溶解度随温度升高而增大,可采用升高温度和加水的方法。
答案:(1)A (2)b 加水 升高温度
13.已知20 ℃时KNO3的溶解度为31.6 g,溶解度曲线如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)20 ℃时,将25 g KNO3放入到100 g水里,搅拌,得到不饱和溶液。则该溶液中溶质的质量分数为____________。
(2)欲使其变为饱和溶液可采取的方法有:____________或____________或____________。
(3)20 ℃时,将35 g KN ( http: / / www.21cnjy.com )O3放入到100 g 水里,搅拌,得到的溶液是(填“饱和”或“不饱和”)____________溶液,该溶液中溶质的质量分数是____________。
解析:(1)依据溶质质量分数公式计算。
(2)不饱和溶液要变为饱和溶液,一般可采用①加溶质;②蒸发溶剂;③降低温度的方法。?
(3)从溶解度曲线可知,20 ℃时3 ( http: / / www.21cnjy.com )5 g KNO3放入到100 g水中KNO3不能全部溶解,得到饱和溶液,再用20 ℃时KNO3的溶解度31.6 g计算:31.6/(100+31.6)×100%=24%。
答案:(1)20% (2)降低温度 蒸发溶剂 增加硝酸钾晶体 (3)饱和 24%
14.如图所示,在常温下将一个塑料小球放入盛有饱和食盐水的烧杯中,塑料小球漂浮在食盐水中。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)现加入少量食盐晶体,充分搅拌和静 ( http: / / www.21cnjy.com )置后,在温度不变的情况下,小球在液面沉浮有何变化?____________,并简述理由:________________________________________________。
(2)若要在不用外力的情况下使小球略上浮,你准备采取的具体方法是________________。
解析:饱和食盐水中再加入氯化 ( http: / / www.21cnjy.com )钠晶体后,晶体不溶解,所以烧杯内溶液的密度不变,小球在液面上的沉浮情况不变。要想使小球上浮,就要设法使其溶液的密度增大。
答案:(1)沉浮情况不变 ( http: / / www.21cnjy.com ) 因为氯化钠晶体加入到氯化钠饱和溶液中,在温度不变的情况下,不会继续溶解,溶液的密度不变,小球排开液体的体积也不变
(2)升高温度后加入氯化钠晶体,使溶液的密度增大(或加入其他可溶性固体物质,如硝酸钾,使溶液的密度增大等)
15.海洋是巨大的资源宝库,从海洋中可提取许多重要物质。请你参与下列探究活动并完成有关问题:
(1)我市某盐场测得:①海水含NaCl约为 ( http: / / www.21cnjy.com )3.5%(即指溶质氯化钠的质量占整个溶液中质量的百分比为3.5%,下同),②在海边打深井,井水中含NaCl约为8%。晒盐最好选择(填序号)____________作原料,理由是____________________________________________。
(2)关于晒盐原理的说法正确的是____________。
A.利用阳光和风力,使氯化钠蒸发出来
B.利用阳光和风力,使水分蒸发,析出盐
C.降低温度使氯化钠析出
D.日光照晒后,氯化钠的溶解度变小
(3)晒盐后得到的母液(又称卤水)中含有氯化 ( http: / / www.21cnjy.com )镁(MgCl2)、硫酸镁(MgSO4)和氯化钾(KCl)等物质。参照图中各物质的溶解度曲线,从卤水中提取氯化钾晶体可采用下列方法:
( http: / / www.21cnjy.com )
①将卤水加热到60 ℃以上蒸发水分后,会逐渐析出____________(填名称)晶体,其理由是____________________;
②将①中的晶体过滤后,得到滤液,把滤液降温至 ( http: / / www.21cnjy.com )30 ℃以下,又析出氯化钾晶体,然后用少量的____________(填“热水”或“冷水”)洗涤这两种晶体的混合物,就可以得到较纯的氯化钾晶体。
解析:氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,应采用蒸发水分离出晶体。根据曲线图对比几种物质溶解度曲线的不同点后再进行判断。
答案:(1)② NaCl的质量分数大,经土层过滤后污染小 (2)B
(3)①硫酸镁 温度高于60℃时硫酸镁的溶解度随温度升高而减小 ②冷水
16.某海边化工厂利用海水中含有的氯化镁,经过一系列的化学反应,生成纯净的氯化镁,其主要生产过程如下:
请写出上述各步转化的化学方程式:
(1) ______________________________________________________________________。
(2) ______________________________________________________________________。
(3) ______________________________________________________________________。
(4) ______________________________________________________________________。
解析:本题考查物质间的互相关系,对酸、碱、盐、氧化物的通性应熟记。
答案:(1)CaCO3CaO+CO2↑
(2)CaO+H2O====Ca(OH)2
(3)Ca(OH)2+Mg====Cl2Mg(OH)2↓+CaCl2
(4)Mg(OH)2+2HCl====MgCl2+2H2O
17.(2010山东济宁模拟,14) A、B两种固体物质的溶解度曲线如图所示。请完成下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)t1℃时,A物质的溶解度为____________ g。
(2)t2℃时,A、B两种物质的溶解度____________(填“相同”或“不同”)。
(3)我国有些地区有一种说法“冬天 ( http: / / www.21cnjy.com )捞碱,夏天晒盐”。这里的碱是指Na2CO3,盐是指NaCl。那么,图中____________(填A或B)的溶解度曲线与Na2CO3的溶解度曲线相似。
(4)人们用上述方法从盐湖中捞得 ( http: / / www.21cnjy.com )的Na2CO3会含有少量的NaCl。某研究性学习小组称取含NaCl的Na2CO3固体12.5 g,将其配制成溶液,再向其中逐滴加入足量的稀盐酸,使气体完全放出,共收集到4.4 g CO2气体,则原固体中Na2CO3的质量分数为____________%。
解析:(1)从曲线上可以查出。
(2)两条曲线的交点是指在对应的温度下A、B两种物质的溶解度相等。
(3)Na2CO3的溶解度受温度影响较大,而NaCl较小。
(4)由化学方程式计算出Na2CO3的质量,再计算Na2CO3的质量分数。
答案:(1)a (2)相同 (3)A (4)84.8
18.(2010江苏徐州中考,22) ( http: / / www.21cnjy.com )溶液在生产和科研中具有广泛的用途。在农业上,为了选种子,需要配制15%的盐溶液。现有30 kg食盐固体,可配制食盐溶液____________ kg。配制食盐溶液的一般步骤为①_________________________,②_________________________,③溶解。
解析:根据质量分数公式计算出溶液的质量=30 kg÷15%=200 kg。配制溶液的步骤一般为:①计算;②称量固体和量取液体;③溶解。
答案:200 计算 称量固体和量取液体