科粤版(2024)九年级下册 第七单元 溶液7.4 跨学科实践活动:海洋资源的综合利用与制盐 题型专练(含解析)

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名称 科粤版(2024)九年级下册 第七单元 溶液7.4 跨学科实践活动:海洋资源的综合利用与制盐 题型专练(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 科粤版
科目 化学
更新时间 2025-12-20 21:33:27

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科粤版(2024)九年级下册 第七单元 溶液7.4 跨学科实践活动:海洋资源的综合利用与制盐 题型专练
【题型1】认识海洋资源
【典型例题】海洋是人类千万年来取之不尽,用之不竭的资源宝库。下列关于海洋中物质的说法正确的是(  )
A.“可燃冰”燃烧后几乎不产生任何残渣和废气
B.海水“晒盐”后剩余的母液一定是氯化钠的不饱和溶液
C.海水淡化只能得到淡水,剩余物质不再有任何利用价值
D.海水中溶有大量的盐类,其中含量最多的盐是氯化镁
【举一反三1】化学让生活更美好。下列有关说法中,合理的是(  )
A.海洋是巨大的资源宝库,其中含量最多的物质是氯化钠
B.氦气通电发出粉红色的光,发生的是化学变化
C.电器因短路起火,立即用水扑灭
D.制糖工业中用活性炭脱色,利用的是其吸附性
【举一反三2】下列有关海水的叙述中,不正确的是(   )
A.海底蕴藏着很多能源,不用担心未来能源问题
B.海水淡化是物理变化
C.可以从海水中提取氯化钠等物质
D.海水中蕴藏着丰富的矿物资源,如可燃冰、锰结核等
【举一反三3】如图是采用膜分离技术的海水淡化装置,对海水加压后,只有水分子可以通过淡化膜,离子等其他粒子不能通过淡化膜。加压后,装置右侧海水中增加的是(  )
A.溶质质量分数
B.溶剂质量
C.溶液质量
D.溶质质量
【举一反三4】我国是背陆面海的海洋大国。进入新时代,建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。同学们围绕了解海洋资源、海水制盐、保护海洋资源开启了项目性学习之旅。
项目一:了解海洋资源
海洋孕育了地球上的生命,又给予丰富的资源。海水资源的综合利用主要包括海水淡化、海水晒盐、从海水中提取化工产品等。海洋中还蕴藏着丰富的石油资源,石油属于      (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)利用粗盐提纯精盐的实质是根据混合物组分的性质差异,去除杂质,获得目标组分。依据粗盐提纯精盐的过程,老师和同学们一起归纳了混合物除杂的思维模型,请你结合上述实验在空白处进行补充      。
[科学态度]同出合物除杂的模型,形成举一反三的科学态度。
项目二:保护海洋资源
(3)海洋对于人类社会生存和发展具有重要意义,加强海洋生态保护,可让浩瀚海洋持续造福人类。下列有关于海洋保护的措施正确的是      (多选,填字母)。
A.大肆捕捞海洋生物
B.定期清理海洋垃圾
C.污水直接排入海洋
D.建立海洋自然保护区
【举一反三5】阅读下列科普短文,回答有关问题。
气候变化中的海洋
海洋覆盖了地球70%以上的面积,是世界上最大的生物栖息地,有超过25万种生物生活在其中,为人类提供了食物、能源和交通,是应对气候变化的忠实“朋友”。
20世纪50年代以来,人类活动产生的温室气体导致地球系统热量不断增加。海洋吸收了绝大部分全球变暖的热量,还“消化”了2~3倍人为排放的二氧化碳,减缓了气候变化速度及影响。
20世纪90年代以来,海洋变暖的速度增加了1倍。在过去的20年里,所有大洋盆地都观测到了持续数天到数月的极端海洋高温天气。即“海洋高温热浪”,它可以延伸数千公里的范围,深达数百米。热浪频发,易引起更强烈的热带气旋、厄尔尼诺现象等。2006~2015年,全球平均海平面每年上升约3.6mm,为1901~1990年期间上升速度的25倍。海洋在溶解了二氧化碳后,酸性增强,会影响牡蛎、蛤蜊等贝类的外壳或骨骼的形成。
(1)海洋为人类提供的食物有______(举1例,下同),能源有______。
(2)海洋“消化二氧化碳”的过程中发生反应的化学方程式为______,海洋溶解了二氧化碳后,对海洋造成的影响是______。
(3)为保护海洋生态系统,人类应采取的有效措施是______。
【举一反三6】我国是背陆面海的海洋大国。进入新时代,建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。同学们围绕了解海洋资源、海水制盐、保护海洋资源开启了项目性学习之旅。
项目一:了解海洋资源
海洋孕育了地球上的生命,又给予丰富的资源。海水资源的综合利用主要包括海水淡化、海水晒盐、从海水中提取化工产品等。海洋中还蕴藏着丰富的石油资源,石油属于      (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)利用粗盐提纯精盐的实质是根据混合物组分的性质差异,去除杂质,获得目标组分。依据粗盐提纯精盐的过程,老师和同学们一起归纳了混合物除杂的思维模型,请你结合上述实验在空白处进行补充      。
[科学态度]同出合物除杂的模型,形成举一反三的科学态度。
项目二:保护海洋资源
(3)海洋对于人类社会生存和发展具有重要意义,加强海洋生态保护,可让浩瀚海洋持续造福人类。下列有关于海洋保护的措施正确的是      (多选,填字母)。
A.大肆捕捞海洋生物
B.定期清理海洋垃圾
C.污水直接排入海洋
D.建立海洋自然保护区
【举一反三7】阅读下列科普短文,回答有关问题。
气候变化中的海洋
海洋覆盖了地球70%以上的面积,是世界上最大的生物栖息地,有超过25万种生物生活在其中,为人类提供了食物、能源和交通,是应对气候变化的忠实“朋友”。
20世纪50年代以来,人类活动产生的温室气体导致地球系统热量不断增加。海洋吸收了绝大部分全球变暖的热量,还“消化”了2~3倍人为排放的二氧化碳,减缓了气候变化速度及影响。
20世纪90年代以来,海洋变暖的速度增加了1倍。在过去的20年里,所有大洋盆地都观测到了持续数天到数月的极端海洋高温天气。即“海洋高温热浪”,它可以延伸数千公里的范围,深达数百米。热浪频发,易引起更强烈的热带气旋、厄尔尼诺现象等。2006~2015年,全球平均海平面每年上升约3.6mm,为1901~1990年期间上升速度的25倍。海洋在溶解了二氧化碳后,酸性增强,会影响牡蛎、蛤蜊等贝类的外壳或骨骼的形成。
(1)海洋为人类提供的食物有______(举1例,下同),能源有______。
(2)海洋“消化二氧化碳”的过程中发生反应的化学方程式为______,海洋溶解了二氧化碳后,对海洋造成的影响是______。
(3)为保护海洋生态系统,人类应采取的有效措施是______。
【题型2】结晶
【典型例题】要想从食盐溶液中得到食盐晶体,可采取的方法是(  )
A.蒸发溶剂 B.加蒸馏水 C.倒掉部分溶液 D.升高温度
【举一反三1】溶液结晶过程中,下列说法正确的是(  )
A.温度一定降低 B.溶质可能不变 C.溶质一定减少 D.溶剂一定减少
【举一反三2】试管内盛有20℃的饱和硝酸钾溶液,其上漂浮一小木块。如图所示,将试管插入烧杯内的冰水混合物中,一段时间后,下列有关说法不正确的是(  )
A.试管内溶液的质量变小
B.试管内有固体析出
C.试管内溶液仍是饱和溶液
D.小木块浸入溶液内的体积变小
【举一反三3】溶液结晶过程中,下列说法正确的是(  )
A.温度一定降低 B.溶质可能不变 C.溶质一定减少 D.溶剂一定减少
【举一反三4】在某温度时将129gKNO 溶液恒温蒸发水分,第一次蒸发10g水,析出2g晶体;第二次蒸发10g水,又析出3g晶体;第三次蒸发10g水,析出晶体的质量(  )
A.=3g B.>3g C.≤3g D.≥3g
【题型3】结晶与溶解度
【典型例题】盐湖地区人们常采用“夏天晒盐,冬天捞碱”的方法来获取NaCl和Na2CO3。如图为两种物质的溶解度曲线,下列说法正确的是(  )
A.Na2CO3的溶解度比NaCl的溶解度大
B.“夏天晒盐”的原理是让湖水蒸发结晶得到NaCl
C.“冬天捞碱”的原理是温度降低,Na2CO3溶解度增大
D.将60℃时饱和Na2CO3溶液和NaCl溶液降温到40℃时均会析出晶体
【举一反三1】向装有等量水的A、B、C烧杯中分别加入10g、25g、25gNaNO3固体,充分溶解后,现象如图一所示,甲乙对应的溶解度曲线如图二所示。下列说法错误的是(  )
A.图一烧杯中的溶液一定属于饱和溶液的是B
B.在图二中,能表示NaNO3溶解度曲线的是甲
C.欲除去混在甲中的少量乙物质可采用的方法是降温结晶
D.依据图二,若分别将100g甲、乙的饱和溶液从t2℃降温到t1℃,对所得溶液的质量:甲=乙
【举一反三2】某混合溶液中含两种固体溶质,可采取降温结晶的方法提纯其中一种含量较多的物质,该方法是利用了两种物质具有不同的(  )
A.溶解度变化趋势
B.熔点
C.密度
D.式量
【举一反三3】如图为A、B、C三种物质的溶解度曲线,下列说法错误的是(  )
A.升高温度,C物质的不饱和的溶液会变得饱和
B.T1℃时,A、B、C三种物质的饱和溶液中C中含溶剂量最多
C.如果A中混有少量B,可经过降温结晶法提纯A
D.T2℃时,A物质的饱和溶液中溶质、溶剂与溶液的质量比为1∶2∶3
【举一反三4】我国著名化学家侯德榜先生创立了侯氏制碱法,促进了世界制碱技术的发展。Na2CO3和NaCl的溶解度曲线如图所示。下列叙述中,不正确的是(  )
A.t1℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数为36%
B.t1℃时,将10gNa2CO3固体放入50g水中,充分溶解后得到溶液的质量为60g
C.将t1℃时Na2CO3的饱和溶液升温到t2℃时,溶液的溶质质量分数不变
D.当Na2CO3中混有少量NaCl时,可采用冷却热饱和溶液的方法提纯Na2CO3
【举一反三5】一定温度下,将一定质量的NaCl溶液恒温蒸发溶剂,蒸发溶剂质量与析出晶体质量的关系如图所示。
(1)A点对应的溶液属于______________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)该温度下NaCl的溶解度为______________。
(3)氯化钠溶解度曲线变化特点常被称为“缓升型”,不能采用降温结晶的方法获得氯化钠晶体,原因是________________________________。
【举一反三6】下表是NaCl和KNO 在不同温度时的溶解度,回答问题。
(1)20℃时,NaCl的饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为_______________(填最简整数比)。
(2)欲从含有少量NaCl的KNO3饱和溶液中提纯KNO3,可采用__________(填“蒸发”或“降温”)结晶的方法。
(3)20℃时,按图示进行操作:
①中溶液的质量为_____________g;
②中溶液的溶质质量分数为_____________。
【举一反三7】如图为甲、乙、丙三种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线图。
①t1℃时,甲物质的溶解度为__________;此温度乙物质的溶解度__________(填“>”“=”或“<”)甲物质的溶解度。
②t1℃时,将15g甲投入50g水中形成溶液质量为____________。
③甲溶液中混有少量乙时可采用________的方法提纯甲。
④当等质量甲的饱和溶液和乙的饱和溶液从t2℃降温到t1℃,对所得溶液的叙述正确的是___________(填字母)。
A.都是饱和溶液        B.溶剂质量:甲>乙
C.溶液质量:甲<乙        D.溶质质量分数:甲>乙
【举一反三8】定量认识溶液有助于我们更好地了解其在生产生活中的重要作用。如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线。
(1)点P表示______________________________________。
(2)t2℃时,将35g固体a加入50g水中,形成溶液质量为_____________。
(3)为除去a中混有的少量b,可采用___________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)法。
【题型4】海水晒盐原理及流程
【典型例题】从海水中提取食盐的主要流程如图所示,下列说法错误的是(  )
A.海水晒盐是利用光照和风力使水分蒸发得到粗盐
B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增加
C.海水晒盐析出粗盐后的母液一定是氯化钠的饱和溶液
D.海水晒盐析出粗盐后的母液可用于提取多种化工原料
【举一反三1】下列关于海水晒盐的说法不正确的是(  )
A.结晶池中氯化钠浓度大于海水中氯化钠浓度
B.由于水分蒸发,蒸发池中氯化钠浓度逐渐增大到一定数值
C.母液是NaCl的饱和溶液,也是所含杂质MgCl2、CaCl2的饱和溶液
D.气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水“晒盐”
【举一反三2】从海水中提取食盐的主要流程如图所示,下列说法错误的是(  )
A.海水晒盐是利用光照和风力使水分蒸发得到粗盐
B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增加
C.海水晒盐析出粗盐后的母液一定是氯化钠的饱和溶液
D.海水晒盐析出粗盐后的母液可用于提取多种化工原料
【举一反三3】《天工开物》中记载:“同一海卤(即海水)传神,而取法则异……潮波浅被地……候潮一过,明日天晴,半日晒出盐霜,疾趋扫起煎炼。”下列有关叙述错误的是(  )
A.“海卤”中溶解的主要成分为NaCl
B.“半日晒出盐霜”是蒸发结晶的过程
C.古代可利用盐霜延长食物的保存时间
D.海水蒸发得到的粗盐是纯净物
【举一反三4】东营临海,海洋为我们生产、提取和改造物质提供了丰富的资源。目前海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法。东营港已开建我国最大的膜法海水淡化及综合利用项目。2023年底已建成一期工程,每天生产淡水可达5万吨。东营盐场主要使用“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)从海水中提取出食盐。但制盐过程受天气影响较大,单位土地产出较低,人员占用量大等因素制约,国际上有的国家已经使用电渗析法浓缩海水,蒸发结晶制盐。粗盐精制后可配得饱和食盐水,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水的方法得到氢氧化钠、氯气和氢气。进而生产盐酸、漂白粉、塑料、肥皂和农药等化工产品。海水晒盐后的苦卤是重要的化学资源,将苦卤中的氯化镁转化为氢氧化镁沉淀后,又将氢氧化镁转化为氯化镁溶液,最后电解熔融氯化镁制取金属镁。
(1)与热分离法相比,膜分离法淡化海水其突出的优点有   (写出一点即可)。
(2)东营适合“盐田法”制盐的有利因素有    。
A.东营临海
B.土地面积大,滩涂平坦
C.地下卤水含量丰富
D.多为盐碱地,可随意使用
(3)请用化学方程式表示氯碱工业的反应原理:   。
(4)海水制镁过程中,将氢氧化镁转化为氯化镁需加入的物质是    (填物质名称)。
【举一反三5】我国古代“布灰种盐”生产海盐的主要过程为“烧草为灰,布在滩场,然后以海水渍之,俟晒结浮白,扫而复淋”。
(1)“晒结浮白”是指海水浸渍的草灰经日晒后出现白色海盐颗粒的过程,该过程和实验操作_______的原理相似。
(2)经过多次“扫而复淋”,提高卤水浓度获得“上等卤水”,从燃料利用角度分析,煎炼海盐选用的是____________(选填“上等卤水”或“海水”),原因是_______________________。
(3)将“上等卤水”加热蒸发至刚有晶体析出,所得溶液的组成为:1500g溶液中含水1000g、NaCl398g、MgCl272.5g、其他成分29.5g。
此时的溶液是NaCl的____________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
为得到尽可能多且纯度较高的氯化钠晶体,将1500g此溶液在100℃恒温蒸发900g水,再__________________。(将操作步骤补充完整,并结合数据分析原因)
【举一反三6】同学们通过调查实践活动,深刻理解了海洋资源对人类社会生产、生活的意义。
(1)海洋中物种丰富。鱼类富含的营养素是     ,食用含丰富碘元素的海带可预防    。
(2)膜分离技术能使海水淡化。分离膜能使水分子通过,而海水中各种离子不能通过。图1中,给右侧海水加压的目的是    。目前我国正在研究核能海水淡化,核能电池是将核能直接转化为    的装置,具有安全、清洁、高效的优点。
(3)莺歌海盐场是海南省最大的盐场,阳光强烈,日照平均7小时以上。请结合图2分析海水晒盐利用的结晶方法是    ,晒盐时不能将水全部蒸干,目的是保证大量的NaCl析出,而MgCl2、MgSO4等物质基本不析出,它们基本不析出的原因 。
(4)海洋能吸收热量,还能吸收空气中的CO2,过程中发生反应的化学方程式为    。海洋还可以将CO2封存于海底深处,目前对CO2的封存、捕集和利用技术,可有效缓解    问题。
【题型5】除去粗盐中的难溶性杂质
【典型例题】下列“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中的操作,正确的是(  )
A.溶解
B.过滤
C.蒸发
D.熄灭酒精灯
【举一反三1】化学是一门以实验为基础的科学。下列有关“粗盐提纯”的实验操作错误的是(  )
A.取少量的粗盐
B.溶解
C.过滤
D.蒸发
【举一反三2】从海水中得到金属镁.下图是从海水中提取镁的简单流程.
上述过程中,由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为   。海水本身就是含有MgCl2的溶液,它与通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同:   .
【举一反三3】海水是宝贵的自然资源,从海水中提取食盐的主要过程如图。
(1)蒸发池中,水蒸发属于   (填“物理”或“化学”)变化。
(2)母液是氯化钠的   (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)除去粗盐中难溶性杂质得到食盐的正确操作顺序是   (填标号)。
A.过滤      B.溶解        C.蒸发
(4)下表为海水中部分物质的含量,氯化钠溶解度如图所示。
①该海水中氯化钠的质量分数为   。
②20℃时100g该海水,当水的蒸发量大于   时,开始析出氯化钠。
【举一反三4】如图1所示为粗盐提纯实验的部分操作。请回答下列问题:
(1)如图1所示的操作中,有错误的是    (填字母)。
(2)改正操作后,粗盐提纯的正确操作顺序为    (填字母)。
(3)操作B中,玻璃棒的作用是             。
(4)操作C中要将圆形滤纸折叠处理,图2步骤中,不该出现的是    (填字母)。
(5)操作D中称取10.0 g粗盐,将该粗盐逐渐加入到盛有10 mL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2.0 g,最终得到精盐的质量为6.4 g,该实验精盐的产率是    。
(6)制得精盐的产率偏低,可能的原因是    (多选,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.过滤时未进行洗涤操作
【举一反三5】化学实验小组的同学进行粗盐(NaCl中含有难溶性杂质)提纯、计算精盐产率的实验,并用提纯后的精盐配制一定量的氯化钠溶液。请回答下列问题。
【实验一】:粗盐提纯并计算精盐的产率(如图是粗盐提纯的实验操作)。
(1)操作④中玻璃棒的作用是    。
(2)粗盐提纯实验的操作顺序为:称取粗盐20 g量取足量的水、   (填操作序号),进而计算精盐产率。若回收精盐的质量为17 g,则精盐的产率为    。
(3)操作③中的错误是    。同学们按照如图所示操作进行实验,除操作③外其他操作均正确,则精盐的产率会    (选填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
【实验二】:配制一定量氯化钠溶液。
(4)氯化钠在不同温度下的溶解度数据如表所示。配制20 ℃时氯化钠的饱和溶液,需在25 g水中至少加入NaCl    g,在量取水的体积时,应选用    (选填“10”、“50”或“100”)mL量筒。
(5)小丽在称取NaCl质量时,发现天平指针向左偏转,此时应    (填字母序号)。
A.增加适量NaCl
B.减少适量NaCl
C.增加砝码
D.调节天平平衡螺母
【题型6】蒸馏
【典型例题】《本草纲目》中收载“烧酒”篇:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甄,蒸令气上…其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”文中涉及的主要操作方法是(  )
A.沉淀 B.吸附 C.蒸馏 D.过滤
【举一反三1】下列净水操作中净化程度最高的是(  )
A.沉淀 B.过滤 C.煮沸 D.蒸馏
【举一反三2】下列净化水的操作中,单一操作净化程度最高的是(  )
A.沉淀 B.蒸馏 C.吸附 D.消毒
【举一反三3】如图简易净水装置及制取蒸馏水简易装置,下列说法正确的是(  )
A.甲装置能得到纯净水
B.乙装置中蒸馏得到纯净水
C.乙装置中烧杯内水的作用是密封
D.甲装置位置b放的是活性炭,位置c放的是石英砂
过滤是化学实验中分离混合物的常用方法之一,回答下列问题:
【举一反三4】(1)仪器①的名称是     。
(2)某同学准备按如图所示装置进行净化水的操作时,发现装置存在一处明显错误,该错误是     。
(3)改正错误后过滤,得到了澄清透明的水。若要制取净化程度最高的水,还需采用的净化方法是     。
【举一反三5】如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)图中有两处明显错误,请指出其中一处错误:              。
(2)实验时A 中除加入少量自来水外,还需加入少量               。
【题型7】常见海水淡化方法
【典型例题】科学家提出一种海水淡化技术,其原理如图。下列说法正确的是(  )
A.收集器中的淡水可能是硬水
B.铝可制成铝膜利用了金属的延展性
C.海水转化为淡水的过程中,分子的间隔和排列方式不变
D.该技术利用的净水方法是过滤
【举一反三1】如图对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过,从而得到淡水。下列有关说法不正确的是(  )
A.加压后右侧海水中溶质的质量不变
B.左侧淡水中含有Na+和Cl﹣
C.醋酸纤维膜的作用类似于实验室过滤操作中的滤纸
D.该方法可在一定程度上缓解淡水资源短缺问题
【举一反三2】我省是海洋大省,海水淡化一直是重要研究课题,膜技术的引入使研究有了突破性进展。如图对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过膜,从而得到淡水。下列有关说法正确的是(  )
A.在未加压的情况下,也可使淡水量增加
B.持续增大压强更有利于得到更多的淡水
C.a口排出液通过蒸发结晶得到精制食盐
D.加压后a口排出液中离子的种类不变
【举一反三3】阅读下列科普材料,回答相关问题。
海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施,全球海水淡化水用途如图1所示。
海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法,热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,能耗大,成本高;膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化,但现有薄膜水通过量低,应用受到限制。有科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成有单层纳米孔的二维薄膜,可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。
(1)全球海水淡化水用途排在首位的是      。
(2)限制热分离法大规模应用的原因是      。
(3)观察图2判断:石墨烯海水淡化膜允许      通过。
(4)蒸发海水所得粗盐可用作雪天道路抗冻剂。冰水混合物中,水与冰会发生水分子交换。0℃时,水与冰发生交换的水分子数目相等,该微观过程如图3所示。向冰水混合物中加入NaCl,水分子交换的微观过程如图4所示。从水分子交换的角度解释NaCl降低水的凝固点的原理      。NaCl还是人体必需的营养物质之一,用作调味品,可以补充的营养素是      。
【举一反三4】兴趣小组开启了“海洋资源的综合利用与制盐”项目式学习之旅。
任务一:海水淡化
(1)蒸馏法是一种海水淡化方法,它是利用各物质的   不同,将物质进行分离。
(2)如图是膜分离法淡化海水的原理,下列说法正确的是   (填序号,不定项)。
A.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似
B.膜分离法还可以浓缩海水中的盐类物质
C.膜分离法的目的是除去海水中的不溶物
(3)膜分离法相对于蒸馏法的优势是      (答一点)。
【举一反三5】某科学兴趣小组为模拟海水淡化实验,进行如下实验:
[资料:海水的平均盐度为3.5%]
(1)配制3.5%食盐溶液40g,需要      g10%食盐溶液。
(2)[设计实验]模拟海水淡化(请将配制好的3.5%食盐溶液进行淡化——制取蒸馏水)。请写出制取蒸馏水的实验步骤                        (可以配图),该实验的装置图为                  (提供的实验仪器和试剂有铁架台、酒精灯、烧瓶、大试管、小试管、带橡皮塞的导管、长直导管、橡皮管、湿抹布等)
【题型8】本节综合题
【典型例题】盐中除NaCl外,还含有少量MgCl2、MgSO4,它们的溶解度曲线如图,下列说法正确的是(  )
A.MgSO4的溶解度随着温度的升高而变大
B.MgSO4的溶解度大于NaCl
C.40℃时,MgCl2饱和溶液的溶质质量分数为57.5%
D.NaCl溶液中含有少量MgCl2、MgSO4时,可采用蒸发结晶的方法提取NaCl
【举一反三1】3月22日是“世界水日”,2024年世界水日的主题为“以水促和平”。下列有关水的说法错误的是(  )
A.地球上水资源取之不尽,用之不竭
B.海水淡化可用蒸馏法
C.河水净化中活性炭起吸附作用
D.水汽化过程中分子间间隔变大
【举一反三2】海洋是巨大的资源宝库,下列有关海水资源开采和利用的原理中正确的是(  )
A.海盐的获取:海水经日晒、结晶、过滤得粗盐,这是利用了NaCl的溶解度随温度变化较大的性质
B.粗盐的精制:粗盐中含有Na2SO4、CaCl2,先后加入稍过量的Na2CO3、BaCl2即可得到纯净的NaCl
C.精盐的利用:工业上可以NaCl为原料来制取纯碱、烧碱、氯气和盐酸等物质
D.海水的淡化:通过蒸馏实现海水的淡化,海水总量多,因此不必爱护淡水资源
【举一反三3】工业上通过多级闪蒸法进行海水淡化,即海水在闪蒸室中受热蒸发,蒸气在顶部冷凝流出,浓海水在底部形成。浓海水经过结晶池最终得到粗盐和母液,原理如图所示,完成下面小题。
母液中含多种物质,如氯化镁、硫酸镁、氯化钾等,根据如图下列说法正确的是(  )
A.KCl属于可溶性物质
B.t1℃时,将MgSO4的饱和溶液升温一定变成不饱和溶液
C.P点表示KCl与MgCl2的质量相同
D.t2℃时,MgCl2溶液溶质质量分数不可能达到70%
【举一反三4】3月22日是“世界水日”,2024年世界水日的主题为“以水促和平”。下列有关水的说法错误的是(  )
A.地球上水资源取之不尽,用之不竭
B.海水淡化可用蒸馏法
C.河水净化中活性炭起吸附作用
D.水汽化过程中分子间间隔变大
【举一反三5】海洋是地球上最大的储水库,浩瀚的海洋蕴藏着丰富的化学资源,工业上从海水中可提取许多广泛应用于生活、生产、科技等方面的物质和原料。
(1)海水晒盐
①利用盐田法晒盐,通常分为蒸发池和结晶池两部分。下列说法中,不正确的是      (填选项序号之一)。
A.在蒸发池中水蒸发所需能量主要为太阳能和风能
B.在结晶池中主要通过降温结晶使氯化钠析出
C.当氯化钠晶体析出时,结晶池中的溶液为氯化钠的饱和溶液
D.结晶池中氯化钠的质量分数大于海水中氯化钠的质量分数
②粗盐中常含有泥沙等难溶性杂质。在实验室中除去粗盐中的难溶性杂质,可依次通过溶解、过滤、蒸发结晶等操作,每步操作都会用到的一种玻璃仪器是      (填仪器名称)。
(2)海水“制碱”
“制碱”生产过程涉及到Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl等物质,Na2CO3和NaHCO3两物质的溶解度曲线如图所示。试回答下列问题:
将t2℃时碳酸钠饱和溶液的温度降到t1℃,溶液中碳酸钠的质量分数会      (填“变大”“变小”“不变”之一)。t1℃时,将不同质量的碳酸钠饱和溶液和碳酸氢钠饱和溶液均升温到t2℃,此时所得碳酸钠溶液溶质质量分数      碳酸氢钠溶液溶质质量分数(填“大于”“等于”或“小于”或“无法判断”之一)。t2℃时,在50g水中加入30gNa2CO3,经充分溶解,所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为      (填最简整数比)。
【举一反三6】食盐是人类生存的必需品,盐在自然界中无处不在。人们很早就发现,从海里,盐湖里、盐井里和盐矿里,都能够开采出食盐。
(1)《汉代古火井碑序》记载:“诸葛丞相躬莅视察,改进技法,刳斑竹以导气(气指沼气),引井火以煮盐”,请写出文中涉及到的化学反应的化学方程式:      。
(2)通过晾晒海水可以得到粗盐和卤水,如图为海水提取粗盐的过程,在结晶池中温度恒定,析出粗盐后,母液中氯化钠的溶质质量分数   (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度如表所示。请根据下表回答:
①60℃将100gKNO3溶解在100g水中,然后降温到40℃,降温后析出固体的质量是      g。
②KNO3和NaCl溶解度相等的温度范围是      。
③如图所示,要使试管中有晶体析出,加入的试剂A是      。
A.生石灰          B.氢氧化钠固体
C.硝酸铵固体            D.氯化钠固体
【举一反三7】盐城濒临黄海,海盐文化全国知名,海洋资源丰富,应用前景广阔。
(1)海水晒盐。如图是利用海水提取粗盐的过程:
①“蒸发池”中质量逐渐减少的物质是      (填化学式)。
②实验室里除去粗盐中难溶性杂质一般步骤为溶解、过滤、蒸发,这三种基本操作中都要使用的玻璃仪器是      。
③在粗盐的提纯实验中,下列操作正确的有      。
A.用装置甲溶解固体
B.用装置乙进行过滤
C.用装置丙蒸发滤液
D.用装置丁称量固体
(2)海水利用。
Ⅰ.利用海水提取溴(Br2),其主要反应之一是在一定条件下,将氯气通入浓缩的海水中,氯气与海水中的溴化钠反应得到溴和氯化钠。该反应说明氯气和溴的化学活泼性:
Br2      Cl2(填“>”或“<”)。
Ⅱ.利用氯化钠制备碳酸钠的同时可以得到氯化铵,下表为氯化铵的溶解度:
①100g水中不断加入氯化铵固体或改变温度,得到下图相应的溶液A~E。
溶液D是      (填“饱和”或“不饱和”)溶液,溶液E中析出晶体      g。
②将盛有溶液E的小烧杯放入盛有水的大烧杯中,向大烧杯内加入NaOH固体,小烧杯内的固体溶解,原因是      。
(3)海底探物。海底埋藏着大量的“可燃冰”,其主要成分是甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量的CO2等气体。
①下列说法正确的是      (填字母,可多选)。
A.可燃冰和冰成分相同
B.可燃冰与煤相比是较清洁燃料
C.可燃冰和石油都属于可再生能源
D.可燃冰有可能成为人类未来的重要能源
②利用CH4和H2O进行催化重整制氢气,反应前后分子变化的微观示意图如图所示。其中“乙→丙”发生反应后,生成的物质质量比是  。
【举一反三8】海水是一种重要的自然资源。以下是我市对海水资源的部分利用。
(1)从海水中获取淡水。常用的操作方法是      。
(2)从海水中获得氯化钠。将海水进行      可得到粗盐;
(3)水体污染的来源还有      (写出一种即可)。常用的净水方法有      (写出两种即可)。
科粤版(2024)九年级下册 第七单元 溶液7.4 跨学科实践活动:海洋资源的综合利用与制盐 题型专练(参考答案)
【题型1】认识海洋资源
【典型例题】海洋是人类千万年来取之不尽,用之不竭的资源宝库。下列关于海洋中物质的说法正确的是(  )
A.“可燃冰”燃烧后几乎不产生任何残渣和废气
B.海水“晒盐”后剩余的母液一定是氯化钠的不饱和溶液
C.海水淡化只能得到淡水,剩余物质不再有任何利用价值
D.海水中溶有大量的盐类,其中含量最多的盐是氯化镁
【答案】A
【解析】“可燃冰”的主要成分是甲烷的水合物,燃烧后几乎不产生任何残渣和废气,A正确;海水“晒盐”后剩余的母液不能继续溶解氯化钠,一定是氯化钠的饱和溶液,B错误;海水淡化能得到淡水,剩余物质有着很大的利用价值,剩海水淡化后得到的剩余物质中含有NaCl、MgCl2等,可用于工业生产食盐和提取镁等,C错误;海水中溶有大量的盐类,其中含量最多的盐是氯化钠,D错误。
【举一反三1】化学让生活更美好。下列有关说法中,合理的是(  )
A.海洋是巨大的资源宝库,其中含量最多的物质是氯化钠
B.氦气通电发出粉红色的光,发生的是化学变化
C.电器因短路起火,立即用水扑灭
D.制糖工业中用活性炭脱色,利用的是其吸附性
【答案】D
【解析】海洋是巨大的资源宝库,海洋中含量最多的物质是水,不是氯化钠,A不合理;氖气通电发出粉红色的光,没有新物质生成,属于物理变化,B不合理;电器因短路起火,立即用水灭火,可能会发生触电危险,应该立即切断电源,C不合理;活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附色素和异味,所以制糖工业中用活性炭脱色,利用的是其吸附性,D合理。
【举一反三2】下列有关海水的叙述中,不正确的是(   )
A.海底蕴藏着很多能源,不用担心未来能源问题
B.海水淡化是物理变化
C.可以从海水中提取氯化钠等物质
D.海水中蕴藏着丰富的矿物资源,如可燃冰、锰结核等
【答案】A
【举一反三3】如图是采用膜分离技术的海水淡化装置,对海水加压后,只有水分子可以通过淡化膜,离子等其他粒子不能通过淡化膜。加压后,装置右侧海水中增加的是(  )
A.溶质质量分数
B.溶剂质量
C.溶液质量
D.溶质质量
【答案】A
【解析】溶质的质量不变,溶液的质量减小,故质量分数是增大的,A正确;水通过淡化膜向左侧移动了,所以溶剂的质量减小了,B错误;溶剂质量减小,溶液的质量就减小了,C错误;溶质不能通过淡化膜,所以其质量是不变的,D错误。
【举一反三4】我国是背陆面海的海洋大国。进入新时代,建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。同学们围绕了解海洋资源、海水制盐、保护海洋资源开启了项目性学习之旅。
项目一:了解海洋资源
海洋孕育了地球上的生命,又给予丰富的资源。海水资源的综合利用主要包括海水淡化、海水晒盐、从海水中提取化工产品等。海洋中还蕴藏着丰富的石油资源,石油属于      (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)利用粗盐提纯精盐的实质是根据混合物组分的性质差异,去除杂质,获得目标组分。依据粗盐提纯精盐的过程,老师和同学们一起归纳了混合物除杂的思维模型,请你结合上述实验在空白处进行补充      。
[科学态度]同出合物除杂的模型,形成举一反三的科学态度。
项目二:保护海洋资源
(3)海洋对于人类社会生存和发展具有重要意义,加强海洋生态保护,可让浩瀚海洋持续造福人类。下列有关于海洋保护的措施正确的是      (多选,填字母)。
A.大肆捕捞海洋生物
B.定期清理海洋垃圾
C.污水直接排入海洋
D.建立海洋自然保护区
【答案】(1)不可再生
(2)化学方法
(3)BD
【解析】(1)石油是经过几百万年的演变形成的,属于不可再生能源;
(2)利用该混合物除杂的思维流程,除通过过滤等物理方法直接去除外,还可以利用化学性质差异,添加试剂,利用化学反应,将杂质去除;
(3)大肆捕捞海洋生物会破坏生态平衡,A错误;
定期清理海洋垃圾可以保护海洋环境,B正确;
污水直接排入海洋会污染海水,C错误;
建立海洋自然保护区是保护海洋生物多样性和防止海洋生态环境恶化的最为有效的手段之一,D正确。故选BD。
【举一反三5】阅读下列科普短文,回答有关问题。
气候变化中的海洋
海洋覆盖了地球70%以上的面积,是世界上最大的生物栖息地,有超过25万种生物生活在其中,为人类提供了食物、能源和交通,是应对气候变化的忠实“朋友”。
20世纪50年代以来,人类活动产生的温室气体导致地球系统热量不断增加。海洋吸收了绝大部分全球变暖的热量,还“消化”了2~3倍人为排放的二氧化碳,减缓了气候变化速度及影响。
20世纪90年代以来,海洋变暖的速度增加了1倍。在过去的20年里,所有大洋盆地都观测到了持续数天到数月的极端海洋高温天气。即“海洋高温热浪”,它可以延伸数千公里的范围,深达数百米。热浪频发,易引起更强烈的热带气旋、厄尔尼诺现象等。2006~2015年,全球平均海平面每年上升约3.6mm,为1901~1990年期间上升速度的25倍。海洋在溶解了二氧化碳后,酸性增强,会影响牡蛎、蛤蜊等贝类的外壳或骨骼的形成。
(1)海洋为人类提供的食物有______(举1例,下同),能源有______。
(2)海洋“消化二氧化碳”的过程中发生反应的化学方程式为______,海洋溶解了二氧化碳后,对海洋造成的影响是______。
(3)为保护海洋生态系统,人类应采取的有效措施是______。
【答案】(1)海鲜(合理即可)  潮汐能(合理即可)
(2)   酸性增强,会影响牡蛎、蛤蜊等贝类的外壳或骨骼的形成
(3)使用清洁能源(合理即可)
【举一反三6】我国是背陆面海的海洋大国。进入新时代,建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。同学们围绕了解海洋资源、海水制盐、保护海洋资源开启了项目性学习之旅。
项目一:了解海洋资源
海洋孕育了地球上的生命,又给予丰富的资源。海水资源的综合利用主要包括海水淡化、海水晒盐、从海水中提取化工产品等。海洋中还蕴藏着丰富的石油资源,石油属于      (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)利用粗盐提纯精盐的实质是根据混合物组分的性质差异,去除杂质,获得目标组分。依据粗盐提纯精盐的过程,老师和同学们一起归纳了混合物除杂的思维模型,请你结合上述实验在空白处进行补充      。
[科学态度]同出合物除杂的模型,形成举一反三的科学态度。
项目二:保护海洋资源
(3)海洋对于人类社会生存和发展具有重要意义,加强海洋生态保护,可让浩瀚海洋持续造福人类。下列有关于海洋保护的措施正确的是      (多选,填字母)。
A.大肆捕捞海洋生物
B.定期清理海洋垃圾
C.污水直接排入海洋
D.建立海洋自然保护区
【答案】(1)不可再生
(2)化学方法
(3)BD
【解析】(1)石油是经过几百万年的演变形成的,属于不可再生能源;
(2)利用该混合物除杂的思维流程,除通过过滤等物理方法直接去除外,还可以利用化学性质差异,添加试剂,利用化学反应,将杂质去除;
(3)大肆捕捞海洋生物会破坏生态平衡,A错误;
定期清理海洋垃圾可以保护海洋环境,B正确;
污水直接排入海洋会污染海水,C错误;
建立海洋自然保护区是保护海洋生物多样性和防止海洋生态环境恶化的最为有效的手段之一,D正确。故选BD。
【举一反三7】阅读下列科普短文,回答有关问题。
气候变化中的海洋
海洋覆盖了地球70%以上的面积,是世界上最大的生物栖息地,有超过25万种生物生活在其中,为人类提供了食物、能源和交通,是应对气候变化的忠实“朋友”。
20世纪50年代以来,人类活动产生的温室气体导致地球系统热量不断增加。海洋吸收了绝大部分全球变暖的热量,还“消化”了2~3倍人为排放的二氧化碳,减缓了气候变化速度及影响。
20世纪90年代以来,海洋变暖的速度增加了1倍。在过去的20年里,所有大洋盆地都观测到了持续数天到数月的极端海洋高温天气。即“海洋高温热浪”,它可以延伸数千公里的范围,深达数百米。热浪频发,易引起更强烈的热带气旋、厄尔尼诺现象等。2006~2015年,全球平均海平面每年上升约3.6mm,为1901~1990年期间上升速度的25倍。海洋在溶解了二氧化碳后,酸性增强,会影响牡蛎、蛤蜊等贝类的外壳或骨骼的形成。
(1)海洋为人类提供的食物有______(举1例,下同),能源有______。
(2)海洋“消化二氧化碳”的过程中发生反应的化学方程式为______,海洋溶解了二氧化碳后,对海洋造成的影响是______。
(3)为保护海洋生态系统,人类应采取的有效措施是______。
【答案】(1)海鲜(合理即可)  潮汐能(合理即可)
(2)   酸性增强,会影响牡蛎、蛤蜊等贝类的外壳或骨骼的形成
(3)使用清洁能源(合理即可)
【题型2】结晶
【典型例题】要想从食盐溶液中得到食盐晶体,可采取的方法是(  )
A.蒸发溶剂 B.加蒸馏水 C.倒掉部分溶液 D.升高温度
【答案】A
【举一反三1】溶液结晶过程中,下列说法正确的是(  )
A.温度一定降低 B.溶质可能不变 C.溶质一定减少 D.溶剂一定减少
【答案】C
【解析】溶液结晶过程中,采用的可能是恒温蒸发溶剂的方法,温度不一定降低,A错误;溶液结晶过程中,晶体析出,溶质一定减少,B错误,C正确;溶液结晶过程中,采用的可能是降温结晶的方法,溶剂不一定减少,D错误。
【举一反三2】试管内盛有20℃的饱和硝酸钾溶液,其上漂浮一小木块。如图所示,将试管插入烧杯内的冰水混合物中,一段时间后,下列有关说法不正确的是(  )
A.试管内溶液的质量变小
B.试管内有固体析出
C.试管内溶液仍是饱和溶液
D.小木块浸入溶液内的体积变小
【答案】D
【解析】温度降低,有硝酸钾晶体析出,溶质质量减少,溶液的密度变小,小木块排开水的体积变大,浸入溶液内的体积变大。
【举一反三3】溶液结晶过程中,下列说法正确的是(  )
A.温度一定降低 B.溶质可能不变 C.溶质一定减少 D.溶剂一定减少
【答案】C
【解析】溶液结晶过程中,采用的可能是恒温蒸发溶剂的方法,温度不一定降低,A错误;溶液结晶过程中,晶体析出,溶质一定减少,B错误,C正确;溶液结晶过程中,采用的可能是降温结晶的方法,溶剂不一定减少,D错误。
【举一反三4】在某温度时将129gKNO 溶液恒温蒸发水分,第一次蒸发10g水,析出2g晶体;第二次蒸发10g水,又析出3g晶体;第三次蒸发10g水,析出晶体的质量(  )
A.=3g B.>3g C.≤3g D.≥3g
【答案】A
【解析】在某温度时,将129g硝酸钾溶液恒温蒸发10g水,析出2g晶体,说明此时得到的硝酸钾溶液是饱和溶液;再蒸发10g水,析出3g晶体,则可得出此温度下硝酸钾的溶解度为30g,再蒸发10g水,仍会析出3g晶体。故选A。
【题型3】结晶与溶解度
【典型例题】盐湖地区人们常采用“夏天晒盐,冬天捞碱”的方法来获取NaCl和Na2CO3。如图为两种物质的溶解度曲线,下列说法正确的是(  )
A.Na2CO3的溶解度比NaCl的溶解度大
B.“夏天晒盐”的原理是让湖水蒸发结晶得到NaCl
C.“冬天捞碱”的原理是温度降低,Na2CO3溶解度增大
D.将60℃时饱和Na2CO3溶液和NaCl溶液降温到40℃时均会析出晶体
【答案】B
【解析】比较物质的溶解度必须指明温度,A错误;NaCl的溶解度受温度变化影响较小,“夏天晒盐”的原理是让湖水蒸发结晶得到NaCl,B正确;0~40℃范围内,碳酸钠的溶解度随温度升高而增大,且受温度变化影响较大,因此“冬天捞碱”的原理是温度降低,Na2CO3溶解度减小使湖水降温结晶得到Na2CO3,C错误;从60℃降温到40℃时,Na2CO3溶解度增大,Na2CO3溶液不会析出晶体,氯化钠溶解度减小,饱和的NaCl溶液有晶体析出,D错误。
【举一反三1】向装有等量水的A、B、C烧杯中分别加入10g、25g、25gNaNO3固体,充分溶解后,现象如图一所示,甲乙对应的溶解度曲线如图二所示。下列说法错误的是(  )
A.图一烧杯中的溶液一定属于饱和溶液的是B
B.在图二中,能表示NaNO3溶解度曲线的是甲
C.欲除去混在甲中的少量乙物质可采用的方法是降温结晶
D.依据图二,若分别将100g甲、乙的饱和溶液从t2℃降温到t1℃,对所得溶液的质量:甲=乙
【答案】D
【解析】分别将100g甲、乙的饱和溶液从t2℃降温到t1℃,甲溶液中会结晶析出溶质,而乙降温后溶解度变大,成为不饱和溶液,所以所得溶液的质量:甲<乙。
【举一反三2】某混合溶液中含两种固体溶质,可采取降温结晶的方法提纯其中一种含量较多的物质,该方法是利用了两种物质具有不同的(  )
A.溶解度变化趋势
B.熔点
C.密度
D.式量
【答案】A
【解析】某混合溶液中含两种固体溶质,可采取降温结晶的方法提纯其中一种含量较多的物质,该方法是利用了两种物质具有不同的溶解度变化趋势。
【举一反三3】如图为A、B、C三种物质的溶解度曲线,下列说法错误的是(  )
A.升高温度,C物质的不饱和的溶液会变得饱和
B.T1℃时,A、B、C三种物质的饱和溶液中C中含溶剂量最多
C.如果A中混有少量B,可经过降温结晶法提纯A
D.T2℃时,A物质的饱和溶液中溶质、溶剂与溶液的质量比为1∶2∶3
【答案】B
【解析】由溶解度曲线可知,T1℃时,A、B、C三种物质的溶解度从高到低依次是B>A>C,等质量的饱和溶液中,T1℃时,A、B、C三种物质的饱和溶液中C中含溶剂量最多,题目没说溶液质量是否相等,不能判断含有溶剂质量多少。
【举一反三4】我国著名化学家侯德榜先生创立了侯氏制碱法,促进了世界制碱技术的发展。Na2CO3和NaCl的溶解度曲线如图所示。下列叙述中,不正确的是(  )
A.t1℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数为36%
B.t1℃时,将10gNa2CO3固体放入50g水中,充分溶解后得到溶液的质量为60g
C.将t1℃时Na2CO3的饱和溶液升温到t2℃时,溶液的溶质质量分数不变
D.当Na2CO3中混有少量NaCl时,可采用冷却热饱和溶液的方法提纯Na2CO3
【答案】A
【解析】由图可知,t1℃时,NaCl的溶解度为36g,则NaCl饱和溶液的溶质质量分数为≈26.5%。
【举一反三5】一定温度下,将一定质量的NaCl溶液恒温蒸发溶剂,蒸发溶剂质量与析出晶体质量的关系如图所示。
(1)A点对应的溶液属于______________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)该温度下NaCl的溶解度为______________。
(3)氯化钠溶解度曲线变化特点常被称为“缓升型”,不能采用降温结晶的方法获得氯化钠晶体,原因是________________________________。
【答案】(1)不饱和  (2)36g  (3)氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大
【解析】(1)A至B点,蒸发10g水,析出了1.8g晶体,此时B点溶液为该温度下的饱和溶液;再蒸发10g水,析出了5.4g﹣1.8g=3.6g晶体,说明该温度下的饱和溶液,蒸发10g水,能析出3.6g晶体;由于A到B点,蒸发10g水,只析出1.8g氯化钠晶体,故A点属于不饱和溶液。
(2)该温度下氯化钠的饱和溶液,再蒸发10g水,析出了3.6g氯化钠晶体,故该温度下100g水对应析出氯化钠晶体的质量为36g,则该温度下NaCl的溶解度为36g。
(3)氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大,不能采用降温结晶的方法获得氯化钠晶体,常用蒸发结晶获得氯化钠晶体。
【举一反三6】下表是NaCl和KNO 在不同温度时的溶解度,回答问题。
(1)20℃时,NaCl的饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为_______________(填最简整数比)。
(2)欲从含有少量NaCl的KNO3饱和溶液中提纯KNO3,可采用__________(填“蒸发”或“降温”)结晶的方法。
(3)20℃时,按图示进行操作:
①中溶液的质量为_____________g;
②中溶液的溶质质量分数为_____________。
【答案】(1)9∶25  (2)降温  (3)131.6  50%
【解析】(1)20℃,氯化钠的溶解度为36g,即20℃时,100g水中最多溶解氯化钠的质量为36g,则饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为36g∶100g=9∶25。
(2)由表中数据可知,硝酸钾的溶解度受温度影响比较大,氯化钠的溶解度几乎不受温度影响,则应采用降温结晶的方法提纯硝酸钾。
(3)20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,则①中溶液的质量为31.6g+100g=131.6g;60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,则该温度下,40g水中最多溶解硝酸钾的质量为,则此时烧杯中硝酸钾完全溶解,溶质质量分数为。
【举一反三7】如图为甲、乙、丙三种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线图。
①t1℃时,甲物质的溶解度为__________;此温度乙物质的溶解度__________(填“>”“=”或“<”)甲物质的溶解度。
②t1℃时,将15g甲投入50g水中形成溶液质量为____________。
③甲溶液中混有少量乙时可采用________的方法提纯甲。
④当等质量甲的饱和溶液和乙的饱和溶液从t2℃降温到t1℃,对所得溶液的叙述正确的是___________(填字母)。
A.都是饱和溶液        B.溶剂质量:甲>乙
C.溶液质量:甲<乙        D.溶质质量分数:甲>乙
【答案】①20g  >  ②60g  ③降温结晶  ④AC
【解析】①通过分析溶解度曲线可知,t1℃时,甲物质的溶解度为20g;此温度下乙物质的溶解度>甲物质的溶解度;②t1℃时,甲物质的溶解度为20g,所以将15g甲投入50g水中,只能溶解10g的固体,形成溶液质量为60g;③甲物质的溶解度受温度变化影响较大,所以甲溶液中混有少量乙时可采用降温结晶的方法提纯甲;④t2℃时,甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度,等质量甲的饱和溶液和乙的饱和溶液中,甲物质的溶剂质量小于乙物质,从t2℃降温到t1℃,乙物质的溶解度大于甲物质,溶解度都减小,所以都是饱和溶液,A正确;降低温度,不会影响溶剂质量的变化,所以溶剂质量:甲<乙,B错误;甲物质的溶解度受温度变化影响较大,析出的晶体较多,所以溶液质量:甲<乙,C正确;溶质质量分数:甲<乙,D错误。
【举一反三8】定量认识溶液有助于我们更好地了解其在生产生活中的重要作用。如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线。
(1)点P表示______________________________________。
(2)t2℃时,将35g固体a加入50g水中,形成溶液质量为_____________。
(3)为除去a中混有的少量b,可采用___________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)法。
【答案】(1)t1℃时,a物质和c物质的溶解度相等,都为20g
(2)75g
(3)降温结晶
【解析】(1)点P是a物质溶解度曲线和c物质溶解度曲线的交点,点P表示t1℃时,a物质和c物质的溶解度相等,都为20g。
(2)由溶解度曲线图可知,t2℃时a物质溶解度为50g,t2℃时100g水中最多能溶解50ga物质,50g水中最多能溶解25ga物质,所以t2℃时,将35g固体a加入50g水中,形成溶液质量为25g+50g=75g。
(3)由溶解度曲线图可知,a物质的溶解度随着温度变化影响较大,b物质的溶解度随着温度变化影响较小,所以为除去a中混有的少量b,可采用降温结晶的方法。
【题型4】海水晒盐原理及流程
【典型例题】从海水中提取食盐的主要流程如图所示,下列说法错误的是(  )
A.海水晒盐是利用光照和风力使水分蒸发得到粗盐
B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增加
C.海水晒盐析出粗盐后的母液一定是氯化钠的饱和溶液
D.海水晒盐析出粗盐后的母液可用于提取多种化工原料
【答案】B
【解析】在蒸发池中,水分被蒸发,溶剂质量减小,海水中氯化钠的质量不变。
【举一反三1】下列关于海水晒盐的说法不正确的是(  )
A.结晶池中氯化钠浓度大于海水中氯化钠浓度
B.由于水分蒸发,蒸发池中氯化钠浓度逐渐增大到一定数值
C.母液是NaCl的饱和溶液,也是所含杂质MgCl2、CaCl2的饱和溶液
D.气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水“晒盐”
【答案】C
【解析】母液是NaCl的饱和溶液,但不一定是MgCl2、CaCl2的饱和溶液。
【举一反三2】从海水中提取食盐的主要流程如图所示,下列说法错误的是(  )
A.海水晒盐是利用光照和风力使水分蒸发得到粗盐
B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增加
C.海水晒盐析出粗盐后的母液一定是氯化钠的饱和溶液
D.海水晒盐析出粗盐后的母液可用于提取多种化工原料
【答案】B
【解析】在蒸发池中,水分被蒸发,溶剂质量减小,海水中氯化钠的质量不变。
【举一反三3】《天工开物》中记载:“同一海卤(即海水)传神,而取法则异……潮波浅被地……候潮一过,明日天晴,半日晒出盐霜,疾趋扫起煎炼。”下列有关叙述错误的是(  )
A.“海卤”中溶解的主要成分为NaCl
B.“半日晒出盐霜”是蒸发结晶的过程
C.古代可利用盐霜延长食物的保存时间
D.海水蒸发得到的粗盐是纯净物
【答案】D
【解析】海水中含有氯化钠、氯化镁、硫酸镁等,海卤的主要成分是氯化钠,故A正确;蒸发食盐水中的溶剂,随着水分蒸发,NaCl结晶析出,则“半日晒出盐霜”是蒸发结晶的过程,故B正确;浓食盐水能使细菌失去活性而死亡,古代可利用盐霜延长食物的保存时间,故C正确;由海水蒸发结晶得到的固体是粗盐,其中含有氯化镁、氯化钙、泥沙等杂质,海水蒸发得到的粗盐是混合物,故D错误。
【举一反三4】东营临海,海洋为我们生产、提取和改造物质提供了丰富的资源。目前海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法。东营港已开建我国最大的膜法海水淡化及综合利用项目。2023年底已建成一期工程,每天生产淡水可达5万吨。东营盐场主要使用“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)从海水中提取出食盐。但制盐过程受天气影响较大,单位土地产出较低,人员占用量大等因素制约,国际上有的国家已经使用电渗析法浓缩海水,蒸发结晶制盐。粗盐精制后可配得饱和食盐水,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水的方法得到氢氧化钠、氯气和氢气。进而生产盐酸、漂白粉、塑料、肥皂和农药等化工产品。海水晒盐后的苦卤是重要的化学资源,将苦卤中的氯化镁转化为氢氧化镁沉淀后,又将氢氧化镁转化为氯化镁溶液,最后电解熔融氯化镁制取金属镁。
(1)与热分离法相比,膜分离法淡化海水其突出的优点有   (写出一点即可)。
(2)东营适合“盐田法”制盐的有利因素有    。
A.东营临海
B.土地面积大,滩涂平坦
C.地下卤水含量丰富
D.多为盐碱地,可随意使用
(3)请用化学方程式表示氯碱工业的反应原理:   。
(4)海水制镁过程中,将氢氧化镁转化为氯化镁需加入的物质是    (填物质名称)。
【答案】(1)不受天气影响(或单位土地产出量较多,或人员占用量小等) (2)AB (3)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ (4)稀盐酸
【解析】(1)东营盐场主要使用“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”)从海水中提取出食盐。但制盐过程受天气影响较大,单位土地产出较低,人员占用量大等因素制约,与热分离法相比,膜分离法淡化海水其突出的优点有不受天气影响、单位土地产出量较多、人员占用量小。(2)东营临海,资源丰富,是适合“盐田法”制盐的有利因素,A正确。
土地面积大,滩涂平坦,为“盐田法”制盐提供场地,是适合“盐田法”制盐的有利因素,B正确。地下卤水不能随意开采,否则会导致地下水位下降,不是适合“盐田法”制盐的有利因素,C错误。东营多为盐碱地,不可随意使用,不是适合“盐田法”制盐的有利因素,D错误。(3)氯碱工业是通过电解饱和食盐水的方法得到氢氧化钠、氯气和氢气,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。(4)氢氧化镁难溶于水,能与酸反应,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,海水制镁过程中,将氢氧化镁转化为氯化镁需加入的物质是稀盐酸。
【举一反三5】我国古代“布灰种盐”生产海盐的主要过程为“烧草为灰,布在滩场,然后以海水渍之,俟晒结浮白,扫而复淋”。
(1)“晒结浮白”是指海水浸渍的草灰经日晒后出现白色海盐颗粒的过程,该过程和实验操作_______的原理相似。
(2)经过多次“扫而复淋”,提高卤水浓度获得“上等卤水”,从燃料利用角度分析,煎炼海盐选用的是____________(选填“上等卤水”或“海水”),原因是_______________________。
(3)将“上等卤水”加热蒸发至刚有晶体析出,所得溶液的组成为:1500g溶液中含水1000g、NaCl398g、MgCl272.5g、其他成分29.5g。
此时的溶液是NaCl的____________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
为得到尽可能多且纯度较高的氯化钠晶体,将1500g此溶液在100℃恒温蒸发900g水,再__________________。(将操作步骤补充完整,并结合数据分析原因)
【答案】(1)蒸发结晶
(2)上等卤水消耗等量燃料,蒸发等质量水,上等卤水中获得的氯化钠更多
(3)①饱和  ②趁热过滤,洗涤烘干,因为100℃时氯化镁溶解度73g,72.5g氯化镁不会析出
【举一反三6】同学们通过调查实践活动,深刻理解了海洋资源对人类社会生产、生活的意义。
(1)海洋中物种丰富。鱼类富含的营养素是     ,食用含丰富碘元素的海带可预防    。
(2)膜分离技术能使海水淡化。分离膜能使水分子通过,而海水中各种离子不能通过。图1中,给右侧海水加压的目的是    。目前我国正在研究核能海水淡化,核能电池是将核能直接转化为    的装置,具有安全、清洁、高效的优点。
(3)莺歌海盐场是海南省最大的盐场,阳光强烈,日照平均7小时以上。请结合图2分析海水晒盐利用的结晶方法是    ,晒盐时不能将水全部蒸干,目的是保证大量的NaCl析出,而MgCl2、MgSO4等物质基本不析出,它们基本不析出的原因 。
(4)海洋能吸收热量,还能吸收空气中的CO2,过程中发生反应的化学方程式为    。海洋还可以将CO2封存于海底深处,目前对CO2的封存、捕集和利用技术,可有效缓解    问题。
【答案】(1)蛋白质 甲状腺肿大 (2)持续增大压强更有利于得到更多的淡水 电能 (3)蒸发结晶 MgCl2和MgSO4的溶解度随温度的升高而增大 (4)CO2+H2O===H2CO3 温室效应加剧
【解析】(1)动物肌肉、皮肤、毛发等富含蛋白质,故鱼类富含的营养素是蛋白质。(2)给右侧海水加压,海水中的水分子就会通过淡化膜而进入到左边,故目的是:更有利于得到更多的淡水。(3)海水晒盐是利用风吹日晒蒸发水分,从而得到粗盐,故利用的结晶方法是:蒸发结晶;氯化镁和硫酸镁的溶解度随温度的升高而增加,温度较高时,氯化镁、硫酸镁的溶解度较大,故MgCl2、MgSO4等物质基本不析出。
【题型5】除去粗盐中的难溶性杂质
【典型例题】下列“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中的操作,正确的是(  )
A.溶解
B.过滤
C.蒸发
D.熄灭酒精灯
【答案】A
【解析】溶解操作应在烧杯中进行,用玻璃棒不断搅拌,A正确;过滤时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流、漏斗下端没有紧靠在烧杯内壁上,B错误;蒸发操作,应在蒸发皿中进行,不能在烧杯中进行,C错误;使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,熄灭酒精灯时,不能用嘴吹灭酒精灯,应用灯帽盖灭,D错误。
【举一反三1】化学是一门以实验为基础的科学。下列有关“粗盐提纯”的实验操作错误的是(  )
A.取少量的粗盐
B.溶解
C.过滤
D.蒸发
【答案】C
【解析】取用固体粉末状药品时,瓶塞要倒放,应用药匙取用,A正确;溶解操作应在烧杯中进行,用玻璃棒不断搅拌,B正确;过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流,C错误;蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高,造成液体飞溅,D正确。
【举一反三2】从海水中得到金属镁.下图是从海水中提取镁的简单流程.
上述过程中,由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为   。海水本身就是含有MgCl2的溶液,它与通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同:   .
【答案】MgCl2Mg+Cl2↑  通过步骤①、②得到的MgCl2溶液中氯化镁质量分数比海水中氯化镁质量分数大
【解析】电解氯化镁生成镁和氯气,反应的化学方程式为:MgCl2Mg+Cl2↑;
海水本身就是含有MgCl2的溶液,只是氯化镁质量分数较小,通过步骤①、②得到的MgCl2溶液中氯化镁质量分数增大。
【举一反三3】海水是宝贵的自然资源,从海水中提取食盐的主要过程如图。
(1)蒸发池中,水蒸发属于   (填“物理”或“化学”)变化。
(2)母液是氯化钠的   (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)除去粗盐中难溶性杂质得到食盐的正确操作顺序是   (填标号)。
A.过滤      B.溶解        C.蒸发
(4)下表为海水中部分物质的含量,氯化钠溶解度如图所示。
①该海水中氯化钠的质量分数为   。
②20℃时100g该海水,当水的蒸发量大于   时,开始析出氯化钠。
【答案】(1)物理  (2)饱和  (3)BAC  (4)①3.6%;②85.6g
【解析】(1)蒸发池中,水蒸发过程中无新物质生成,属于物理变化;
(2)饱和溶液析出晶体后仍是饱和溶液,则析出晶体后的“母液”是氯化钠的饱和溶液;
(3)实验室里除去粗盐中难溶性杂质的一般步骤为溶解、过滤、蒸发,因此正确操作顺序为BAC;
(4)①该海水中氯化钠的质量分数为×100%=3.6%;②由图可知,20℃时氯化钠的溶解度是36g,设20℃时,该海水中氯化钠溶液恰好为饱和溶液时,溶液中水的质量为x,则=,得x=10g,因此100g该海水,当水的蒸发量大于95.6g﹣10g=85.6g时,开始析出氯化钠。
【举一反三4】如图1所示为粗盐提纯实验的部分操作。请回答下列问题:
(1)如图1所示的操作中,有错误的是    (填字母)。
(2)改正操作后,粗盐提纯的正确操作顺序为    (填字母)。
(3)操作B中,玻璃棒的作用是             。
(4)操作C中要将圆形滤纸折叠处理,图2步骤中,不该出现的是    (填字母)。
(5)操作D中称取10.0 g粗盐,将该粗盐逐渐加入到盛有10 mL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2.0 g,最终得到精盐的质量为6.4 g,该实验精盐的产率是    。
(6)制得精盐的产率偏低,可能的原因是    (多选,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.过滤时未进行洗涤操作
【答案】(1)C;(2)DACB;(3)搅拌,防止因局部温度过高而引起液滴飞溅;(4)d;(5)80%;(6)BD。
【解析】(1)图1中,过滤需要用玻璃棒引流,则C操作有错误;(2)粗盐提纯的步骤为:溶解、过滤、蒸发,则顺序为DACB;(3)操作B为蒸发,其中玻璃棒的作用为搅拌,防止因局部温度过高而引起液滴飞溅;(4)折叠滤纸时,顺序为abc,d不该出现;(5)溶解的粗盐的质量为10 g﹣2 g=8 g,得到的精盐的质量为6.4 g,则该实验精盐的产率是;(6)过滤时滤纸破损,则得到的滤液中仍含有难溶性杂质,则精盐产率偏高,不符合题意;蒸发时有液体溅出,得到的精盐质量偏小,则精盐产率偏低,符合题意;所得精盐比较潮湿,则质量偏大,精盐产率偏高,不符合题意;过滤时没有进行洗涤操作,会有部分精盐残留在漏斗中,则精盐产率偏低,符合题意。
【举一反三5】化学实验小组的同学进行粗盐(NaCl中含有难溶性杂质)提纯、计算精盐产率的实验,并用提纯后的精盐配制一定量的氯化钠溶液。请回答下列问题。
【实验一】:粗盐提纯并计算精盐的产率(如图是粗盐提纯的实验操作)。
(1)操作④中玻璃棒的作用是    。
(2)粗盐提纯实验的操作顺序为:称取粗盐20 g量取足量的水、   (填操作序号),进而计算精盐产率。若回收精盐的质量为17 g,则精盐的产率为    。
(3)操作③中的错误是    。同学们按照如图所示操作进行实验,除操作③外其他操作均正确,则精盐的产率会    (选填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
【实验二】:配制一定量氯化钠溶液。
(4)氯化钠在不同温度下的溶解度数据如表所示。配制20 ℃时氯化钠的饱和溶液,需在25 g水中至少加入NaCl    g,在量取水的体积时,应选用    (选填“10”、“50”或“100”)mL量筒。
(5)小丽在称取NaCl质量时,发现天平指针向左偏转,此时应    (填字母序号)。
A.增加适量NaCl
B.减少适量NaCl
C.增加砝码
D.调节天平平衡螺母
【答案】(1)引流;(2)⑤②④③①;85%;(3)没有用玻璃棒搅拌;偏小;(4)9g;50;(5)B。
【解析】(1)操作④是过滤,玻璃棒的作用是引流;(2)粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯主要是通过溶解(把不溶物与氯化钠初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(氯化钠从溶液中分离出来)得到精盐的过程,最后称量精盐的质量,故正确的操作顺序是⑤②④③①。若回收精盐的质量为17 g,则精盐的产率为×100%=85%;(3)操作③是蒸发操作,应用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高,造成液体飞溅,操作③中的错误是没有用玻璃棒搅拌;同学们按照如图所示操作进行实验,除操作③外其他操作均正确,操作③有液滴飞溅,会导致得到的精盐质量偏小,会使精盐产率偏小;(4)20 ℃时氯化钠的溶解度为36.0 g,配制20 ℃时氯化钠的饱和溶液,需在25 g水中至少加入NaCl的质量为36.0 g×=9 g;25 g水的体积为25 mL,量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,在量取水的体积时,应选用50 mL量筒;(5)小丽在称取NaCl质量时,发现天平指针向左偏转,明药品质量大于砝码质量,此时应减少适量NaCl,直至天平平衡。
【题型6】蒸馏
【典型例题】《本草纲目》中收载“烧酒”篇:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甄,蒸令气上…其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”文中涉及的主要操作方法是(  )
A.沉淀 B.吸附 C.蒸馏 D.过滤
【答案】C
【举一反三1】下列净水操作中净化程度最高的是(  )
A.沉淀 B.过滤 C.煮沸 D.蒸馏
【答案】D
【解析】沉降可以除去水中不溶性固体杂质,所得水还会含有可溶性杂质等;过滤可除去水中不溶性固体杂质,所得水还会含有可溶性杂质等;煮沸可以杀死水中的微生物,可以将硬水软化为软水,但是水中仍含有可溶性杂质;蒸馏把水通过蒸发、冷凝处理,处理后的水中只含水一种物质,所得水称为蒸馏水为纯净物,故选D。
【举一反三2】下列净化水的操作中,单一操作净化程度最高的是(  )
A.沉淀 B.蒸馏 C.吸附 D.消毒
【答案】B
【解析】通过沉淀主要除去难溶性的杂质,不能除去可溶性的杂质,净化程度不高,A错误;通过蒸馏除去了水中所有的杂质,所得到的水为纯净物,净化程度最高,B正确;吸附可以除去色素和异味,不能除去可溶性离子,净化程度不是最高,C错误;消毒杀死水中的一些病原微生物,净化程度不是最高的,D错误。
【举一反三3】如图简易净水装置及制取蒸馏水简易装置,下列说法正确的是(  )
A.甲装置能得到纯净水
B.乙装置中蒸馏得到纯净水
C.乙装置中烧杯内水的作用是密封
D.甲装置位置b放的是活性炭,位置c放的是石英砂
【答案】B
【解析】甲装置只能除去不溶性杂质和色素、异味,不能除去钙镁化合物等可溶性化合物,因此不能得到纯水;蒸馏可以除去水中的所有杂质,因此,图乙经过蒸馏后的水是纯净水;图乙中烧杯内水的作用是增强水蒸气的冷凝效果;石英砂是用来过滤较小颗粒的不溶物,活性炭主要用于吸附色素和异味,甲装置位置b放的是石英砂,位置c放的是活性炭,二者若颠倒活性炭容易堵塞。
过滤是化学实验中分离混合物的常用方法之一,回答下列问题:
【举一反三4】(1)仪器①的名称是     。
(2)某同学准备按如图所示装置进行净化水的操作时,发现装置存在一处明显错误,该错误是     。
(3)改正错误后过滤,得到了澄清透明的水。若要制取净化程度最高的水,还需采用的净化方法是     。
【答案】(1)玻璃棒;(2)漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁;(3)蒸馏。
【解析】(1)仪器①的名称是玻璃棒;(2)过滤操作要遵循“一贴、二低、三靠”的原则,图示操作中漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁;(3)蒸馏可以除去水中的所有杂质,因此若要制取净化程度最高的水,还需采用的净化方法是蒸馏。
【举一反三5】如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)图中有两处明显错误,请指出其中一处错误:              。
(2)实验时A 中除加入少量自来水外,还需加入少量               。
【答案】(1)温度计水银球的位置错误/冷凝管进水管与出水管的方向错误
(2)碎瓷片
【解析】(1)温度计水银球应处在蒸馏烧瓶的支管口附近,图中温度计水银球的位置错误;冷凝管应从下口进水,上口出水,以保证水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用,图中冷凝管进水管与出水管的方向错误;
(2)实验时A 中除加入少量自来水外,还需加入少量碎瓷片,其作用是防止暴沸。
【题型7】常见海水淡化方法
【典型例题】科学家提出一种海水淡化技术,其原理如图。下列说法正确的是(  )
A.收集器中的淡水可能是硬水
B.铝可制成铝膜利用了金属的延展性
C.海水转化为淡水的过程中,分子的间隔和排列方式不变
D.该技术利用的净水方法是过滤
【答案】B
【解析】根据图示可知,该技术是水由液态变成水蒸气,然后水蒸气再冷凝成液态的水,利用的净水方法可除去水中的所有杂质,因此小容器中的淡水是软水,不可能是硬水,A错误;金属具有延展性,铝可制成铝膜体现了金属的延展性,B正确;该技术是水由液态变成水蒸气,然后水蒸气再冷凝成液态的水,海水变成水蒸气的过程中没有新物质生成,发生的属于物理变化,此过程中,水分子质量和种类不发生变化,温度升高,水分子运动速率加快,分子间隔变大,水分子的排列方式改变,C错误;该技术是水由液态变成水蒸气,然后水蒸气在冷凝成液态的水,利用的净水方法是蒸馏,D错误。
【举一反三1】如图对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过,从而得到淡水。下列有关说法不正确的是(  )
A.加压后右侧海水中溶质的质量不变
B.左侧淡水中含有Na+和Cl﹣
C.醋酸纤维膜的作用类似于实验室过滤操作中的滤纸
D.该方法可在一定程度上缓解淡水资源短缺问题
【答案】B
【解析】对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过,则加压后右侧海水中溶质的质量不变,A正确。对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过,则左侧淡水中不含有Na+和Cl﹣,B错误。醋酸纤维膜的作用类似于实验室过滤操作中的滤纸,能将海水中各种离子和水分子分离,C正确。该方法从海水中得到淡水,可在一定程度上缓解淡水资源短缺问题,D正确。
【举一反三2】我省是海洋大省,海水淡化一直是重要研究课题,膜技术的引入使研究有了突破性进展。如图对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过膜,从而得到淡水。下列有关说法正确的是(  )
A.在未加压的情况下,也可使淡水量增加
B.持续增大压强更有利于得到更多的淡水
C.a口排出液通过蒸发结晶得到精制食盐
D.加压后a口排出液中离子的种类不变
【答案】D
【解析】由于海水是从右侧进入,故不加压情况下淡水和海水液面相同,为了得到更多淡水,右侧可以采取加压方式,使左侧淡水增多,A不符合题意;持续增大压强到一定程度后,会导致海水中含有的可溶性钙、镁化合物浓度变高,有可能会透过醋酸纤维膜进入到淡水中,故持续增大压强不利于得到更多的淡水,B不符合题意;a口排出液通过蒸发结晶得到的是含有较多钙、镁化合物的粗盐,而不是精制食盐,C不符合题意;加压过程是物理变化,前后物质种类不变,离子种类也不变,故加压后a口排出液中离子的种类不变,D符合题意。
【举一反三3】阅读下列科普材料,回答相关问题。
海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施,全球海水淡化水用途如图1所示。
海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法,热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,能耗大,成本高;膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化,但现有薄膜水通过量低,应用受到限制。有科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成有单层纳米孔的二维薄膜,可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。
(1)全球海水淡化水用途排在首位的是      。
(2)限制热分离法大规模应用的原因是      。
(3)观察图2判断:石墨烯海水淡化膜允许      通过。
(4)蒸发海水所得粗盐可用作雪天道路抗冻剂。冰水混合物中,水与冰会发生水分子交换。0℃时,水与冰发生交换的水分子数目相等,该微观过程如图3所示。向冰水混合物中加入NaCl,水分子交换的微观过程如图4所示。从水分子交换的角度解释NaCl降低水的凝固点的原理      。NaCl还是人体必需的营养物质之一,用作调味品,可以补充的营养素是      。
【答案】(1)市政供水;
(2)能耗大、成本高;
(3)水分子;
(4)从冰进入NaCl溶液中的水分子数目大于从NaCl溶液进入冰中的水分子数目;无机盐。
【解析】(1)由图1可知,全球海水淡化水用途排在首位的是市政供水;
(2)由题干信息可知,热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,能耗大,成本高,故限制热分离法大规模应用的原因是能耗大、成本高;
(3)由图2可知,石墨烯海水淡化膜允许水分子通过;
(4)由图3、图4可知,从水分子交换的角度解释NaCl降低水的凝固点的原理:从冰进入NaCl溶液中的水分子数目大于从NaCl溶液进入冰中的水分子数目;NaCl还是人体必需的营养物质之一,用作调味品,可以补充的营养素是无机盐。
【举一反三4】兴趣小组开启了“海洋资源的综合利用与制盐”项目式学习之旅。
任务一:海水淡化
(1)蒸馏法是一种海水淡化方法,它是利用各物质的   不同,将物质进行分离。
(2)如图是膜分离法淡化海水的原理,下列说法正确的是   (填序号,不定项)。
A.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似
B.膜分离法还可以浓缩海水中的盐类物质
C.膜分离法的目的是除去海水中的不溶物
(3)膜分离法相对于蒸馏法的优势是      (答一点)。
【答案】(1)沸点;
(2)AB;
(3)节约能源(合理即可);
【解析】(1)蒸馏法是常用的海水淡化方法,该方法是利用混合体系中各物质的沸点不同,将物质进行分离;
(2)膜分离法是将水分子和其他杂质分离,故膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似,A正确;膜分离法只能让水分子透过,故膜分离法可以浓缩海水中的盐类物质,使海水中盐分浓度增加,B正确;该膜分离法的目的是除去海水中的不溶物和体积较大的离子,C错误;
(3)膜分离法不需要加热,相对于蒸馏法的优势是节约能源;
【举一反三5】某科学兴趣小组为模拟海水淡化实验,进行如下实验:
[资料:海水的平均盐度为3.5%]
(1)配制3.5%食盐溶液40g,需要      g10%食盐溶液。
(2)[设计实验]模拟海水淡化(请将配制好的3.5%食盐溶液进行淡化——制取蒸馏水)。请写出制取蒸馏水的实验步骤                        (可以配图),该实验的装置图为                  (提供的实验仪器和试剂有铁架台、酒精灯、烧瓶、大试管、小试管、带橡皮塞的导管、长直导管、橡皮管、湿抹布等)
【答案】(1)14;
(2)①带橡皮塞的导管连接大试管(或烧瓶),检查装置气密性;
②在大试管(或烧瓶)中倒入适量的3.5%食盐水;
③把大试管按酒精灯的位置固定在铁架台上;
④把长导管伸入小试管底部,把小试管放入装有冷水的小烧杯中;
⑤用外焰加热大试管(或烧瓶),观察到小试管中出现适量的液体。
该实验的装置图为:或。
【解析】解:(1)设需要10%食盐溶液的质量为x,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,则10%x=40g×3.5%,x=14g。
(2)蒸馏是通过加热汽化的方法而将物质分离的一种方法,是根据物质的沸点不同,通过加热的方法,使低沸点物质先蒸发,再冷凝而得以分离的一种操作。用配制好的3.5%食盐溶液进行淡化,制取蒸馏水,实验步骤为:
①带橡皮塞的导管连接大试管(或烧瓶),检查装置气密性;
②在大试管(或烧瓶)中倒入适量的3.5%食盐水;
③把大试管按酒精灯的位置固定在铁架台上;
④把长导管伸入小试管底部,把小试管放入装有冷水的小烧杯中;
⑤用外焰加热大试管(或烧瓶),观察到小试管中出现适量的液体。
该实验的装置图为:或。
【题型8】本节综合题
【典型例题】盐中除NaCl外,还含有少量MgCl2、MgSO4,它们的溶解度曲线如图,下列说法正确的是(  )
A.MgSO4的溶解度随着温度的升高而变大
B.MgSO4的溶解度大于NaCl
C.40℃时,MgCl2饱和溶液的溶质质量分数为57.5%
D.NaCl溶液中含有少量MgCl2、MgSO4时,可采用蒸发结晶的方法提取NaCl
【答案】D
【解析】MgSO4的溶解度随着温度的升高而变大错误,因为MgSO4的溶解度先升高后减小;A错误;MgSO4的溶解度大于NaCl错误,因为没有指明温度;B错误;40℃时,MgCl2饱和溶液的溶质质量分数=≈36.5%,57.5%错误;C错误;NaCl溶液中含有少量MgCl2、MgSO4时,可采用蒸发结晶的方法提取NaCl正确,因为氯化钠的溶解度受温度的影响很小;D正确。
【举一反三1】3月22日是“世界水日”,2024年世界水日的主题为“以水促和平”。下列有关水的说法错误的是(  )
A.地球上水资源取之不尽,用之不竭
B.海水淡化可用蒸馏法
C.河水净化中活性炭起吸附作用
D.水汽化过程中分子间间隔变大
【答案】A
【解析】地球上水资源不是取之不尽,用之不竭的,要节约用水,A不正确。蒸馏能够得到蒸馏水,因此蒸馏海水可以得到蒸馏水,B正确。活性炭具有吸附性,净化水过程中能够吸附色素、异味等,C正确。水汽化过程中温度升高,分子间间隔变大,C正确。
【举一反三2】海洋是巨大的资源宝库,下列有关海水资源开采和利用的原理中正确的是(  )
A.海盐的获取:海水经日晒、结晶、过滤得粗盐,这是利用了NaCl的溶解度随温度变化较大的性质
B.粗盐的精制:粗盐中含有Na2SO4、CaCl2,先后加入稍过量的Na2CO3、BaCl2即可得到纯净的NaCl
C.精盐的利用:工业上可以NaCl为原料来制取纯碱、烧碱、氯气和盐酸等物质
D.海水的淡化:通过蒸馏实现海水的淡化,海水总量多,因此不必爱护淡水资源
【答案】C
【举一反三3】工业上通过多级闪蒸法进行海水淡化,即海水在闪蒸室中受热蒸发,蒸气在顶部冷凝流出,浓海水在底部形成。浓海水经过结晶池最终得到粗盐和母液,原理如图所示,完成下面小题。
母液中含多种物质,如氯化镁、硫酸镁、氯化钾等,根据如图下列说法正确的是(  )
A.KCl属于可溶性物质
B.t1℃时,将MgSO4的饱和溶液升温一定变成不饱和溶液
C.P点表示KCl与MgCl2的质量相同
D.t2℃时,MgCl2溶液溶质质量分数不可能达到70%
【答案】D
【解析】KCl在20℃时的溶解度一定大于10g,属于易溶于水的物质,A错误;t1℃时,MgSO4的溶解度随温度升高先升高后降低,所以t1℃时MgSO4的饱和溶液升温后有可能变成不饱和溶液也有可能是饱和溶液,B错误;P点是KCl与MgSO4的溶解度曲线的交点,表示两者在该温度下溶解度相同,KCl和MgCl2的饱和溶液质量的质量不能确定,溶质质量也不能确定,C错误;t2℃时,氯化镁的溶解度为70g,饱和溶质质量分数为:×100%≈41%,小于70%,D正确。
【举一反三4】3月22日是“世界水日”,2024年世界水日的主题为“以水促和平”。下列有关水的说法错误的是(  )
A.地球上水资源取之不尽,用之不竭
B.海水淡化可用蒸馏法
C.河水净化中活性炭起吸附作用
D.水汽化过程中分子间间隔变大
【答案】A
【解析】地球上水资源不是取之不尽,用之不竭的,要节约用水,A不正确。蒸馏能够得到蒸馏水,因此蒸馏海水可以得到蒸馏水,B正确。活性炭具有吸附性,净化水过程中能够吸附色素、异味等,C正确。水汽化过程中温度升高,分子间间隔变大,C正确。
【举一反三5】海洋是地球上最大的储水库,浩瀚的海洋蕴藏着丰富的化学资源,工业上从海水中可提取许多广泛应用于生活、生产、科技等方面的物质和原料。
(1)海水晒盐
①利用盐田法晒盐,通常分为蒸发池和结晶池两部分。下列说法中,不正确的是      (填选项序号之一)。
A.在蒸发池中水蒸发所需能量主要为太阳能和风能
B.在结晶池中主要通过降温结晶使氯化钠析出
C.当氯化钠晶体析出时,结晶池中的溶液为氯化钠的饱和溶液
D.结晶池中氯化钠的质量分数大于海水中氯化钠的质量分数
②粗盐中常含有泥沙等难溶性杂质。在实验室中除去粗盐中的难溶性杂质,可依次通过溶解、过滤、蒸发结晶等操作,每步操作都会用到的一种玻璃仪器是      (填仪器名称)。
(2)海水“制碱”
“制碱”生产过程涉及到Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl等物质,Na2CO3和NaHCO3两物质的溶解度曲线如图所示。试回答下列问题:
将t2℃时碳酸钠饱和溶液的温度降到t1℃,溶液中碳酸钠的质量分数会      (填“变大”“变小”“不变”之一)。t1℃时,将不同质量的碳酸钠饱和溶液和碳酸氢钠饱和溶液均升温到t2℃,此时所得碳酸钠溶液溶质质量分数      碳酸氢钠溶液溶质质量分数(填“大于”“等于”或“小于”或“无法判断”之一)。t2℃时,在50g水中加入30gNa2CO3,经充分溶解,所得溶液中溶质与溶剂的质量之比为      (填最简整数比)。
【答案】(1)①B  ②玻璃棒
(2)变小  大于  2:5。
【解析】(1)①蒸发池中水蒸发主要依靠风吹日晒,即蒸发池中水蒸发所需能量主要为太阳能和风能,A正确;
由于氯化钠的溶解度受温度影响不大,所以在结晶池中主要通过蒸发结晶使氯化钠析出。B不正确;
有氯化钠晶体析出,说明结晶池中的氯化钠溶液是饱和溶液,C正确;
结晶池中的氯化钠溶液是饱和溶液,所以结晶池中氯化钠的质量分数大于海水中氯化钠的质量分数,D正确。
②溶解过程中用玻璃棒搅拌加速溶解;过滤用玻璃棒引流;蒸发结晶过程中用玻璃棒搅拌防止局部温度过高,造成液滴飞溅。所以溶解、过滤、蒸发结晶等操作,都会用到的一种玻璃仪器是玻璃棒。
(2)①由于氨盐水显碱性,更易吸收二氧化碳,所以在流程Ⅱ中,先向饱和精盐水中通入氨气再通入二氧化碳。
②据Na2CO3和NaHCO3两物质的溶解度曲线图可知,将t2℃时碳酸钠饱和溶液的温度降到t1℃,碳酸钠溶解度减小,会析出碳酸钠晶体,溶液中碳酸钠的质量分数会变小;由于碳酸钠、碳酸氢钠的溶解度随着温度升高而增大,所以t1℃时,将不同质量的碳酸钠饱和溶液和碳酸氢钠饱和溶液均升温到t2℃,二者都变为不饱和溶液,质量分数不变,t1℃时由于碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠溶解度,所以碳酸钠饱和溶液的溶质质量分数大于碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数,因此t1℃时,将不同质量的碳酸钠饱和溶液和碳酸氢钠饱和溶液均升温到t2℃,此时所得碳酸钠溶液溶质质量分数大于碳酸氢钠溶液溶质质量分数;t2℃时,碳酸钠的溶解度是40g,即t2℃时,100g水最多溶解40g碳酸钠,则50g水最多溶解碳酸钠20g,所以在50g水中加入30gNa2CO3,经充分溶解,所得溶液中溶质与溶剂的质量之比=20g:50g=2:5。
【举一反三6】食盐是人类生存的必需品,盐在自然界中无处不在。人们很早就发现,从海里,盐湖里、盐井里和盐矿里,都能够开采出食盐。
(1)《汉代古火井碑序》记载:“诸葛丞相躬莅视察,改进技法,刳斑竹以导气(气指沼气),引井火以煮盐”,请写出文中涉及到的化学反应的化学方程式:      。
(2)通过晾晒海水可以得到粗盐和卤水,如图为海水提取粗盐的过程,在结晶池中温度恒定,析出粗盐后,母液中氯化钠的溶质质量分数   (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度如表所示。请根据下表回答:
①60℃将100gKNO3溶解在100g水中,然后降温到40℃,降温后析出固体的质量是      g。
②KNO3和NaCl溶解度相等的温度范围是      。
③如图所示,要使试管中有晶体析出,加入的试剂A是      。
A.生石灰          B.氢氧化钠固体
C.硝酸铵固体            D.氯化钠固体
【答案】(1) CH4+2O2CO2+2H2O 
(2)不变 
(3)①36.1   ②20℃~30℃   C 
【举一反三7】盐城濒临黄海,海盐文化全国知名,海洋资源丰富,应用前景广阔。
(1)海水晒盐。如图是利用海水提取粗盐的过程:
①“蒸发池”中质量逐渐减少的物质是      (填化学式)。
②实验室里除去粗盐中难溶性杂质一般步骤为溶解、过滤、蒸发,这三种基本操作中都要使用的玻璃仪器是      。
③在粗盐的提纯实验中,下列操作正确的有      。
A.用装置甲溶解固体
B.用装置乙进行过滤
C.用装置丙蒸发滤液
D.用装置丁称量固体
(2)海水利用。
Ⅰ.利用海水提取溴(Br2),其主要反应之一是在一定条件下,将氯气通入浓缩的海水中,氯气与海水中的溴化钠反应得到溴和氯