7.4跨学科实践活动:海洋资源的综合利用与制盐
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下面是粗盐提纯实验的部分实验操作,不正确的是
A.称取粗盐 B.溶解
C.蒸发 D.固液混合
2.粗盐的初步提纯包含溶解、过滤、蒸发等操作,一定不需用到的仪器是
A.烧杯 B.漏斗 C.燃烧匙 D.蒸发皿
3.海洋是一个巨大的资源宝库,我国坚持陆海统筹、发展海洋经济,科学开发海洋资源,保护海洋生态环境,维护海洋权益,建设海洋强国。下列有关海洋资源利用的说法中,正确的是
A.海洋资源储量丰富,可以沿海建各种大型化工厂,无限制地提取海洋化学资源
B.不可以利用蒸馏法从海水中获得淡水
C.海水“晒盐”主要利用了蒸发结晶的方法
D.通过化学变化淡化海水,是解决水危机的重要途径
4.如图为“粗盐中难溶性杂质的去除”实验的三步操作,下列说法正确的是
A.以上操作中使用玻璃棒的目的是相同的
B.步骤①也可将粗盐逐渐加入盛有水的量筒中溶解
C.步骤③当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热蒸干
D.热的蒸发皿可直接放到实验台上
5.正确的实验操作是化学实验成功的重要保证,下列实验基本操作正确的是
A.滴加液体 B.过滤
C.称取药品 D.氧气的验满
6.在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,不需要使用的仪器是
A.烧杯 B.酒精灯 C.长颈漏斗 D.玻璃棒
7.在下列实验操作的图示中,正确的是
A.过滤 B.实验室用高锰酸钾制氧气
C.检验二氧化碳 D.蒸发
8.下列关于水和溶液的说法不正确的是
A.饱和溶液不一定是浓溶液
B.工业上可用多级闪急蒸馏法淡化海水
C.溶液都是均一、稳定、无色透明的混合物
D.物质溶于水形成溶液时,溶质以分子或者离子形式存在
9.下列有关“粗盐提纯”的操作正确的是
A.取一定量粗盐 B.溶解
C.过滤 D.蒸发
10.下图是海水晒盐并获得氯化钠等产品的大致过程。根据海水“晒盐”的原理,下列说法中正确的是
A.图中①是结晶池,②是蒸发池
B.在①中海水中氯化钠的质量逐渐增加
C.在①中,海水中水的质量逐渐增加
D.析出晶体后的母液是该温度下氯化钠的饱和溶液
二、非选择题
11.日照地处黄海之滨,有着非常丰富的海洋资源,海洋资源的合理开发和综合利用对人们具有重要意义。以下是海水的几个主要利用方面,根据题意,回答下列问题:
(1)获取淡水。在淡水缺乏时,可以利用如图简易装置获取淡水,同学们在夏令营的野外生存体验过程中,利用如图装置获取了少量饮用水,下列有关说法正确的是______。
A.净水过程中水发生了分解 B.石块的作用是作催化剂
C.玻璃杯收集到的水为硬水 D.这种净化水的原理为蒸馏
(2)海底矿物。海底蕴含的可燃冰(主要成分是CH4)被科学家誉为“未来能源”,其在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
(3)海洋动力资源。潮汐能,是一种清洁、不影响生态平衡的可再生资源,潮汐能电站台为防止设备生锈,采用涂刷以高接触型氧化亚铜防污漆为主的配套漆进行防锈,其防锈原理是 。
(4)海洋化学资源。海水中含有大量的NaCl,可用于制备钠及其化合物,其流程如图:
(除NaCl以外,含有泥沙MgCl2,CaCl2、Na2SO4)
①加入过量Na2CO3溶液目的是 。
②写出在加稀盐酸过程中发生的化学反应 (任写一个)。
③流程图中制备金属钠的反应过程中 元素的化合价升高。
12.海洋是人类千万年来取之不尽、用之不竭的巨大资源宝库,开发前景广阔。
(1)目前海水淡化的方法很多,在世界范围之内能做到规模化和产业化的主要是膜法和 。高压反渗透膜法淡化海水是利用海水中各成份的 不同分离出淡水。
(2)2017年5月18日,在中国南海海域实现可燃冰(CH4·nH2O)试采成功,这将使人类能源格局翻开新篇章。
①可燃冰中,水分子形成一种空间笼状结构,甲烷和少量N2、CO2等分子填入笼内空隙中,无固定的化学计量关系,因此可燃冰属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
②若某种可燃冰中CH4与H2O的质量比是1:9,则该可燃冰中n= 。
(3)海水“晒盐”
①海水提取食盐的方法主要为“盐田法”,其过程如下;图中②是 池,下图中的“母液”是氯化钠的 溶液。(填“饱和”或“不饱和”)
②粗盐纯化。粗盐中含有泥沙、硫酸镁、氯化钙等杂质。将粗盐溶于水,然后通过如下操作即可得到较纯的氯化钠:a过滤;b加过量的Ba(OH)2溶液;c加适量的盐酸;d加过量的Na2CO3溶液;e蒸发。正确的操作顺序是 (填字母)。
(4)制镁。工业上一般用电解熔融状态的氯化镁制金属镁,若以卤水(含有硫酸镁、氯化钠和氯化钙)为起始原料来制取金属镁。
①从海水中提取镁过程中涉及到的分解反应的化学反应方程式为 。
②海水本身就是含有MgCl2的溶液,它与通过转化后得到的MgCl2溶液有何不同: 。
13.氯化钠的溶解度随温度变化 ,因此采用 的方法进行粗盐的提纯。
14.请参加“氯化钠欢乐之旅”的实践活动。
任务一 参观盐场
(1)利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出,此过程溶液中 NaCl的质量分数逐渐 (填“增大”或“减小”)。
任务二 提纯粗盐
(2)粗盐提纯的有关操作如图所示。
①正确的操作顺序是 (填标号)。
②操作A中,当加热到蒸发皿中出现 时,停止加热。
任务三 应用食盐
(3)农业上常用质量分数为16%的NaCl溶液选种。若在实验室中配制该溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
(4)NaCl是一种重要的化工原料。从元素守恒的视角,以NaCl为基本原料,可能制取的物质有 (写一种)。
15.食盐是人类生存的必需品,通过对本单元的学习,同学们知道了通过海水晒盐能获得食盐。某化学兴趣小组的同学们利用寒假时间,通过查阅资料、参观走访、实验模拟等形式,就“从海水到餐桌上的盐”展开了项目式学习。
活动一 了解海水成分
物质 每海水约含该物质的质量
[查阅资料]
(1)上表为同学们查阅的某地海水中主要物质的含量,海水中的氯元素和钠元素主要以 形式存在,该海水中的溶质质量分数为 。
(2)图为同学们查阅的、和的溶解度曲线。时,三种物质中溶解度最小的是 ,点表示的含义是 。
[分析交流]
(3)试分析该海水 (填“是”或“不是”)氯化钠的饱和溶液,理由是 。
(4)在之间, (“能”或“不能”)配制相同浓度的氯化镁和氯化钠的饱和溶液。
(5)将的三种物质的饱和溶液均降温到,析出晶体最多的是 (填“”“”“”或“不确定”)。
活动二 走访参观
同学们参观了某沿海地区对海水综合利用的场馆,了解到将海水淡化制得食盐的部分工艺流程图如图所示(部分过程和产物略),据图回答问题。
[交流心得]
(6)将海水蒸发淡化的过程属于 变化,淡化后的海水属于软水,其中可溶性钙、镁化合物的含量 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(7)如图所示为膜分离法淡化海水。右侧海水中的水分子可以通过淡化膜进入左侧的淡水池海水中体积较大的盐离子和其他分子不能通过,从而得到淡水,其原理和 (填实验操作名称)操作相似。在加压的过程中,右侧海水中溶质的质量 (填“变大”“变小”或“不变”,下同),氯化钠的质量分数 。
16.下面是实验室对气体制取和废液处理的实验探究活动。
(1)仪器a的名称 。
(2)实验室加热高锰酸钾制取一瓶O2应选择的装置是 (填写装置字母),发生反应的化学方程式为 。
(3)制取CO2结束后,用F装置回收废液中CaCl2,玻璃棒的作用是 。
17.除了淡水资源以外,面向太平洋的上海也有丰富的海水资源。自唐宋时期起,在本地的新场镇就有了利用海水制取粗盐的记载。通过初步的围海晒田,可以获卤水进行进一步操作。卤水中含有大量氯化钠,以及少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠等可溶性杂质和泥沙,通过卤水提炼。粗盐的具体操作步骤如下图所示。
(1)滤卤这一操作可以去除卤水中的 ,最终获得的粗盐属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(2)结合工业生产的成本和生活实际的经验,在进行滤卤和煎盐两步操作前需要先进行晒卤的原因为_______。
A.浓缩卤水以减少后续操作时长 B.去除原本卤水中的可溶性杂质
C.利用常温蒸发节省燃料的消耗 D.大幅提升卤水中氯化钠的质量
(3)已知直接将海水晒干后的盐具有苦味,因为其中除了含有氯化钠还有氯化镁(会导致盐具有苦味),在海水中每1000g水分别溶解氯化钠34g、氯化镁5.0g,它们的溶解度如下表所示。
0℃ 20℃ 40℃ 60℃ 80℃
氯化钠 35.7g 36.0g 36.6g 37.2g 38.4g
氯化镁 52.9g 54.8g 58.0g 66.0g 75g
在“煎盐”时,如何使氯化镁尽可能少的析出 ?(写2点)
随着科技的发展,人们开始通过电解饱和食盐水的方法,利用海水中丰富的氯化钠资源制取某种重要的化工原料,在生产中也被称为氯碱工业。
(4)电解饱和食盐水的方程式为,则X为 。
(5)当有5.85g参与反应,计算理论上可产生氯气的质量。(列式计算)
18.海洋资源的合理开发和综合利用对人类具有重要意义,某校化学兴趣小组的同学在老师的带领下以海洋资源的综合利用为主题展开一系列项目式探究学习。
任务一:认识海洋资源
(1)夏季温度过高时,海洋中鱼类因吸氧量不足导致死亡,请从气体溶解度的角度分析夏季,氧气含量少的原因 。
(2)获取淡水:在淡水缺乏时,可以利用如图简易装置获取淡水,下列有关说法正确的是______。
A.净水过程中水发生了分解
B.获取淡水的快慢与温度有关
C.石块的作用是作催化剂
D.这种净化水的原理为蒸馏
任务二:了解古法制盐
我国元代《熬波图》详细记载了古代海盐的生产过程,包括制卤、煮盐等环节,如图1所示,该工艺制得的海盐中含有少量硫酸镁。氯化钠、硫酸镁在不同温度时的溶解度如图2所示。
(3)煮盐环节的“捞沥撩盐”是指将湿盐挑到撩床上,沥去卤水,得到干盐。此过程与化学实验操作 的原理相似。
(4)将硫酸镁的饱和溶液降温至t℃,没有晶体析出。则t的范围是 。
任务三:学习海水晒盐
(5)图1海水晒盐后的母液是氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(6)海水制盐选用 的方法进行提纯。根据海水中各物质的质量分数,以及各物质的溶解度变化情况,分析晒盐时不能将水全部蒸干,目的是使卤水中大量析出,而其他盐类基本不析出的原因 。
19.请参加“氯化钠欢乐之旅”的实践活动。
任务一:参观盐场
盐场利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出。
任务二:提纯粗盐
(1)粗盐提纯的有关操作如下图所示。
①正确的操作顺序是 (填序号)。
②通过以上的操作只能除去粗盐中的难溶性杂质,查阅资料可知还可再用饱和氯化钠溶液洗涤氯化钠晶体(2~3次)以得到更纯净的氯化钠晶体,其理由是 。
任务三:应用食盐
(2)农业上常用质量分数为16%的NaCl溶液选种。若在实验室中配制80g该溶液,需要NaCl的质量是 g;若配得的溶液的质量分数偏小,从实验操作角度分析造成该误差的原因 (写一条)。
《7.4跨学科实践活动:海洋资源的综合利用与制盐》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C C A C D C A D
1.C
【详解】A、托盘天平要遵循左物右码的使用原则,称量粗盐时,应在两个托盘上各放一张干净的大小相同的纸片,然后把药品放在纸上称量,图示操作正确,不符合题意;
B、溶解时应在烧杯中进行,用玻璃棒不断搅拌,加速溶解,图示操作正确,不符合题意;
C、蒸发时要用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅,图示操作错误,符合题意;
D、溶解时先将粗盐倒入烧杯中,再将量筒中的水沿烧杯内壁倒入烧杯中,图示操作正确,不符合题意。
故选:C。
2.C
【详解】A.溶解粗盐时在烧杯中进行,过滤时用烧杯承接滤液,故A错误;
B.过滤时用漏斗支撑滤纸,故B错误;
C.燃烧匙用于固体燃烧实验(如硫在氧气中燃烧),与粗盐提纯的溶解、过滤、蒸发无关,因此不需使用,故C正确;
D.蒸发时用到蒸发皿,用于盛装滤液并加热,故D错误。
故选:C。
3.C
【详解】A、虽然海洋资源储量丰富,但沿海建各种大型化工厂,无限制地地提取海洋化学资源,会破坏海洋生态环境,会污染海洋,选项说法不正确;
B、蒸馏可以除去水中的所有杂质,得到蒸馏水属于纯水,因此可以利用蒸馏法从海水中获得淡水,选项说法不正确;
C、氯化钠溶解度受温度变化影响较小,海水“晒盐”主要利用了蒸发结晶的方法,选项说法正确;
D、目前海水淡化主要依赖物理方法(如蒸馏法、反渗透法),且通过化学变化淡化海水,成本较高,不是解决水危机的重要途径,选项说法不正确;
故选C。
4.C
【详解】A、操作①(溶解)中玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解;操作②(过滤)中玻璃棒的作用是引流;操作③(蒸发)中玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅。三者作用不同,该说法错误。
B、量筒的用途是量取液体体积,不能用于溶解物质(溶解过程放热 / 吸热可能损坏量筒),因此步骤①不能在量筒中溶解粗盐,该说法错误。
C、蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热蒸干(避免固体因过度加热迸溅),该说法正确。
D、热的蒸发皿温度很高,直接放到实验台上会烫坏实验台,应放在石棉网上冷却,该说法错误。
故选C。
5.A
【详解】A、使用胶头滴管滴加少量液体时,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,正确;
B、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,应用玻璃棒引流,图中缺少玻璃棒引流,错误;
C、称取药品:氢氧化钠易潮解,具有腐蚀性,不能在纸上称量,错误;
D、氧气密度比空气大,用该装置收集氧气,气体应长进短出,氧气应从右侧进入,空气从左侧排出,验满时,将带火星的木条放左侧导管口,若复燃,则集满,错误。
故选A。
6.C
【详解】粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离),用到玻璃棒、烧杯,过滤(把不溶物彻底除去),用到烧杯、漏斗和玻璃棒、蒸发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐的过程)用到铁架台、蒸发皿、玻璃棒、坩埚钳和酒精灯等,计算产率,需要用到天平。则选项A、B、D均为实验所需仪器,不符合题意;选项C长颈漏斗在实验中不需要使用,符合题意。
故选C。
7.D
【详解】A、过滤时要注意“一贴二低三靠”,图中缺少玻璃棒引流,A错误,不符合题意;
B、试管口还要一团棉花,防止加热时粉末状物质进入导管堵塞导管,污染水槽,B错误,不符合题意;
C、检验二氧化碳用澄清石灰水,不能用燃着的木条,C错误,不符合题意;
D、蒸发时用玻璃棒搅拌使液体均匀受热,防止造成液滴飞溅,操作完全正确,符合题意;
故选D。
8.C
【详解】A、饱和溶液不一定是浓溶液,比如氢氧化钙的饱和溶液浓度就很低,不符合题意;
B、工业上可用多级闪急蒸馏法淡化海水,该方法通过减压降低水的沸点,实现海水的蒸发和冷凝,不符合题意;
C、溶液是均一、稳定的混合物,但不一定无色,例如硫酸铜溶液呈蓝色、氯化铁溶液呈黄色,因此 “无色透明” 的表述错误,符合题意;
D、物质溶于水形成溶液时,溶质以分子或离子形式存在,比如蔗糖以分子形式分散,氯化钠以钠离子和氯离子形式分散,不符合题意。
故选:C。
9.A
【详解】A、在取用粗盐时,应将瓶塞倒放在桌面上,用药匙取粗盐,图中所示操作正确;
B、溶解粗盐要在烧杯中进行,为了加速粗盐的溶解,用玻璃棒不断搅拌;图中用温度计搅拌,图中所示操作错误;
C、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流,图中所示操作错误;
D、在蒸发操作时,要用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高,造成液体飞溅;但是酒精灯内的酒精不能装满,图中所示操作错误;
故选:A。
10.D
【详解】A、氯化钠的溶解度受温度影响不大,所以采用蒸发结晶的方法,则图中①是蒸发池,②是结晶池,再通过过滤得到粗盐和母液,故A错误;
B、在蒸发池中,水分蒸发,海水中氯化钠不断析出,海水中氯化钠的质量减小,故B错误;
C、在蒸发池中,水分蒸发,海水中水的质量逐渐减小,故C错误;
D、析出晶体后的母液是该温度下氯化钠的饱和溶液,故D正确。
故选D。
11.(1)D
(2)
(3)隔绝氧气和水
(4) 除去氯化钙和过量的氯化钡 或 氯/Cl
【详解】(1)A、该净水过程是利用太阳光照射提供热量使海水蒸发变成水蒸气,水蒸气在塑料膜上冷凝之后形成液态水,滴落到水杯中,过程中只是水的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,则水分子的种类没有发生改变,故水没有发生分解,故A说法错误;
B、该净水过程为物理变化,则石块不是催化剂,故B说法错误;
C、该过程是利用太阳光照射提供热量使海水蒸发变成水蒸气,水蒸气在塑料膜上冷凝之后形成液态水,滴落到水杯中,玻璃杯收集到的水为蒸馏水,蒸馏水中不含有可溶性钙镁化合物,属于软水,故C说法错误;
D、该过程是利用太阳光照射提供热量使海水蒸发变成水蒸气,水蒸气在塑料膜上冷凝之后形成液态水,滴落到水杯中,这种净化水的原理为蒸馏,故D说法正确;
故选:D;
(2)甲烷和氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式为:;
(3)铁与氧气和水同时接触会发生锈蚀,采用涂刷以高接触型氧化亚铜防污漆为主的配套漆,隔绝氧气和水,达到防锈目的;
(4)①加入过量Na2CO3溶液,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和过量的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,目的是除去氯化钙和过量的氯化钡;
②氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和过量的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,过滤,得到滤液中含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠,加稀盐酸,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,化学方程式为:、;
③氯化钠通电分解生成钠和氯气,反应前钠元素显+1价,反应后钠元素为0价,反应前氯元素为-1价,反应后氯元素 为0价,反应过程中氯元素的化合价升高。
12. 热法 颗粒大小 混合物 8 结晶 饱和 bdace 海水中含有很多杂质,而通过转化后的MgCl2溶液较为纯净
【详解】(1)目前海水淡化的方法很多,在世界范围之内能做到规模化和产业化的主要是膜法和热法;高压反渗透膜法淡化海水是利用海水中各成份的颗粒大小的不同;
(2)①可燃冰中,水分子形成一种空间笼状结构,甲烷和少量N2、CO2等分子填入笼内空隙中,无固定的化学计量关系,因此可燃冰属于混合物;
②若某种可燃冰中CH4与H2O的质量比是1:9,CH4的相对分子质量为16, H2O的相对分子质量为18,n=,故该可燃冰中n=8;
(3)①海水引入蓄水池,经过蒸发池蒸发水分,再经过结晶池结晶析出氯化钠,此时的母液对于氯化钠来说是饱和溶液,故图中②是结晶池,下图中的“母液”是氯化钠的饱和溶液;
②镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钡可以将镁离子沉淀;加入过量的碳酸钠可以将钙离子沉淀;加入的碳酸钠要放在加入的氢氧化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氢氧化钡,离子都沉淀了,在进行过滤,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,最后再蒸发。故正确的操作顺序为bdace;
(4)①从海水中提取镁过程中涉及到的分解反应的化学反应方程式为氯化镁电解生成镁和氯气,反应的化学方程式为;
海水本身就是含有MgCl2的溶液,它与通过转化后得到的MgCl2溶液不同点在于海水中含有很多杂质,而通过转化后的MgCl2溶液较为纯净。
13. 不大 蒸发结晶
【解析】略
14.(1)增大
(2) BCA 较多固体
(3)量筒
(4)氯气(氢氧化钠等)
【详解】(1)利用风吹和日晒使海水不断蒸发至有晶体析出,溶剂质量逐渐减少,溶质质量不变,则溶液中NaCl的质量分数逐渐增大;
(2)①粗盐提纯的正确操作顺序是溶解、过滤、蒸发,即BCA;
②操作A为蒸发,蒸发时,当加热到蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将剩余水分蒸干;
(3)农业上常用质量分数为16%的NaCl溶液选种,在实验室中配制该溶液,需要的仪器有药匙、托盘天平、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒,其中玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒,故填:量筒;
(4)NaCl是一种重要的化工原料。氯化钠是由钠元素和氯元素组成的,根据反应前后元素种类不变,以NaCl为基本原料,可能制取的物质有氯气或氢氧化钠。
15.(1) 离子
(2) /硫酸镁 时,氯化钠的溶解度为
(3) 不是 时,氯化钠的饱和溶液的溶质质量分数为,大于该海水中氯化钠的质量分数(叙述合理即可)
(4)不能
(5)不确定
(6) 物理 减小
(7) 过滤 不变 变大
【详解】(1)海水中含有氯化钠,则钠元素和氯元素主要以离子形式存在;
根据表中内容可知,该海水中的溶质质量分数为。
(2)由图可知,10℃时,硫酸镁的溶解度最小;
a点位于氯化钠溶解度曲线上,则其含义为:时,氯化钠的溶解度为。
(3)时,氯化钠的饱和溶液的溶质质量分数为,大于该海水中氯化钠的质量分数,则说明该海水不是氯化钠的饱和溶液。
(4)由图可知,在之间,氯化镁的溶解度始终大于氯化钠,则不能配制相同浓度的氯化镁和氯化钠的饱和溶液。
(5)将的三种物质的饱和溶液均降温到,氯化钠、氯化镁和硫酸镁的溶解度均减小,三种饱和溶液中均有晶体析出,但由于不确定溶液的质量关系,则无法比较析出晶体多少。
(6)海水蒸发过程中,没有新物质生成,属于物理变化;
硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物,硬水中含有较少或不含可溶性钙、镁化合物,则海水淡化过程中,可溶性钙、镁化合物的含量减小。
(7)淡化膜能将物质分离,则与过滤操作相似;
在加压过程中,水进入左侧,但海水中体积较大的盐离子和其他分子不能通过,则右侧海水中溶质的质量不变,氯化钠的质量分数增大。
16.(1)锥形瓶
(2) AC或AE 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称为锥形瓶,故填:锥形瓶;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固-固加热型,选择的发生装置为A,氧气的密度比空气大,不易溶于水,可采用向上排空气法C或排水法E收集,选择的收集装置为C或E;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为,故填:AC或AE;;
(3)F装置是蒸发结晶,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅。故填:搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅。
17.(1) 泥沙 混合物
(2)AC
(3)避免蒸干;“煎盐”时保持适度的高温(合理即可)
(4)NaOH
(5)解:设当有5.85g参与反应,理论上可产生氯气的质量为x,
答:理论上可产生氯气的质量为3.55g。
【详解】(1)滤卤这一操作是通过过滤实现的,过滤可以去除卤水中的泥沙等不溶性杂质;
最终获得的粗盐中除了氯化钠,还含有少量氯化镁、氯化钙、硫酸钠等可溶性杂质,所以粗盐属于混合物;
(2)A、晒卤是利用阳光和风等自然条件使水分蒸发,卤水浓度升高,这样在后续滤卤和煎盐时,由于水分减少,可以浓缩卤水以减少后续操作时长,正确;
B、晒卤过程只是水分蒸发,不能去除原本卤水中的可溶性杂质,去除可溶性杂质需要在后续加入相应试剂进行化学反应,错误;
C、晒卤利用常温下自然蒸发,相比于加热蒸发,不需要消耗额外的燃料,从而节省燃料的消耗,正确;
D、晒卤过程只是水分减少,卤水中氯化钠的质量不变,只是其质量分数增大,错误。
故选AC;
(3)氯化钠的溶解度受温度影响较小,而氯化镁的溶解度较高且随温度变化显著高。因此,在蒸发过程中,当NaCI达到饱和并析出时,MgCl2仍能保持溶解状态。避免将卤水完全蒸干,可确保MgCl2留在溶液中;调节温度高温下MgCl2的溶解度更高,适当提高温度可延缓其析出;
(4)反应前钠、氯、氢、氧原子的个数分别为:2、2、4、2,反应后除2X,钠、氯、氢、氧原子的个数分别为:0、2、2、0,根据反应前后原子种类和个数不变,则2X中共含有2个钠原子,2个氧原子和2个氢原子,故X为NaOH;
(5)见答案。
18.(1)夏季温度高,氧气的溶解度随温度升高而减小,导致海水中氧气含量降低
(2)BD
(3)过滤
(4)t1℃≤t<t2℃
(5)饱和
(6) 蒸发结晶 卤水中其他盐类溶质质量分数小,且相同温度时溶解度比氯化钠大,不易达到饱和状态
【详解】(1)从气体溶解度的角度分析夏季氧气含量少的原因是:夏季温度高,氧气的溶解度随温度升高而减小,导致海水中氧气含量降低,故夏季温度过高时,海洋中鱼类因吸氧量不足导致死亡;
(2)A、该净水过程是利用太阳光照射提供热量使海水蒸发变成水蒸气,水蒸气在塑料膜上冷凝之后形成液态水,滴落到烧杯中,过程中只是水的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,则水分子的种类没有发生改变,故水没有发生分解,故错误;
B、该过程是利用太阳光照射提供热量使海水蒸发变成水蒸气,水蒸气在塑料膜上冷凝之后形成液态水,滴落到烧杯中,温度越高,海水蒸发越快,所以获取淡水的快慢与温度有关,故正确;
C、该净水过程为物理变化,则石块不是催化剂,故错误;
D、该过程是利用太阳光照射提供热量使海水蒸发变成水蒸气,水蒸气在塑料膜上冷凝之后形成液态水,滴落到烧杯中,这种净化水的原理为蒸馏,故D正确。
故选BD;
(3)“捞沥撩盐”是将湿盐挑到撩床上,沥去卤水,得到干盐,即将固体和液体进行分离。在化学实验操作中,过滤也是实现固体和液体分离的操作,所以此过程与化学实验操作过滤的原理相似
(4)从图2可以看出,在t1℃~t2℃之间,硫酸镁的溶解度随温度降低先增大后减小,且t1℃和t2℃时,硫酸镁的溶解度相等,则将t2℃硫酸镁的饱和溶液降温至t℃,没有晶体析出,说明降温过程中溶解度一直增大或不变,所以t的范围是t1℃≤t<t2℃;
(5)海水晒盐后的母液不能继续溶解氯化钠,是氯化钠的饱和溶液;
(6)由图2可知,氯化镁、硫酸镁、氯化钠的溶解度均随温度升高而增大,其中氯化镁、硫酸镁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,则海水制盐可选用蒸发结晶的方法进行提纯;
由图2、3可知,卤水中其他盐类溶质质量分数小,且相同温度时溶解度比氯化钠大,不易达到饱和状态,所以卤水中的NaCl大量析出,而其他盐类基本不析出。
19.(1) BCA 饱和氯化钠溶液不能再溶解氯化钠,但能溶解其他可溶性杂质,从而除去杂质得到更纯净的氯化钠晶体
(2) 12.8 称量氯化钠时(使用到游码),物品和砝码的位置放反了/将称好的氯化钠转移到烧杯时,有部分洒落/量取水时,仰视读数
【详解】(1)①粗盐提纯步骤为溶解、过滤、蒸发。图中 B 是溶解,C 是过滤,A 是蒸发,所以正确顺序是 BCA 。
②根据饱和溶液的性质,饱和氯化钠溶液不能再溶解氯化钠,却能溶解其他可溶性杂质,用其洗涤可除去杂质,得到更纯的氯化钠晶体。
(2)根据溶质质量 = 溶液质量 × 溶质质量分数,配制80g质量分数为16%的溶液,需要的质量为。
配得溶液质量分数偏小,从操作角度看,用量筒量取水时仰视读数,会使量取的水实际体积偏大;将称好的氯化钠转移到烧杯时,有部分洒落,会使溶质质量偏小;称量氯化钠时(使用到游码),物品和砝码的位置放反了,都会导致溶质质量分数偏小。