8.2海水“晒盐”
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.向硫酸铜溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,用数字化传感器测得溶液的电导率与氢氧化钡溶液质量的关系如图所示(溶液中离子浓度越高,电导率越高),下列分析错误的是
A.C点时硫酸铜和氢氧化钡恰好完全反应 B.向D点溶液滴加无色酚酞溶液,溶液变红
C.B→C→D过程中烧杯中溶质质量逐渐增大 D.B点溶液中的溶质为硫酸铜
2.下列关于溶解度的说法,正确的是
A.20℃时,31.6 g硝酸钾溶解在100 g水里,所以20℃时硝酸钾的溶解度是31.6 g
B.20℃时,把31.6 g硝酸钾溶解在水里制成饱和溶液,所以20℃时硝酸钾的溶解度是31.6 g
C.把31.6克硝酸钾溶解在100 g水里形成饱和溶液,所以硝酸钾的溶解度是31.6 g
D.20℃时,把31.6 g硝酸钾溶解在100 g水里,形成饱和溶液,所以20℃时硝酸钾的溶解度是31.6 g
3.当温度升高时,其溶解度降低的物质是
A.硝酸钾 B.氯化钠 C.氢氧化钙 D.氯化铵
4.硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线及不同温度下的溶解度如图所示。下列有关说法正确的是
温度/℃ 0 10 20 40 60 80 100
溶解度/g 硝酸钾 13.3 20.9 31.6 63.9 110.0 169.0 246.0
氯化钠 35.7 35.8 36.0 36.6 37.3 38.4 39.8
A.b表示硝酸钾的溶解度曲线
B.时,硝酸钾的饱和溶液和氯化钠的饱和溶液中溶质的质量相等
C.时,将氯化钠加入水中,所得溶液的质量为
D.时,将硝酸钾的饱和溶液升温至,溶液质量增加
5.从海水中提取食盐的流程如下,下列说法错误的是
A.经过第①步操作,海水的成分基本不变
B.蒸发池中,氯化钠溶液逐渐变浓
C.析出氯化钠晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液
D.经过第③步的操作,进入结晶池后,继续蒸发水分,有晶体析出
6.实验室完成粗盐中难溶性杂质去除时,下列图标与该实验不相关的是
A.小心使用火源 B.小心用电
C.小心热烫 D.实验后洗手
7.某同学设计了如图所示的实验装置,在杠杆的一端悬挂蔗糖晶体,将蔗糖晶体浸入蔗糖溶液中,另一端悬挂砝码,此时杠杆处于平衡。下列说法合理的是
A.蔗糖晶体浸入溶液后,该溶液溶质的质量分数一定会变大
B.若一段时间后杠杆始终平衡,说明该溶液是蔗糖的不饱和溶液
C.若向烧杯中不断加水,杠杆会逐渐向左倾斜
D.若加热溶液后杠杆逐渐向右倾斜,说明蔗糖的溶解度随温度升高而增大
8.碳酸钠和氯化钠的溶解度曲线如图所示,下列说法不正确的是
A.时,碳酸钠的溶解度比氯化钠大
B.b点表示时碳酸钠和氯化钠的溶解度相等
C.时,升高温度可使接近饱和的碳酸钠溶液变为饱和溶液
D.时,碳酸钠和氯化钠的饱和溶液降温至,碳酸钠析出晶体多
9.4%硼酸洗液在生活中有广泛用途。化学小组在实验室配制4%硼酸溶液,过程如图所示,硼酸在不同温度下的溶解度如表。
温度/℃ 10 20 40
溶解度/g 3.65 4.87 8.9
下列说法正确的是
A.硼酸的溶解度为3.65g
B.可通过充分搅拌使②中的固体完全溶解
C.③中溶液的溶质质量分数为8%
D.将④中溶液降温至20℃,溶质质量分数减小
10.同一种物质在水中的溶解度随温度变化而变化,这种变化关 系可以用物质的溶解度曲线来表示。如图是固体物质甲和乙的溶解度曲线,下列相关说法正确的是
A.图示可知,甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度
B.t1℃时,甲、乙两种物质的溶液中溶质质量分数相等
C.固体物质甲中混有少量乙,可采用降温结晶的方法提纯甲
D.将t1℃时甲物质的饱和溶液温度升高到t2℃,溶液中溶质的质量分数增大
二、非选择题
11.甲、乙两种固体物质在水中的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.乙的溶解度小于甲的溶解度
B.时,等质量的甲、乙溶液中,溶质的质量一定相等
C.G点对应的甲溶液升温到,溶质质量分数不变
D.H点表示时乙的 (选填“不饱和”或“饱和”)溶液
12.盐城因“盐”得名,拥有两千多年的海盐生产历史。传统制盐工艺以“煎煮法”为主,体现了古代劳动人民对海洋资源的智慧利用。如今,现代制盐技术结合资源循环理念,可实现海水淡化、盐化工产品开发等综合应用。
任务一:了解海洋中的资源
(1)海洋是人类拥有的巨大的资源宝库。人类可以从海洋中获取的资源有______(填序号)。
A.海洋矿产资源 B.海洋生物资源 C.海洋化学资源 D.海洋能源资源
(2)海洋生物质燃料是一种由海洋各种生物提供的能量,海洋生物质能属于 (填“可再生能源”或“不可再生能源”)。
(3)谈谈你对海洋能源的认识 (优势和不足各写一点)。
任务二:从海水中提取NaCl
海水中主要盐类的含量及溶解度曲线如图所示:
(4)古代盐民通过“煎盐法”制盐,此方法属于 (填“降温结晶”或“蒸发结晶”),对比现代“晒盐法”,此方法的不足之处是 (只写一点即可),晒盐过程中海水蒸发所需能量主要来自 。请根据图b的有关数据解释人类主要通过“煎煮法”或“晒盐法”获取NaCl的原因: 。
(5)实验室一种模拟海洋资源综合利用的流程图如图:
①粗盐净化过程中,向粗盐溶液中依次加入稍过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液以除去CaCl2、MgCl2和Na2SO4。充分反应后过滤,得滤渣X,向滤液中加入适量的稀盐酸,搅拌、煮沸,得氯化钠溶液。下列说法正确的是 (填序号)。
A.滤渣X中有三种成分
B.“向滤液中加入适量的稀盐酸”目的只是为了除去过量的NaOH
C.除杂过程中有Na2CO3参加的化学反应都为复分解反应
D.加入试剂的顺序还可以是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
②海水提取粗盐后的母液是NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,写出一个向母液中加入石灰乳所发生反应的化学方程式 ,用母液作为提取金属镁原料的优点是 (写一点)。
(6)结合图a的有关数据,计算理论上从1000t海水中能提取金属镁的质量约为 t(计算结果保留一位小数)。
13.如图是甲、乙两种固体的溶解度曲线。
将t2 ℃时相同质量的甲、乙两种饱和溶液降温至t1 ℃,只有甲的溶液中有固体析出,则乙的溶解度曲线为 (填“X”或“Y”);甲和乙溶解度相等时的温度为 ;t3 ℃时,将30 g甲的饱和溶液稀释为质量分数为10%的溶液,需加水的质量为 g。
14.某兴趣小组进行粗盐提纯,请回答下列问题:
(1)除去粗盐中难溶性固体的步骤为溶解、 和蒸发。
(2)溶解粗盐时除用到烧杯外,还需用到的一种玻璃仪器是 。
(3)蒸发结晶时,当蒸发皿中出现 时停止加热。
15.水和溶液与人类的生产、生活息息相关。
(1)在水净化实验中,可以利用活性炭的 性除去异味;生活中降低水的硬度采用的方法是 。
(2)探究物质溶于水的放热现象,将下列物质溶于水后,溶液温度没有明显变化的是 (填字母)。
a.硝酸铵 b.氯化钠 c.烧碱
(3)电解水时可向水中加入少量硫酸钠,硫酸钠在不同温度时的溶解度如下表:
温度/℃ 0 10 20 30 40 50
溶解度/g 4.9 9.1 19.5 40.8 48.8 46.2
①电解水的化学方程式为 。
②根据所提供的溶解度数据,在下图中画出硫酸钠的溶解度曲线 。
③若水电解装置中盛有4.82%的硫酸钠溶液100 g ,通电一段时间后切断电源,水的质量减少了3.6 g (已知通电时硫酸钠不发生变化,其他损失忽略不计),此时溶液中硫酸钠的质量分数为 。
16.粗盐中含有较多的可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等)和不溶性杂质,进行粗盐提纯实验:
(1)实验步骤包括:A过滤,B溶解,C蒸发。正确顺序是: (填编号)。
(2)在每一步实验中都要用到的一种仪器是 (写名称)。该仪器在过滤中的作用是 。
(3)蒸发操作需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、酒精灯和玻璃棒、 。最后得到的精盐属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(4)如果在过滤操作中,漏斗内液面的高度高于滤纸的边缘,导致的后果是 。
17.化学兴趣小组A的同学们对水质检测、水的净化及组成进行了研究。小组成员首先对城市用水、水质达标进行了探讨。
(1)①反应沉淀池中要用到絮凝剂,下列物质中可以作为絮凝剂的是 (填序号)。
A.明矾 B.氯化铁
②右侧水质达标表中“a、b”指标可以通过如图1净水流程中的 池达到。“c、d”指标主要通过过滤池和清水池达到,城市生活用水净水过程。图1中没有使用到的净水方法是 (填序号)。
A.过滤 B.吸附 C.消毒 D.蒸馏
(2)小组成员自制了净水装置,图2中的吸附剂为活性炭是因其具有 结构;过滤采用了图3膜技术净化装置,自来水经过该装置过滤后其硬度(通常用钙镁离子的含量来判断) (填“会”或“不会”)降低。易生水垢的水中含可溶性钙、镁化合物较多,叫做 (填“硬水”或“软水”)。长期使用的热水壶内壁上往往有一层水垢[主要成分是CaCO3和Mg(OH)2],厨房中常用的下列四种物质中,可以通过浸泡方式将水垢除去的是 (填序号)。
A.食用油 B.食醋 C.食盐 D.料酒
为验证水的组成元素及探究水在电极端发生的变化,兴趣小组用如图4所示装置(夹持仪器省略)进行实验:
查阅资料:硫酸钠可增强水的导电性,在电解水过程中不反应,其溶液呈中性。
步骤一:向漏斗中加水(含少量Na2SO4)至充满管和管,关闭活塞,接通电源,一段时间后关闭电源。
步骤二:检验管中气体。
(3)电解过程中观察到的现象是 。
(4)用燃着的木条分别置于玻璃管尖嘴口,打开活塞,若观察到气体燃烧产生淡蓝色火焰,则证明气体为H2;若观察到 ,则证明气体为O2。
(5)实验结束时,a、b两个玻璃管中产生气体的质量比理论上约为 (填最简整数比)。
【深入探究】水在电极端发生的变化
步骤一:向原电解水装置中重新加滴有酚酞的水(含少量Na2SO4)至充满管a和管,保持活塞打开,接通电源,一段时间后关闭电源。
(6)实验中发现管b电极附近的溶液迅速变红,管a电极附近的溶液仍为无色,用pH试纸测定管a电极附近的溶液,pH<7。说明管a电极附近的溶液呈 性(选填“酸”、“碱”或“中”),管b电极附近的溶液呈碱性。
(7)图5中能表示电解时管b中水在电极端所发生变化的结果的是 (填对应选项的字母)。
18.水和溶液在日常生活、工农业生产和科学研究中具有广泛的用途。
(1)认识水的净化过程
①自来水厂需要经过如图1所示的净化过程,其中试剂A是 。
②海水淡化可采用膜分离技术。如图2所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能淡透过淡化膜,从而得到淡水。加压后,右侧海水中数值变大的量有 (填字母)。
A.溶质质量 B.溶液质量 C.溶质质量分数
③热处理后的纳米铁粉能够除去地下水中的磷元素,450℃或者550℃热处理纳米铁粉的除磷率以及pH值如图3所示。经分析, ℃时, (填“酸性”或“碱性”)处理效果更好。
(2)认识水作为溶剂的用途
如图4所示,℃时,将等质量的和分别加入水中充分溶解后,升温至℃。图5是和的溶解度曲线。
①图4烧杯甲中溶解的物质是 。
②若中混有少量,可采用 的方法提纯。
③℃时,将固体放入水中充分溶解,所得溶液的溶质质量分数为 。
19.二水合氯化钙()可用于食品加工、制药等领域。工业上生产的主要流程示意图如图所示,据此完成下列问题。
(1)“粉碎机”的主要作用是 ,在“反应器”中安装“搅拌器”的目的是 。
(2)若工艺环节中无明显损耗,当反应完全时,理论上石灰石中钙元素的质量 二水合氯化钙中钙元素的质量填“<”或“>”或“=”)。
(3)反应器中有气体产生,为保持气压稳定,也不增加新的杂质的情况下,可向过滤器中加入适量的 (填化学式)。
(4)100g含碳酸钙60%的石灰石与足量稀盐酸充分反应,可释放二氧化碳的质量为多少?(根据化学方程式进行计算,写出计算过程)
《8.2海水“晒盐”》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C C C B D D C C
1.C
【详解】A、氢氧化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,恰好反应时,溶液的导电率几乎为0,所以C点时硫酸铜和氢氧化钡恰好完全反应,故A不符合题意;
B、图中C点电导率几乎为0,说明是硫酸铜和氢氧化钡恰好完全反应生成沉淀,D点对应应该是氢氧化钡过量的情况,溶液呈碱性,滴加酚酞后溶液会变为红色,故B不符合题意;
C、B→C:硫酸铜和氢氧化钡会生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钡白色沉淀,溶液中溶质减少,C→D氢氧化钡过量,溶质质量逐渐增大,故C符合题意;
D、B点时,加入的氢氧化钡是少量的,滴加的氢氧化钡完全反应,此时溶液中的溶质为未反应的硫酸铜,故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A、未说明溶液是否饱和。若31.6g硝酸钾溶解后溶液未饱和,则不能确定溶解度。错误。
B、未明确溶剂的量是否为100g。若溶剂超过100g,即使溶液饱和,溶解度也小于31.6g。错误。
C、未指明温度。溶解度必须与温度对应,不同温度下溶解度不同。错误。
D、明确温度(20℃)、溶剂质量(100g水)、溶液饱和,完全符合溶解度定义。正确。
故选D。
3.C
【详解】A、硝酸钾的溶解度随温度的升高而增加,不符合题意;
B、氯化钠的溶解度随温度的升高而增加,不符合题意;
C、氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,符合题意;
D、氯化铵的溶解度随温度的升高而增加,不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】A、硝酸钾的溶解度受温度影响变化较大,氯化钠的溶解度受温度影响变化较小,所以曲线 a 表示硝酸钾的溶解度曲线,曲线 b 表示氯化钠的溶解度曲线,该选项错误;
B、t℃时,硝酸钾和氯化钠的溶解度相等,根据,硝酸钾的饱和溶液和氯化钠的饱和溶液中溶质质量分数相等,但溶液质量未知,无法确定溶质质量是否相等,该选项错误;
C、40℃时,氯化钠的溶解度是36.6g,即100g水中最多溶解36.6g氯化钠,那么50g水中最多溶解18.3g氯化钠,将15g氯化钠加入50g水中,氯化钠全部溶解,所得溶液质量为,该选项正确;
D、20℃时将硝酸钾的饱和溶液升温至60℃,硝酸钾的溶解度增大,溶液由饱和变为不饱和,但溶液中溶质、溶剂的质量都不变,所以溶液质量不变,该选项错误。
故选C。
5.C
【详解】A、将海水引入贮水池中,海水成分不变,该选项说法正确;
B、蒸发过程中,溶剂质量减小,氯化钠溶液逐渐变浓,该选项说法正确;
C、析出氯化钠晶体后的母液为氯化钠的饱和溶液,该选项说法错误;
D、经过第③步的操作,进入结晶池后,继续蒸发水,溶液达到饱和状态后,继续蒸发,有氯化钠晶体析出,该选项说法正确。
故选C。
6.B
【详解】A、在粗盐提纯中,加热可以帮助溶解盐分或蒸发水分,与实验有关,故A不符合题意;
B、粗盐提纯不需要电源,与实验无关,故B符合题意;
C、蒸发时,需要点燃酒精灯,注意热烫,与实验有关,故C不符合题意;
D、实验结束要洗手,与实验有关,故D不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】A、若蔗糖溶液已饱和,蔗糖晶体浸入溶液后,该溶液溶质的质量分数不变,故A不符合题意;
B、若一段时间后杠杆始终平衡,说明该溶液是蔗糖的饱和溶液,故B不符合题意;
C、若向烧杯中不断加水,蔗糖逐渐溶解,溶液中溶质质量分数变大,密度变大,杠杆会逐渐向右倾斜,故C不符合题意;
D、若加热溶液,蔗糖晶体溶解,溶液的密度变大,杠杆逐渐向右倾斜,说明蔗糖的溶解度随温度升高而增大,故D符合题意。
故选D。
8.D
【详解】A、由溶解度曲线可知,时,碳酸钠的溶解度曲线在氯化钠溶解度曲线的上方,所以时,碳酸钠的溶解度比氯化钠大,说法正确,不符合题意;
B、b点是碳酸钠和氯化钠溶解度曲线的交点,在溶解度曲线上,交点表示该温度下两种物质的溶解度相等,b点表示t2℃时碳酸钠和氯化钠的溶解度相等, 说法正确,不符合题意;
C、由溶解度曲线可知,t3℃时, 升高温度,碳酸钠的溶解度下降,可使接近饱和的碳酸钠溶液变为饱和溶液,说法正确,不符合题意;
D、没有说明溶液的量,无法比较析出晶体的多少,说法不正确,符合题意。
故选D。
9.C
【详解】A、由表可知,10℃时,硼酸的溶解度为3.65g,应指明温度,不符合题意;
B、10℃时,硼酸的溶解度为3.65g,即该温度下,100g水中最多可溶解3.65g硼酸,则该温度下,向46g水中加入4.0g硼酸,硼酸不能完全溶解,充分搅拌后也不能使②中的固体完全溶解,不符合题意;
C、40℃时,硼酸的溶解度为8.9g,即该温度下,100g水中最多可溶解8.9g硼酸,则该温度下,46g水中最多可溶解硼酸的质量为:,则4.0g硼酸完全溶解,则③中溶液的溶质质量分数为:,符合题意;
D、将④中溶液降温至20℃,20℃时,硼酸的溶解度为4.87g,即该温度下,100g水中最多可溶解4.87g硼酸,则96g水中最多可溶解硼酸的质量为:,则降温后,无晶体析出,溶质质量和溶剂质量均不变,溶质质量分数不变,不符合题意。
故选C。
10.C
【详解】A、溶解度比较,应指明温度,否则无法比较,不符合题意;
B、t1℃时,甲、乙的溶解度相等,则该温度下,甲、乙饱和溶液的溶质质量分数相等,溶液状态未知,两种溶液的溶质质量分数不一定相等,不符合题意;
C、由图可知,甲的溶解度随温度的升高而增加,且甲的溶解度受温度影响较大,乙的溶解度随温度的升高而减小,故固体物质甲中混有少量乙,可采用降温结晶的方法提纯甲,符合题意;
D、将t1℃时甲物质的饱和溶液温度升高到t2℃,升温后,甲的溶解度增加,变为不饱和溶液,升温后,溶质质量和溶剂质量均不变,溶质质量分数不变,不符合题意。
故选C。
11. C 饱和
【详解】A、比较溶解度大小必须指明温度,选项错误;
B、由甲、乙两种固体物质的溶解度曲线可知,在t1℃时,甲、乙两物质的溶解度相同,所以,在t1℃时,等量的甲乙饱和溶液中溶质质量相等,没有明确溶液的状态,无法比较,选项错误;
C、甲的溶解度随温度升高而增大,G点对应的溶液为甲的饱和溶液,升温到,溶液由饱和变为不饱和,溶质、溶剂都不变,溶质质量分数不变,选项正确。
故选C;
D、H点在曲线甲的上方,表示乙物质的饱和溶液。
12.(1)ABCD
(2)可再生能源
(3)优势:储量大、清洁等。 不足:技术尚不成熟、利用成本高等。
(4) 蒸发结晶 能耗大(需消耗大量燃料) 太阳能 NaCl 的溶解度随温度变化不大
(5) CD 饱和 MgCl + Ca(OH) = Mg(OH) ↓ + CaCl 可充分利用海水资源、节约原料等
(6)1.2
【详解】(1)海洋中蕴含矿产资源、生物资源、化学资源和能源资源,故选ABCD。
(2)生物质燃料来自于生物生长,与太阳能等共同循环,故属可再生能源。
(3)海洋能源资源丰富、清洁可再生,但受技术和环境条件限制、开发成本较高。
(4)“煎盐法”制盐,是通过加热使水蒸发,食盐结晶析出,故“煎盐法”属于“蒸发结晶”;其不足之处示例:需消耗大量燃料(成本高);晒盐时蒸发所需能量主要来自“太阳能”;由图 b 可知 NaCl 的溶解度随温度变化不大,不易通过降温结晶得到,只能靠蒸发水分结晶,所以古今主要采用“煎煮法”或“晒盐法”制取 NaCl。
(5)①A、加入氯化钡后,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠。加入氢氧化钠后,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠,加入碳酸钠后,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,和过量氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,所以滤渣X有BaSO4、BaCO3、 Mg(OH)2、CaCO3 四种成分;故错误;
B、“向滤液中加入适量的稀盐酸”目的是为了除去过量的NaOH、Na2CO3,故错误;
C、除杂过程中有Na2CO3参加的化学反应有碳酸钠与氯化钙生成碳酸钙和氯化钠、碳酸钠与氯化钡生成碳酸钡和氯化钠、碳酸钠与盐酸生成氯化钠、水和二氧化碳,都为复分解反应,故正确;
D.加入NaOH溶液除去氯化镁、加入 BaCl2溶液除去硫酸钠、加入 Na2CO3溶液除去氯化钙和过量的氯化钡,故正确。
故选CD。
②海水提取粗盐后的母液是NaCl结晶析出后的溶液,故是NaCl的饱和溶液;向母液中加入石灰乳(主要成分 Ca(OH)2)与MgCl2反应生成氢氧化镁和氯化钙,反应的化学方程式为 MgCl + Ca(OH) = Mg(OH) ↓ + CaCl 。母液作提取镁的原料的优点是能综合利用海洋资源、减少浪费等。
(6)由图 a 可知每 1000 t 海水中的 Mg 主要来自 MgCl (含量 0.328 %) 和 MgSO (含量 0.210 %): MgCl 质量为 1000 t × 0.328 % = 3.28 t,MgCl 中的镁的质量为 。MgSO 质量为 1000 t × 0.210 % = 2.10 t,MgSO 中的镁的质量为 。 总计约 0.83 t+0.42 t≈ 1.2 t。
13. Y t2 ℃ 70
【详解】由图可知,X的溶解度随温度的升高而增大,Y的溶解度随温度的升高而减小,将t2 ℃时相同质量的甲、乙两种饱和溶液降温至t1 ℃,只有甲的溶液中有固体析出,则甲溶液的溶解度曲线为X,乙溶液的溶解度曲线为Y;由溶解度曲线图可知,t2 ℃时甲和乙交于一点,说明该温度下甲和乙溶解度相等;t3 ℃时,X的溶解度为50 g,稀释前后溶质的质量不变,设需加水的质量为m,则有30 g×=(30 g+m)×10%,解得m=70;故填:Y;t2 ℃;70。
14.(1)过滤
(2)玻璃棒
(3)较多固体
【详解】(1)实验室去除粗盐中难溶性杂质,主要是为了除去泥沙等难溶性杂质,可通过溶解、过滤、蒸发。
(2)溶解时需要烧杯和玻璃棒。
(3)蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热,然后利用余热继续加热。
15.(1) 吸附 煮沸
(2)b
(3) 5%
【详解】(1)活性炭具有疏松多孔的结构,因此具有吸附性,能吸附水中的异味和色素。所以在水净化实验中,利用活性炭的吸附性除去异味。
硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物,生活中降低水的硬度采用煮沸的方法,因为煮沸时,水中的钙、镁离子会形成沉淀(如碳酸钙、氢氧化镁等),从而降低水的硬度。
(2)a.硝酸铵溶于水时吸收热量,溶液温度会降低。
b.氯化钠溶于水时,温度没有明显变化,因为溶解过程中吸收和放出的热量基本相等。
c.烧碱(氢氧化钠)溶于水时放出大量的热,溶液温度会升高。
故:溶液温度没有明显变化的是b。
(3)①电解水时,水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为: 。
②以温度为横坐标,溶解度为纵坐标,根据表格数据,在图中找到对应点(0,4.9)(10,9.1)(20,19.5)(30,40.8)(40,48.8)(50,46.2),再用光滑曲线连接这些点,即可得到硫酸钠的溶解度曲线:。
③首先,算出100g4.82%的硫酸钠中,硫酸钠的质量为:100g×4.82%=4.82g。然后,水的质量减少了3.6g,则反应后溶液的质量为100g 3.6g=96.4g。因为硫酸钠不发生变化,所以此时溶液中硫酸钠的质量分数为。
16.(1)BAC
(2)
玻璃棒
引流(或引流,防止液体洒出等)
(3)
蒸发皿
混合物
(4)
滤液浑浊
【详解】(1)粗盐提纯的步骤为:溶解、过滤、蒸发,故正确顺序是:BAC;
(2)溶解所需的仪器是:烧杯、玻璃棒;过滤所需的仪器是:烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台(带铁圈);蒸发所需的仪器是:蒸发皿、酒精灯、铁架台(带铁圈)、玻璃棒,故都要用到的一种仪器是:玻璃棒;
过滤时,玻璃棒的作用是:引流;
(3)蒸发操作需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、酒精灯和玻璃棒、蒸发皿;
最后得到的精盐中还含有可溶性杂质,属于混合物;
(4)如果在过滤操作中,漏斗内液面的高度高于滤纸的边缘,部分滤液未经过滤直接流下,会导致滤液浑浊。
17.(1) AB B D
(2) 疏松多孔 不会 硬水 B
(3)两电极上都有气泡产生,且管a与管b内产生的气体体积比约为1:2
(4)木条燃烧的更旺盛
(5)8:1
(6)酸
(7)B
【详解】(1)①A、明矾溶于水可以形成胶状物,具有吸附性,可吸附水中悬浮性的杂质,使其沉降,则明矾可以作为絮凝剂,故A符合题意;
B、氯化铁是一种常用的无机絮凝剂,主要用于去除水中的悬浮物、胶体物质以及某些溶解性污染物。其工作原理是通过水解反应生成氢氧化铁胶体,这些胶体能够吸附水中的细小颗粒,使之凝聚成较大的絮体,便于沉淀或过滤去除 ,则氯化铁可以作为絮凝剂,故B符合题意。
故选AB;
②右侧水质达标表中“a、b”指标,即除去水中的素色和异味,可以通过如图1净水流程中的吸附池达到,是因为活性炭具有吸附性,可以除去水中的色素和异味;图1中没有使用到的净水方法是蒸馏,故填:B;D;
(2)活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性;
过滤采用了图3膜技术净化装置,由图可知,离子可以通过超滤膜,则自来水经过该装置过滤后其硬度不会降低;
易生水垢的水中含可溶性钙、镁化合物较多,叫做硬水;
长期使用的热水壶内壁上往往有一层水垢[主要成分是CaCO3和Mg(OH)2],可以与酸性物质反应生成可溶性的盐,从而除去,则可以通过浸泡方式将水垢除去的是食醋(食醋中含有醋酸,显酸性);
故填:疏松多孔;不会;硬水;B;
(3)根据“正氧负氢、氢二氧一”,电解过程中观察到的现象是两电极上都有气泡产生,且管a与管b内产生的气体体积比约为1:2,故填:两电极上都有气泡产生,且管a与管b内产生的气体体积比约为1:2;
(4)氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧的更加旺盛,则若观察到木条燃烧的更旺盛,则证明气体为O2,故填:木条燃烧的更旺盛;
(5)管a与电源的正极相连,生成的是氧气,管b与电源的负极相连,生成的是氢气。水在通电的条件下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为,则氧气与氢气的质量比为,故填:8:1;
(6)用pH试纸测定管a电极附近的溶液,pH<7,说明管a电极附近的溶液呈酸性,故填:酸;
(7)根据(6)小问,管b电极附近的溶液呈碱性,说明溶液中存在OH-,又因管b中气体为氢气,故选B。
18.(1) 活性炭 C 550 酸性
(2) 氯化钾 降温结晶(或冷却热饱和溶液) 50%
【详解】(1)①在水的净化过程中,吸附步骤常用的试剂是活性炭,因为活性炭具有疏松多孔的结构,有很强的吸附性,能够吸附水中的色素和异味等杂质,所以,试剂A是活性炭;
②A、溶质不能透过淡化膜,所以溶质质量不变,不符合题意;
B、溶质质量不变,溶剂质量减小,溶液质量减小,不符合题意;
C、溶质质量不变,溶剂质量减小,溶液质量减小,则溶质质量分数增大,符合题意;
故选C。
③从图3可以看出,在550°C时,除磷率更高,并且在酸性条件下(pH较小),除磷率也相对更高,所以550°C时,酸性处理效果更好;
(2)①由图5可知,℃时,氯化钾的溶解度大于硝酸钾的溶解度,℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入100g水中充分溶解后,乙中有未溶解的固体,说明乙中物质溶解度小,所以乙中溶解的是硝酸钾,那么甲中溶解的物质是氯化钾;
②硝酸钾的溶解度受温度影响较大,氯化钾的溶解度受温度影响较小,所以若硝酸钾中混有少量氯化钾,可采用降温结晶(或冷却热饱和溶液)的方法提纯硝酸钾,因为降温时,硝酸钾的溶解度大幅减小,会大量结晶析出,而氯化钾溶解度变化小,留在溶液中,故填:降温结晶(或冷却热饱和溶液);
③℃时,硝酸钾的溶解度是110g,即℃时100g水中最多溶解110g硝酸钾,那么50g水中最多溶解55g的硝酸钾,将50g硝酸钾固体放入50g水中充分溶解,50g硝酸钾能全部溶解,所得溶液的溶质质量分数为:。
19.(1) 粉碎机的主要作用是增大反应物的接触面积,让石灰石和稀盐酸的反应更充分、反应速率更快。 反应器中安装搅拌器的目的是使反应物混合均匀,进一步加快反应速率,让反应更彻底。
(2)=
(3)Ca(OH)2
(4)解:设二氧化碳的质量为x.
答:生成二氧化碳的质量为。
【详解】(1)粉碎机的主要作用是增大反应物的接触面积,让石灰石和稀盐酸的反应更充分、反应速率更快;
反应器中安装搅拌器的目的是使反应物混合均匀,进一步加快反应速率,让反应更彻底。
(2)从整个流程看,最终产物中钙元素来自原料碳酸钙中,若工艺环节中无明显损耗,即损耗忽略不计, 根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,因此,当反应完全时,石灰石中钙元素会全部转移到二水合氯化钙中,所以选填=。
(3)反应器为为碳酸钙和盐酸反应,为保证碳酸钙完全反应,稀盐酸会过量,过滤器中滤液为氯化钙和氯化氢的混合溶液,所以为保持气压稳定,也不增加新的杂质的情况下,可向过滤器中加入氢氧化钙,氢氧化钙与过量的盐酸反应生成氯化钙和水,这样即可稳定气压,又可以除去过量的稀盐酸。故填:Ca(OH)2
(4)根据石灰石的质量及碳酸钙的纯度可以求出参加反应碳酸钙的质量,再根据反应的化学方程式由碳酸钙的质量求出二氧化碳的质量,详解见答案。