海洋化学资源
|夯实基础|
1.[2017·株洲] 我国制碱工业的先驱——侯德榜先生,1921年留美回国后,潜心研究制碱技术,发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法（又称侯氏制碱法）,为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出贡献。下列物质中能与纯碱发生反应的是（ ）
A.NaOH B.NaHCO3
C.H2SO4 D.K2SO4
2.根据复分解反应发生的条件判断下列各组物质能在同一溶液中共存的是 （ ）
A.HCl、Ca（OH）2
B.Ba（NO3）2、Na2CO3、H2SO4
C.ZnSO4、KNO3
D.CuSO4、NaOH、NaHCO3
3.[2018·泰安] 从海水中制备纯碱和金属镁的流程如图Z12-1所示:
/
图Z12-1
下列说法错误的是 （ ）
A.流程Ⅰ依次向粗盐水中加入过量Ca（OH）2溶液、Na2CO3溶液和适量稀盐酸去除杂质
B.流程Ⅱ吸氨是使溶液呈碱性,有利于吸收二氧化碳
C.上述流程涉及三种基本反应类型
D.流程Ⅳ、Ⅴ是通过化学方法富集氯化镁
4.[2018·海南] 三沙市是我国位置最南、总面积最大的（含海域）、陆地面积最小的地级市。
（1）永兴岛上的饮用水主要利用海水淡化膜对海水进行二级脱盐后获得。分离原理如图Z12-2所示,该原理与化学实验中常见的 操作相似。?
/
图Z12-2
（2）三沙海域的海水盐度高,从海水中获得食盐的方法是 。?
（3）海水提取粗盐后的母液（苦卤）还可以用来提取金属镁,其流程如图Z12-3所示。流程中,溶液A为 ,其中没有发生的基本反应类型为 。 ?
/
图Z12-3
5.海水淡化可采用膜分离技术。如图Z12-4中①所示,对淡化膜右侧的海水加压,在其左侧得到淡水,其原理是海水中的水分子可以透过淡化膜,而其他各种离子不能透过。
/
图Z12-4
（1）采用膜分离技术淡化海水的原理,与化学实验中常见的 操作相似。?
（2）对淡化膜右侧的海水加压后,海水中溶质的质量分数会 （填“增大”“减小”或“不变”）。?
（3）海水中含有大量的氯化钠,图②是氯化钠的溶解度曲线,据此可知盐场从海水中得到食盐晶体利用的方法是 （填“降温”或“蒸发”）结晶。?
6.[2017·宜昌] 我国制碱工业的先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”,其模拟流程如下:
/
图Z12-5
（1）反应A、B、C中不涉及的基本反应类型是 。?
（2）“侯氏制碱法”的主要产品“碱”是指 （填化学式）。?
（3）反应B的化学方程式是?
。?
（4）在该模拟流程中,能被循环利用的物质是 。?
|能力提升|
1.[2017·泰安] 某化工厂按如下步骤进行生产:（1）以煤为燃料煅烧石灰石;（2）用饱和的碳酸钠溶液充分吸收（1）中产生的二氧化碳（Na2CO3+CO2+H2O/2NaHCO3）;（3）使步骤（1）中产生的氧化钙与水反应;（4）熟石灰与碳酸钠溶液反应。该厂生产过程中所涉及的物质有①石灰石;②碳酸钠;③碳酸氢钠;④烧碱;⑤二氧化碳;⑥熟石灰。下列说法正确的是 （ ）
A.起始原料是①③ B.起始原料是②⑥
C.最终产品是⑤⑥ D.最终产品是③④
2.[2017·内江] 南海、钓鱼岛及其附属海域蕴藏着丰富的海洋资源。我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”,在充分利用海洋资源的基础上,结合“侯氏制碱法”的基本原理,可模拟实现工业生产纯碱的过程如下（某些反应产物已略去）:
/
图Z12-6
回答下列问题。
（1）操作a的名称是 。?
（2）反应②的化学方程式为 。?
（3）反应④的化学方程式为 ;请列举小苏打在生活中的一种常见用途: 。?
（4）向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序:先通氨气形成饱和氨盐水,然后在加压条件下通入二氧化碳。这样操作的目的是 。?
（5）仔细观察流程图,其中可循环利用的物质除二氧化碳之外,还有 。?
3.[2018·枣庄] 海洋是个巨大的宝藏。人类利用海洋化学资源大体上经历了如图Z12-7所示几个阶段。
/
图Z12-7
（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+、S
O
4
2-
、Mg2+等,为去除三种杂质离子,可向粗盐水中依次加入过量的 （填化学式）,过滤去除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（如图Z12-8所示）:
/
图Z12-8
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）
a
→氢氧化镁
b
→氯化镁
c
→镁。写出其中任一个反应的化学方程式: 。提取氯化镁历经 a、b两步转换的目的是 。?
（4）下列方法中能淡化海水的是 （填字母）。?
A.过滤法 B.沉淀法
C.多级闪急蒸馏法 D.分解法
4.[2018·滨州] 镁在国产大飞机“C-919”的制造中大显身手。小亮在实验室模拟“海水制镁”的原理来富集镁,他将25 g氯化钠和氯化镁的固体混合物全部溶解于盛有70 g水的烧杯中,然后向其中加入63.6 g氢氧化钠溶液至恰好完全反应（图像如图Z12-9所示）,过滤,称量滤液质量为147 g。求:
（1）图像中m= 。?
（2）滤液中溶质的质量分数是多少?
/
图Z12-9
参考答案
夯实基础
1.C
2.C [解析] 盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,不能共存;硝酸钡能与碳酸钠、硫酸反应生成沉淀,碳酸钠与硫酸反应产生气体,都不能共存;硫酸铜与氢氧化钠反应生成沉淀,不能共存。
3.C [解析] 粗盐转化为精盐时,加入过量的氢氧化钙以除净氯化镁,过量的碳酸钠溶液可除净氯化钙和过量的氢氧化钙,过滤后,再用适量稀盐酸可除净碳酸钠和氢氧化钠,A正确;二氧化碳能溶于水,在水中溶解度不大,故此先通入氨气创造碱性环境,更好地吸收二氧化碳,B正确;分析上述流程仅有复分解反应和分解反应两种基本反应类型,C错误;流程Ⅳ和Ⅴ是将海水中的氯化镁转化为氢氧化镁,再加盐酸将氢氧化镁沉淀转化为氯化镁,其目的是通过化学方法富集氯化镁,D正确。
4.（1）过滤 （2）蒸发结晶或蒸发溶剂
（3）稀盐酸 置换反应和化合反应
[解析] （1）海水中的水可以通过淡化膜,而海水中的其他成分不能通过淡化膜,故海水净化原理与过滤相似。（2）氯化钠的溶解度受温度影响小,故从海水中得到氯化钠晶体采取蒸发结晶的方法。（3）氢氧化镁是一种不溶性的碱,氢氧化镁转化为氯化镁只能和酸反应,故该酸是稀盐酸;石灰乳的成分是氢氧化钙,氯化镁和氢氧化钙发生复分解反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,氢氧化镁和盐酸发生复分解反应生成氯化镁和水,熔融氯化镁通电分解生成镁和氯气,故不涉及置换反应和化合反应。
5.（1）过滤 （2）增大 （3）蒸发
6.（1）置换反应
（2）Na2CO3
（3）NH4HCO3+NaCl/NaHCO3↓+NH4Cl
（4）二氧化碳
[解析] （1）反应A是二氧化碳、氨气和水化合生成碳酸氢铵,反应B是碳酸氢铵和氯化钠发生复分解反应生成碳酸氢钠和氯化铵,反应C是碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、二氧化碳和水,因此,没有涉及的基本反应类型是置换反应。（2）“侯氏制碱法”的主要产品“碱”是碳酸钠（Na2CO3）。（3）反应B是碳酸氢铵和氯化钠发生复分解反应生成碳酸氢钠和氯化铵,反应的化学方程式为NH4HCO3+NaCl/NaHCO3↓+NH4Cl。（4）由流程图可知,碳酸氢钠分解生成的二氧化碳可以循环利用。
能力提升
1.D
2.（1）过滤 （2）CaO+H2O/Ca（OH）2
（3）2NaHCO3/Na2CO3+H2O+CO2↑
治疗胃酸过多（或食品加工等,合理答案均可）
（4）使溶液显碱性,增大对二氧化碳的吸收
（5）NH4Cl固体
[解析] （1）操作a是将NaHCO3固体和母液分开的操作,为过滤。（2）反应②是生石灰与水反应生成熟石灰的过程,化学方程式为CaO+H2O/Ca（OH）2。（3）反应④中,NaHCO3固体受热分解,生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为2NaHCO3/Na2CO3+H2O+CO2↑;小苏打可用于治疗胃酸过多或用于食品加工等。（4）加压条件下,二氧化碳的溶解度增大;氨气极易溶于水,饱和氨盐水呈碱性,比食盐水更易吸收二氧化碳气体。（5）由图可以看出,该流程中可循环利用的物质有CO2和NH4Cl固体。
3.（1）蒸发结晶 BaCl2、NaOH、Na2CO3（或BaCl2、Na2CO3、NaOH或NaOH、BaCl2、Na2CO3）
（2）NaCl
（3）MgCl2+Ca（OH）2/Mg（OH）2↓+CaCl2（或Mg（OH）2+2HCl/MgCl2+2H2O或MgCl2/Mg+Cl2↑） 获得比较纯净的氯化镁（或富集氯化镁）
（4）C
[解析] （1）海水经日晒蒸发水分,变为饱和溶液,再晒析出食盐,这一过程是蒸发水分析出晶体,叫蒸发结晶;这样得到的是“粗盐”,还含有Ca2+、S
O
4
2-
、Mg2-等三种杂质离子,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 BaCl2、NaOH、Na2CO3,过滤去除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）海水提镁中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;提取氯化镁历经 a、b两步转换是为了获得比较纯净的氧化镁。（4）多级闪急蒸馏法能淡化海水。
4.（1）11.6
（2）解:设原25 g混合物中氯化镁的质量为x,反应生成氯化钠的质量为y。
MgCl2+2NaOH/Mg（OH）2↓+2NaCl
95 58 117
x 11.6 g y
95
58
=
??
11.6 g
x=19 g
58
117
=
11.6 g
??
y=23.4 g
滤液中溶质的质量分数为
25 g-19 g+23.4 g
147 g
×100%=20%。
答:滤液中溶质的质量分数为20%。
物质的溶解性
|夯实基础|
1.已知20 ℃时,氯化钠的溶解度为36 g。此时,20 g水中最多能溶解氯化钠的质量为（ ）
A.36 g B.3.6 g C.7.2 g D.10 g
2.现有一杯20 ℃的硝酸钾不饱和溶液,能改变硝酸钾溶解度的操作是 （ ）
A.加硝酸钾 B.充分搅拌
C.恒温蒸发水 D.升高温度
3.在粗盐提纯实验中,下列操作正确的是 （ ）
/
图Z13-1
4.[2018·温州] 某“天气瓶”通过樟脑在酒精溶液中的结晶情况反映气温变化。如图Z13-2为该“天气瓶”在三种不同气温下的状况,则瓶内溶液一定为相应气温下樟脑饱和溶液的是 （ ）
/
图Z13-2
A.甲、乙 B.甲、丙
C.乙、丙 D.甲、乙、丙
5.硝酸钾在不同温度下的溶解度数据如下表。下列说法错误的是 （ ）
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
13.3
31.6
63.9
110
169
246
A.硝酸钾的溶解度受温度的影响较大
B.60 ℃时,饱和硝酸钾溶液中溶质与溶液的质量之比为11∶21
C.20 ℃时,10 g水中加入5 g硝酸钾充分溶解后再加入5 g水,前后溶质的质量分数不变
D.将溶质质量分数为28%的硝酸钾溶液从60 ℃降温至20 ℃,没有晶体析出
6.[2017·乌鲁木齐] 2017年4月22日,货运飞船“天舟一号”升入太空和“天宫二号”完成第一次交会对接。高氯酸钾（KClO4）可用作火箭推进剂,如下表是高氯酸钾在不同温度时的溶解度。下列说法正确的是 （ ）
温度/℃
20
40
60
80
溶解度/g
1.68
3.73
7.3
13.4
A.20 ℃时高氯酸钾的溶解度为1.68
B.40 ℃时,将4 g高氯酸钾溶于100 g水可得到104 g溶液
C.80 ℃的高氯酸钾饱和溶液冷却至40 ℃有结晶现象
D.高氯酸钾的溶解度随温度升高而减小
/
图Z13-3
7.某盐化工厂生产的碳酸钠粗产品中含有少量的氯化钠。碳酸钠和氯化钠的溶解度与温度的关系如图Z13-3所示,请回答:
（1）t1℃时碳酸钠与氯化钠中溶解度较大的物质是 。?
（2）t1℃时碳酸钠溶液升温至t2℃,所得溶液的溶质质量分数 （填“变大”“变小”或“不变”）。?
（3）除去碳酸钠中混有的少量氯化钠的方法是 。?
8.根据下表中氯化钠和硝酸钾部分溶解度数据分析回答下列问题。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
溶解
度/g
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
KNO3
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
（1）10 ℃时,氯化钠的溶解度是 g。?
（2）硝酸钾的溶解度随温度的升高而 ;与硝酸钾相比较,氯化钠的溶解度受温度变化影响 （填“较大”或“较小”）。?
（3）20 ℃时,在100 g水中加入40 g硝酸钾,充分搅拌后,将溶液温度升高到30 ℃（不考虑水分蒸发）,所得溶液是 （填“饱和溶液”或“不饱和溶液”）。?
（4）在20 ℃~30 ℃的某温度时,氯化钠和硝酸钾的溶解度（x）相同,x的取值范围是 。?
|能力提升|
1.[2017·邵阳] 在“粗盐难溶性杂质的去除”实验中,操作步骤为溶解、过滤、蒸发、计算产率。下列各步骤中的一些做法正确的是 （ ）
A.溶解:用玻璃棒搅拌以加速溶解
B.过滤:直接将粗盐水倒入漏斗中
C.蒸发:等蒸发皿中水分蒸干便停止加热
D.计算产率:将精盐直接转移到天平的托盘上称量
2.[2018·龙东] 如图Z13-4所示,将液体X加入集气瓶中与固体Y作用,观察到气球逐渐变大。下表中液体X和固体Y的组合,符合题意的是（ ）
/
图Z13-4
①
②
③
④
⑤
X
稀盐酸
水
水
双氧水
水
Y
铁粉
氢氧化钠
氯化钠
二氧化锰
硝酸铵
A.①②③ B.①③④
C.①②④ D.②③⑤
3.[2018·孝感] 如图Z13-5是甲、乙、丙三种固体物质（均不含结晶水）的溶解度曲线。下列说法正确的是 （ ）
/
图Z13-5
A.甲和丙的溶解度相等
B.在t2℃时,将28 g甲物质加入50 g水中,充分溶解后所得溶液的质量为78 g
C.将t2℃时,甲的饱和溶液降温到t1℃,有晶体析出
D.将t1℃时,甲、乙、丙三种物质的饱和溶液升温至t2℃（不考虑水的蒸发）,所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是甲>乙>丙
4.[2017·郴州] 海水中有着丰富的化学资源,人们可以从海水中提取出很多物质,如氯化钠、镁等。图Z13-6就是利用海水提取氯化钠的大致过程。
/
图Z13-6
（1）图中①是 （填“蒸发池”或“冷却池”）。?
（2）析出晶体后的母液是氯化钠的 （填“饱和溶液”或“不饱和溶液”）。?
（3）实验室除去粗盐中难溶性杂质的主要实验步骤:
Ⅰ.溶解;
Ⅱ. （填操作名称）;?
Ⅲ.蒸发。
上述三个步骤中,用到的同一种玻璃仪器的名称是 ,该玻璃仪器在步骤Ⅱ中的作用是 。?
（4）提取粗盐后的母液中含有较多氯化镁,从母液中提取金属镁的过程大致如下:
母液/氢氧化镁/氯化镁/金属镁
图Z13-7
该过程中反应Ⅰ的基本反应类型是 ;?
写出反应Ⅱ的化学方程式: 。?
5.海洋是巨大的资源宝库,从海洋中可以获得很多物质,连云港海水资源丰富。
（1）通过晾晒海水得到的粗盐中含有多种可溶性杂质和不溶性杂质（泥沙等）。实验室中除去粗盐中不溶性杂质获得精盐的步骤是溶解→过滤→蒸发→计算产率。
①过滤操作中玻璃棒的末端要轻轻地斜靠在 一边。蒸发时为防止液滴飞溅,除用玻璃棒搅拌外,还可以采取的操作是 。?
②下列操作可能导致精盐产率偏高的是 （填序号）。?
a.食盐没有完全溶解即过滤
b.过滤时液面高于滤纸边缘
c.器皿上粘有的精盐没有全部转移到称量纸上
（2）海水中含量最多的氯化物是氯化钠,其次是氯化镁。图Z13-8是从海水中获得氯化镁溶液的流程。
/
图Z13-8
①在海水中加入石灰乳后,发生反应的化学方程式是 。?
②上述过程中试剂A与沉淀B发生的是中和反应,则试剂A是 （填名称）。?
参考答案
夯实基础
1.C
2.D [解析] 溶解度是在一定温度下,某固体溶质在100 g溶剂里达到饱和状态时所溶解的溶质质量。溶解度不受溶剂质量、溶液质量多少的影响,与是否充分搅拌无关;恒温蒸发水,由于温度没有改变,则溶解度不变;溶解度受温度的影响,升高温度,能改变硝酸钾的溶解度。
3.C
4.C [解析] 充分溶解后,乙、丙瓶内还有未溶解的樟脑晶体,所以乙、丙瓶内溶液一定为相应气温下樟脑的饱和溶液。
5.D [解析] 某温度下饱和溶液的质量分数为
溶解度
溶解度+100 g
×100%,20 ℃时饱和硝酸钾溶液中溶质的质量分数为
31.6 g
31.6 g+100 g
×100%≈24%<28%,所以溶液从60 ℃降温至20 ℃,会有晶体析出。
6.C [解析] 溶解度的单位是克,20 ℃时高氯酸钾的溶解度为1.68 g;40 ℃时,高氯酸钾的溶解度为3.73 g,40 ℃时,将4 g高氯酸钾溶于100 g水,最多只能溶解3.73 g,不能得到104 g溶液;高氯酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,80 ℃的高氯酸钾饱和溶液冷却至40 ℃,有晶体析出,有结晶现象;由高氯酸钾在不同温度时的溶解度可知,高氯酸钾的溶解度随着温度的升高而增大。
7.（1）氯化钠 （2）不变 （3）降温结晶
8.（1）35.8 （2）增大 较小
（3）不饱和溶液 （4）36.0~36.3 g
能力提升
1.A [解析] 过滤时需将粗盐水沿玻璃棒倒入漏斗中,玻璃棒起引流作用,不能直接倒入漏斗中;蒸发时,蒸发皿中有大量固体析出时就停止加热,用蒸发皿的余热将剩余水分蒸干;计算产率时,精盐要放在称量纸上进行称量,不能直接放到托盘天平的托盘上。
2.C [解析] 稀盐酸和铁反应,生成氢气,使气压增大;氢氧化钠固体溶于水,放热使溶液温度升高,气体受热膨胀,气压增大;氯化钠溶于水温度无明显变化;双氧水在二氧化锰作催化剂的条件下反应,生成氧气,使气压增大;硝酸铵溶于水吸热,使溶液温度降低,气体冷缩,压强减小。
3.C [解析] 比较溶解度需要在一定的温度下;在t2 ℃时,甲的溶解度为40 g,将28 g甲物质加入50 g水中,只能溶解20 g,故充分溶解后所得溶液的质量为70 g;甲的溶解度随温度的降低而减小,故将t2 ℃时,甲的饱和溶液降温到t1 ℃,有晶体析出;将t1 ℃时,甲、乙、丙三种物质的饱和溶液升温至t2 ℃,甲和乙的溶解度增大,故溶液组成不变,仍然是乙的溶质质量分数大于甲,而丙的溶解度减小会析出晶体导致溶质质量分数减小,故所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是乙>甲>丙。
4.（1）蒸发池 （2）饱和溶液
（3）过滤 玻璃棒 引流
（4）复分解反应 Mg（OH）2+2HCl/MgCl2+2H2O
[解析] （1）氯化钠的溶解度受温度变化的影响不大,可用蒸发结晶的方法进行分离,故图中①是蒸发池。（2）析出晶体后的母液,不能再溶解氯化钠,为氯化钠的饱和溶液。（3）实验室除去粗盐中难溶性杂质的主要实验步骤有:溶解、过滤、蒸发;上述三个步骤中,用到的同一种玻璃仪器是玻璃棒,玻璃棒在步骤Ⅱ（过滤）中的作用是引流。（4）反应Ⅰ:氯化镁与氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化镁沉淀,是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应;反应Ⅱ将氢氧化镁转化成了氯化镁,应该加入盐酸,反应的化学方程式是Mg（OH）2+2HCl/MgCl2+2H2O。
5.（1）①三层滤纸 间歇加热 ②b
（2）①MgCl2+Ca（OH）2/Mg（OH）2↓+CaCl2
②盐酸
[解析] （1）①过滤操作中玻璃棒的末端要轻轻地斜靠在三层滤纸一边;为防止液滴飞溅,除用玻璃棒搅拌外,还可采用间歇加热的方法。②食盐若没有完全溶解即过滤,则产率会偏低;过滤时液面高于滤纸边缘,会有不溶性物质进入滤液,使产率偏高;器皿上沾有的精盐没有全部转移到称量纸上,会使产率偏低。（2）①海水中含氯化镁,加入石灰乳后,氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,反应的化学方程式为MgCl2+Ca（OH）2/Mg（OH）2↓+CaCl2。②试剂A与沉淀B氢氧化镁发生中和反应后生成氯化镁和水,则试剂A为盐酸。
