


还剩11页未读,
继续阅读
成套系列资料,整套一键下载
鲁教版中学化学九年级下册 第八单元复习课(含答案) 试卷
展开
这是一份鲁教版中学化学九年级下册 第八单元复习课(含答案),共14页。
第八单元 海水中的化学
复习课
复习目标
1.了解海洋中的化学资源。
2.认识混合物提纯的方法。
3.理解饱和溶液和溶解度的含义,熟练应用溶解度曲线。
4.掌握纯碱的性质及复分解反应的实质。
要点回顾
一、海洋化学资源
1.海水中的物质
(1)海水溶解的盐中含量最多的金属离子是________,含量最多的非金属离子是__________,它们组成化合物的化学式是 ,化学名称是 ,俗名是 。
(2)从海水中提取金属镁的流程和涉及的化学方程式如下所示:
Ca(OH)2的生成:CaCO3CaO+CO2↑(分解反应)
CaO+H2OCa(OH)2(化合反应)
________________________________(_____________)
Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O(复分解反应)
MgCl2Mg+Cl2↑(分解反应)
2.海底矿物
海底不仅蕴藏着___________等常规化石燃料,还有一种新型矿产资源——天然气水合物,它是由天然气和水在低温高压下形成的冰状固体,极易燃烧,又称______;除此之外,海底还蕴藏着一种含有多种金属的矿物——多金属结核,也称锰结核,它含有锰、铁、镍、铜、钴、钛等20多种金属元素。锰结核属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
3.海水淡化
海水淡化主要淡化方法是蒸馏法。
原理:把海水烧到沸腾,水蒸发为蒸汽,盐留在锅底,蒸汽冷凝为蒸馏水,即是淡水。
区别海水和淡水:物理方法:①品尝;②蒸发结晶。
化学方法:加入AgNO3溶液,反应的化学方程式:____________________。
现象:有白色沉淀生成。
二、海水“晒盐”
(一)海水“晒盐”的过程
1.从海水中提取食盐的方法为 ,也称 。
2.盐田通常分两部分: 、 。
3.过程:海水→ → →
(也称“苦卤”):海水经晒盐,析出晶体后剩余的液体。
4.结晶:在一定条件下,固体物质从它的 中以晶体的形式析出的过程叫做结晶。
是物质结晶的途径之一。
(二)溶解度(用S表示)
1.影响物质溶解性的因素: , 。
2.固体物质的溶解度(S)
(1)定义:是指在 ,某固态物质在 溶剂(通常为水)里达到 状态时所溶解的 ,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。溶解度 地表示某种物质在某种溶剂中的溶解性。
(2)固体物质的溶解度与溶解性的关系
一般将20 ℃时溶解度大于10 g的物质称为 ;溶解度为1~10 g的物质称为 ;溶解度为0.01 ~1 g的物质称为 ;溶解度小于0.01 g的物质称为 。
3.气体的溶解度
(1)定义:一定压强、一定温度下1体积水中最多溶解气体的体积数。
(2)影响因素:气体溶解度与压强和温度有关,随压强增大而 ,随温度升高而 。
4.溶解度曲线
(1)定义:用纵坐标表示 ,横坐标表示 ,得到物质的溶解度随温度变化的曲线。
(2)固体物质溶解度曲线变化规律
①大部分固体物质的溶解度随温度的升高而 ,如 、 。
②少数固体物质的溶解度受温度的影响 ,如氯化钠。
③极少数固体物质的溶解度随温度的升高而 ,如 。
(3)结晶方法的应用
① 结晶:适用于溶解度随温度变化不大的物质,如 。
② 结晶:适用于溶解度随温度变化较大的物质,如 ,又叫冷却热饱和溶液法。
(三)粗盐的提纯
1.除难溶性杂质
①步骤: 、 、 。
各步中都要用到的仪器是玻璃棒,其作用依次是___________;_____________;_____________。
②停止加热的最佳时间是______________________________________。
2.除可溶性杂质(化学方法)
除去难溶性杂质后的食盐水中还含有 、 、 等杂质离子,为除去这些杂质离子,应向食盐水中加入过量的 、 、碳酸钠等物质,将杂质离子转化为沉淀,过滤除去沉淀后,再加入适量的 ,将溶液的pH调为7,除去多余的CO32-和OH-,得到精盐水,最后蒸发结晶即得精盐。
3.食盐的用途: 、食品添加剂; 、氯气等的工业原料。
三、海水“制碱”
(一)氨碱法制碱
1.制纯碱的流程:以 为原料,以 为媒介,采用 制得的。
上述的反应原理为:
(1) 。
(2) 。
2.碳酸钠与碳酸氢钠
碳酸钠:俗称 、 , 色粉末, 溶于水,水溶液显 性。纯碱在工业生产中用途极广,如石油精炼、粗盐精制、硬水软化、玻璃生产、冶金、造纸、纺织印染和洗涤剂等。
碳酸氢钠:俗称 ,其化学式是 ,通常是 色粉末状晶体, 溶于水,受热易 。在灭火器里,它是 发生剂,在食品工业上,它是 的主要成分,医疗上是治疗 的一种药剂,制造饮料时,它是一种常用原料。
(二)纯碱的性质
1.与 反应,能使无色酚酞试液变 。
2.与 反应,与硫酸反应的化学方程式为 。
3.与 反应,反应的化学方程式为 。
4.与 反应,反应的化学方程式为 。
(三)酸、碱、盐之间在水溶液中发生的复分解反应,实质上是它们解离出的 ,生成 、 或 的过程。
本单元热点题型
一、海洋资源综合利用
例1 烟台有漫长的海岸线,蕴藏着丰富的海洋资源。
(1)海水淡化。可以采用如右图所示的膜分离法淡化海水,水分子可以通过淡化膜(海水中体积较大的盐的离子和其他分子不能通过)进入左侧的淡水池,从而得到淡水。下列说法中正确的是 ________(填字母序号)。
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.膜分离法也是一种分离混合物的方法
D.该膜分离法的目的是除去海水中的不溶物
(2)粗盐提纯。除去难溶性杂质后的食盐水中还含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,为得到较纯的氯化钠,进行如下的实验操作:①加入过量的Na2CO3溶液;②加入过量的BaCl2溶液;③加入过量的NaOH溶液;④加入适量的盐酸调节溶液的pH等于7;⑤过滤;⑥蒸发。下列操作顺序正确的是
(填字母序号),其中操作④加入适量的盐酸调节溶液的pH等于7的目的是 。
A.①③②④⑤⑥ B.③②①④⑤⑥
C.③①②⑤④⑥ D.②③①⑤④⑥
(3)海水资源综合利用的部分路径如下。
①氨碱工业生产过程中,在加压并不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳的条件下,使碳酸氢钠结晶析出,该反应的化学方程式是 。
②写出步骤Ⅰ电解饱和NaCl溶液的化学方程式:________________。
③海水制镁。实际生产中,步骤Ⅲ常选用 作为沉淀剂,从海水中提取MgCl2历经步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三步转换的主要目的是 。
答案:(1)ABC (2)D 除去过量的碳酸钠和氢氧化钠 (3)①NaCl+ NH3+H2O+CO2NaHCO3+NH4Cl ②2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ ③石灰乳 富集氯化镁
解析:(1)膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似,将水分子和其他杂质分离,是分离混合物的方法之一,A、C正确;膜分离法还可以浓缩海水中的盐类物质,可以使海水中的盐分浓度增加,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盐的离子,D错误。(2)氢氧根离子和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,碳酸根离子和钙离子反应会生成碳酸钙沉淀,碳酸根离子和钡离子反应会生成碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入,所以正确的顺序是②③①⑤④⑥;过量的氢氧化钠、碳酸钠对于氯化钠来说也是杂质,所以操作④加入适量的盐酸调节溶液的pH等于7是除去溶液中过量的氢氧化钠和碳酸钠。(3)③氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,氢氧化钙可以利用贝壳等生产,成本低廉,所以实际生产中,步骤Ⅲ常选用石灰乳作为沉淀剂,海水中氯化镁的含量低,需要先富集,从海水中提取MgCl2历经步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三步转换的主要目的是提高氯化镁的纯度。
跟踪练习1 化学是认识、改造和应用物质的科学。从海水中提取镁、制“碱”,都体现了人类改造物质的智慧。结合下列流程图(其中部分操作和条件已略去),请回答相关问题:
(1)提纯物质常用转化的方法,就是将杂质转化为沉淀或气体而除去。 粗盐中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质,通过步骤Ⅰ,再利用过滤操作进行除杂。步骤Ⅰ加入下列三种溶液的先后顺序为 (填字母序号)。
a.稍过量的Na2CO3溶液
b.稍过量的BaCl2溶液
c.稍过量的NaOH溶液
(2)母液中有MgCl2,却经历了步骤Ⅳ、Ⅴ的转化过程,其目的是 。
(3)步骤Ⅱ中先向饱和食盐水中通入氨气,有利于二氧化碳的吸收,这样做的目的是 ,写出该反应的化学方程式 。
(4)化学变化是改造物质的重要途径。上述流程图中没有涉及的基本反应类型是 。
二、溶解度和溶解度曲线
例2 如图是甲、乙两种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A. t1℃时,两物质的溶解度相等,均为50
B. t 1℃时,等质量的甲、乙溶液中含有溶质的质量相等
C. t 2℃时,可以配制出溶质的质量分数为30%的甲、乙溶液
D. t 2℃时,甲、乙两种物质的饱和溶液(不含未溶物)分别恒温蒸发水,析出晶体的质量一定是甲大于乙
解析:通过分析溶解度曲线可知,t 1℃时,两物质的溶解度相等,均为50 g,故A错误;t 1℃时,等质量的甲、乙溶液状态不能确定,所以溶液中含有溶质的质量也不能确定,B错误;t 2℃时,甲、乙物质的溶解度大于t 1℃时的溶解度,t 1℃时,饱和溶液的溶质质量分数为×100%≈33.3%,所以可以配制出溶质质量分数为30%的甲、乙溶液,C正确;t 2℃时,甲、乙两种物质的饱和溶液(不含未溶物)分别恒温蒸发水,蒸发水的量不能确定,所以析出晶体的质量也不能确定,D错误。
答案:C
跟踪练习2 如图是a、b、c三种固体物质(不含结晶水)的溶解度曲线。下列叙述正确的是( )
A. t1 ℃时,a、c两种物质饱和溶液的溶质质量分数为20%
B.将接近饱和的c物质的溶液变成饱和溶液,可采用加溶质、降温等方法
C.将a、b、c三种物质的饱和溶液从t 2 ℃降温至t 1 ℃,所得溶液中溶质质量分数的大小关系为b>a=c
D.将150 g a物质的饱和溶液从t 3 ℃降温至t 1 ℃,可析出30 g a物质
三、常见盐的性质和用途
例3 化学课堂上,同学们分小组合作探究碳酸钠的性质,请你参与探究并填空。
【实验记录与分析】
实验一
实验二
实验三
实验四
实验操作
实验现象
溶液由无色变为红色
生成白色沉淀
生成白色沉淀
实验结论
碳酸钠溶液显
性
碳酸钠能与盐酸发生反应
碳酸钠能与氢氧化钙发生反应
【反思与拓展】
(1)甲同学分析实验一得出:盐溶液 (填“一定”或“不一定”)显中性。
(2)乙同学用稀硫酸代替实验二中的稀盐酸进行探究,发现实验现象相同。从微观角度分析,这是因为稀盐酸和稀硫酸中都含有 。
(3)丙同学对比实验三和实验四的现象,从微观角度分析,两个反应的实质相同,溶液中相互结合的离子都是 。
解析:【反思与拓展】(3)碳酸钠与氢氧化钙反应,在碳酸钠溶液中存在钠离子和碳酸根离子,氢氧化钙溶液中存在钙离子和氢氧根离子,则反应后生成的沉淀是碳酸钙沉淀,故该反应的实质是Ca2++CO32-CaCO3↓,同理,碳酸钠与氯化钙的反应实质也是Ca2++CO32-CaCO3↓,故溶液中相互结合的离子是Ca2+和CO32-。
答案:【实验记录与分析】实验现象:产生气体(或冒出大量气泡) 实验结论:碱 碳酸钠能与氯化钙发生反应 【反思与拓展】(1)不一定
(2)H+(或氢离子) (3)Ca2+和CO32-
跟踪练习3 在整理实验室时,同学发现有7瓶不同的无色溶液(如下图所示),其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损,4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知,2、3、4、5、7号溶液分别是10% NaOH溶液、饱和石灰水、10% Na2CO3溶液、10% CaCl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。
1 2 3 4 5 6 7
【实验目的】
①给试剂瓶贴上正确的标签;
②探究部分溶液混合发生的反应。
【查阅资料】
①CaCl2溶液呈中性,能与Na2CO3发生复分解反应。
②Ca(OH)2+NaHCO3CaCO3↓+NaOH+H2O
NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O
【实验探究】
(1)分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中,向其中分别滴加1号溶液,发现3、4、5号溶液变红色,说明这3种溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”),由该实验可确定的溶液为 (写出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。
(2)分别取2号5.55 g和7号3.65 g溶液,混合均匀后,逐滴加入5号溶液,首先观察到有气泡冒出,然后有沉淀析出(如图1)。加入5号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图2所示;加入5号溶液的质量与溶液pH的变化关系如图3所示。根据图示完成下列问题:
图1
图2 图3
①7号溶液是 (填名称)。
②图2中b点数据为 g。
③图3中h→k段发生反应的化学方程式为 。
(3)取3号溶液于试管中,逐滴加入一定量的6号溶液,观察到溶液变浑浊,过滤,则滤液中含有的溶质可能为①NaOH;②Na2CO3;③NaOH、Na2CO3;④NaOH、Ca(OH)2;⑤ 。
【实验反思】
分析上述实验,下列说法不正确的是 (填字母序号)。
A. 5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液
B.该实验无法确定各种试剂,没有完成实验目的①
C.图2中b→c段反应过程中溶液的pH变化情况可用图3中h→k段表示
D.碳酸氢钠既能与碱反应,又能与酸反应
四、复分解反应及其应用
例4 河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中共含H+、Na+、Ba2+、Cl-、SO42-、CO32- 六种离子。两厂废水中各含三种离子,其中甲厂的废水明显呈酸性,则甲厂废水中的离子是( )
A. H+、Na+、Ba2+ B. H+、Ba2+、Cl-
C. Na+、SO42-、CO32- D. H+、SO42-、CO32-
解析:甲厂废水显酸性,则含有H+,则乙厂废水中存在CO32-;乙厂废水中存在CO32-,则甲厂废水中存在Ba2+;甲厂废水中存在Ba2+,则乙厂废水中存在SO42-。综上所述,甲厂存在的H+、Ba2+均为阳离子,阴阳离子结合构成物质,因此,甲厂废水中还存在Cl-。
答案:B
例5 某固体粉末可能含有KOH、K2CO3、K2SO4中的一种或几种,为了确定其成分,进行如下实验:
根据上述实验,回答下列问题:
(1)上述实验中,“产生气泡”的化学方程式为 。
(2)分析实验现象,推断原固体粉末的成分是 (填化学式)。
(3)能区别K2CO3溶液和NaCl溶液的试剂是 (填标号)。
A. NaOH溶液 B.盐酸 C.酚酞溶液 D. NaNO3溶液
解析:取样溶解,滴加酚酞溶液,溶液变红,说明溶液显碱性,至少含有碳酸钾或氢氧化钾中的一种;另一份溶液加入过量氯化钡溶液,生成白色沉淀,加入过量盐酸,产生气泡,固体完全溶解,说明含有碳酸钾,不含有硫酸钾;加入过量氯化钡溶液过滤,滴加酚酞溶液,无明显现象,说明不含氢氧化钾。
(1)实验中,“产生气泡”的反应是碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,反应的化学方程式为BaCO3+2HClBaCl2+H2O+CO2↑。
(2)由上面的分析可知,原固体粉末的成分是碳酸钾,化学式为K2CO3。
(3)NaOH溶液和碳酸钾、氯化钠均不反应,不能区别,A错误;盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳,有气泡产生,而盐酸和氯化钠不反应,B正确;碳酸钾溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色,氯化钠溶液显中性,不能使酚酞溶液变红色,C正确;NaNO3溶液和碳酸钾、氯化钠均不反应,D错误。
答案:(1)BaCO3+2HClBaCl2+H2O+CO2↑ (2)K2CO3
(3)BC
例6 分离与提纯是获得物质的重要方法。下列实验操作能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去二氧化碳气体中的一氧化碳
通入适量氧气,点燃
B
除去氯化钠固体中的泥沙
加入足量的水溶解,过滤,蒸发结晶
C
除去氯化钙溶液中的盐酸
加入过量的碳酸钙固体,充分反应后过滤
D
除去碳酸钠溶液中的氯化钠
加入过量的硝酸银溶液,过滤
解析:二氧化碳不燃烧,一般也不支持燃烧,二氧化碳中含有少量一氧化碳时,通入适量的氧气,一氧化碳不易发生燃烧,且引入新杂质氧气,A错误;氯化钠溶于水,泥沙不溶于水,加水溶解,过滤后对滤液进行蒸发结晶,可得到较为纯净的氯化钠,B正确;碳酸钙不溶于水,盐酸与碳酸钙反应可生成氯化钙,过滤可除去过量的碳酸钙,C正确;碳酸钠与氯化钠均能与硝酸银反应生成白色沉淀,不符合除杂原则,D错误。
答案:BC
跟踪练习4 下列各组离子在pH=13的环境中能形成无色透明溶液的一组是( )
A. H+、Na+、Cl-、NO3-
B. Na+、Mg2+、Cl-、NO3-
C. Cu2+、K+、SO42-、Cl-
D. Ba2+、Na+、SO42-、Cl-
跟踪练习5 有一包固体样品,可能由氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的组成,某兴趣小组同学取适量样品进行探究。探究过程如下:
根据以上信息判断,下列说法正确的是( )
A.白色沉淀a的成分是碳酸钙
B.该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙,一定不存在硝酸铜
C.该样品中一定存在硫酸钠、碳酸钙、硝酸镁,一定不存在硝酸铜和氢氧化钠
D.若步骤①②保持不变,用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液,则不需要进行步骤④的探究,也能确定该样品的组成
跟踪练习6 下列除杂方法有错误的一组是( )
A.用浓硫酸除去氧气中的水蒸气
B.用活性炭除去水中的色素和异味
C.通过加热除去氯化钾中的氯酸钾
D.用氢氧化钙除去硝酸钠中的硝酸铵
跟踪练习7 鉴别是利用物质的性质不同,采用合理的方法进行区分。下列鉴别物质的方法正确的是( )
A.用水鉴别NaCl、NaOH、NH4NO3三种固体
B.用燃着的木条鉴别O2、CO2、N2三种气体
C.用Ba(OH)2溶液鉴别KCl、K2SO4、KNO3三种溶液
D.用CO2鉴别NaOH、KOH、Ca(OH)2三种溶液
五、粗盐提纯
例7 已知室温下NaCl的溶解度约为36 g。现称取3.6 g粗盐,经过溶解、过滤、蒸发、转移等步骤,除去泥沙得到精盐。下列操作正确且合理的是( )
A.溶解
B.过滤
C.蒸发
D.转移
解析:室温下,氯化钠的溶解度是36 g,即该温度下,100 g水中最多能溶解36 g氯化钠,3.6 g氯化钠溶解在10 g水中就能达到饱和,加入50 mL水,会使蒸发的时间过长,A错误;过滤时,应遵循“一贴、二低、三靠”的原则,图中操作正确,B正确;蒸发时,应用蒸发皿,不能使用烧杯,C错误;转移固体时,应用玻璃棒进行转移,D错误。
答案:B
跟踪练习8 有关“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中说法不正确的是( )
A.多加水,让粗盐加速溶解
B.玻璃棒用了4次,但作用各不相同
C.粗盐经过溶解、过滤、蒸发、结晶可以得到初步提纯
D.当蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用余热使滤液蒸干
参考答案
要点回顾
一、1.(1)Na+ Cl- NaCl 氯化钠 食盐
(2)MgCl2 +Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaCl2 复分解反应
2.煤、石油 可燃冰 混合物
3. AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3
二、(一)1.盐田法 太阳能蒸发法
2.蒸发池 结晶池
3.蒸发池 结晶池 粗盐(或母液) 母液(或粗盐) 母液
4.饱和溶液 蒸发结晶
(二)1.溶质、溶剂种类 温度
2.(1)一定温度下 100 g 饱和 质量 定量
(2)易溶物质 可溶物质 微溶物质 难溶物质
3.(2)增大 减小
4.(1)溶解度 温度 (2)①增大 硝酸钾 硝酸钠 ②不大 ③减小 氢氧化钙
(3)①蒸发 氯化钠 ②降温 硝酸钾
(三)1.溶解 过滤 蒸发结晶
①搅拌,加速溶解 引流,防止液滴溅出 搅拌,使受热均匀,防止液体溅出 ②有大量晶体析出(或有少量液体剩余)时
2. SO42- Ca2+ Mg2+ 氯化钡 氢氧化钠 盐酸
3.调味品 制烧碱
三、(一)1.氯化钠、二氧化碳 氨 氨碱法 ①氧化钙 ②二氧化碳
③氨气 (1)NaCl+NH3+H2O+CO2NH4Cl+NaHCO3 (2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
2.纯碱 苏打 白 易 碱 小苏打 NaHCO3 白 易 分解 二氧化碳 发酵粉 胃酸过多
(二)1.指示剂 红
2.酸 Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑
3.氢氧化钙 Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH
4.氯化钡 Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl
(三)离子相互结合 沉淀 气体 水
跟踪练习
1.(1)cba(或bca或bac) (2)富集、提纯MgCl2 (3)促进碳酸氢钠的生成与析出 NaCl+H2O+CO2+NH3NH4Cl+NaHCO3 (4)置换反应
解析:(1)过量的碳酸钠溶液除去的是氯化钡和氯化钙,过量的氯化钡溶液除去的是硫酸钠,过量的氢氧化钠溶液是为了除去氯化镁,因此,应先加入氯化钡溶液后加入碳酸钠溶液,而氢氧化钠溶液则不考虑其顺序先后,故加入的顺序可为cba或bca或bac。(2)母液中氯化镁的含量较低,通过加入氢氧化钙、稀盐酸可得到含量较高的氯化镁溶液,使镁离子富集,便于提纯。(3)增大反应物的浓度会加快反应速率,氯化钠、水、二氧化碳与氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵,吸收的二氧化碳越多,生成的碳酸氢钠越多,因此饱和食盐水中通入氨气后,使溶液呈碱性,更利于二氧化碳的吸收,促使生成更多的碳酸氢钠。(4)置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,流程图中涉及的化学反应中,反应物均没有单质参与,因此不涉及置换反应。
2.D 解析:t1 ℃时,a、c两物质的溶解度相等,在该温度时,两物质的饱和溶液中溶质的质量分数相同,即20 g/(100 g+20 g)×100%≈16.7%,A错误。c物质的溶解度随温度的升高而减小,将c物质的不饱和溶液变成饱和溶液可采用增加溶质、升高温度等方法,B错误。a、b两物质的饱和溶液从t2 ℃降温至t 1 ℃时,得到的是两者的饱和溶液,由于在t 1 ℃时b的溶解度大于a的溶解度,因此所得饱和溶液的溶质质量分数大小为aa>c,C错误。t 3 ℃时,a的溶解度为50 g,150 g a物质的饱和溶液中溶质是50 g,溶剂是100 g,t 1 ℃时,a的溶解度为20 g,因此将150 g a物质的饱和溶液从t 3 ℃降温至t 1 ℃,析出溶质的质量为50 g-20 g=30 g,D正确。
3.【实验探究】(1)碱性 3号饱和石灰水 (2)①稀盐酸 ②5.3
③Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl (3)Na2CO3、NaHCO3 【实验反思】AB
解析:【实验探究】(1)3、4、5号溶液能使酚酞试液变红色,说明三种溶液均呈碱性;呈碱性的溶液是氢氧化钠溶液、饱和石灰水、碳酸钠溶液,由于4号与5号溶液中均含有钠元素,因此3号应该是饱和石灰水。(2)①2号与7号不能使酚酞变色,故二者分别是稀盐酸和氯化钙溶液中的一种,能与稀盐酸反应生成气体且与氯化钙反应生成沉淀的是碳酸钠溶液,故5号是碳酸钠溶液,则4号是氢氧化钠溶液。b点表示碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应,0.22 g是生成的二氧化碳的质量,根据Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑ +H2O中二氧化碳与氯化氢的质量关系可计算出参加反应的氯化氢为0.365 g,由于2号和7号溶液的溶质质量分数均为10%,则反应的稀盐酸为3.65 g,即7号溶液为稀盐酸。②依据化学方程式中二氧化碳与碳酸钠的质量关系可计算出参加反应的碳酸钠的质量为0.53 g,则对应碳酸钠溶液的质量为0.53 g/10%=5.3 g。③h→k段的pH没有变化,表示碳酸钠与氯化钙的反应,二者反应生成碳酸钙和氯化钠,其化学方程式为Na2CO3+CaCl2CaCO3↓ +2NaCl。(3)依据题给资料可知,若氢氧化钙与碳酸氢钠恰好完全反应时,溶质是氢氧化钠;当氢氧化钙过量时,滤液中溶质是氢氧化钠和氢氧化钙;当碳酸氢钠过量时,生成的氢氧化钠不足以消耗过量的碳酸氢钠时,滤液中溶质是碳酸钠和碳酸氢钠;当碳酸氢钠过量时,生成的氢氧化钠和碳酸氢钠反应后有剩余时,滤液中溶质是氢氧化钠和碳酸钠;当生成的氢氧化钠和剩余的碳酸氢钠恰好完全反应时,滤液中溶质是碳酸钠。【实验反思】5号试剂是碳酸钠溶液,若为部分变质的氢氧化钠溶液,则消耗的稀盐酸中HCl与生成二氧化碳的质量比不可能为73∶44,A错误。通过实验过程中的现象分析,可确定各瓶中的试剂,能够完成实验目的①,B错误。图2中b→c段反应过程是碳酸钠溶液和氯化钙反应,pH保持不变,C正确。依据题给资料可知,碳酸氢钠与酸、碱均能发生反应,D正确。
4.A 解析:pH为13的溶液显碱性,溶液中含有大量的OH-;溶液呈无色透明,不能含有呈明显颜色的铜离子、铁离子和亚铁离子等。A中含有氢离子,能与氢氧根离子反应生成水,但是溶液仍是无色透明的,A符合题意。B中Mg2+和溶液中的OH-结合生成氢氧化镁沉淀,C中Cu2+显蓝色且Cu2+和溶液中的OH-结合生成氢氧化铜蓝色沉淀,D中Ba2+和SO42-结合生成白色沉淀,B、C、D不符合题意。
5.BD 解析:固体样品加水溶解后得到白色沉淀和无色溶液,故原固体中一定不含硝酸铜。碳酸盐能与酸反应生成二氧化碳,白色沉淀a加入稀硝酸后生成气体,说明原固体中一定存在碳酸钙,二氧化碳的质量为0.44 g,依据化学方程式CaCO3+2HNO3Ca(NO3)2+H2O+CO2↑计算可知,碳酸钙的质量为1 g,则白色沉淀a中一定含氢氧化镁,则原固体中一定存在氢氧化钠和硝酸镁,A错误。无色溶液加入过量氢氧化钡后生成白色沉淀b,白色沉淀b加入过量稀硝酸后,沉淀b部分溶解,说明白色沉淀b中一定含有硫酸钡,则原固体中一定存在硫酸钠,综上所述,原固体中一定存在氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁和碳酸钙,一定不存在硝酸铜,B正确、C错误。沉淀b中加入硝酸后溶解的只能是氢氧化镁,若用硝酸钡溶液代替氢氧化钡溶液,则沉淀只能是BaSO4,所以根据生成沉淀的现象就可以确定该样品的组成,不需要步骤④,D正确。
6.D 解析:浓硫酸具有吸水性,可除去氧气中的水蒸气,A正确;活性炭具有吸附性,能除去水中的色素和异味,B正确;氯酸钾加热后分解生成氯化钾,用加热的方法可除去氯化钾中的氯酸钾,C正确;硝酸铵与氢氧化钙反应生成氨气、硝酸钙和水,引入新的杂质,违背除杂原则,D错误。
7.A 解析:氯化钠溶于水温度几乎不变,氢氧化钠溶于水温度升高,硝酸铵溶于水温度降低,A正确;二氧化碳和氮气都能使燃着的木条熄灭,不能鉴别,B错误;氢氧化钡溶液只与硫酸钾溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,与氯化钾和硝酸钾均不反应,C错误;二氧化碳只与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,与氢氧化钠和氢氧化钾溶液反应但都没有明显现象,D错误。
8.A 解析:粗盐溶解时,加太多的水会导致蒸发时间较长,且造成能源浪费,A错误。粗盐中难溶性杂质的去除实验中,玻璃棒的作用分别是:①溶解:搅拌,加速溶解;②过滤:引流;③蒸发:搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅;④计算产率:转移精盐,B正确。粗盐经过溶解、过滤、蒸发、结晶,可以除去不溶性杂质,可溶性杂质不能除去,C正确。当蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用余热使滤液蒸干,D正确。
教学反思
第八单元 海水中的化学
复习课
复习目标
1.了解海洋中的化学资源。
2.认识混合物提纯的方法。
3.理解饱和溶液和溶解度的含义,熟练应用溶解度曲线。
4.掌握纯碱的性质及复分解反应的实质。
要点回顾
一、海洋化学资源
1.海水中的物质
(1)海水溶解的盐中含量最多的金属离子是________,含量最多的非金属离子是__________,它们组成化合物的化学式是 ,化学名称是 ,俗名是 。
(2)从海水中提取金属镁的流程和涉及的化学方程式如下所示:
Ca(OH)2的生成:CaCO3CaO+CO2↑(分解反应)
CaO+H2OCa(OH)2(化合反应)
________________________________(_____________)
Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O(复分解反应)
MgCl2Mg+Cl2↑(分解反应)
2.海底矿物
海底不仅蕴藏着___________等常规化石燃料,还有一种新型矿产资源——天然气水合物,它是由天然气和水在低温高压下形成的冰状固体,极易燃烧,又称______;除此之外,海底还蕴藏着一种含有多种金属的矿物——多金属结核,也称锰结核,它含有锰、铁、镍、铜、钴、钛等20多种金属元素。锰结核属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
3.海水淡化
海水淡化主要淡化方法是蒸馏法。
原理:把海水烧到沸腾,水蒸发为蒸汽,盐留在锅底,蒸汽冷凝为蒸馏水,即是淡水。
区别海水和淡水:物理方法:①品尝;②蒸发结晶。
化学方法:加入AgNO3溶液,反应的化学方程式:____________________。
现象:有白色沉淀生成。
二、海水“晒盐”
(一)海水“晒盐”的过程
1.从海水中提取食盐的方法为 ,也称 。
2.盐田通常分两部分: 、 。
3.过程:海水→ → →
(也称“苦卤”):海水经晒盐,析出晶体后剩余的液体。
4.结晶:在一定条件下,固体物质从它的 中以晶体的形式析出的过程叫做结晶。
是物质结晶的途径之一。
(二)溶解度(用S表示)
1.影响物质溶解性的因素: , 。
2.固体物质的溶解度(S)
(1)定义:是指在 ,某固态物质在 溶剂(通常为水)里达到 状态时所溶解的 ,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。溶解度 地表示某种物质在某种溶剂中的溶解性。
(2)固体物质的溶解度与溶解性的关系
一般将20 ℃时溶解度大于10 g的物质称为 ;溶解度为1~10 g的物质称为 ;溶解度为0.01 ~1 g的物质称为 ;溶解度小于0.01 g的物质称为 。
3.气体的溶解度
(1)定义:一定压强、一定温度下1体积水中最多溶解气体的体积数。
(2)影响因素:气体溶解度与压强和温度有关,随压强增大而 ,随温度升高而 。
4.溶解度曲线
(1)定义:用纵坐标表示 ,横坐标表示 ,得到物质的溶解度随温度变化的曲线。
(2)固体物质溶解度曲线变化规律
①大部分固体物质的溶解度随温度的升高而 ,如 、 。
②少数固体物质的溶解度受温度的影响 ,如氯化钠。
③极少数固体物质的溶解度随温度的升高而 ,如 。
(3)结晶方法的应用
① 结晶:适用于溶解度随温度变化不大的物质,如 。
② 结晶:适用于溶解度随温度变化较大的物质,如 ,又叫冷却热饱和溶液法。
(三)粗盐的提纯
1.除难溶性杂质
①步骤: 、 、 。
各步中都要用到的仪器是玻璃棒,其作用依次是___________;_____________;_____________。
②停止加热的最佳时间是______________________________________。
2.除可溶性杂质(化学方法)
除去难溶性杂质后的食盐水中还含有 、 、 等杂质离子,为除去这些杂质离子,应向食盐水中加入过量的 、 、碳酸钠等物质,将杂质离子转化为沉淀,过滤除去沉淀后,再加入适量的 ,将溶液的pH调为7,除去多余的CO32-和OH-,得到精盐水,最后蒸发结晶即得精盐。
3.食盐的用途: 、食品添加剂; 、氯气等的工业原料。
三、海水“制碱”
(一)氨碱法制碱
1.制纯碱的流程:以 为原料,以 为媒介,采用 制得的。
上述的反应原理为:
(1) 。
(2) 。
2.碳酸钠与碳酸氢钠
碳酸钠:俗称 、 , 色粉末, 溶于水,水溶液显 性。纯碱在工业生产中用途极广,如石油精炼、粗盐精制、硬水软化、玻璃生产、冶金、造纸、纺织印染和洗涤剂等。
碳酸氢钠:俗称 ,其化学式是 ,通常是 色粉末状晶体, 溶于水,受热易 。在灭火器里,它是 发生剂,在食品工业上,它是 的主要成分,医疗上是治疗 的一种药剂,制造饮料时,它是一种常用原料。
(二)纯碱的性质
1.与 反应,能使无色酚酞试液变 。
2.与 反应,与硫酸反应的化学方程式为 。
3.与 反应,反应的化学方程式为 。
4.与 反应,反应的化学方程式为 。
(三)酸、碱、盐之间在水溶液中发生的复分解反应,实质上是它们解离出的 ,生成 、 或 的过程。
本单元热点题型
一、海洋资源综合利用
例1 烟台有漫长的海岸线,蕴藏着丰富的海洋资源。
(1)海水淡化。可以采用如右图所示的膜分离法淡化海水,水分子可以通过淡化膜(海水中体积较大的盐的离子和其他分子不能通过)进入左侧的淡水池,从而得到淡水。下列说法中正确的是 ________(填字母序号)。
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.膜分离法也是一种分离混合物的方法
D.该膜分离法的目的是除去海水中的不溶物
(2)粗盐提纯。除去难溶性杂质后的食盐水中还含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,为得到较纯的氯化钠,进行如下的实验操作:①加入过量的Na2CO3溶液;②加入过量的BaCl2溶液;③加入过量的NaOH溶液;④加入适量的盐酸调节溶液的pH等于7;⑤过滤;⑥蒸发。下列操作顺序正确的是
(填字母序号),其中操作④加入适量的盐酸调节溶液的pH等于7的目的是 。
A.①③②④⑤⑥ B.③②①④⑤⑥
C.③①②⑤④⑥ D.②③①⑤④⑥
(3)海水资源综合利用的部分路径如下。
①氨碱工业生产过程中,在加压并不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳的条件下,使碳酸氢钠结晶析出,该反应的化学方程式是 。
②写出步骤Ⅰ电解饱和NaCl溶液的化学方程式:________________。
③海水制镁。实际生产中,步骤Ⅲ常选用 作为沉淀剂,从海水中提取MgCl2历经步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三步转换的主要目的是 。
答案:(1)ABC (2)D 除去过量的碳酸钠和氢氧化钠 (3)①NaCl+ NH3+H2O+CO2NaHCO3+NH4Cl ②2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ ③石灰乳 富集氯化镁
解析:(1)膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似,将水分子和其他杂质分离,是分离混合物的方法之一,A、C正确;膜分离法还可以浓缩海水中的盐类物质,可以使海水中的盐分浓度增加,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盐的离子,D错误。(2)氢氧根离子和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,碳酸根离子和钙离子反应会生成碳酸钙沉淀,碳酸根离子和钡离子反应会生成碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入,所以正确的顺序是②③①⑤④⑥;过量的氢氧化钠、碳酸钠对于氯化钠来说也是杂质,所以操作④加入适量的盐酸调节溶液的pH等于7是除去溶液中过量的氢氧化钠和碳酸钠。(3)③氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,氢氧化钙可以利用贝壳等生产,成本低廉,所以实际生产中,步骤Ⅲ常选用石灰乳作为沉淀剂,海水中氯化镁的含量低,需要先富集,从海水中提取MgCl2历经步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三步转换的主要目的是提高氯化镁的纯度。
跟踪练习1 化学是认识、改造和应用物质的科学。从海水中提取镁、制“碱”,都体现了人类改造物质的智慧。结合下列流程图(其中部分操作和条件已略去),请回答相关问题:
(1)提纯物质常用转化的方法,就是将杂质转化为沉淀或气体而除去。 粗盐中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质,通过步骤Ⅰ,再利用过滤操作进行除杂。步骤Ⅰ加入下列三种溶液的先后顺序为 (填字母序号)。
a.稍过量的Na2CO3溶液
b.稍过量的BaCl2溶液
c.稍过量的NaOH溶液
(2)母液中有MgCl2,却经历了步骤Ⅳ、Ⅴ的转化过程,其目的是 。
(3)步骤Ⅱ中先向饱和食盐水中通入氨气,有利于二氧化碳的吸收,这样做的目的是 ,写出该反应的化学方程式 。
(4)化学变化是改造物质的重要途径。上述流程图中没有涉及的基本反应类型是 。
二、溶解度和溶解度曲线
例2 如图是甲、乙两种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A. t1℃时,两物质的溶解度相等,均为50
B. t 1℃时,等质量的甲、乙溶液中含有溶质的质量相等
C. t 2℃时,可以配制出溶质的质量分数为30%的甲、乙溶液
D. t 2℃时,甲、乙两种物质的饱和溶液(不含未溶物)分别恒温蒸发水,析出晶体的质量一定是甲大于乙
解析:通过分析溶解度曲线可知,t 1℃时,两物质的溶解度相等,均为50 g,故A错误;t 1℃时,等质量的甲、乙溶液状态不能确定,所以溶液中含有溶质的质量也不能确定,B错误;t 2℃时,甲、乙物质的溶解度大于t 1℃时的溶解度,t 1℃时,饱和溶液的溶质质量分数为×100%≈33.3%,所以可以配制出溶质质量分数为30%的甲、乙溶液,C正确;t 2℃时,甲、乙两种物质的饱和溶液(不含未溶物)分别恒温蒸发水,蒸发水的量不能确定,所以析出晶体的质量也不能确定,D错误。
答案:C
跟踪练习2 如图是a、b、c三种固体物质(不含结晶水)的溶解度曲线。下列叙述正确的是( )
A. t1 ℃时,a、c两种物质饱和溶液的溶质质量分数为20%
B.将接近饱和的c物质的溶液变成饱和溶液,可采用加溶质、降温等方法
C.将a、b、c三种物质的饱和溶液从t 2 ℃降温至t 1 ℃,所得溶液中溶质质量分数的大小关系为b>a=c
D.将150 g a物质的饱和溶液从t 3 ℃降温至t 1 ℃,可析出30 g a物质
三、常见盐的性质和用途
例3 化学课堂上,同学们分小组合作探究碳酸钠的性质,请你参与探究并填空。
【实验记录与分析】
实验一
实验二
实验三
实验四
实验操作
实验现象
溶液由无色变为红色
生成白色沉淀
生成白色沉淀
实验结论
碳酸钠溶液显
性
碳酸钠能与盐酸发生反应
碳酸钠能与氢氧化钙发生反应
【反思与拓展】
(1)甲同学分析实验一得出:盐溶液 (填“一定”或“不一定”)显中性。
(2)乙同学用稀硫酸代替实验二中的稀盐酸进行探究,发现实验现象相同。从微观角度分析,这是因为稀盐酸和稀硫酸中都含有 。
(3)丙同学对比实验三和实验四的现象,从微观角度分析,两个反应的实质相同,溶液中相互结合的离子都是 。
解析:【反思与拓展】(3)碳酸钠与氢氧化钙反应,在碳酸钠溶液中存在钠离子和碳酸根离子,氢氧化钙溶液中存在钙离子和氢氧根离子,则反应后生成的沉淀是碳酸钙沉淀,故该反应的实质是Ca2++CO32-CaCO3↓,同理,碳酸钠与氯化钙的反应实质也是Ca2++CO32-CaCO3↓,故溶液中相互结合的离子是Ca2+和CO32-。
答案:【实验记录与分析】实验现象:产生气体(或冒出大量气泡) 实验结论:碱 碳酸钠能与氯化钙发生反应 【反思与拓展】(1)不一定
(2)H+(或氢离子) (3)Ca2+和CO32-
跟踪练习3 在整理实验室时,同学发现有7瓶不同的无色溶液(如下图所示),其中2、3、7号试剂瓶标签完全破损,4、5号试剂瓶标签部分破损。查阅药品记录单可知,2、3、4、5、7号溶液分别是10% NaOH溶液、饱和石灰水、10% Na2CO3溶液、10% CaCl2溶液、10%稀盐酸中的一种。化学小组同学进行了以下实验探究。
1 2 3 4 5 6 7
【实验目的】
①给试剂瓶贴上正确的标签;
②探究部分溶液混合发生的反应。
【查阅资料】
①CaCl2溶液呈中性,能与Na2CO3发生复分解反应。
②Ca(OH)2+NaHCO3CaCO3↓+NaOH+H2O
NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O
【实验探究】
(1)分别取2、3、4、5、7号溶液于5支试管中,向其中分别滴加1号溶液,发现3、4、5号溶液变红色,说明这3种溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”),由该实验可确定的溶液为 (写出试剂瓶编号及相应的溶液名称)。
(2)分别取2号5.55 g和7号3.65 g溶液,混合均匀后,逐滴加入5号溶液,首先观察到有气泡冒出,然后有沉淀析出(如图1)。加入5号溶液的质量与产生气体或沉淀的质量关系如图2所示;加入5号溶液的质量与溶液pH的变化关系如图3所示。根据图示完成下列问题:
图1
图2 图3
①7号溶液是 (填名称)。
②图2中b点数据为 g。
③图3中h→k段发生反应的化学方程式为 。
(3)取3号溶液于试管中,逐滴加入一定量的6号溶液,观察到溶液变浑浊,过滤,则滤液中含有的溶质可能为①NaOH;②Na2CO3;③NaOH、Na2CO3;④NaOH、Ca(OH)2;⑤ 。
【实验反思】
分析上述实验,下列说法不正确的是 (填字母序号)。
A. 5号试剂可能是部分变质的氢氧化钠溶液
B.该实验无法确定各种试剂,没有完成实验目的①
C.图2中b→c段反应过程中溶液的pH变化情况可用图3中h→k段表示
D.碳酸氢钠既能与碱反应,又能与酸反应
四、复分解反应及其应用
例4 河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中共含H+、Na+、Ba2+、Cl-、SO42-、CO32- 六种离子。两厂废水中各含三种离子,其中甲厂的废水明显呈酸性,则甲厂废水中的离子是( )
A. H+、Na+、Ba2+ B. H+、Ba2+、Cl-
C. Na+、SO42-、CO32- D. H+、SO42-、CO32-
解析:甲厂废水显酸性,则含有H+,则乙厂废水中存在CO32-;乙厂废水中存在CO32-,则甲厂废水中存在Ba2+;甲厂废水中存在Ba2+,则乙厂废水中存在SO42-。综上所述,甲厂存在的H+、Ba2+均为阳离子,阴阳离子结合构成物质,因此,甲厂废水中还存在Cl-。
答案:B
例5 某固体粉末可能含有KOH、K2CO3、K2SO4中的一种或几种,为了确定其成分,进行如下实验:
根据上述实验,回答下列问题:
(1)上述实验中,“产生气泡”的化学方程式为 。
(2)分析实验现象,推断原固体粉末的成分是 (填化学式)。
(3)能区别K2CO3溶液和NaCl溶液的试剂是 (填标号)。
A. NaOH溶液 B.盐酸 C.酚酞溶液 D. NaNO3溶液
解析:取样溶解,滴加酚酞溶液,溶液变红,说明溶液显碱性,至少含有碳酸钾或氢氧化钾中的一种;另一份溶液加入过量氯化钡溶液,生成白色沉淀,加入过量盐酸,产生气泡,固体完全溶解,说明含有碳酸钾,不含有硫酸钾;加入过量氯化钡溶液过滤,滴加酚酞溶液,无明显现象,说明不含氢氧化钾。
(1)实验中,“产生气泡”的反应是碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,反应的化学方程式为BaCO3+2HClBaCl2+H2O+CO2↑。
(2)由上面的分析可知,原固体粉末的成分是碳酸钾,化学式为K2CO3。
(3)NaOH溶液和碳酸钾、氯化钠均不反应,不能区别,A错误;盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳,有气泡产生,而盐酸和氯化钠不反应,B正确;碳酸钾溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色,氯化钠溶液显中性,不能使酚酞溶液变红色,C正确;NaNO3溶液和碳酸钾、氯化钠均不反应,D错误。
答案:(1)BaCO3+2HClBaCl2+H2O+CO2↑ (2)K2CO3
(3)BC
例6 分离与提纯是获得物质的重要方法。下列实验操作能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去二氧化碳气体中的一氧化碳
通入适量氧气,点燃
B
除去氯化钠固体中的泥沙
加入足量的水溶解,过滤,蒸发结晶
C
除去氯化钙溶液中的盐酸
加入过量的碳酸钙固体,充分反应后过滤
D
除去碳酸钠溶液中的氯化钠
加入过量的硝酸银溶液,过滤
解析:二氧化碳不燃烧,一般也不支持燃烧,二氧化碳中含有少量一氧化碳时,通入适量的氧气,一氧化碳不易发生燃烧,且引入新杂质氧气,A错误;氯化钠溶于水,泥沙不溶于水,加水溶解,过滤后对滤液进行蒸发结晶,可得到较为纯净的氯化钠,B正确;碳酸钙不溶于水,盐酸与碳酸钙反应可生成氯化钙,过滤可除去过量的碳酸钙,C正确;碳酸钠与氯化钠均能与硝酸银反应生成白色沉淀,不符合除杂原则,D错误。
答案:BC
跟踪练习4 下列各组离子在pH=13的环境中能形成无色透明溶液的一组是( )
A. H+、Na+、Cl-、NO3-
B. Na+、Mg2+、Cl-、NO3-
C. Cu2+、K+、SO42-、Cl-
D. Ba2+、Na+、SO42-、Cl-
跟踪练习5 有一包固体样品,可能由氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的组成,某兴趣小组同学取适量样品进行探究。探究过程如下:
根据以上信息判断,下列说法正确的是( )
A.白色沉淀a的成分是碳酸钙
B.该样品中一定存在氢氧化钠、硝酸镁、硫酸钠、碳酸钙,一定不存在硝酸铜
C.该样品中一定存在硫酸钠、碳酸钙、硝酸镁,一定不存在硝酸铜和氢氧化钠
D.若步骤①②保持不变,用硝酸钡溶液代替步骤③中的氢氧化钡溶液,则不需要进行步骤④的探究,也能确定该样品的组成
跟踪练习6 下列除杂方法有错误的一组是( )
A.用浓硫酸除去氧气中的水蒸气
B.用活性炭除去水中的色素和异味
C.通过加热除去氯化钾中的氯酸钾
D.用氢氧化钙除去硝酸钠中的硝酸铵
跟踪练习7 鉴别是利用物质的性质不同,采用合理的方法进行区分。下列鉴别物质的方法正确的是( )
A.用水鉴别NaCl、NaOH、NH4NO3三种固体
B.用燃着的木条鉴别O2、CO2、N2三种气体
C.用Ba(OH)2溶液鉴别KCl、K2SO4、KNO3三种溶液
D.用CO2鉴别NaOH、KOH、Ca(OH)2三种溶液
五、粗盐提纯
例7 已知室温下NaCl的溶解度约为36 g。现称取3.6 g粗盐,经过溶解、过滤、蒸发、转移等步骤,除去泥沙得到精盐。下列操作正确且合理的是( )
A.溶解
B.过滤
C.蒸发
D.转移
解析:室温下,氯化钠的溶解度是36 g,即该温度下,100 g水中最多能溶解36 g氯化钠,3.6 g氯化钠溶解在10 g水中就能达到饱和,加入50 mL水,会使蒸发的时间过长,A错误;过滤时,应遵循“一贴、二低、三靠”的原则,图中操作正确,B正确;蒸发时,应用蒸发皿,不能使用烧杯,C错误;转移固体时,应用玻璃棒进行转移,D错误。
答案:B
跟踪练习8 有关“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中说法不正确的是( )
A.多加水,让粗盐加速溶解
B.玻璃棒用了4次,但作用各不相同
C.粗盐经过溶解、过滤、蒸发、结晶可以得到初步提纯
D.当蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用余热使滤液蒸干
参考答案
要点回顾
一、1.(1)Na+ Cl- NaCl 氯化钠 食盐
(2)MgCl2 +Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaCl2 复分解反应
2.煤、石油 可燃冰 混合物
3. AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3
二、(一)1.盐田法 太阳能蒸发法
2.蒸发池 结晶池
3.蒸发池 结晶池 粗盐(或母液) 母液(或粗盐) 母液
4.饱和溶液 蒸发结晶
(二)1.溶质、溶剂种类 温度
2.(1)一定温度下 100 g 饱和 质量 定量
(2)易溶物质 可溶物质 微溶物质 难溶物质
3.(2)增大 减小
4.(1)溶解度 温度 (2)①增大 硝酸钾 硝酸钠 ②不大 ③减小 氢氧化钙
(3)①蒸发 氯化钠 ②降温 硝酸钾
(三)1.溶解 过滤 蒸发结晶
①搅拌,加速溶解 引流,防止液滴溅出 搅拌,使受热均匀,防止液体溅出 ②有大量晶体析出(或有少量液体剩余)时
2. SO42- Ca2+ Mg2+ 氯化钡 氢氧化钠 盐酸
3.调味品 制烧碱
三、(一)1.氯化钠、二氧化碳 氨 氨碱法 ①氧化钙 ②二氧化碳
③氨气 (1)NaCl+NH3+H2O+CO2NH4Cl+NaHCO3 (2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
2.纯碱 苏打 白 易 碱 小苏打 NaHCO3 白 易 分解 二氧化碳 发酵粉 胃酸过多
(二)1.指示剂 红
2.酸 Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑
3.氢氧化钙 Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH
4.氯化钡 Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl
(三)离子相互结合 沉淀 气体 水
跟踪练习
1.(1)cba(或bca或bac) (2)富集、提纯MgCl2 (3)促进碳酸氢钠的生成与析出 NaCl+H2O+CO2+NH3NH4Cl+NaHCO3 (4)置换反应
解析:(1)过量的碳酸钠溶液除去的是氯化钡和氯化钙,过量的氯化钡溶液除去的是硫酸钠,过量的氢氧化钠溶液是为了除去氯化镁,因此,应先加入氯化钡溶液后加入碳酸钠溶液,而氢氧化钠溶液则不考虑其顺序先后,故加入的顺序可为cba或bca或bac。(2)母液中氯化镁的含量较低,通过加入氢氧化钙、稀盐酸可得到含量较高的氯化镁溶液,使镁离子富集,便于提纯。(3)增大反应物的浓度会加快反应速率,氯化钠、水、二氧化碳与氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵,吸收的二氧化碳越多,生成的碳酸氢钠越多,因此饱和食盐水中通入氨气后,使溶液呈碱性,更利于二氧化碳的吸收,促使生成更多的碳酸氢钠。(4)置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,流程图中涉及的化学反应中,反应物均没有单质参与,因此不涉及置换反应。
2.D 解析:t1 ℃时,a、c两物质的溶解度相等,在该温度时,两物质的饱和溶液中溶质的质量分数相同,即20 g/(100 g+20 g)×100%≈16.7%,A错误。c物质的溶解度随温度的升高而减小,将c物质的不饱和溶液变成饱和溶液可采用增加溶质、升高温度等方法,B错误。a、b两物质的饱和溶液从t2 ℃降温至t 1 ℃时,得到的是两者的饱和溶液,由于在t 1 ℃时b的溶解度大于a的溶解度,因此所得饱和溶液的溶质质量分数大小为aa>c,C错误。t 3 ℃时,a的溶解度为50 g,150 g a物质的饱和溶液中溶质是50 g,溶剂是100 g,t 1 ℃时,a的溶解度为20 g,因此将150 g a物质的饱和溶液从t 3 ℃降温至t 1 ℃,析出溶质的质量为50 g-20 g=30 g,D正确。
3.【实验探究】(1)碱性 3号饱和石灰水 (2)①稀盐酸 ②5.3
③Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl (3)Na2CO3、NaHCO3 【实验反思】AB
解析:【实验探究】(1)3、4、5号溶液能使酚酞试液变红色,说明三种溶液均呈碱性;呈碱性的溶液是氢氧化钠溶液、饱和石灰水、碳酸钠溶液,由于4号与5号溶液中均含有钠元素,因此3号应该是饱和石灰水。(2)①2号与7号不能使酚酞变色,故二者分别是稀盐酸和氯化钙溶液中的一种,能与稀盐酸反应生成气体且与氯化钙反应生成沉淀的是碳酸钠溶液,故5号是碳酸钠溶液,则4号是氢氧化钠溶液。b点表示碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应,0.22 g是生成的二氧化碳的质量,根据Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑ +H2O中二氧化碳与氯化氢的质量关系可计算出参加反应的氯化氢为0.365 g,由于2号和7号溶液的溶质质量分数均为10%,则反应的稀盐酸为3.65 g,即7号溶液为稀盐酸。②依据化学方程式中二氧化碳与碳酸钠的质量关系可计算出参加反应的碳酸钠的质量为0.53 g,则对应碳酸钠溶液的质量为0.53 g/10%=5.3 g。③h→k段的pH没有变化,表示碳酸钠与氯化钙的反应,二者反应生成碳酸钙和氯化钠,其化学方程式为Na2CO3+CaCl2CaCO3↓ +2NaCl。(3)依据题给资料可知,若氢氧化钙与碳酸氢钠恰好完全反应时,溶质是氢氧化钠;当氢氧化钙过量时,滤液中溶质是氢氧化钠和氢氧化钙;当碳酸氢钠过量时,生成的氢氧化钠不足以消耗过量的碳酸氢钠时,滤液中溶质是碳酸钠和碳酸氢钠;当碳酸氢钠过量时,生成的氢氧化钠和碳酸氢钠反应后有剩余时,滤液中溶质是氢氧化钠和碳酸钠;当生成的氢氧化钠和剩余的碳酸氢钠恰好完全反应时,滤液中溶质是碳酸钠。【实验反思】5号试剂是碳酸钠溶液,若为部分变质的氢氧化钠溶液,则消耗的稀盐酸中HCl与生成二氧化碳的质量比不可能为73∶44,A错误。通过实验过程中的现象分析,可确定各瓶中的试剂,能够完成实验目的①,B错误。图2中b→c段反应过程是碳酸钠溶液和氯化钙反应,pH保持不变,C正确。依据题给资料可知,碳酸氢钠与酸、碱均能发生反应,D正确。
4.A 解析:pH为13的溶液显碱性,溶液中含有大量的OH-;溶液呈无色透明,不能含有呈明显颜色的铜离子、铁离子和亚铁离子等。A中含有氢离子,能与氢氧根离子反应生成水,但是溶液仍是无色透明的,A符合题意。B中Mg2+和溶液中的OH-结合生成氢氧化镁沉淀,C中Cu2+显蓝色且Cu2+和溶液中的OH-结合生成氢氧化铜蓝色沉淀,D中Ba2+和SO42-结合生成白色沉淀,B、C、D不符合题意。
5.BD 解析:固体样品加水溶解后得到白色沉淀和无色溶液,故原固体中一定不含硝酸铜。碳酸盐能与酸反应生成二氧化碳,白色沉淀a加入稀硝酸后生成气体,说明原固体中一定存在碳酸钙,二氧化碳的质量为0.44 g,依据化学方程式CaCO3+2HNO3Ca(NO3)2+H2O+CO2↑计算可知,碳酸钙的质量为1 g,则白色沉淀a中一定含氢氧化镁,则原固体中一定存在氢氧化钠和硝酸镁,A错误。无色溶液加入过量氢氧化钡后生成白色沉淀b,白色沉淀b加入过量稀硝酸后,沉淀b部分溶解,说明白色沉淀b中一定含有硫酸钡,则原固体中一定存在硫酸钠,综上所述,原固体中一定存在氢氧化钠、硫酸钠、硝酸镁和碳酸钙,一定不存在硝酸铜,B正确、C错误。沉淀b中加入硝酸后溶解的只能是氢氧化镁,若用硝酸钡溶液代替氢氧化钡溶液,则沉淀只能是BaSO4,所以根据生成沉淀的现象就可以确定该样品的组成,不需要步骤④,D正确。
6.D 解析:浓硫酸具有吸水性,可除去氧气中的水蒸气,A正确;活性炭具有吸附性,能除去水中的色素和异味,B正确;氯酸钾加热后分解生成氯化钾,用加热的方法可除去氯化钾中的氯酸钾,C正确;硝酸铵与氢氧化钙反应生成氨气、硝酸钙和水,引入新的杂质,违背除杂原则,D错误。
7.A 解析:氯化钠溶于水温度几乎不变,氢氧化钠溶于水温度升高,硝酸铵溶于水温度降低,A正确;二氧化碳和氮气都能使燃着的木条熄灭,不能鉴别,B错误;氢氧化钡溶液只与硫酸钾溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,与氯化钾和硝酸钾均不反应,C错误;二氧化碳只与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,与氢氧化钠和氢氧化钾溶液反应但都没有明显现象,D错误。
8.A 解析:粗盐溶解时,加太多的水会导致蒸发时间较长,且造成能源浪费,A错误。粗盐中难溶性杂质的去除实验中,玻璃棒的作用分别是:①溶解:搅拌,加速溶解;②过滤:引流;③蒸发:搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅;④计算产率:转移精盐,B正确。粗盐经过溶解、过滤、蒸发、结晶,可以除去不溶性杂质,可溶性杂质不能除去,C正确。当蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用余热使滤液蒸干,D正确。
教学反思
相关资料
更多