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- 2021-05-13 发布
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分类汇编:海水晒盐与海水制碱
1.(2019天津)(1)下图是利用海水提取粗盐的过程:
上图中①是________池 (填“蒸发”或“冷却”)。
(2)粗盐中含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4和泥沙,某同学将该粗盐样品进行提纯。
①将样品加适量水溶解,然后进行________,除去泥沙等难溶性杂质,得到澄清溶液;
②向所得的澄清溶液中依次加入稍过量的BaCl2溶液、NaOH溶液和________溶液,除去生成的沉淀后,再滴加稍过量的稀盐酸,得到较纯挣的NaCl溶液;
③蒸发溶液,得到较多氯化钠固体时停止加热,他注意到不能立即把________直接放在实验台上,以免烫坏实验台。
(3)另一同学用所得的氯化钠和蒸馏水配制溶质质量分数为6%的氯化钠溶液。配制步骤:①称量和量取②溶解③计算④装入试剂瓶贴好标签。配制上述溶液的正确顺序是________(填序号)。
【答案】 (1). 蒸发 (2). 过滤 (3). Na2CO3 (4). 蒸发皿 (5). ③①②④
【解析】(1)从海水提取粗盐,是利用蒸发结晶的原理,故填蒸发。(2)①通过过滤可除去难溶性的固体物质,得到澄清的溶液。②加入稍过量的BaCl2溶液目的是除尽Na2SO4,加入过量的NaOH溶液目的是除尽MgCl2溶液,然后加入Na2CO3溶液除尽CaCl2、过量的BaCl2,再滴加稍过量的稀盐酸,得到较纯挣的NaCl溶液。③刚刚停止加热,蒸发皿的温度较高,不能直接放在实验台上,以免烫坏实验台。(3)用固体配制溶液的操作步骤是计算、称量和量取、溶解、装入试剂瓶贴好标签,故选③①②④。
2.(2019威海)柔之力——神奇的水溶液
水在生活、生产和科学实验中应用广泛。岩石圈约有四分之三被水覆盖,其中的某些物质被水溶解,其随水的天然循环在水圈中富集,富集后的物质可能再次沉积到岩石圈。下图是氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线。据图回答下列问题:
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(1)青海湖区的人们有一种经验,冬天捞“碱”、夏天晒盐,这里的“碱”指纯碱,盐指氯化钠,他们所依据的原理是____________。
(2)纯碱是一种重要的化工原料,但仅用物理方法从盐湖中“捞碱”远远不能满足需求,工业上主要利用从水圈中获得的食盐来制备纯碱,其反应的化学方程式是____、_______。
(3)为确定某白色固体是碳酸钠还是氯化钠,在20℃时,取2.5g样品加入盛有10g水的烧杯中,充分搅拌后现象如图3所示,则固体粉末是________。若将该溶液升温到40℃时,则所得溶液溶质质量分数为__________。
【答案】 (1). 氯化钠溶解度受温度影响较小,夏天温度高,加快水分蒸发,氯化钠容易结晶析出。碳酸钠溶解度受温度影响较大,冬天温度低,易结晶析出。 (2). NaCl+NH3 +CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl (3). 2 NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+H2O (4). Na2CO3 (5). 20%
【解析】(1)冬天捞“碱”、夏天晒盐所依据的原理是:氯化钠的溶解度受温度影响较小,夏天温度高,加快水分蒸发,氯化钠容易结晶析出。碳酸钠的溶解度受温度影响较大,冬天温度低,碳酸钠的溶解度较小,易结晶析出。(2) 食盐制备纯碱的化学方程式:NaCl+NH3 +CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+H2O。(3)20℃时,碳酸钠的溶解度是21.5g,则该温度时,10g水中最多能溶解2.15g,20℃时,氯化钠的溶解度是36.3g,则10g水最多能溶解3.63g,现在取2.5g样品加入盛有10g水的烧杯中,有部分固体物质没有溶解,说明该物质是碳酸钠。40
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℃时,碳酸钠的溶解度是49g,则10g水中最多能溶解4.9g碳酸钠,所以2.5g样品全部溶解,所得溶液的溶质质量分数为:×100%=20%
3.(2019潍坊)侯德榜是我国著名的化学家,发明了侯氏制碱法,为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献。工业上以半水煤气(主要成分是N2、H2、CO、CO2和H2O)、食盐等为原料制取纯碱的流程如下:
(1)流程中循环利用的物质有H2O和 CO2 。
(2)步骤Ⅰ中,在使用铜催化剂和加热条件下,半水煤气主要成分间发生反应实现了CO转化,化学方程式是 CO+H2OCO2+H2 。
(3)实验室从混合气体H2、N2、CO2中分离出CO2的实验装置如图所示。广口瓶和分液瀾斗中盛放的药品分别是 氢氧化钠溶液 、 稀硫酸 。
(4)除去纯碱中少量碳酸氯钠杂质的方法是 加热 。
(5)纯碱用途广泛。工业上可用废碱渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3,达到减少污染、节约资源的目的。反应过程中溶液组成变化如图2所示。
①吸收初期(图中3A点以前)反应的化学方程式为 2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3 。
②不断通入SO2,最终产物是 NaHSO3 。
解析:(1)据图可以看出,流程中循环利用的物质有H2O和CO2,故填:CO2。
(2)步骤Ⅰ中,在使用铜催化剂和加热条件下,半水煤气中一氧化碳和水发生反应生成二氧化碳和氢气,实现了CO转化,化学方程式为CO+H2OCO2+H2,故填:CO+H2OCO2+H2。
(3)要从混合气体H2、N2、CO2中分离出CO2,需要先将氢氧化钠吸收掉,使用的药品是氢氧化钠溶液,然后将二氧化碳释放出了,使用的是稀硫酸,故广口瓶和分液漏斗中盛放的药品分别是氢氧化钠溶液、稀硫酸,故填:氢氧化钠溶液;稀硫酸。
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(4)碳酸氢钠热稳定性差,故除去纯碱中少量碳酸氯钠杂质可以采用加热的方法,故填:加热。
(5)①吸收初期是碳酸钠、二氧化硫和水反应生成碳酸氢钠和亚硫酸钠,反应的化学方程式为2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3,故填:2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3。
②不断通入SO2,最终产物是亚硫酸氢钠,故填:NaHSO3。
4.(2019福建)《四川盐法志》记载,“敞锅熬盐”主要步骤为:①将黄卤和黑卤按比例混合;②放入敞口锅中加热浓缩,析出粗盐;③用“花水”冲洗粗盐得精品盐。
(1)步骤①中,黄卤所含杂质BaCl2和黑卤所含杂质MgSO4反应生成白色沉淀。该反应的化学方程式为__________________。
(2)步骤②中,析出粗盐的过程称为___________________。
(3)步骤③用“花水”冲洗粗盐,既可除去表面的MgSO4和MgCl2杂质,又不损失NaCl。则“花水”应当是____________(填标号)。
A.蒸馏水B.饱和NaCl溶液C.饱和NaOH溶液D.饱和BaCl2溶液
(4)将60kg含10%NaCl的黄卤和40kg含15%NaCl的黑卤混合,经“敞锅熬盐”制得的粗盐中NaCl的质量最多为__________________。
【答案】 (1). BaCl2+ MgSO4=Ba SO4↓+Mg Cl2 (2). 蒸发结晶 (3). B (4). 12
【解析】(1)根据氯化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡和氯化镁解答;(2)根据蒸发结晶解答;(3)根据既可除去表面的MgSO4和MgCl2杂质,又不损失NaCl分析解答;(4)根据计算解答。(1)氯化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡和氯化镁,反应的化学方程式为BaCl2+ MgSO4=Ba SO4↓+Mg Cl2;(2)步骤②中,析出粗盐的过程称为蒸发结晶;(3) A、蒸馏水冲洗会损失NaCl,错误;B、饱和NaCl溶液冲洗既可除去表面的MgSO4和MgCl2杂质,又不损失NaCl,正确;C、饱和NaOH溶液冲洗会损失NaCl,错误;D、饱和BaCl2溶液冲洗会损失NaCl,错误。故选B;(4) 制得的粗盐中NaCl的质量最多为60kg×10%+40kg×15%=12kg。
5.(2019济宁)海水晒制粗盐的主要成分为NaCl,还含有少量的MgCl2;、CaCl2、MgSO4、泥沙等杂质。下面是由粗盐获取较纯净精盐的一种方法:
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请分析上面流程图示,回答:
(1)为除去MgCl2、CaCl2、MgSO4可溶性杂质,操作I中依次加入的物质(过量)和顺序,合理的是 AD ;
A.NaOH、BaCl2、Na2CO3
B.Ba(NO3)2、Na2CO3、NaOH
C.Na2CO3、BaCl2、NaOH
D.BaCl2、NaOH、Na2CO3
(2)操作I过量加入各物质的目的是 使欲除去的物质完全反应 ;
(3)为获取较纯净精盐,操作I的具体方法是 边加入除杂试剂边用玻璃棒搅拌 。
【解析】(1)A.加入氢氧化钠可以除去氯化镁和硫酸镁,加入氯化钡可以除去反应生成的硫酸钠,加入碳酸钠可以产生氯化钙和过量的氯化钡,该选项顺序合理;B.加入硝酸钡可以除去硫酸镁,但是带入新的杂质硝酸镁,带入的硝酸根离子无法除去,该选项顺序不合理;C.加入碳酸钠可以除去氯化钙,加入氯化钡可以产生硫酸镁,但是过量的氯化钡无法除去,该选项顺序不合理;D.加入氯化钡可以除去硫酸镁,加入氢氧化镁可以除去氯化镁,加入碳酸钠可以除去氯化钙和过量的氯化钡,该选项顺序合理。(2)操作I过量加入各物质的目的是使欲除去的物质完全反应。(3)为获取较纯净精盐,操作I的具体方法是边加入除杂试剂边用玻璃棒搅拌,使反应物充分反应。
6.(2019 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1所示几个阶段。
(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 蒸发结晶 ,这样得到的是“粗盐”,不仅含有泥沙,还含有Ca2+、SO42﹣、Mg2+
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等为去除三种杂质离子,可向粗盐水中依大加入过量的 BaCl2、NaOH、Na2CO3 (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(图2):
由图示可知工艺中可循环利用的物质是 NaCl 。
(3)海水提镁流程:海水(MgCl2)氢氧化镁氧化镁镁,写出其中任一个反应的化学方程式 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 ,提取氯化镁历经 a、b两步转换的目的是 获得比较纯净的氧化镁 。
(4)下列方法中能淡化海水的是 C (填字母)。
A.过滤法 B.沉淀法 C.多级闪急蒸馏法 D.分解法
【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”,含有Ca2+、SO42﹣、Mg2+等为去除三种杂质离子,要除去这些杂质离子,加入的试剂要注意后加入的试剂需要把先加入的过量的试剂除去,故可向粗盐水中依大加入过量的 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。
7.(2019海南)三沙市是我国位置最南、总面积最大(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。分离原理如图所示,该原理与化学实验中常见的_____操作相似;
(2)三沙海域的海水盐度高,从海水中获取食盐的方法是_____;
(3)海水提取粗盐后的母液还可以用来提取金属镁,其流程如下:
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该流程中,溶液 A 为_____,其中没有发生的基本反应类型为_____。
【答案】 (1). 过滤 (2). 蒸发结晶或蒸发溶剂 (3). 稀盐酸 (4). 化合反应和置换反应
【解析】(1)海水淡化膜对海水进行二级脱盐的原理与过滤操作相似;(2)将海水经蒸发结晶可获得食盐;(3)第1步反应的化学方程式为Ca(OH)2+MgCl2═Mg(OH)2↓+2CaCl2,属于复分解反应,再将Mg(OH)2↓和盐酸反应生成氯化镁溶液和水,属于复分解反应,最后将氯化镁通电后分解,属于分解反应;整个流程中涉及到分解反应、化合反应和复分解反应,没有涉及基本反应类型是置换反应、化合反应。
8.(2019青岛)侯氏制碱法生产的碳酸钠中常含有少量的氯化钠。现有碳酸钠和氯化钠的混合物样品 12.5 g,将其放入干净的烧杯中,加入 100 g 水,使其完全溶解。向所得溶液中加入溶 质质量分数为 7.3%的稀盐酸,烧杯中溶液的质量与加入稀盐酸的质量关系曲线如图所示。请回答下列问题。
(1)B 点时,烧杯中溶液里存在的阳离子为_____(填写离子符号)。
(2)在碳酸钠和氯化钠的混合物样品中,含碳酸钠的质量为_____(结果精确至 0.1 g)。
(3)A 点时,求此温度下所得不饱和溶液中溶质质量分数_______(写出具体计算过程,计算结果精确至0.1%)。
【答案】 (1). Na+、H+; (2). 10.6g; (3). 6.5%
【解析】根据B点时盐酸过量分析解答;根据反应的化学方程式计算解答。(1)由图可知,当滴入稀盐酸至B点时,加入的稀盐酸过量。烧杯中溶液里的溶质为NaCl、HCl,故存在的阳离子为Na+、H+;(2)由图可知,当滴入稀盐酸至A点时,加入的稀盐酸恰好与碳酸钠完全反应。设样品中碳酸钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y,二氧化碳的质量为z。
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Na2CO3 + 2HCl =2NaCl + H2O + CO2↑
106 73 117 44
x 100g×7.3% y z
x=10.6g
y=11.7g
z=4.4g
(3)当滴入稀盐酸至A点时,所得不饱和溶液中溶质质量为12.5g+11.7g-10.6g=13.6g;所得不饱和溶液中溶质质量为100g+12.5g+100g-4.4g=208.1g;所得不饱和溶液中溶质质量分数为×100%=6.5%。
答:(2)在碳酸钠和氯化钠的混合物样品中,含碳酸钠的质量为10.6g; (3)A 点时,求此温度下所得不饱和溶液中溶质质量分数为6.5%。
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