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1、
分類匯編:海水曬鹽與海水制堿
1.(2018天津)(1)下圖是利用海水提取粗鹽的過程:
上圖中①是________池?(填“蒸發(fā)”或“冷卻”)。
(2)粗鹽中含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4和泥沙,某同學將該粗鹽樣品進行提純。
①將樣品加適量水溶解,然后進行________,除去泥沙等難溶性雜質,得到澄清溶液;
②向所得的澄清溶液中依次加入稍過量的BaCl2溶液、NaOH溶液和________溶液,除去生成的沉淀后,再滴加稍過量的稀鹽酸,得到較純掙的NaCl溶液;
③蒸發(fā)溶液,得到較多氯化鈉固體時停止加熱,他注意到不能立即把________直接放在實驗臺上,以免
2、燙壞實驗臺。
(3)另一同學用所得的氯化鈉和蒸餾水配制溶質質量分數(shù)為6%的氯化鈉溶液。配制步驟:①稱量和量?、谌芙猗塾嬎恽苎b入試劑瓶貼好標簽。配制上述溶液的正確順序是________(填序號)。
【答案】 (1). 蒸發(fā) (2). 過濾 (3). Na2CO3 (4). 蒸發(fā)皿 (5). ③①②④
【解析】(1)從海水提取粗鹽,是利用蒸發(fā)結晶的原理,故填蒸發(fā)。(2)①通過過濾可除去難溶性的固體物質,得到澄清的溶液。②加入稍過量的BaCl2溶液目的是除盡Na2SO4,加入過量的NaOH溶液目的是除盡MgCl2溶液,然后加入Na2CO3溶液除盡CaCl2、過量的
3、BaCl2,再滴加稍過量的稀鹽酸,得到較純掙的NaCl溶液。③剛剛停止加熱,蒸發(fā)皿的溫度較高,不能直接放在實驗臺上,以免燙壞實驗臺。(3)用固體配制溶液的操作步驟是計算、稱量和量取、溶解、裝入試劑瓶貼好標簽,故選③①②④。
2.(2018威海)柔之力——神奇的水溶液
水在生活、生產(chǎn)和科學實驗中應用廣泛。巖石圈約有四分之三被水覆蓋,其中的某些物質被水溶解,其隨水的天然循環(huán)在水圈中富集,富集后的物質可能再次沉積到巖石圈。下圖是氯化鈉和碳酸鈉的溶解度曲線。據(jù)圖回答下列問題:
(1)青海湖區(qū)的人們有一種經(jīng)驗,冬天撈“堿”、夏天曬鹽,這里的“堿”指純堿,鹽指氯化鈉,他們所依據(jù)的原理是_____
4、_______。
(2)純堿是一種重要的化工原料,但僅用物理方法從鹽湖中“撈堿”遠遠不能滿足需求,工業(yè)上主要利用從水圈中獲得的食鹽來制備純堿,其反應的化學方程式是____、_______。
(3)為確定某白色固體是碳酸鈉還是氯化鈉,在20℃時,取2.5g樣品加入盛有10g水的燒杯中,充分攪拌后現(xiàn)象如圖3所示,則固體粉末是________。若將該溶液升溫到40℃時,則所得溶液溶質質量分數(shù)為__________。
【答案】 (1). 氯化鈉溶解度受溫度影響較小,夏天溫度高,加快水分蒸發(fā),氯化鈉容易結晶析出。碳酸鈉溶解度受溫度影響較大,冬天溫度低,易結晶析出。 (2). NaC
5、l+NH3 +CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl (3). 2 NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+H2O (4). Na2CO3 (5). 20%
【解析】(1)冬天撈“堿”、夏天曬鹽所依據(jù)的原理是:氯化鈉的溶解度受溫度影響較小,夏天溫度高,加快水分蒸發(fā),氯化鈉容易結晶析出。碳酸鈉的溶解度受溫度影響較大,冬天溫度低,碳酸鈉的溶解度較小,易結晶析出。(2) 食鹽制備純堿的化學方程式:NaCl+NH3 +CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+H2O。(3)20℃時,碳酸鈉的溶解度是21.5g,則該溫度時,10g水中最
6、多能溶解2.15g,20℃時,氯化鈉的溶解度是36.3g,則10g水最多能溶解3.63g,現(xiàn)在取2.5g樣品加入盛有10g水的燒杯中,有部分固體物質沒有溶解,說明該物質是碳酸鈉。40℃時,碳酸鈉的溶解度是49g,則10g水中最多能溶解4.9g碳酸鈉,所以2.5g樣品全部溶解,所得溶液的溶質質量分數(shù)為:×100%=20%
3.(2018濰坊)侯德榜是我國著名的化學家,發(fā)明了侯氏制堿法,為純堿和氮肥工業(yè)技術的發(fā)展作出了杰出的貢獻。工業(yè)上以半水煤氣(主要成分是N2、H2、CO、CO2和H2O)、食鹽等為原料制取純堿的流程如下:
(1)流程中循環(huán)利用的物質有H2O和 CO2 。
(2)步驟Ⅰ
7、中,在使用銅催化劑和加熱條件下,半水煤氣主要成分間發(fā)生反應實現(xiàn)了CO轉化,化學方程式是 CO+H2OCO2+H2 。
(3)實驗室從混合氣體H2、N2、CO2中分離出CO2的實驗裝置如圖所示。廣口瓶和分液瀾斗中盛放的藥品分別是 氫氧化鈉溶液 、 稀硫酸 。
(4)除去純堿中少量碳酸氯鈉雜質的方法是 加熱 。
(5)純堿用途廣泛。工業(yè)上可用廢堿渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸廠尾氣中的SO2制備無水Na2SO3,達到減少污染、節(jié)約資源的目的。反應過程中溶液組成變化如圖2所示。
①吸收初期(圖中3A點以前)反應的化學方程式為 2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3
8、。
②不斷通入SO2,最終產(chǎn)物是 NaHSO3 。
解析:(1)據(jù)圖可以看出,流程中循環(huán)利用的物質有H2O和CO2,故填:CO2。
(2)步驟Ⅰ中,在使用銅催化劑和加熱條件下,半水煤氣中一氧化碳和水發(fā)生反應生成二氧化碳和氫氣,實現(xiàn)了CO轉化,化學方程式為CO+H2OCO2+H2,故填:CO+H2OCO2+H2。
(3)要從混合氣體H2、N2、CO2中分離出CO2,需要先將氫氧化鈉吸收掉,使用的藥品是氫氧化鈉溶液,然后將二氧化碳釋放出了,使用的是稀硫酸,故廣口瓶和分液漏斗中盛放的藥品分別是氫氧化鈉溶液、稀硫酸,故填:氫氧化鈉溶液;稀硫酸。
(4)碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差,故除去純堿中少量碳酸
9、氯鈉雜質可以采用加熱的方法,故填:加熱。
(5)①吸收初期是碳酸鈉、二氧化硫和水反應生成碳酸氫鈉和亞硫酸鈉,反應的化學方程式為2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3,故填:2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3。
②不斷通入SO2,最終產(chǎn)物是亞硫酸氫鈉,故填:NaHSO3。
4.(2018福建)《四川鹽法志》記載,“敞鍋熬鹽”主要步驟為:①將黃鹵和黑鹵按比例混合;②放入敞口鍋中加熱濃縮,析出粗鹽;③用“花水”沖洗粗鹽得精品鹽。
(1)步驟①中,黃鹵所含雜質BaCl2和黑鹵所含雜質MgSO4反應生成白色沉淀。該反應的化學方程式為______
10、____________。
(2)步驟②中,析出粗鹽的過程稱為___________________。
(3)步驟③用“花水”沖洗粗鹽,既可除去表面的MgSO4和MgCl2雜質,又不損失NaCl。則“花水”應當是____________(填標號)。
A.蒸餾水B.飽和NaCl溶液C.飽和NaOH溶液D.飽和BaCl2溶液
(4)將60kg含10%NaCl的黃鹵和40kg含15%NaCl的黑鹵混合,經(jīng)“敞鍋熬鹽”制得的粗鹽中NaCl的質量最多為__________________。
【答案】 (1). BaCl2+ MgSO4=Ba SO4↓+Mg Cl2 (2). 蒸發(fā)結
11、晶 (3). B (4). 12
【解析】(1)根據(jù)氯化鋇和硫酸鎂反應生成硫酸鋇和氯化鎂解答;(2)根據(jù)蒸發(fā)結晶解答;(3)根據(jù)既可除去表面的MgSO4和MgCl2雜質,又不損失NaCl分析解答;(4)根據(jù)計算解答。(1)氯化鋇和硫酸鎂反應生成硫酸鋇和氯化鎂,反應的化學方程式為BaCl2+ MgSO4=Ba SO4↓+Mg Cl2;(2)步驟②中,析出粗鹽的過程稱為蒸發(fā)結晶;(3) A、蒸餾水沖洗會損失NaCl,錯誤;B、飽和NaCl溶液沖洗既可除去表面的MgSO4和MgCl2雜質,又不損失NaCl,正確;C、飽和NaOH溶液沖洗會損失NaCl,錯誤;D、飽和BaCl2溶液沖洗會
12、損失NaCl,錯誤。故選B;(4) 制得的粗鹽中NaCl的質量最多為60kg×10%+40kg×15%=12kg。
5.(2018濟寧)海水曬制粗鹽的主要成分為NaCl,還含有少量的MgCl2;、CaCl2、MgSO4、泥沙等雜質。下面是由粗鹽獲取較純凈精鹽的一種方法:
請分析上面流程圖示,回答:
(1)為除去MgCl2、CaCl2、MgSO4可溶性雜質,操作I中依次加入的物質(過量)和順序,合理的是 AD??;
A.NaOH、BaCl2、Na2CO3
B.Ba(NO3)2、Na2CO3、NaOH
C.Na2CO3、BaCl2、NaOH
D.BaCl2、NaOH、Na2CO3
13、
(2)操作I過量加入各物質的目的是 使欲除去的物質完全反應??;
(3)為獲取較純凈精鹽,操作I的具體方法是 邊加入除雜試劑邊用玻璃棒攪拌 。
【解析】(1)A.加入氫氧化鈉可以除去氯化鎂和硫酸鎂,加入氯化鋇可以除去反應生成的硫酸鈉,加入碳酸鈉可以產(chǎn)生氯化鈣和過量的氯化鋇,該選項順序合理;B.加入硝酸鋇可以除去硫酸鎂,但是帶入新的雜質硝酸鎂,帶入的硝酸根離子無法除去,該選項順序不合理;C.加入碳酸鈉可以除去氯化鈣,加入氯化鋇可以產(chǎn)生硫酸鎂,但是過量的氯化鋇無法除去,該選項順序不合理;D.加入氯化鋇可以除去硫酸鎂,加入氫氧化鎂可以除去氯化鎂,加入碳酸鈉可以除去氯化鈣和過量的氯化鋇,該選項順序
14、合理。(2)操作I過量加入各物質的目的是使欲除去的物質完全反應。(3)為獲取較純凈精鹽,操作I的具體方法是邊加入除雜試劑邊用玻璃棒攪拌,使反應物充分反應。
6.(2018 棗莊 )海洋是個巨大的寶藏。人類利用海洋化學資源大體上經(jīng)歷了如圖1所示幾個階段。
(1)海水經(jīng)日曬蒸發(fā)水分,變?yōu)轱柡腿芤?,再曬析出食鹽,這一過程叫 蒸發(fā)結晶 ,這樣得到的是“粗鹽”,不僅含有泥沙,還含有Ca2+、SO42﹣、Mg2+等為去除三種雜質離子,可向粗鹽水中依大加入過量的 BaCl2、NaOH、Na2CO3?。ㄌ罨瘜W式),過濾去除沉淀后再加入適量鹽酸,將溶液調(diào)至中性。
(2)氯堿工業(yè)基本流程(圖2):
15、
由圖示可知工藝中可循環(huán)利用的物質是 NaCl 。
(3)海水提鎂流程:海水(MgCl2)氫氧化鎂氧化鎂鎂,寫出其中任一個反應的化學方程式 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 ,提取氯化鎂歷經(jīng) a、b兩步轉換的目的是 獲得比較純凈的氧化鎂 。
(4)下列方法中能淡化海水的是 C?。ㄌ钭帜福?。
A.過濾法 B.沉淀法 C.多級閃急蒸餾法 D.分解法
【解析】(1)海水經(jīng)日曬蒸發(fā)水分,變?yōu)轱柡腿芤海贂裎龀鍪雏},這一過程是蒸發(fā)水分析出晶體,叫蒸發(fā)結晶,這樣得到的是“粗鹽”,含有Ca2+、SO42﹣、Mg2+等為去除三種雜質離子,要除去這些雜
16、質離子,加入的試劑要注意后加入的試劑需要把先加入的過量的試劑除去,故可向粗鹽水中依大加入過量的 BaCl2、NaOH、Na2CO3;過濾去除沉淀后再加入適量鹽酸,將溶液調(diào)至中性。(2)根據(jù)圖示可以看出,該工藝中可循環(huán)利用的物質是氯化鈉。(3)海水提鎂中氯化鎂能與氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣,化學方程式為MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2,提取氯化鎂歷經(jīng) a、b兩步轉換是為了獲得比較純凈的氧化鎂。(4)多級閃急蒸餾法能淡化海水。
7.(2018海南)三沙市是我國位置最南、總面積最大(含海域)、陸地面積最小的地級市。
(1)永興島上的飲用水主要利用海水淡化膜對海水
17、進行二級 脫鹽后獲得。分離原理如圖所示,該原理與化學實驗中常見的_____操作相似;
(2)三沙海域的海水鹽度高,從海水中獲取食鹽的方法是_____;
(3)海水提取粗鹽后的母液還可以用來提取金屬鎂,其流程如下:
該流程中,溶液 A 為_____,其中沒有發(fā)生的基本反應類型為_____。
【答案】 (1). 過濾 (2). 蒸發(fā)結晶或蒸發(fā)溶劑 (3). 稀鹽酸 (4). 化合反應和置換反應
【解析】(1)海水淡化膜對海水進行二級脫鹽的原理與過濾操作相似;(2)將海水經(jīng)蒸發(fā)結晶可獲得食鹽;(3)第1步反應的化學方程式為Ca(OH)2+MgCl2═Mg(O
18、H)2↓+2CaCl2,屬于復分解反應,再將Mg(OH)2↓和鹽酸反應生成氯化鎂溶液和水,屬于復分解反應,最后將氯化鎂通電后分解,屬于分解反應;整個流程中涉及到分解反應、化合反應和復分解反應,沒有涉及基本反應類型是置換反應、化合反應。
8.(2018青島)侯氏制堿法生產(chǎn)的碳酸鈉中常含有少量的氯化鈉?,F(xiàn)有碳酸鈉和氯化鈉的混合物樣品 12.5 g,將其放入干凈的燒杯中,加入 100 g 水,使其完全溶解。向所得溶液中加入溶 質質量分數(shù)為 7.3%的稀鹽酸,燒杯中溶液的質量與加入稀鹽酸的質量關系曲線如圖所示。請回答下列問題。
(1)B 點時,燒杯中溶液里存在的陽離子為_____(填寫離子符號
19、)。
(2)在碳酸鈉和氯化鈉的混合物樣品中,含碳酸鈉的質量為_____(結果精確至 0.1 g)。
(3)A 點時,求此溫度下所得不飽和溶液中溶質質量分數(shù)_______(寫出具體計算過程,計算結果精確至0.1%)。
【答案】 (1). Na+、H+; (2). 10.6g; (3). 6.5%
【解析】根據(jù)B點時鹽酸過量分析解答;根據(jù)反應的化學方程式計算解答。(1)由圖可知,當?shù)稳胂←}酸至B點時,加入的稀鹽酸過量。燒杯中溶液里的溶質為NaCl、HCl,故存在的陽離子為Na+、H+;(2)由圖可知,當?shù)稳胂←}酸至A點時,加入的稀鹽酸恰好與碳酸鈉完全反應。設樣品中
20、碳酸鈉的質量為x,生成氯化鈉的質量為y,二氧化碳的質量為z。
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)當?shù)稳胂←}酸至A點時,所得不飽和溶液中溶質質量為12.5g+11.7g-10.6g=13.6g;所得不飽和溶液中溶質質量為100g+12.5g+100g-4.4g=208.1g;所得不飽和溶液中溶質質量分數(shù)為×100%=6.5%。
答:(2)在碳酸鈉和氯化鈉的混合物樣品中,含碳酸鈉的質量為10.6g; (3)A 點時,求此溫度下所得不飽和溶液中溶質質量分數(shù)為6.5%。
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