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跨學(xué)科實踐活動08海洋資源的綜合利用與制鹽本實踐活動與“溶液”知識內(nèi)容緊密相連,主要包含以下4個活動任務(wù):任務(wù)一了解海洋中的資源;任務(wù)二從海水制取粗鹽;任務(wù)三從粗鹽制取精鹽;任務(wù)四了解氯化鈉的重要價值。中考的命題也是圍繞這幾個活動任務(wù)為命題情境,以化學(xué)學(xué)科知識如海洋資源的分類、溶液結(jié)晶的方法、粗鹽提純、氯化鈉的作用等為命題落腳點。在選擇題和填空題、探究題中均有所涉及。1.(2021·山東濱州·中考真題)浩瀚無際的海洋為人類提供了豐富的資源,下列有關(guān)海洋資源的敘述錯誤的是A.利用多級閃急蒸餾法可淡化海水B.利用錳結(jié)核可獲取多種金屬C.利用向海水中加入石灰乳的方法可以將海水中的Mg2+富集沉淀出來D.利用海底蘊藏的大量”可燃冰”作燃料,不會加劇溫室效應(yīng)【答案】D【詳解】A、淡化海水最常用的方法是多級閃急蒸餾法,故選項正確;B、錳結(jié)核是沉淀在大洋底的一種礦石,含有30多種金屬元素,所以利用錳結(jié)核可獲取多種金屬,故選項正確;C、石灰乳中含有大量的氫氧化鈣,含氫氧根離子,鎂離子與氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鎂沉淀,故選項正確;D、可燃冰主要成分為水合甲烷,燃燒會生成二氧化碳,會加劇溫室效應(yīng),故選項錯誤。故選D。2.(2024·山東威海·一模)海洋是巨大的資源寶庫,下列有關(guān)海洋資源的敘述正確的是A.利用多級閃急蒸餾法淡化海水屬于化學(xué)變化B.利用蒸發(fā)結(jié)晶法從海水中提取食鹽是物理變化C.可以利用降溫結(jié)晶法將海水中的分離出來D.大量利用海底“可燃冰”作燃料,不會加劇溫室效應(yīng)【答案】B【詳解】A、利用多級閃急蒸餾法淡化海水,過程中沒有新物質(zhì)的生成,屬于物理變化,故A錯誤;B、食鹽的溶解度隨溫度變化不大,可以使用蒸發(fā)結(jié)晶的方法提取食鹽,該過程中沒有新物質(zhì)的生成,屬于物理變化,故B正確;C、海水中除了含有氯化鎂還含有氯化鈣,兩者的溶解度均隨溫度的升高而增大,且受溫度影響較大,通過降溫結(jié)晶的方法無法的到純凈的氯化鎂,故C錯誤;D、可燃冰燃燒生成二氧化碳,會加劇溫室效應(yīng),故D錯誤。故選B。3.(21-22九年級上·山東濱州·期末)浩瀚無際的海洋為人類提供了豐富的資源,下列有關(guān)海洋資源的敘述錯誤的是A.利用多級閃急蒸餾法可淡化海水B.利用錳結(jié)核可獲取多種金屬C.利用海底蘊藏的大量“可燃冰”作燃料,不會加劇溫室效應(yīng)D.利用向海水中加入石灰乳的方法可以將海水中的Mg2+富集沉淀出來【答案】C【詳解】A、多級閃急蒸餾法是利用減壓時水的沸點降低,使熱鹽水依次流經(jīng)若干個壓力逐漸降低的閃蒸室,逐級蒸發(fā)降溫,再將水蒸氣冷凝成水,該方法能用來淡化海水,故A選項說法正確;B、錳結(jié)核又稱多金屬結(jié)核、錳礦球、錳礦團、錳瘤等,它是一種鐵、錳氧化物的集合體,它含有30多種金屬元素,利用錳結(jié)核可獲取多種金屬,故B選項說法正確;C、“可燃冰”的主要成分是甲烷的水合物,燃燒能生成二氧化碳,會加劇溫室效應(yīng),故C選項說法錯誤;D、石灰乳能與鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀,故D選項說法正確。故選:C【點睛】將海洋資源的綜合應(yīng)用、掌握堿的化學(xué)性質(zhì)、“可燃冰”的主要成分是甲烷的水合物等聯(lián)系到一起,突出了理論聯(lián)系實際。4.(19-20九年級上·山東濟南·期末)海洋是人類巨大的資源寶庫,下列有關(guān)海洋資源的敘述錯誤的是A.利用海水可以提取鎂鹽制鎂 B.海水中溶解鹽的質(zhì)量分數(shù)高達5%C.海底蘊藏著大量的不可再生能源 D.海洋中蘊含著豐富的海洋動力資源【答案】B【詳解】A、海水中含有大量的氯化鎂,可富集氯化鎂,利用電解熔融氯化鎂制取鎂,不符合題意;B、海水中能溶解很多鹽,如氯化鈉、氯化鎂等,溶解鹽的質(zhì)量分數(shù)高達3.5%,符合題意;C、海底蘊藏著大量的煤、石油、天然氣、可燃冰等不可再生能源,不符合題意;D、海洋中蘊含著豐富的海洋動力資源,如潮汐能等,不符合題意。故選B。5.(19-20九年級上·山東淄博·期末)下列利用海洋資源的做法不可取的是A.將海水引入鹽田進行曬鹽B.利用海水潮汐能發(fā)電C.工業(yè)廢水直排入海水中,將其稀釋D.合理開發(fā)利用海底“可燃冰”【答案】C【詳解】A、氯化鈉的溶解度受溫度影響不大,將海水引入鹽田進行蒸發(fā)結(jié)晶,得到鹽;故選項正確,但不符合題意;B、利用海水潮汐能發(fā)電,減少燃煤的使用,減少空氣污染;故選項正確,但不符合題意;C、工業(yè)廢水應(yīng)該處理達標(biāo)后直排入海水中;故選項錯誤,但符合題意;D、合理開發(fā)利用海底“可燃冰”,能緩解對化石燃料的依賴;故選項正確,但不符合題意;故選:C。6.(13-14九年級下·全國·課后作業(yè))海洋是人類巨大的資源寶庫,海洋資源的開發(fā)前景十分廣闊。下列有關(guān)海洋資源的敘述錯誤的是A.利用海水可以提取鎂鹽制取鎂B.海水中溶解鹽的質(zhì)量分數(shù)高達5%C.海底蘊藏著大量的煤、石油和天然氣D.海洋中蘊含著豐富的海洋動力資源【答案】B【詳解】A、海水中鎂的含量很高,除了氧和氫以外僅次于氯和鈉,利用海水可以提取鎂鹽制取鎂,選項A正確;B、海水中溶解有多種鹽類物質(zhì),如氯化鈉和氯化鎂等,世界大洋的平均鹽度約為3.5%,沒有5%,選項B錯誤;C、海底蘊藏著大量的錳結(jié)核、煤、石油、天然氣和可燃冰,選項C正確;D、海洋中蘊含著豐富的海洋動力資源,如潮汐能、波浪能等,選項D正確。故選B。7.(2024·廣東肇慶·二模)我國是背陸面海的海洋大國。進入新時代,建設(shè)海洋強國是實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的重大戰(zhàn)略任務(wù)。同學(xué)們圍繞了解海洋資源、海水制鹽、保護海洋資源開啟了項目性學(xué)習(xí)之旅。項目一:了解海洋資源(1)海洋孕育了地球上的生命,又給予豐富的資源。海水資源的綜合利用主要包括海水淡化、海水曬鹽、從海水中提取化工產(chǎn)品等。海洋中還蘊藏著豐富的石油資源,石油屬于(填“可再生”或“不可再生”)能源。項目二:海水制鹽【進行實驗】(2)同學(xué)們?nèi)〔糠趾K舭l(fā)結(jié)晶后,在實驗室利用分離出的粗鹽(雜質(zhì)為MgCl2和CaCl2)提純精鹽。實驗步驟實驗現(xiàn)象①取部分粗鹽于燒杯中,加一定量的水溶解,向盛有粗鹽水的燒杯中加入過量溶液產(chǎn)生白色沉淀②再向燒杯中加入過量碳酸鈉溶液白色沉淀增多③過濾,向盛放濾液的燒杯中加入適量鹽酸④蒸發(fā)結(jié)晶有白色晶體析出(3)步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)請你判斷步驟①和步驟②的順序能否調(diào)換,并說出理由?!究偨Y(jié)規(guī)律】(5)利用粗鹽提純精鹽的實質(zhì)是根據(jù)混合物組分的性質(zhì)差異,去除雜質(zhì),獲得目標(biāo)組分。依據(jù)粗鹽提純精鹽的過程,老師和同學(xué)們一起歸納了混合物除雜的思維模型,請你結(jié)合上述實驗在空白處進行補充?!究茖W(xué)態(tài)度】同出合物除雜的模型,形成舉一反三的科學(xué)態(tài)度。項目三:保護海洋資源(6)海洋對于人類社會生存和發(fā)展具有重要意義,加強海洋生態(tài)保護,可讓浩瀚海洋持續(xù)造福人類。下列有關(guān)于海洋保護的措施正確的是_______(多選,填字母)。A.大肆捕撈海洋生物 B.定期清理海洋垃圾C.污水直接排入海洋 D.建立海洋自然保護區(qū)【答案】(1)不可再生(2)氫氧化鈉有氣泡產(chǎn)生(3)(4)能,加入氫氧化鈉溶液的目的是除去氯化鎂,加入碳酸鈉溶液的目的是除去氯化鈣,而過量的氫氧化鈉和碳酸鈉均可用鹽酸除去,步驟①和步驟②的順序調(diào)換不影響除雜(合理即可)(5)化學(xué)方法(6)BD【詳解】(1)石油是經(jīng)過幾百萬年的演變形成的,屬于不可再生能源;(2)提純過程中應(yīng)選擇能除去雜質(zhì)離子且不引入其他雜質(zhì)的試劑,因此粗鹽中的氯化鎂可用過量的氫氧化鈉溶液除去,氯化鈣可用過量的碳酸鈉溶液除去。則步驟①中加入過量的氫氧化鈉溶液,②中加入過量碳酸鈉溶液,③中加入適量鹽酸,鹽酸和過量的氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水,與過量的碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,所以③可以觀察到有氣泡產(chǎn)生;(3)步驟②中是碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;(4)加入過量的氫氧化鈉溶液的目的是除去氯化鎂,加入過量的碳酸鈉溶液的目的是除去氯化鈣,而過量的氫氧化鈉和碳酸鈉均可用鹽酸除去,所以步驟①和步驟②的順序可以調(diào)換;(5)利用該混合物除雜的思維流程,除通過過濾等物理方法直接去除外,還可以利用化學(xué)性質(zhì)差異,添加試劑,利用化學(xué)反應(yīng),將雜質(zhì)去除;(6)A、大肆捕撈海洋生物會破壞生態(tài)平衡,故做法錯誤;B、定期清理海洋垃圾可以保護海洋環(huán)境,故做法正確;C、污水直接排入海洋會污染海水,故做法錯誤;D、建立海洋自然保護區(qū)是保護海洋生物多樣性和防止海洋生態(tài)環(huán)境惡化的最為有效的手段之一,故做法正確;故選BD。8.(2024·貴州黔東南·一模)海洋是一個巨大的寶藏。同學(xué)們以“海洋”為主題開展了項目式學(xué)習(xí)。項目一:海洋資源的種類(1)海洋覆蓋地球表面的70%,海洋資源非常豐富。如鹽類、淡水、溴等化學(xué)資源;魚、蝦等生物資源;石油、可燃冰、煤等海底油氣資源;波浪發(fā)電、等海洋能源。項目二:海水資源的利用—制鹽【查閱資料】海水中除含有大量NaCl外,還含有CaCl2、MgCl2等雜質(zhì)?!具M行實驗】(2)同學(xué)們用海水在實驗室模擬工業(yè)生產(chǎn)提純制鹽。實驗步驟實驗現(xiàn)象①取少量海水于試管中,滴加過量的溶液產(chǎn)生白色沉淀②繼續(xù)向①中加入過量碳酸鈉溶液③過濾,將濾液蒸發(fā)結(jié)晶【交流討論】(3)步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)步驟②加入的碳酸鈉必須過量,實驗過程中,檢驗所加碳酸鈉溶液是否過量的方法是?!痉此荚u價】(5)有同學(xué)認為通過以上步驟還不能得到精鹽,需對步驟③進行改進,改進方案是。項目三:測定海水中氯化鎂的質(zhì)量分數(shù)鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料,工業(yè)上常采用海水制鎂。為此同學(xué)們?nèi)?00g海水按照項目二中【進行實驗】的步驟①進行操作,記錄產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量,由此計算出海水中氯化鎂的質(zhì)量分數(shù)?!緦嶒灧治觥?6)稱量沉淀的質(zhì)量時,需進行過濾、洗滌、干燥等操作,若過濾后直接干燥,則測定的海水中氯化鎂質(zhì)量分數(shù)將(填“偏大”或“偏小”)。【答案】(1)潮汐能(2)氫氧化鈉/NaOH有白色晶體析出(3)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl(4)取少量上層清液于試管中,加入足量稀鹽酸,若有氣泡產(chǎn)生,則證明碳酸鈉溶液已過量(5)過濾,向濾液中加入過量稀鹽酸,再蒸發(fā)結(jié)晶(6)偏大【詳解】(1)海水中含有魚、蝦、螃蟹、海藻、貝類等生物資源,以及海洋熱能、潮汐能等海洋能源。故填:潮汐能。(2)母液中除含有大量NaCl外,還含有CaCl2、MgCl2等雜質(zhì),步驟①的目的是除去MgCl2,反應(yīng)現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀,則加入的試劑能夠使MgCl2轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,白色沉淀且不引入其他金屬陽離子,因此步驟①為取少量母液于試管中,向其中滴加過量氫氧化鈉溶液。步驟②為繼續(xù)向①中加入過量碳酸鈉溶液,碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉,實驗現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀。步驟③的目的是得到提純后的氯化鈉,通過蒸發(fā)結(jié)晶,可觀察到有白色晶體析出。(3)經(jīng)上述分析可知,②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl。(4)檢驗溶液中會否含有過量的碳酸根存在,可取少量上層清液于試管中,加入足量稀鹽酸,若有氣泡產(chǎn)生,則證明碳酸鈉溶液已過量。(5)由于過濾后的濾液中仍存在過量的氫氧化鈉和碳酸鈉雜質(zhì),因此還不能得到精鹽。需要向過濾后的濾液中加入過量稀鹽酸,將氫氧化鈉和碳酸鈉雜質(zhì)都轉(zhuǎn)化為氯化鈉,再進行蒸發(fā)結(jié)晶,才可得到精鹽。(6)稱量沉淀的質(zhì)量時,若過濾后直接干燥,則會使沉淀質(zhì)量增大,經(jīng)過計算后測定的海水中氯化鎂質(zhì)量分數(shù)將會偏大。9.(2024·云南曲靖·模擬預(yù)測)海洋是巨大的資源寶庫,含豐富的鹽類物質(zhì)及石油、天然氣等資源,海洋資源的開發(fā)和利用體現(xiàn)了人類的智慧。(1)用化學(xué)用語填空:①兩個鈉原子:;②兩個甲烷分子:;③銨根離子:。(2)海水素有“液體工業(yè)原料”之美譽。工業(yè)“從海水中提取鎂”的主要流程如圖:①操作a和操作b都要用到的一種玻璃儀器是。②寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式:。③反應(yīng)Ⅲ屬于基本反應(yīng)類型中的反應(yīng)?!敬鸢浮?1)(2)玻璃棒分解【詳解】(1)①原子的表示方法,用元素符號來表示一個原子,表示多個該原子,就在其元素符號前加上相應(yīng)的數(shù)字。兩個鈉原子表示為2Na;②分子的表示方法,正確書寫物質(zhì)的化學(xué)式,表示多個該分子,就在其化學(xué)式前加上相應(yīng)的數(shù)字。兩個甲烷分子表示為2CH4;③離子的表示方法,在表示該離子的元素符號右上角,標(biāo)出該離子所帶的正負電荷數(shù),數(shù)字在前,正負符號在后,帶1個電荷時,1要省略,若表示多個該離子,就在其離子符號前加上相應(yīng)的數(shù)字。銨根離子表示為;(2)①操作a是分離固體和液體的操作,故操作a為過濾;蒸發(fā)是由溶液得到晶體的方法,操作b將MgCl2溶液變成無水MgCl2,故操作b為蒸發(fā);在蒸發(fā)和過濾過程中都用到的玻璃儀器為玻璃棒;②反應(yīng)Ⅰ石灰乳的主要成分是氫氧化鈣,氫氧化鈣和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣,化學(xué)方程式為:;③反應(yīng)Ⅲ無水氯化鎂通電生成鎂和氯氣,該反應(yīng)符合“一變多”的特點,屬于基本反應(yīng)類型中的分解反應(yīng)。10.(2020·廣西貴港·二模)南海、釣魚島及其附屬海域是我國固有領(lǐng)土,蘊藏著豐富的海洋資源。(1)海水制鹽。從海水制取的粗鹽中含有泥沙、硫酸鎂和氯化鈣等雜質(zhì),為得到較純的氯化鈉,將粗鹽溶于水,然后進行如下操作:a.加過量的Ba(OH)2溶液;b.加稍過量的鹽酸;c.加過量的Na2CO3溶液;d.過濾;e.蒸發(fā)。正確的操作順序是(填字母)。加Na2CO3溶液的作用是除去;(2)海水“制堿”。氨堿法制純堿中生成NaHCO3和NH4Cl的化學(xué)方程式為?!敬鸢浮?1)acdbe氯化鈣和過量的氫氧化鋇(可寫化學(xué)式)(2)NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl【詳解】(1)氫氧化鋇和硫酸鎂反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氫氧化鎂沉淀,碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉,稀鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水,和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳,因此正確的操作順序是:加過量的Ba(OH)2溶液除去硫酸鎂、加過量的Na2CO3溶液除去氯化鈣和過量的氫氧化鋇、過濾除去沉淀、加稍過量的鹽酸除去過量的碳酸鈉和反應(yīng)生成的氫氧化鈉、蒸發(fā)得到氯化鈉,即為acdbe;加Na2CO3溶液的作用是除去氯化鈣和過量的氫氧化鋇;(2)氨堿法制純堿是先通過化學(xué)反應(yīng)生成NaHCO3和NH4Cl,NaHCO3結(jié)晶析出,再加熱NaHCO3制得純堿,氨氣、氯化鈉、水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨,該反應(yīng)方程式為:。11.(14-15九年級下·山東煙臺·期中)釣魚島及其附屬海域是我國固有領(lǐng)土,蘊藏著豐富的海洋資源。(1)海水制鹽。從海水制取的粗鹽中含有泥沙、硫酸鎂和氯化鈣等雜質(zhì),為得到較純的氯化鈉,將粗鹽溶于水,然后進行如下操作:a.加過量的Ba(OH)2溶液;b.加適量的鹽酸;c.加過量的Na2CO3溶液;d.過濾;e.蒸發(fā)。正確的操作順序是(填字母)。加Na2CO3溶液的作用是除去。用提純的NaCl配制200g0.9%的生理鹽水,需要NaCl的質(zhì)量為g。①配制該溶液時所需要的玻璃儀器有:②如果配制后溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)低于0.9%,你認為可能的原因是(寫一個即可)(2)海水制鎂。從海水中提取金屬鎂的過程如下圖所示:在上述轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生中和反應(yīng)的方程式是。海水中本身就含有氯化鎂,則①、②兩步的作用是(3)海水“制堿”。氨堿法制純堿中生成NaHCO3和NH4Cl的化學(xué)方程式為【答案】(1)acdbe除氯化鈣和過量的氫氧化鋇1.8量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒讀數(shù)時采用仰視讀數(shù)或氯化鈉中有雜質(zhì)(合理即可)(2)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O使鎂離子富集(3)NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl【詳解】(1)將粗鹽溶于水后,第一步,先除去硫酸鎂,可加入氫氧化鋇溶液,產(chǎn)生硫酸鋇沉淀和氫氧化鎂沉淀,為保證硫酸鎂完全除去需要加入過量的氫氧化鋇;第二步,除去氯化鈣,可加入過量的碳酸鈉溶液,形成碳酸鈣沉淀,同時還可以除去第一步中因過量而剩余的鋇離子,如先加入碳酸鈉,再加氫氧化鋇,則無法除去過量的鋇離子;第三步,過濾,將泥沙及前兩步形成的沉淀除去;第四步,向第三步得到的濾液中加入過量的鹽酸,除去第一步剩余的氫氧根離子,以及第二步剩余的碳酸根離子;第五步,蒸發(fā)得到精鹽固體,同時可除去第四步剩余的鹽酸。故加入碳酸鈉溶故正確的操作順序是acdbe;加Na2CO3溶液的作用是除去:除氯化鈣和過量的氫氧化鋇;根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的表達式,配制200g0.9%的生理鹽水,需要NaCl的質(zhì)量=200g×0.9%=1.8g;①配制溶液的步驟:計算、稱量、量取、溶解,故所需要的玻璃儀器有:量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒;②如果配制后溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)低于0.9%,根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的表達式,可能是溶質(zhì)質(zhì)量偏小,也可能是溶劑質(zhì)量偏大,故可能的原因是:讀數(shù)時采用仰視讀數(shù)或氯化鈉中有雜質(zhì)等;(2)中和反應(yīng)是酸和堿作用生成鹽和水的反應(yīng),轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生中和反應(yīng)的是氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,化學(xué)反應(yīng)方程式是:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;海水中本身就含有氯化鎂,則①、②兩步的作用是:使鎂離子富集;(3)氨堿法制純堿,是將氨氣、二氧化碳通入到飽和的食鹽水中生成溶解度較小的NaHCO3和NH4Cl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。12.(2014·山東煙臺·中考真題)南海、釣魚島及其附屬海域是我國固有領(lǐng)土,蘊藏著豐富的海洋資源。(1)海水制鹽。從海水制取的粗鹽中含有泥沙、硫酸鎂和氯化鈣等雜質(zhì),為得到較純的氯化鈉,將粗鹽溶于水,然后進行如下操作:a.加過量的Ba(OH)2溶液;b.加稍過量的鹽酸;c.加過量的Na2CO3溶液;d.過濾;e.蒸發(fā)。正確的操作順序是(填字母)。加Na2CO3溶液的作用是除去。(2)海水淡化。下圖是一個簡易的蒸餾法淡化海水的裝置。證明得到的水是淡水的方法是。(3)海水制鎂。從海水中提取金屬鎂的過程如下圖所示:在上述轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生中和反應(yīng)的是(填反應(yīng)順序號)。海水中本身就含有氯化鎂,則①、②兩步的作用是。(4)海水“制堿”。氨堿法制純堿是先通過化學(xué)反應(yīng)生成NaHCO3和NH4Cl,NaHCO3結(jié)晶析出,再加熱NaHCO3制得純堿。①氨堿法制純堿中生成NaHCO3和NH4Cl的化學(xué)方程式為;②反應(yīng)中生成NaHCO3和NH4Cl的質(zhì)量比為84∶53.5,NaHCO3和NH4Cl的溶解度曲線如圖所示。請分析NaHCO3結(jié)晶析出而NH4Cl沒有結(jié)晶析出的原因是?!敬鸢浮竣佗冖邰艹ヂ然}和氫氧化鋇。蒸干①②富集氯化鎂NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl氯化銨的溶解度要遠遠大于碳酸氫鈉的溶解度,而反應(yīng)生成的碳酸氫鈉的質(zhì)量要大于氯化銨的質(zhì)量,因此在溶液中碳酸氫鈉會因先達到飽和而析出。【詳解】試題分析:(1)第一步:除去硫酸鎂可加入氫氧化鋇溶液,產(chǎn)生硫酸鋇沉淀和氫氧化鎂沉淀。為保證硫酸完全除去需要加入過量的氫氧化鋇。第二步:除去氯化鈣可加入過量的碳酸鈉溶液,形成碳酸鈣沉淀。同時還可除去第一步中因過量而剩余的鋇離子(如先加碳酸鈉再加氫氧化鋇,則無法除去過量的鋇離子);第三步過濾;將泥沙及前兩步形成的沉淀除去;第四步:向第三步得到的濾液中加入過量的鹽酸,除去每一步剩余的氫氧根離子及第二步剩余的碳酸根離子;第五步:蒸發(fā),得到精鹽固體。同時可除去第四步剩余的鹽酸(蒸發(fā)過程中揮發(fā))。所以操作步驟為:a、c、d、b、e。加入過量的碳酸鈉的作用是除去氯化鈣和氫氧化鋇。(2)為證明得到的水是淡水,即其中不含可溶解的鹽類物質(zhì)(主要是氯化鈉)可采用蒸干的方法,如蒸干后沒有固體,說明得到的水為淡水。也可向得到的水中加入硝酸銀,如不產(chǎn)生沉淀,則所得到的水為淡水。如含氯離子,則會產(chǎn)生白色的氯化銀沉淀。(3)①為氯化鎂(鹽)與氫氧化鈣(堿)反應(yīng);②為氫氧化鎂(堿)與鹽酸(酸)的反應(yīng);③為氯化鎂在通電時發(fā)生分解反應(yīng)生成鎂和氯氣。中和反應(yīng)是酸和堿作用生成鹽和水的反應(yīng),所以符合條件的是②。步驟①可過濾得到純凈的氫氧化鎂,步驟②可得到高濃度的氯化鎂;所以步驟①②的作用是富集氯化鎂。(4)①氨堿法制純堿時,氯化鈉可與水、氨氣、二氧化碳等物質(zhì)反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨;反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl②根據(jù)圖像可知:氯化銨的溶解度要遠遠大于碳酸氫鈉的溶解度,而反應(yīng)生成的碳酸氫鈉的質(zhì)量要大于氯化銨的質(zhì)量,因此在溶液中碳酸氫鈉會因先達到飽和而析出??键c:粗鹽的提純、海水制鎂、海水制堿、溶解度曲線13.(17-18九年級下·全國·課后作業(yè))海洋資源十分豐富:(1)海水制鹽.從海水制取的粗鹽中含有泥沙、硫酸鎂和氯化鈣等雜雜質(zhì),為得到較純的氯化鈉,將粗鹽溶于水,然后進行如下操作:a.加過量的Ba(OH)2溶液;b.加入過量碳酸鈉溶液;c.加入適量鹽酸d.過濾;e.蒸發(fā).正確的操作順序是(填字母).加Na2CO3溶液的作用是除去.(2)曬鹽后得到的鹵水中含有MgCl2、KCl和MgSO4等物質(zhì),如圖是它們的溶解度曲線示意圖.設(shè)t1℃時MgCl2、KCl和MgSO4三種物質(zhì)的溶解度分別為a、b、c,則它們的大小關(guān)系為.(3)目前海水淡化普遍采用“多級閃急蒸餾法”,證明蒸餾得到的水為淡水的方法是.(4)海底礦產(chǎn)資源“可燃冰”的主要成分是水合甲烷晶體(CH4?nH2O),若水合甲烷晶體中CH4的質(zhì)量分數(shù)為10%,則水合甲烷晶體的化學(xué)式為.甲烷燃燒的化學(xué)方程式是.【答案】abdceCaCl2和過量的Ba(OH)2
a>b=c
蒸干沒有晶體析出
CH4?8H2O
CH4+2O2CO2+2H2O
【分析】(1)可根據(jù)氯化鈉溶解度與溫度的關(guān)系進行分析選擇結(jié)晶方法;根據(jù)除雜時不引入新雜質(zhì)的原理及實驗?zāi)康倪M行分析;(2)由MgCl2、KCl和MgSO4溶解度曲線示意圖可知t1℃時MgCl2、KCl和MgSO4三種物質(zhì)的溶解度大??;(3)海水淡化的方法主要有:蒸餾法、結(jié)晶法、淡化膜法、多級閃急蒸餾法,可根據(jù)原理進行分析;(4)根據(jù)題意,“可燃冰”,其主要成分是水合甲烷晶體(CH4?nH2O),水合甲烷晶體中CH4的質(zhì)量分數(shù)為10%,據(jù)此進行分析解答?!驹斀狻浚?)要除去粗鹽中含有的雜質(zhì),可以加過量的氫氧化鋇溶液除去硫酸鎂,加過量的Na2CO3溶液除去氯化鈣和過量試劑氫氧化鋇,通過過濾把不溶于水的物質(zhì)除去,加適量的鹽酸除去過量的碳酸鈉,通過蒸發(fā)除去鹽酸,故正確的操作順序是abdce;加Na2CO3溶液的作用是除去CaCl2和過量的Ba(OH)2;(2)由MgCl2、KCl和MgSO4溶解度曲線示意圖可知t1℃時MgCl2、KCl和MgSO4三種物質(zhì)的溶解度氯化鎂最大,氯化鉀等于硫酸鎂,故a>b=c;(3)蒸餾水是純凈物,蒸干后不留任何痕跡,即蒸干后沒有晶體析出;(4)由題意,“可燃冰”,其主要成分是水合甲烷晶體(CH4?nH2O),水合甲烷晶體中CH4的質(zhì)量分數(shù)為10%,則×100%=10%,n=8,則水合甲烷晶體的化學(xué)式為CH4?8H2O;甲烷燃燒的化學(xué)方程式為CH4+2O2CO2+2H2O?!军c睛】掌握海水淡化方法的原理、海水曬鹽的原理、除雜的原理等是正確解答本題的關(guān)鍵。14.(2024·陜西西安·模擬預(yù)測)我國是世界上最早開發(fā)和利用海洋的國家之一,海洋資源的合理開發(fā)和綜合利用對人類有重要意義。(1)海水淡化:用膜分離法淡化海水,水分子可以通過淡化膜進入左側(cè)的淡水池(海水中體積較大的鹽的離子和其他分子不能通過),從而得到淡水。下列說法中,不合理的是______(填字母)。A.膜分離法的原理與濾紙過濾原理類似B.膜分離法較傳統(tǒng)蒸餾法更節(jié)約能源C.加壓后右側(cè)海水的溶質(zhì)質(zhì)量增大D.加壓后右側(cè)海水的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)增大(2)海水曬鹽:海水曬鹽能得到粗鹽和鹵水,鹵水中含有MgCl2、KCl和MgSO4等物質(zhì),如圖是它們的溶解度曲線。①t2℃時,MgCl2的飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為20%,則a=g。②t℃時,MgSO4的溶解度大于KCl的溶解度,則t的取值范圍是。③t3℃時,將等質(zhì)量的MgCl2、KCl和MgSO4三種物質(zhì)的飽和溶液降溫到t2℃,所得溶液的質(zhì)量由大到小的順序為。(3)海水制鎂:以海水曬鹽后的母液來制取鎂的流程如下:寫出步驟②中氫氧化鎂轉(zhuǎn)化為氯化鎂的化學(xué)方程式:?!敬鸢浮?1)C(2)25t2>t>t1氯化鎂>硫酸鎂>氯化鉀(3)【詳解】(1)A、過濾是分離難溶性固體和液體的操作,膜分離法將水分子和海水中的其他物質(zhì)分離,則膜分離法的原理與濾紙過濾原理類似,將水分子和其他雜質(zhì)分離,故選項說法合理;B、傳統(tǒng)蒸餾法需要消耗大量能源,膜分離法較傳統(tǒng)蒸餾法更節(jié)約能源,故選項說法合理;C、加壓后是將右側(cè)海水壓入左側(cè),則右側(cè)海水的溶質(zhì)質(zhì)量不變,故選項說法不合理;D、加壓后右側(cè)的水分子運動到左側(cè),右側(cè)溶劑水減小,則右側(cè)海水中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)增大,故選項說法合理;故選:C。(2)①t2℃時,MgCl2的飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為20%,則有:,a=25g;②t℃時,MgSO4的溶解度大于KCl的溶解度,根據(jù)圖示,當(dāng)t2>t>t1時,硫酸鎂的溶解度曲線在氯化鉀的溶解度曲線上方,MgSO4的溶解度大于KCl的溶解度,則t的取值范圍是t2>t>t1;③t3℃時,將等質(zhì)量的MgCl2、KCl和MgSO4三種物質(zhì)的飽和溶液降溫到t2℃,降低溫度,氯化鎂和氯化鉀的溶解度降低,析出晶體,變?yōu)閠2℃的飽和溶液,t2℃時,氯化鎂的溶解度>氯化鉀,則溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)氯化鎂>氯化鉀;t3℃降溫至t2℃,硫酸鎂的溶解度增大,則變?yōu)閠2℃的不飽和溶液,溶液組成不變,溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不變,t2℃時氯化鎂的溶解度>t3℃硫酸鎂的溶解度>t2℃氯化鉀的溶解度,故所得溶液的質(zhì)量由大到小的順序為氯化鎂>硫酸鎂>氯化鉀。(3)氫氧化鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,化學(xué)方程式為:。15.(2023·江蘇蘇州·一模)二十一世紀(jì)是海洋開發(fā)與利用的世紀(jì),海洋化學(xué)資源的綜合利用將是重點發(fā)展領(lǐng)域之一。I.海水曬鹽將海水引入蒸發(fā)池,經(jīng)日曬蒸發(fā)到一定程度時,導(dǎo)入結(jié)晶池,繼續(xù)日曬,海水就會成為食鹽的飽和溶液,再曬就會逐漸析出粗鹽,剩余的液體稱為母液(也稱鹵水)。1L海水在逐漸濃縮過程中不斷析出的鹽的種類和質(zhì)量(單位:g)如下表所示:海水密度/(g·mL-1)CasO4NaC1MgCl2MgSO41.200.91一一1.210.053.260.0040.0081.220.0159.650.010.041.260.012.640.020.021.31一1.400.540.03(1)海水曬鹽是(填“物理”或“化學(xué)”)變化,包括蒸發(fā)、等過程。(2)若得到純度較高的粗鹽和濃度較高的鹵水,鹵水的密度應(yīng)控制在,原因是。Ⅱ.海水制鎂海水曬鹽后,以其母液(鹵水)和貝殼(主要成分是CaCO3)為原料制錠,其工藝流程如下:(3)步驟①所加的堿應(yīng)該是(填“氫氧化鈉”或“石灰乳“)。(4)步驟②反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)Mg(OH)2,加熱分解生成MgO和H2O,MgO是高熔點的化合物,某些阻燃劑的有效成分是Mg(OH)2。你認為Mg(OH)2,能夠阻燃的原因可能是________(填字母)。A.Mg(OH)2分解需要吸收大量的熱,降低了可燃物的著火點B.生成的氧化鎂覆蓋在可燃物表面,隔絕了空氣C.生成的水蒸氣降低了可燃物周圍氧氣濃度D.反應(yīng)因吸熱降低了環(huán)境溫度,使可燃物不易達到著火點【答案】(1)物理結(jié)晶(2)1.21g?mL-1~1.26g?mL-1盡可能使氯化鈉析出,盡少減少雜質(zhì)鹽類的析出(3)石灰乳(4)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O(5)BCD【詳解】(1)海水曬鹽是將水蒸發(fā)而使溶解的食鹽析出,過程中沒有生成新物質(zhì),則海水曬鹽是物理變化。氯化鈉的溶解度受溫度的影響較小,先要蒸發(fā)水分,然后析出晶體,則包含蒸發(fā)和結(jié)晶等過程。(2)根據(jù)表格可知:當(dāng)鹵水的密度在1.21g?mL-1~1.26g?mL-1范圍內(nèi)時,溶解的氯化鈉較多,溶解的鹽類雜質(zhì)較少,故鹵水的密度應(yīng)控制的范圍:1.21g?mL-1~1.26g?mL-1。若得到純度較高的粗鹽,則需要盡可能使氯化鈉析出,使雜質(zhì)少析出或不析出,則原因是盡可能使氯化鈉析出,盡少減少雜質(zhì)鹽類的析出。(3)石灰乳的成分為氫氧化鈣,價格較低,更易獲得,則步驟①所加的堿應(yīng)該是石灰乳。(4)步驟②時氫氧化鎂轉(zhuǎn)化為氯化鎂,反應(yīng)為氫氧化鎂和鹽酸生成反應(yīng)生成氯化鎂和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O。(5)A、Mg(OH)2分解需要吸收大量的熱,降低了可燃物的溫度而不是著火點,物質(zhì)著火點不變,故A不正確;B、生成的氧化鎂是高熔點的化合物,覆蓋在可燃物表面,可使可燃物與空氣隔絕,故B正確;C、生成的水蒸氣降低了可燃物周圍氧氣濃度,使燃燒的劇烈程度降低,故C正確;D、反應(yīng)因吸熱降低了環(huán)境溫度,使可燃物不易達到著火點,能夠阻燃,故D正確。故選BCD。16.(2024·山西·模擬預(yù)測)我國擁有遼闊的海域,海洋經(jīng)濟是國民經(jīng)濟的重要組成部分。海洋資源的有效開發(fā)和合理利用關(guān)系到人類的可持續(xù)發(fā)展。請運用所學(xué)化學(xué)知識,就相關(guān)問題表達觀點,回答下列小題。(1)跨海橋梁:雙嶼門特大橋連接六橫島與佛渡島兩座獨立海島,主跨1768米,是世界跨度最大的單跨吊鋼箱梁懸索橋。其所用鋼材屬于材料,利用了鋼的特性。鋼筋焊接時常用到氬氣,其作用是。(2)海底隧道:“京華號”盾構(gòu)機被譽為中國的“地下航母”。以柴油為動力通過內(nèi)燃機驅(qū)動盾構(gòu)機進行隧道挖掘,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為能。石油分餾可獲得柴油、等產(chǎn)品。(3)資源開發(fā):海洋為我們提供了豐富的食材。海帶富含的碘屬于人體所需的(選填“微量”或“常量”)元素。海洋中蘊藏著大量的礦產(chǎn)資源,主要有金、鈦鐵礦、磁鐵礦等。鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3,其中鐵元素的化合價為+2,則鈦元素的化合價為。(4)岸碳入海:我國海上首個百萬噸級碳封存示范工程正式投用,填補了我國海上二氧化碳封存技術(shù)的空白。二氧化碳注入地層后,一部分慢慢溶解在地層的水中,發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為;由于海洋環(huán)境復(fù)雜多變,海洋工程除考慮海水的腐蝕、海洋生物的污著的因素外,還必須能承受等強烈自然因素的影響?!敬鸢浮?1)金屬強度高、硬度大、耐腐蝕作保護氣(或防止鋼筋被氧化)(2)機械汽油(或瀝青)(3)微量+4(4)CO2+H2O=H2CO3地震、臺風(fēng)、海浪、海流和冰凌【詳解】(1)所用鋼材是鐵的合金,屬于金屬材料;利用了鋼的強度高、硬度大、耐腐蝕特性;鋼筋焊接時常用到氬氣,氬氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,其作用是作保護氣(或防止鋼筋被氧化);(2)以柴油為動力通過內(nèi)燃機驅(qū)動盾構(gòu)機進行隧道挖掘,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能;.根據(jù)石油中各組分的沸點的不同,用加熱的方法將各組分分離的操作為石油的分餾,石油分餾可獲得柴油、汽油(或瀝青)等產(chǎn)品;(3)海帶富含的碘屬于人體所需的微量元素;鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3,其中鐵元素的化合價為+2,氧元素顯-2價,設(shè)鈦元素的化合價為x,根據(jù)在化合物中各元素正負化合價代數(shù)和為0,則有(+2)+x+(-2)×3=0,解得x=+4;(4)二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸,化學(xué)方程式為:;由于海洋環(huán)境復(fù)雜多變,海洋工程除考慮海水的腐蝕、海洋生物的污著的因素外,還必須能承受地震、臺風(fēng)、海浪、海流和冰凌等強烈自然因素的影響。17.(2020·山東濰坊·二模)二十一世紀(jì)是海洋開發(fā)與利用的世紀(jì),海洋化學(xué)資源的綜合利用將是重點發(fā)展領(lǐng)域之一。(1)粗鹽提純。除去難溶性雜質(zhì)后的食鹽水中還含有Ca2+、Mg2+、等雜質(zhì)離子,為得到較純的氯化鈉,進行如下的實驗操作:①加入過量的Na2CO3溶液;②加入過量的BaCl2溶液;③加入過量的NaOH溶液;④加入適量的鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的pH等于7;⑤過濾;⑥蒸發(fā)。下列操作順序正確的是(填字母序號),其中操作④加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH等于7的目的是。A①③②④⑤⑥
B③②①④⑤⑥C③①②⑤④⑥
D②③①⑤④⑥(2)海水資源綜合利用的部分途徑如下。①氨堿工業(yè)生產(chǎn)過程中,在加壓并不斷向飽和的氨鹽水中通入二氧化碳的條件下,使碳酸氫鈉結(jié)晶析出,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。②寫出步驟Ⅰ電解飽和NaCl溶液的化學(xué)方程式。③海水制鎂。實際生產(chǎn)中,步驟Ⅲ常選用作為沉淀劑,從海水中提取MgCl2歷經(jīng)步驟Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三步轉(zhuǎn)換的主要目的是。【答案】D除去溶液中過量的氫氧化鈉和碳酸鈉NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑熟石灰提高氯化鎂的純度【詳解】(1)氫氧根離子和鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀,碳酸根離子和鈣離子反應(yīng)會生成碳酸鈣沉淀,硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,碳酸根離子和鋇離子反應(yīng)會生成碳酸鋇沉淀,要除去過量的鋇離子,碳酸根離子要在鋇離子之后加入。然后
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