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八年级上科学161
科学八年级上第一章
第6节物质的分离
(1)
学习目标
1.通过对硫酸铜晶体、云母晶体和食盐晶体的观察,了解不同的晶体具有不同的形状。
2.通过对晒盐和硫酸铜晶体析出的实例分析,理解蒸发溶剂和冷却热饱和溶液的两种结晶方法。
课前预习
1.结晶就是从饱和溶液中的过程。
2.获得晶体的两种方法:
、。
3.有些晶体结合了一定数目的结晶水,如。
知识梳理
课时练习
【夯实基础】
1.实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是( )
A.溶解B.蒸发C.过滤D.搅拌
2.如图所示是利用海水提取粗盐的过程:
根据海水晒盐的原理,下列说法中正确的是( )
A.海水进入贮水池,海水的成分基本不变
B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增加
C.在蒸发池中,海水中水的质量逐渐增加
D.析出晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液
3.下列各组混合物,可用结晶法分离的是( )
A.石灰石粉末与水的混合物B.木炭粉与水的混合物
C.汽油和植物油的混合液D.食盐和硝酸钾的混合液
4.把食盐从溶液中析出,适宜的方法是( )
A.升高温度B.降低温度C.蒸发溶剂D.增大压强
5.在较高温度下,某溶液所含硝酸钾和氯化钠都已经接近饱和,当其冷却至室温时,析出的晶体经检验几乎不含氯化钠,这是因为( )
A.氯化钠的溶解度比硝酸钾小
B.氯化钠的溶解度比硝酸钾大
C.氯化钠的溶解度受温度变化小
D.氯化钠的溶解度在室温时更大
6.夏天,实验员在实验室里配制了一瓶饱和的硝酸钾溶液并密封放置,到了冬天发现瓶底有大量的晶体析出.这是因为( )
A.溶液中溶剂质量减小
B.变成了不饱和溶液
C.温度下降,硝酸钾溶解度减小
D.溶液中溶质质量增加
7.t℃时,某物质的溶液220g,蒸发去15g水后,析出晶体6g,又蒸发去10g水,析出6g晶体,再蒸去25g水又析出晶体的质量为( )
A.6gB.12gC.15gD.无法计算
8.t℃时,在饱和硫酸铜溶液中加入ag无水硫酸铜,恢复至原温度可析出bg硫酸铜晶体.说法正确的是
( )
A.溶液中溶剂的量不变,颜色不变
B.bg硫酸铜晶体中含硫酸铜的质量大于ag
C.溶质质量分数不变,溶解度变小
D.(b﹣a)g表示原溶液损失的溶质质量
9.人们通常把 的过程叫做结晶.结晶的方法主要有 和 法. 法是适用于一切把可溶于水的物质从溶液中分离出来的方法;当晶体从饱和溶液中析出后,剩余的液体被称为母液,它通常是 (填饱和溶液或不饱和溶液).
【对接中考】
10.(陕西)将某温度下热的硝酸钾饱和溶液逐渐冷却至室温,下列有量随时间变化趋势的图象不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
11.(莱芜)在粗盐提纯实验中最后进行NaCl溶液蒸发时,一般有如下操作:
①固定铁圈位置 ②放置蒸发皿 ③放置酒精灯 ④加热并搅拌 ⑤停止加热,借余热蒸干.正确的操作顺序是( )
A.③①②④⑤B.①③②④⑤C.①②③④⑤D.③②①④⑤
12.(三明)海水淡化可采用膜分离技术.如图一所示,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.
请回答:
(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,图二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 结晶(填“降温”或“蒸发”).
【能力提升培优】
13.为研究物质的溶解与结晶,在实验室某同学将100gKNO3放入60℃的100g水中,充分溶解后得溶液甲,然后对该溶液进行如下操作:
甲溶液
乙溶液
丙溶液
丁溶液
根据如图KNO3的溶解度曲线,请回答:
(1)60℃KNO3的溶解度为 .
(2)溶液乙的质量为 g,丙、丁溶液溶质的质量分数关系是丙 丁(填“<”、>”、“=”)以上四种溶液属于不饱和溶液的是 .
(3)通过以上实验可知,结晶的方法通常有 .
14.卤水是从海水中提取食盐后的母液,常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等,可进一步加工制得一些重要的产品.现按下列步骤对卤水进行处理,试根据有关物质的溶解度曲线(如图所示)回答下列问题:
(1)将卤水加热升温到60℃以上,随着水分的蒸发,会逐渐析出晶体.这时得到的晶体的主要成分是 .
(2)过滤出上述晶体后,将滤液降温到30℃以下,还会逐渐析出晶体.这时得到的晶体的主要成分是 .
(3)将第
(2)步操作得到的晶体用一定量的冷水洗涤,最后可以得到比较纯净的 晶体.
15.实验室欲从一杯硝酸钾的不饱和溶液中分离出硝酸钾晶体,其操作流程如图所示.其中①点代表了90℃时100g水中溶解了109g硝酸钾的不饱和溶液.读图分析并回答问题.
(1)现将温度由90℃降至60℃,①点向左平移至②点,在此转化过程中,硝酸钾的溶解度 (选填“增大”、“减小”、“不变”),硝酸钾溶液中溶质质量分数 (选填“增大”、“减小”、“不变”).
(2)继续将温度由60℃降至40℃,此时②点怎么移动?
,烧杯中有 克硝酸钾晶体析出,此时硝酸钾溶液中溶质的质量分数为 .
16.氯化钠和碳酸钠晶体的溶解度(0℃~30℃)如下表所示:
0℃
10℃
20℃
30℃
NaCl(g)
35.7
35.8
36.0
36.3
Na2CO3晶体(g)
7.0
12.5
21.5
38.8
(1)根据上表分析,碳酸钠晶体的溶解度随温度 .
(2)将含水各100g的氯化钠与碳酸钠的饱和溶液,从30℃降至0℃时,析出氯化钠晶体的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)碳酸钠晶体的质量.
(3)欲从含有少量NaCl杂质的碳酸钠浓溶液中分离出碳酸钠晶体,应采取 方法.
(4)20℃时,NaCl溶解于水的实验数据如下表.则下列叙述正确的是 .
实验序号
水的质量(g)
加入NaCl的质量(g)
溶液的质量(g)
①
10
2
12
②
10
3
13
③
10
4
13.6
④
10
5
13.6
A、①所得溶液中溶质质量分数为20%B、②中所得溶液是不饱和溶液
C、20℃时10g水最多能溶解4gNaClD、③④溶液中溶质质量分数相等.
17.根据表中的数据,回答下列问题.
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/
氯化钠
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
硝酸钾
13.3
31.6
63.9
110
169
246
(1)20℃时,称取31.6g硝酸钾固体加入盛有100g水的烧杯中,充分溶解形成的溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液;
(2)当硝酸钾中混有少量氯化钠时,提纯硝酸钾所采用的方法为
(3)将等质量硝酸钾的饱和溶液和氯经钠的饱和溶液从60℃降温到20℃,对所得溶液的叙述正确的是 (填序号)
A、都是饱和溶液B、溶剂质量:
硝酸钾>氯化钠C、溶液质量:
硝酸钾<氯化钠.
18.一木块漂浮于50℃的硝酸钾饱和溶液中,如图a所示,当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化),木块排开液体的体积随时间发生如图b所示的变化,则当时温度变化是 (填“升温”或“降温”),同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体 (填“增多”或“减少”).
19.已知硝酸钠50℃时的溶解度是114克/100克水,10℃的溶解度是80克/100克水.现有50℃时硝酸钠饱和溶液535克,温度降低至10℃时,有多少克硝酸钠晶体析出?
20.某学生在10℃时取100g水配制氯化钾的饱和溶液,又取50g水加入35.4g硝酸钠配成溶液,然后将两种溶液混合,发现有晶体析出.试通过计算指出析出晶体是什么物质.
(已知在10℃时,氯化钾的溶解度为30g,硝酸钠的溶解度为80g,硝酸钾的溶解度为20.9g,氯化钠的溶解度为35.8g.)
课前预习答案
1.析出固态溶质
2.蒸发溶剂、冷却热饱和溶液
3.硫酸铜晶体
答案:
1.B
2.A
3.D
4.C
5.C
6.C
7.C
8.B
9.答案为:
溶液中析出晶体;蒸发溶剂;冷却热饱溶液;蒸发;饱和溶液.
10.D
11.A
12.答案为:
(1)过滤;
(2)增大;(3)蒸发.
13.解:
(1)据图可以看出,60℃KNO3的溶解度为110g,故填:
110g;
(2)根据题干提供的信息,在60℃的100g水中最多能溶解110g硝酸钾,溶液乙的质量为210g,乙溶液降温则析出晶体后得到溶液丙,溶液丙是饱和溶液,恒温蒸发10g水得到的溶液丁仍然是饱和溶液,故溶液丙和溶液丁的溶质质量分数相同,此四种溶液中只有甲溶液是不饱和溶液,故填:
210,=,甲;
(3)通过上述实验,可以看出析出晶体可以采用降温结晶或蒸发结晶,故填:
降温、蒸发溶剂.
14.解:
(1)观察溶解度图象,当温度大于60℃,随着温度的升高,MgSO4的溶解度反而下降,NaCl的溶解度一直比较低.所以这两种物质就会结晶析出,故答案为:
NaCl和MgSO4;
(2)降温时析出晶体,说明该晶体溶解度随温度的降低而降低;从图象可以看出,MgCl2和KCl随着温度的降低而下降,故答案为:
MgCl2和KCl;
(3)降温时析出晶体,说明该晶体溶解度随温度的降低而降低;从图象可以看出,在温度较低时,MgCl2的溶解度大于KCl的溶解度;所以冷水洗涤时较纯的KCl固体就会析出.低于30℃时,MgCl2的溶解度大于KCl的溶解度,所以,用少量冷水淋洗析出的晶体,就得到较纯的KCl晶体.故答案为:
KCl.
15.解:
(1)由图可知硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小,所以现将温度由90℃降至60℃,①点向左平移至②点,在此转化过程中,硝酸钾的溶解度减小;60℃硝酸钾的溶解度为109g,所以由90℃降至60℃过程中没有晶体析出,只有由不饱和溶液变为饱和溶液,所以硝酸钾溶液中溶质质量分数不变;
(2)40℃时硝酸钾的溶解度为64g可知40℃时100g水中溶解了64g硝酸钾达到饱和,所以继续将温度由60℃降至40℃,此时②点沿曲线下移至③处;析出晶体的质量=109g﹣64g=45g,此时硝酸钾溶液中溶质的质量分数=
=39%.
故答案为:
(1)减小;不变;
(2)沿曲线下移至③处;45;39%.
16.解:
(1)有表格可以看出碳酸钠的溶解度随温度升高而增大,故答案为:
升高而增大
(2)碳酸钠的溶解度随温度变化较明显,而氯化钠随温度变化不明显,所以由30℃降至0℃时氯化钠析出的晶体较少,故答案为:
小于
(3)碳酸钠的溶解度随温度变化较明显,而氯化钠随温度变化不明显,可采用结晶析出的方式进行,故答案为:
冷却热饱和溶液(降温析晶)
(4)A、由20℃时氯化钠的溶解度是36g可知10g水最多能溶解3.6g食盐,因此溶质质量分数是
×100%=16.7%,故此选项错误.
B、同理3g氯化钠会全部溶解10g水中,形成不饱和溶液,故此选项正确.
C、由以上分析知10g水最多能溶解3.6g食盐,故此选项错误.
D、③④均形成了这一温度下的饱和溶液,故溶质质量分数相同,故此选项正确.
故选B、D
17.解:
(1)20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g,故称取31.6g硝酸钾固体加入盛有100g水的烧杯中,恰好溶解,充分溶解形成的溶液是饱和溶液,故填:
饱和;
(2)硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大明显,故提纯硝酸钾的方法是降温结晶,故填:
降温结晶;
(3)将等质量硝酸钾的饱和溶液和氯经钠的饱和溶液从60℃降温到20℃,析出晶体,溶液仍然是饱和溶液,60℃等质量的硝酸钾的饱和溶液和氯化钠的饱和溶液中,含有的硝酸钾的质量大,故含的水少,降温后水的质量不变,仍然是硝酸钾溶液中水的质量小于氯化钠溶液中水的质量;由于析出的硝酸钾的质量多,故剩余硝酸钾溶液的质量小于氯化钠溶液的质量,故填:
AC.
18.解:
由函数图象看出木块排开水的体积增大,说明溶液的密度减小,密度减小的原因是溶液中的溶质减少,当温度降低时,KNO3饱和溶液会析出溶质,同时溶液中的固体增多.
故答案为:
降温;增多.
19.解:
10℃时,硝酸钠的溶解度为80克,即100g水中在该温度下溶解80g硝酸钠达到饱和.
设80g水中达到饱和溶解硝酸钠的质量为x,则
解得:
x=64g,所以析出晶体的质量为120g﹣64g=56g,
答:
若将此饱和溶液降温至10℃,有56g晶体析出.
20.解:
根据溶解度定义:
在一定温度下,100克溶剂中所溶解溶质的质量,则两溶液混合后,溶剂质量为150克,最多溶解硝酸钠的质量为120克,而实际硝酸钠质量仅有35.4克,原来的硝酸钠溶液就是不饱和溶液,混合后溶剂增加,硝酸钠更不饱和;原来氯化钾是饱和溶液,混合后溶剂增加,溶质质量不变,也变为不饱和,因而硝酸钠、氯化钾不会成为晶体析出.混合溶液中的四种离子,也可能结合硝酸钾、氯化钠晶体析出.
设混合后可能会生成硝酸钾以及氯化钠的质量分别为y、z,消耗硝酸钠的质量为x,
NaNO3+KCl═KNO3+NaCl
8574.510158.5
x30yz
x=34.2(克)硝酸钠有剩余,
,
y=41.0(克),z=23.6(克).
已知10℃时硝酸钾的溶解度为20.9克,氯化钠的溶解度为35.8克.
设150克水中最多溶解硝酸钾和氯化钠的质量为m、w,
100:
150=20.9:
mm=31.4(克),3l.4<41.0
l00:
150=35.8:
W,w=53.7(克),53.7>23.6
故可知析出的晶体是硝酸钾.
故答案为:
硝酸钾.
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