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第八单元海水中的化学
第八单元海水中的化学
第一节海洋化学资源
1.海水是一种重要的自然资源(海水中含NaCl、MgCl2等物质),被誉为“国防金属”的镁主要是从海水中提取的,下面是从海水中提取金属镁的简单流程.
(1)从海水中获得淡水,常用的方法是
(2)从海水中获得粗盐,可将海水进行
(3)试剂A最好选用.。
写出该反应的化学方程式:
(4)试剂B应选用
写出该反应的化学方程式:
2.海洋是一个巨大的资源宝库,海水中有大量可以利用的化学资源,例如氯化镁、氯化钠、溴化钠等.下
(1)操作a的名称是
(2)写出
——
的化学反应方程式,并指出反应基本类型。
3.淡水资源的缺乏已成为制约社会发展的重要因素,从浩瀚的海洋里获取淡水,对解决淡水危机具有重要意义。
某小组针对这一现状,提出问题并在实验室进行了以下探究。
【提出问题】________________________________________________
【实验用品】酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台、烧杯、胶头滴管、海水、硝酸银溶液。
【实验过程】
①图组装仪器并检查装置气密性。
②向大试管加入5~10mL海水,塞好橡皮塞,用酒精灯加热。
加热一段时间后,小试管内收集到很少液体,试管口有大量白雾。
该小组同学建议对该装置进行改进,你认为改进的措施为:
________________________。
③向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液,现象为:
________________________。
【得出结论】
通过上述实验探究,你得出的结论是:
____________________________________。
【反思交流】
①对海水淡化后剩余资源,请提出一种合理利用的措施:
________________________。
②“蒸馏法淡化海水”的思路是想办法将水从混合物中分离出来。
请列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子:
________________________________________________。
4.在海水中含量最多的金属离子是。
含量最多的酸根离子(阴离子)是。
它们组成的化合物的化学式是。
俗名是。
最多的元素是。
质量分数最高的物质是。
5.已知金属镁是一种性质比较活泼的金属,在空气中燃烧,不仅能与氧气反应,还能与空气中的氮气和二氧化碳发生剧烈反应。
(1)在与氮气反应时生成氮化镁,其中氮的化合价为-3价,写出该反应的化学方程式___________________________________。
(2)某炼镁厂因意外事故引起镁着火,该厂能否用普通灭火器灭火?
写出噶反应化学方程式__________________________________。
(3)镁原子和镁离子,具有相同的质子数,但它们的化学性质存在较大的差异,造成其性质差异的主要原因是__________________________________。
第二节海水“晒盐”
(一)
1.海洋是一个巨大的资源宝库,我们可以从海水中提取氯化钠,并以氯化钠和冰为原料制得氢氧化钠、氢气和氯气(Cl2).其制取的主要工艺流程如下:
(1)利用风吹日晒可以从海水中提取粗盐,该过程主要发生物理变化(选填:
“物理”或“化学”).
(2)要除去食盐水中混有少量的泥沙,你选择的操作方法是
(3)请你写出氯化钠在生活中的一种用途
(4)氯化钠饱和溶液在通电条件下发生反应的化学方程式是:
(5)从微观角度说明上面流程中的“风吹、日晒”的实质是
2.违反试验操作会导致试验失败,甚至造成伤害事故。
请分析下列实验出现异常现象的原因。
(1)实验室制取二氧化碳时,作为发生器的锥形瓶内出现大量白雾,从导管口出来的气体具有强烈的刺激性气味,出现该现象的原因是。
(2)进行过滤的实验中滤液浑浊。
。
(3)某同学在蒸发食盐水结束时,发现桌面有大量的食盐晶体。
。
(4)某同学用降温结晶的方法分离食盐水,降温的过程中只有少量的晶体析出。
。
3.将一充满干燥、纯净二氧化碳的试管倒置于饱和氢氧化钙溶液中,观察到的现象是_______;写出反应的符号表达式______________。
4.在通常情况下,采取和等方法,可将不饱和溶液转化为饱和溶液。
将一定温度下的饱和食盐水变成不饱和的食盐水,最好的方法是,将一定温度下接近饱和的硝酸钾溶液变成饱和溶液,最好的方法是。
第二节海水“晒盐”
(二)
1.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质.以下是制备精盐的实验方案,各步操作流程如下:
(1)在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌,作用是
(2)第②步操作的目的是除去粗盐中的Na2SO4(填化学式,下同),第⑥步操作的目的是除去滤液中的
(3)第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有:
泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3(填化学式).
(4)在第③步操作中,选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH,理由是
2.海洋是丰富的化学资源宝库.通过晾晒海水,可以得到含少量泥沙的粗盐.为了得到纯净的NaCl(不考虑可溶性杂质),设计了如图所示的实验操作:
(1)上图有标号的仪器名称分别是a烧杯,b
(2)操作②中玻璃棒的作用是
(3)操作③中看到蒸发皿中出现较多固体时,停止加热.
(4)称取5.0gNaCl固体,可配制溶质质量分数为10%NaCl溶液50g.
3.粗盐中含有MgCl2、CaCl2等杂质,工业提纯粗盐的工艺流程如图所示:
(1)Ca(OH)2溶液的pH>(填“>”、“=”或“<”)7.步骤①反应的化学方程式为
(2)步骤③操作a的名称是过滤.步骤④加入适量盐酸的目的是除去滤液中的Na2CO3和
(3)若步骤①和步骤②的顺序颠倒,则最后所得的精盐水中还含有
4.甲化工厂排出的废水中含有少量氢氧化钠和硫酸钠,与乙化工厂排出的废水混合后,测得溶液的pH=7,且只含有氯化钠一种溶质.请填空:
(1)乙化工厂的废水中含有的物质是(填化学式)
(2)写出其中1个反应的化学方程式
5.如图所示,A、B、C、D、E、F均是初中化学常见物质.A与B发生的是复分解反应,B与C发生的是中和反应,F是人体正常生理活动必不可少的一种盐.
结合图中信息,回答有关问题:
(1)E的化学式为
(2)A与B反应的化学方程式为
(3)C与D反应的化学方程式为
6.氯化钙在生活中常用作干燥剂、融雪剂,在工业上可用于制造防冻液等.某工厂以石灰石为原料生产二水氯化钙(CaCl2•2H2O)的流程如下.原料石灰石中含有杂质主要是MgCO3、MgSO4和Al2O3.
(1)石灰石粉溶解时,Al2O3发生反应的化学方程式为
(2)加入BaCl2除去的杂质离子是;加入Ca(OH)2除去的杂质离子是
(3)检验“滤液”酸碱性,如果显碱性,还需加入适量的(填化学式)提高产品纯度.
第三节海水“制碱”
(一)
1.我国制碱工业的先驱侯德榜将制碱与制氨结合起来的联合制碱法,为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献.其生产工艺流程示意图如下:
部分物质溶解性(室温)
OH-
SO42-
CO32-
Mg2+
不
溶
微
Ca2+
微
微
不
Ba2+
溶
不
不
(1)粗盐水中主要含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,工业上常用加入稍过量的NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液及适量的盐酸等除杂、精制.则加入试剂合理的顺序为、、、盐酸(只写一种).加盐酸的作用是(用化学方程式表示)
(2)制碱原理为:
NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,该反应原理可看作是由:
①CO2+NH3+H2O=NH4HCO3和②NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl两个反应加合而成,则该反应类型为
(3)X的化学式为
(4)Y是滤液中最主要成分,Y与Ca(OH)2反应的产物之一可用于循环使用,该产物的名称为
,Y的化学式为,写出Y的一种途
2.A~H是初中化学常见的物质,其中A是发酵粉的主要成分之一,B是常用调味品,E、F的俗称分别是熟石灰、纯碱.它们之间的相互转化关系如下图.
(1)写出A、B的化学式:
A,B
(2)在物质的分类中,D属于(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”).
(3)图中反应②的化学方程式为
(4)图中反应④的化学方程式为
3.碳酸钠(Na2CO3)和碳酸氢钠(NaHCO3)是生活中常见的盐,有着广泛的用途.根据所学知识回答:
(1)碳酸钠和碳酸氢钠中阴离子对应的酸都是(填化学式)
(2)碳酸氢钠在医疗上用作治疗胃酸过多,反应的化学方程式为
(3)碳酸钠固体中混有少量的碳酸氢钠,常用加热的方法除去碳酸氢钠,反应的化学方程式:
2NaHCO3 △ Na2CO3+□↑+H2O则“□”中的化学式为
(4)干粉灭火器利用碳酸氢钠来灭火,其灭火原理是.
4.碳酸氢钠是一种重要的盐类物质,在生活中用途广泛.小红同学设计实验对碳酸氢钠的性质进行了探究.请你参与她的探究活动.
【探究实验1】碳酸氢钠溶液的酸碱性.
【实验方案】取少量该固体加入试管中,加适量水溶解,再滴入几滴酚酞试液,振荡.现象:
溶液变成浅红色.结论:
【探究实验2】能与酸反应.
【实验方案】取少量该固体加入试管中,滴加稀盐酸.现象:
.反应的化学方程式为:
【探究实验3】碳酸氢钠的热稳定性.
【实验方案】设计实验装置如图,并进行实验.
现象:
试管口有水珠出现,澄清石灰水变浑浊.充分加热后,试管中留下白色固体.
结论:
碳酸氢钠受热有二氧化碳.水和白色固体生成.
请你帮小红设计实验,证明试管中留下的白色固体是Na2CO3,而不是NaOH.(所选试剂不能用酸)
步骤:
现象:
试写出碳酸氢钠受热发生反应的化学方程式:
【拓展应用】根据以上探究,请说出碳酸氢钠在日常生活中的一种用途:
5.某化学学习小组的同学围绕“澄清石灰水与碳酸钠溶液的反应”展开了如下探究活动.
(1)该反应的化学方程式为.
(2)反应后溶液中的溶质是什么?
同学们一致认为有以下三种情况①氢氧化钠和氢氧化钙;②氢氧化钠和碳酸钠;③
(3)小新取少量溶液于试管中,滴加过量稀盐酸,发现无气泡产生,说明情况(填序号)是不可能的.为了进一步确定溶液的成分,同学们设计了如下实验方案:
小红选择了另外一种不同类别的物质(填化学式),也得到了同样的结论.
第三节海水“制碱”
(二)
1.在做盐跟盐反应的分组实验时,第一组学生进行BaCl2与Na2CO3溶液的反应,第二组学生进行BaCl2与Na2SO4溶液的反应.实验结束后,两组同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸中.浊液中白色沉淀物质是和
化学兴趣小组对浊液进行过滤,探究滤液的成分.
【提出问题】滤液里除了NaCl外,还有什么物质?
【提出猜想】猜想①:
;
猜想②:
Na2SO4;猜想③:
Na2CO3; 猜想④:
Na2CO3、Na2SO4
【实验探究】
若现象a只有白色沉淀,则猜想成立;若现象a只有气泡产生,则猜想可能成立;若现象b产生白色沉淀,然后加稀硝酸沉淀部分溶解,并产生气泡,则猜想成立,若沉淀全部不溶解,则猜想成立.
2.下图中每条连线表示两端的物质可以发生化学反应,甲、乙、丙、丁分别为Mg、BaCl2、Na2CO3、HCl中的一种.
(1)写出乙和丙的化学式:
乙,丙.
(2)写出下列化学方程式:
甲和乙:
;
丙和丁:
.
(3)图中反应①属于基本反应类型中的反应,又称为反应.
3.有失去标签的硝酸钾、碳酸钠、硝酸银、硝酸钙和稀盐酸五瓶溶液,将其任意编号:
A、B、C、D、E,进行两两混合实验,其现象如下:
实 验
A+B
A+E
B+C
B+E
现 象
沉淀
沉淀
沉淀
气泡
(1)试推断并写出五种溶液中溶质的化学式:
A,B,C,
D,E.
(2)写出有关反应的化学方程式:
A+E.
B+E.
4.有一包固体,可能由硝酸铜、硫酸钠、氯化钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的一种或几种组成.为了探究该固体的组成,某化学小组设计并开展以下实验:
有一包固体,可能由硝酸铜、硫酸钠、氯化钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的一种或几种组成.为了探究该固体的组成,某化学小组设计并开展以下实验:
已知,步骤Ⅰ中固体全部消失,溶液呈蓝色.无气泡产生.步骤Ⅱ、Ⅲ中均可观察到有白色沉淀生成.
请回答下列问题:
(1)原固体中一定含有的物质是.
(2)原固体中一定不含有的物质是,证据是.
(3)步骤II中产生白色沉淀的化学方程式是.
(4)步骤Ⅲ所得蓝色滤液中一定含有的溶质是.
到实验室去:
粗盐中难溶性杂质的去除
1.
(1)如下图所示的简易净化水的装置,运用了如下净水方法中的
.
简易净水器
A、消毒 B、过滤 C、蒸馏 D、吸附
(2)自来水中含有少量碳酸氢钙等可溶性化合物,烧水时碳酸氢钙发生分解反应,生成难溶性的碳酸钙、水和二氧化碳.请写出碳酸氢钙受热分解的化学反应文字表达式:
;
(3)小刚收集到一瓶浑浊的河水,他要模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水.若经过滤后,所得滤液仍有浑浊,其原因可能是(在下列选项中选择序号);
a.漏斗内的滤纸有破损 b.漏斗下端未靠在烧杯内壁 c.漏斗内液面高于滤纸的边缘,
小刚取少量经蒸馏后的液体于试管中,加入少量肥皂水,振荡,出现现象.所以该蒸馏后的水是(填硬水还是软水).该过程主要是变化(填“物理”或“化学”).
(4)净化装置中的“小卵石、石英砂、膨松棉”相当于过滤装置中的。
活性炭出去的杂质是。
2.小明同学去九仙山旅游时,用瓶装了一些山下的泉水,带回实验室,在老师的指导下,按下列流程进行实验,制取蒸馏水.
请回答下列问题:
(1)取水后加入明矾的作用是.
(2)进行过滤操作时,下列做法错误的是.
A.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边 B.漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
C.滤纸的边缘要低于漏斗口 D.液面不要低于滤纸边缘
(3)向滤液中加入活性炭,利用其
性,除去水样中的色素和异味.
(4)消毒剂高铁酸钠(Na2FeO4)集氧化、吸附、凝聚、杀菌等功能于一体,目前被广泛应用于自来水净化.高铁酸钠中铁元素的化合价为.
(5)在制取蒸馏水的过程中,在水中要放碎瓷片,其作用是.
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- 第八 单元 海水 中的 化学