资源描述
课题:粗盐提纯和海水制碱
知识梳理:
知识点一 粗盐提纯
(一)实验用品:烧杯、玻璃棒、漏斗、酒精灯、蒸发皿、坩埚钳、铁架台、托盘天平、、药匙、量筒、滤纸、火柴。
(二)实验步骤及注意事项
实验步骤
注意事项
该步中玻璃棒的作用
1、______
________________
2、______
一贴二低三靠
________________
3、_______
当____________时便停止加热,以防止造成晶体飞溅
________、_________
4、计算产率
转移固体
例题:粗盐提纯需经过称量、溶解、过滤、蒸发等操作,下列图示对应的操作不规范的是( )
A、称量 B、溶解 C、过滤 D、蒸发
(三)除去粗盐中硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质:
过程
目的
化学方程式
溶液中离子的种类
① 向溶液中加过量的BaCl2
___________
____________________________
Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Ba2+
② 向溶液中加过量的Na2CO3
___________
_____________________________
___________________________
Na+、Cl-、Mg2+、CO32-
③ 加过量的NaOH
___________
______________________________
Na+、Cl-、OH-、CO32-
④ 过滤
___________
溶液中的溶质有________、________、_____________
⑤ 加足量的盐酸,蒸发
___________
________________________
________________________
Na+、Cl-
顺序规律:a._________在_________之后加 b.盐酸要在________后(填操作名称)加。
请列出所有顺序的答案:_______________________________________________________________________
知识点二 海水“制碱”
1、氨碱法制纯碱
(1)制取原料:纯碱是以______、________为原料,以氨为媒介,采用________制得的。
(2)制取流程
(3)制取原理:___________________________________;
__________________________________。
知识点三 碳酸氢钠的性质和用途
碳酸氢钠俗称_____________,又称酸式碳酸钠,化学式为__________________。
1.物理性质:通常是________晶体,_________溶于水。
2.化学性质:
(1)受热易分解:_________________________________________
(2)能与酸反应:_________________________________________
3.用途:
(1)用于_______:在灭火器里,它是产生_______的原料之一。
(2)在食品工业上,它是_______的一种主要成分。
(3)在制造__________时,也是常用的一种原料。
(4)在医疗上,它是治疗______的一种药剂。
知识点四 碳酸钠的性质
碳酸钠俗称____________、_________,化学式为__________。广泛用于冶金、造纸、纺织印染和洗涤剂生产领域。
1.物理性质:颜色______,状态_______,溶解性___________。
2.化学性质:
实验步骤
实验现象
实验结论
与酸碱指示剂作用
无色酚酞试液变成_______色
Na2CO3溶液呈______性
与酸反应
______________
用化学方程式表示(下同):
________________
________________
与氢氧化钙反应
_________________
________________________
与氯化钡反应
_____________________
__________________________
知识点五 复分解反应
1、定义:由两种化合物相互交换成分,生成另外两种__________的反应。
2、反应表示:AB+CD=AD+CB
3、特点:在水溶液中相互交换离子,元素化合价不变,即“双交换,价不变”。
4、反应条件:只有当两种化合物交换成分后有______、_______或_______生成时,复分解反应才可以发生。
5、反应类型
(1)盐+酸=______________举例:______________________________
(2)盐+碱=______________举例:______________________________
(3)盐+盐=______________举例:______________________________
(4)酸+金属氧化物=______________举例:______________________________
(5)酸+碱=______________举例:______________________________
强化巩固训练题
一、选择题
1、(2017•来宾)在粗盐难溶性杂质去除实验中,操作错误的是( )
A.称量时,在托盘天平左右两盘垫上相同质量的纸片
B.溶解时,用玻璃棒搅拌加快粗盐溶解
C.过滤时,用玻璃棒搅拌漏斗内的液体加快过滤
D.蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热
2、(2017•桂林)蒸发食盐水的过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.玻璃棒不断搅拌的目的是防止局部温度过高
B.当蒸发皿中有少量固体析出时就停止加热
C.停止加热后蒸发皿不能直接放在桌面上
D.停止加热后还需要继续搅拌
4、(2009•滨州模拟)“NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应.下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解.其中不正确的( )
A.B.C. D.
5、(2016•青岛)“NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3+NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应,下列有关叙述正确的是( )
A.NaHCO3是纯碱
B.析出晶体后剩余溶液中溶质只有NH4Cl
C.配制饱和食盐水时,可通过搅拌来提高食盐的溶解度
D.向饱和食盐水中先通入氨气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收
6、(2017•泰安模拟)我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图),促进了世界制碱技术的发展.下列有关说法正确的是( )
A.沉淀池中的反应物共含有八种元素
B.过滤得到的“母液”中一定只含有两种溶质
C.图中X可能是氨气
D.通入氮气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收,更多地析出沉淀
7、(2016•泰安)下列选项中物质的俗名、化学式、类别、用途完全对应的是( )
A.纯碱 Na2CO3 碱 制玻璃
B.生石灰 CaO 氧化物 补钙剂
C.食盐 NaCl 盐 除铁锈
D.火碱 NaOH 碱 生产橡胶
8、(2017•青岛)为除去粗盐中含有的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质,应加入过量的氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等物质,将杂质转化为沉淀.过滤去除沉淀后,再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水.实验操作过程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.实验操作步骤也可以是①③④②⑤⑥
B.操作⑥中,加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,将滤液的pH 调为7
C.在实验操作过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序可以颠倒
D.操作⑤得到的沉淀中共有四种物质
9、(2017•株洲)我国制碱工业的先驱-侯德榜先生,1921年留美回国后,潜心研究制碱技术,发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法(又称侯氏制碱法),为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出贡献.下列物质中能与纯碱发生反应的是( )
A、 NaOH B.NaHCO3 C.H2SO4 D.K2SO4
10、(2016•巴中)某化学兴趣小组的同学做粗盐提纯实验,如图是同学们作粗盐提纯的实验示意图.请回答下列问题:
二、填空与实验探究题
1、实验一:如图是同学们做粗盐提纯实验的操作示意图请回答下列问题:
(1)操作③中玻璃棒搅拌的作用是______________________.
(2)操作⑥中的错误是:____________________.
(3)粗盐提纯实验中的操作顺序为__________________________(填操作序号),以及称量精盐并计算产率.
(4)操作④中,当观察到蒸发皿内________________________时,停止加热,让余热蒸干剩余液体.
实验二:用提纯得到的精盐配制了50g 5%的氯化钠溶液.请回答下列问题:
(1)配制溶液需要经过计算、__________、__________、装瓶贴标签等步骤.
(2)配制溶液时必须使用的仪器有托盘天平、__________、烧杯、等.
(3)经检测,溶质质量分数偏小,其原因可能有__________(填序号).
①氯化钠固体仍然不纯 ②称量时砝码端忘垫质量相同的纸片
③量取水时,仰视读数 ④装瓶时,有少量溶液洒出.
实验三:通过查阅资料,同学们发现通过以上方式制得的精盐中仍含有多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等).为了得到获得较纯的食盐晶体,同学们设计了以下的方案并进行了实验.
(1)实验步骤①的主要目的是______________________________(用化学方程式回答);
(2)实验步骤②中生成的沉淀D是_________________________.
【反思与评价】
(3)有同学认为原实验方案不完善,做出这种评价的依据是_______________________________________.
2、(2017•深圳)我国著名化学家侯德榜先生发明了“侯氏制碱法”,其原理中重要的一步是向饱和食盐水中先后通入足量NH3和CO2制备NaHCO3,化学方程式:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
某兴趣小组在实验室模拟该过程,请结合具体的步骤回答下列问题:
I.气体制备
(1)二氧化碳气体制备
实验室常采用石灰石与稀盐酸反应制备CO2,其化学方程式为_________________________________.应选择的气体收集装置为___________________________________(选填装置对应的字母).
(2)氨气制备
实验室常用硫酸吸收氨气,防止污染空气,实验室制备NH3的反应原理为:
现要制备并干燥NH3,所选装置的正确连接顺序为_________→________(选择装置对应的字母).实验室制备O2也可用上述制备NH3的发生装置,写出用该发生装置制备O2的化学方程式___________________________________.
II.NaHCO3制备
物质
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/g(20℃)
9.6
37.2
(3)根据表格中的溶解度数据,解释20℃产物中NaHCO3能够先从溶液中结晶析出的原因__________________.
(4)该过程中另一产物NH4Cl在农业生产中常被用作_____________________________.
3、(2017•玉林)海水“晒盐”得到的粗盐,含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等可溶性杂质,必须对其进行分离和提纯,才能用于工业生产和人们的日常生活.某实验小组设计如下流程除去粗盐中的可溶性杂质,得到氯化钠晶体.请回答下列问题.
(1)步骤II加入的物质有:①过量的碳酸钠溶液、②过量的氢氧化钠溶液、③过量的氯化钡溶液,正确的加入顺序有三种,请你把它写出来(用物质前的序号表示),第一种:_____________;第二种:_____________;第三种:________.
(2)步骤 IV的实验操作是____________________.
(3)工业上电解饱和氯化钠溶液可制得烧碱,同时还有氯气和氢气生成.该反应的化学方程式为__________________________________________.
4、(2017•湘潭)我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”.其模拟流程如下:
【小资料】
I、贝壳的主要成分是CaCO3
Ⅱ、通常情况下,1体积水中大约能溶解700体积氨气,1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳
Ⅲ、饱和食盐水中发生的主要反应为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
(1)合成氨需要的氮气来自空气,空气属于______________(填“混合物”或“纯净物”).空气中氮气的体积分数约为____________________.
(2)过程②中主要操作的名称是__________.
(3)过程①中发生反应的化学方程式为,过程③中反应所属基本反应类型为______________.
(4)为了提高产率,往饱和食盐水中通入气体时,你认为应该先通入________(填“NH3”或“CO2”),你的理由是:
_________________________________.
(5)上述流程中可以循环利用的物质是:__________________________________(填化学式)
5、(2017•绥化)从海水中可制备纯碱和金属镁,其流程如图所示.
(1)粗盐提纯时,每步操作都会用到的一种玻璃仪器是________________.(填仪器名称)
(2)粗盐水中主要含有CaCl2、MgSO4等可溶性杂质,可加入下列物质:a.适量的盐酸;b.稍过量的Na2CO3溶液;c.稍过量的Ba(OH)2溶液,利用过滤等操作进行除杂,则加入这三种物质的先后顺序为___________.
(填字母序号)
(3)向饱和的氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,经过一系列变化,最终可得到纯碱.请写出第Ⅲ步反应的化学方程式____________________________.
(4)第Ⅴ步Mg(OH)2与盐酸的反应中和反应____________________.(选填“是”或“不是”)
6、(2017•贵州)甲、乙两名同学做了碳酸钠溶液与氢氧化钡溶液反应的实验,反应后都进行过滤得到无色滤液,他们对自己得到的无色滤液中溶质的成分进行探究.请你一同参与他们的探究活动
【提出猜想】他们各自所得滤液中溶质的成分有如下几种可能:
A.NaOH B.Na2CO3、Ba(OH)2、NaOH C.____________ D.Na2CO3和 NaOH
【讨论交流】上述猜想中,肯定不成立的是________________(填猜想序号),其理由是__________________.
【实验探究】甲、乙两同学为了验证各自所得滤液的成分,分别进行了如下实验:
【反思与评价】经过讨论,大家一致认为甲同学的实验结论是正确的,乙同学的实验结论不一定正确,请你帮乙同学设计实验,进一步确定乙同学得到的滤液中溶质的成分.
实验操作及实验现象
实验结论
_______________________________
滤液中溶质的成分与猜想
对应
三、计算题
(2017•娄底)小苏打是发酵粉的主要成分之一,可用于制作发面食品.一化学兴趣小组对某小苏打样品中各成分的含量做了如下测定:将一定质量的该样品(已知杂质只含NaCl)加水全部溶解后,得到104.4g溶液,向该溶液中逐渐加入稀盐酸,产生的气体与加入稀盐酸的质量关系如图所示.试计算:
(1)m的值为_________________.
(2)当恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数为3%,求原小苏打样品中NaHCO3与NaCl的质量比.
(要有计算过程,结果为最简整数比)
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