题目内容
二十一世纪是海洋开发与利用的世纪,我市规划确立了“蓝色经济”发展战略,海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。以下是某研究性学习小组在探究海水综合利用中遇到的问题,请你参与解决并填空:
问题一、海水制镁过程中如何富集镁离子?
甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想:
甲:直接往海水中加入石灰乳。
乙:高温加热蒸发海水后,加入石灰乳。
丙:向晒盐后的卤水中,加入石灰乳。
通过分析比较,你认为 ① 的设想最为经济合理(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
问题二、粗盐纯化过程中如何除去可溶性杂质?
粗盐中含有硫酸钠、氯化钙等杂质。提纯时,先向粗盐水中加过量的氢氧化钡溶液,目的是完全除尽硫酸钠;再加过量的碳酸钠溶液,除去杂质阳离子;滤去沉淀,向滤液中加入 ② ,将溶液的pH调为7,即得到精盐水。
问题三、海水“制碱” 的产物成分是什么?
同学们从某企业取回少量碳酸氢钠受热完全分解后的固体样品,为确定其成分,进行了如下探究:
【提出猜想】
甲的猜想:样品中只含有碳酸钠;
乙的猜想:样品中含有碳酸钠和氢氧化钠;
丙的猜想:样品中只含有氢氧化钠。
他们做出上述三种猜想的科学依据是 ③ 。
【实验、记录与分析】
| 步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 1 | 取少量样品于试管中,加水完全 溶液,再加入过量 ④ | 生成白色沉淀 | 丙的猜想 不成立 |
| 2 | 取步骤1反应后的溶液于试管中 ⑤ | ⑥ | 只有甲的 猜想成立 |
①丙 ②稀盐酸 ③化学反应前后,元素的种类不变或元素守恒
④氯化钙溶液 ⑤滴加无色酚酞试液 ⑥无明显现象
解析试题分析:问题一:三种方式中甲需要大量的石灰乳,乙则需要加热消耗能量,只有丙的方式节约原料和能源且可行;
问题二:从除杂的原理出发可知,当粗盐中含有硫酸钠、氯化钙等杂质时一般是先加入过量的氢氧化钡,以除掉溶液中的硫酸根离子(与钡离子结合成硫酸钡沉淀),再加入过量的碳酸钠,以除掉溶液中的钙离子(与碳酸根结合成碳酸钙)和剩余的钡离子(与碳酸根结合成碳酸钡沉淀),此时溶液中的杂质离子是多余的碳酸根离子和氢氧根离子,所以此时加入盐酸调节溶液的pH为7,即可除掉碳酸根离子和氢氧根离子;
问题三:由于化学反应前后元素的种类不变,所以才有以上三种猜测;
丙的猜想不成立,则可检验溶液中是否含有碳酸钠,只要加入氯化钙的溶液并生成白色沉淀(碳酸根离子会与钙离子结合成碳酸钙沉淀),则可说明并不成立;
取上述反应后的溶液继续试验,加入无色酚酞试液,如果变红色,溶液呈碱性则有氢氧化钠的存在,甲不成立;不变红色溶液不呈碱性则无氢氧化钠的存在甲成立.
考点:对海洋资源的合理开发与利用;氯化钠与粗盐提纯;盐的化学性质;质量守恒定律及其应用
有一包固体样品,可能是碳酸钠、硫酸铜、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种。为探究其成分,李老师取用一定量样品,加水溶解,过滤得到白色沉淀甲和无色滤液乙。
【探究活动一】自主小组探究白色沉淀甲的成分。
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 取白色沉淀甲,滴加足量的稀盐酸 | 沉淀消失 | 白色沉淀甲中一定含有 |
| 实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 1 | 取无色滤液乙,加入碳酸钠溶液 | 无明显现象 | 无色滤液乙中一定不含氯化钡 |
| 2 | 取适量无色滤液乙,加入过量的 溶液,过滤 | 生成白色沉淀 | 无色溶液中一定含有碳酸钠 |
| 3 | 取实验步骤2中的滤液,滴加 溶液 | | 原固体样品中一定存在氢氧化钠 |
【结论】通过两个小组的共同探究,得出了原固体样品中含有的成分。
小明同学根据NaCl+AgNO3=AgCl↓(白)+NaNO3这一反应原理,对一瓶生理盐水进行分析时,不知道加入的硝酸银溶液与氯化钠溶液是否恰好完全反应,于是他设计了一个实验方案进行探究。请你帮他完善该实验方案。
| 探究步骤 | 可能观察到的现象 | 结论 |
| (1)取反应后的上层清液于试管中,滴加 溶液 | 若有白色沉淀生成 | 氯化钠溶液过量 |
| 若无白色沉淀生成 | 还需进行下一步探究 | |
| (2)另取反应后的上层清液于试管中,滴加 溶液 | | |
| | 说明硝酸银溶液与氯化钠溶液恰好完全反应 |
为了解决环境因素对维生素C含量的影响,从而更好地保存有关食物,某兴趣小组同学根据维生素C可使高锰酸钾(KMnO4)溶液褪色的原理,进行了如下表所示的实验。
| 编号 | 维生素C溶液的处理方法 | 使40毫升高锰酸钾(KMnO4)溶液褪色的滴数 |
| 1 | 放置于室内暗处0.5小时 | 15 |
| 2 | 阳光强烈直射5小时后,放置于室内暗处0.5小时 | 22 |
| 3 | 煮沸10分钟后,放置于室内暗处0.5小时 | 21 |
(1)他们探究了 对维生素C含量的影响。
(2)他们的探究对我们的启示是:在贮存富含维生素C的食物时,应 ,以防止其中的维生素C过量流失,降低食物的营养价值。
(3)为了解维生素C的化学性质,他们用pH试纸测得该维生素C溶液的pH在1至2之间,说明维生素C具有 性。
实验室有一瓶保存不当的试剂(如右图所示),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小华等几位同学很感兴趣,决定对其成分进行探究。
【提出问题】这瓶试剂溶质是什么?
【交流研讨】根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是 (填字母序号)。
A.酸 B.碱 C.盐
【查阅资料】①初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
②Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性。NaCl溶液呈中性。
③室温下(20℃)时,4种物质的溶解度的数据如下。![]()
| 物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
| 溶解度/g | 36 | 109 | 215 | 9.6 |
【得出结论】小华根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断,这瓶试剂不可能是 。
【猜想与实验】①可能是 溶液; ②可能是NaOH溶液; ③可能是NaCl溶液。
(1)小亮用洁净的玻璃棒蘸取该溶液,滴到干燥的pH试纸上,测得pH=11,他判断该溶液不可能是
(2)小强为了确定该溶液的成分,进行了如下实验。
| 操作步骤 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
| 步骤一: 取样品于试管中,滴加足量 | 产生大量的气泡 | 猜想①正确。 步骤一发生反应的化学方程式是 |
| 步骤二:把产生的气体,通入 | |
【质疑】小华则不同意小强的观点,认为溶液中有Na2CO3还可能有NaOH。请你帮助他完成以下探究方案:
| 探究步骤 | 预计现象 | 结论 |
| 步骤一:取样品于试管中,向其中滴加足量的 溶液并过滤 | 产生白色沉淀 | 溶液中既含Na2CO3,又含有NaOH |
| 步骤二:向上述滤液中滴加酚酞试液 | 酚酞试液变 色 |
【反 思】NaOH溶液会因接触空气而变质,写出该反应的化学方程式 ;