第三单元 海水中的化学 整合 同步练习2021-2022 鲁教版 化学九年级 全一册

第三单元 海水中的化学 单元整合

易错分类归纳

易错点　物质分离、提纯的方法把握不准，书写化学方程式不规范

【典例】(2022·东营广饶期中)海水中有大量可以利用的化学资源，例如氯化镁、氯化钠、溴化钾等。综合利用海水制备金属镁(电解熔融氯化镁得到金属镁和Cl2)的流程如图所示：

(1)从海水中获得食盐用到的方法是__蒸发结晶__，提取氯化镁不用该方法的原因是__利用蒸发结晶提取的氯化镁中含有多种物质__。

(2)请写出其中任意三个反应的化学方程式，要求所属反应基本类型不能重复。

__CaO＋H2O===Ca(OH)2__；__CaCO3CaO＋CO2↑__；__Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O(合理即可)__。

解析:(1)从海水中获得食盐用到的方法是蒸发结晶，提取氯化镁不用该方法的原因是利用蒸发结晶提取的氯化镁中含有多种物质。(2)氧化钙和水反应生成氢氧化钙，是化合反应，高温条件下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，是分解反应，氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，是复分解反应，反应的化学方程式为CaO＋H2O===Ca(OH)2，CaCO3CaO＋CO2↑，Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。

错因分析

1．依据物质的溶解度随温度变化趋势选择分离提纯的方法：溶解度受温度影响较大，随温度降低而减小的，应选用冷却结晶，如饱和硝酸钾溶液分离硝酸钾固体等；溶解度受温度影响较小的，应选用蒸发结晶，如氯化钠溶液分离氯化钠固体等。

2．书写化学方程式时要做到一查物质化学式，二查前后配平，三查反应条件，四查状态符号。如碳酸钙制取生石灰需要高温或煅烧条件。

考点定向突破

考点一　海水提镁

典例1:海水中含有丰富的镁元素，目前工业上绝大多数金属镁是从海水中提取的，其生产流程如图：

(1)步骤一中发生反应的化学方程式为__CaO＋H2O===Ca(OH)2__，__Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2__。

(2)从上述生产流程中发生的反应中，写出发生中和反应的化学方程式__Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O__。

(3)在步骤一中分离出沉淀A的方法是__过滤__，需要的玻璃仪器有__烧杯、玻璃棒、漏斗__。

(4)从海水里提取MgCl2时，经历了“MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2”的转化过程，这样做的目的是__将氯化镁富集起来__。

解析:(1)步骤一中生石灰能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与氯化镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，反应的化学方程式分别是CaO＋H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2。(2)发生中和反应的是氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水，反应的化学方程式为Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。(3)在步骤一中分离出沉淀A的方法是过滤，过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，过滤操作的装置由铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗四种仪器组成，玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。(4)从海水中提取MgCl2时，经历了“MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2”的转化过程，这样做的目的是富集海水中的Mg2＋，得到较为纯净的氯化镁。

1.明确常用分离、提纯中操作方法、装置、仪器和操作原理。如过滤装置所需要的仪器及操作原理，再如蒸发结晶装置所需要的仪器及操作原理等。

2．明确化学反应的分类方法和依据，如化合反应、分解反应、复分解反应属于化学反应的基本类型，而中和反应属于酸与碱反应的专属反应类型。

我国海岸线曲折，海洋资源十分丰富。

从海水中提取金属镁，可按如图流程进行：

(1)写出步骤Ⅱ发生反应的化学方程式：Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2。

(2)根据流程图，下列说法正确的是__B、C__。

A．步骤Ⅰ通过一步反应即可实现

B．步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁

C．步骤Ⅲ发生了中和反应

D．步骤Ⅴ中化学能转化为电能

(3)该流程中采取的一种降低成本且减少污染的措施是__将有毒的氯气转化为盐酸，既降低成本又减少污染__。

解析:(1)氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，据此书写该反应的化学方程式。(2)步骤Ⅰ通过碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，不能通过一步反应实现，A错误；步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁，B正确；步骤Ⅲ是氢氧化镁与盐酸反应，发生的是中和反应，C正确；步骤Ⅴ中是电能转化为化学能，D错误。(3)该流程中采取的一种降低成本且减少污染的措施是将有毒的氯气转化为盐酸，既降低成本又减少污染。

考点二　粗盐提纯

典例2:从海水中得到的粗盐中往往含有可溶性杂质(主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2)和不溶性杂质(泥沙等)，必须进行分离和提纯后才能使用。粗盐提纯的部分流程如图。有关该流程说法错误的是(B)

A．不溶性杂质主要是泥沙

B．过滤时玻璃棒的作用是搅拌，以便加快过滤速度

C．蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干

D．操作①②③依次加入的试剂可以为BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液

解析:由题意，粗盐中含有不溶性杂质(泥沙等)，则不溶性杂质主要是泥沙，A正确；过滤时玻璃棒的作用是引流，B错误；蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干，C正确；镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀；硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀；至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都可以；钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀，但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡；操作①②③依次加入的试剂可以为BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，D正确。

1．溶解、过滤、蒸发结晶中均用到玻璃棒，溶解、蒸发结晶时的作用是搅拌，而过滤时的作用是引流。

2．用pH试纸测定溶液pH时，正确的操作为用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，然后与标准比色卡对照，读取pH。

从海水中可以提取粗盐(含少量泥沙和CaCl2、MgSO4等可溶性杂质)，小明利用下图流程进行除杂，得到精盐。

(1)操作1需要在__A__(填字母序号)中进行。

A．研钵　　　　　 B．量筒

C．烧杯       D．广口瓶

(2)操作2的步骤为溶解、过滤、__蒸发__、结晶，过滤操作中玻璃棒的作用是__引流__。

(3)操作3的步骤为“盐洗”(即用NaCl溶液浸洗粗盐，以溶解除去其中可溶性杂质)，过滤、烘干，对“盐洗”溶液应选用NaCl的__饱和__(填“饱和”或“不饱和”)溶液。

(4)在农业生产上，常用质量分数为16%的NaCl溶液选种，小明称取实验制得的精盐16 g，加入盛有 84 mL蒸馏水的烧杯里(实验条件下，水的密度为 1 g·mL－1)，完全溶解。配制所得的NaCl溶液的浓度低于16%，原因是__精盐不纯有杂质或未完全烘干__。

(5)若利用化学方法除去粗盐中CaCl2、MgSO4两种杂质，可在粗盐溶液中依次加入稍过量的三种溶液；BaCl2溶液、__NaOH__(填化学式)溶液、Na2CO3溶液，充分反应后过滤，加入过量稀盐酸，搅拌、煮沸。

解析:(1)在研钵中研磨后，大颗粒粗盐变为小颗粒粗盐。(2)操作2是除去粗盐中难溶性杂质，操作步骤为溶解、过滤、蒸发、结晶，过滤操作中玻璃棒的作用是引流。(3)饱和氯化钠溶液不再溶解氯化钠，但能溶解氯化钙、硫酸镁等可溶性杂质，因此选用饱和的食盐水浸洗粗盐，可溶解除去其中可溶性杂质，减少食盐损失。(4)精盐不纯有杂质或未完全烘干，造成氯化钠溶液的浓度偏小。(5)粗盐的主要成分是氯化钠，那么要除去的是钙离子、镁离子和硫酸根离子。首先溶解粗盐，加过量BaCl2溶液除硫酸根离子，再加过量NaOH溶液除镁离子，然后加过量碳酸钠溶液除钙离子和过量钡离子。

考点三　氨碱法制纯碱

典例3:氨碱法制纯碱的工业流程如图：

(1)步骤③的化学方程式为__NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3＋NH4Cl__。

(2)请写出步骤④中发生反应的化学方程式：

__2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑__。

解析:(1)步骤③为饱和氨盐水与碳酸反应制得碳酸氢钠的过程，化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3＋NH4Cl；

(2)碳酸氢钠能受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。

我国著名化学家侯德榜发明的“联合制碱法”主要原理是

Ⅰ.向浓氨水中通入足量的CO2，使氨气、水和CO2发生化合反应生成NH4HCO3溶液；

Ⅱ.向所得溶液中加入食盐细粒，充分搅拌，会析出溶解度较小的小苏打固体并得到化肥溶液；

Ⅲ.加热析出的固体制取纯碱；

此法经过调整并应用于化工产业，某化工企业的工艺流程示意图如下，请完成下列填空：

(1)“联合制碱法”原理Ⅱ中发生反应的化学方程式为__NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3＋NH4Cl__，该反应能够发生的原因是__碳酸氢钠溶解度比较小，会形成晶体析出__。

(2)“操作1”需用的玻璃仪器有__烧杯、漏斗、玻璃棒__，“氨化溶液”后，溶液的pH__大于__7(填“大于”“小于”或“等于”)，从而有利于吸收“气体B”。

(3)该工艺流程中可循环利用的物质为__CO2__。

解析:(1)“联合制碱法”原理Ⅱ中发生的反应是氯化钠和碳酸氢铵反应生成氯化铵和碳酸氢钠，此时碳酸氢钠溶解度比较小，会形成晶体析出；(2)经过操作1得到了难溶物，故该操作是过滤，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；氨化后的溶液呈碱性，pH大于7，有利于吸收二氧化碳；(3)在本流程中可循环利用的物质是碳酸氢钠分解生成的二氧化碳。

备选习题:

浩瀚无际的海洋为人类提供了丰富的资源，下列有关海洋资源的叙述错误的是(D)

A．利用多级闪急蒸馏法可淡化海水

B．利用锰结核可获取多种金属

C．利用向海水中加入石灰乳的方法可以将海水中的Mg2＋富集沉淀出来

D．海底蕴藏着大量“可燃冰”，可燃冰就是干冰

解析:多级闪急蒸馏法的原理是利用减压时水的沸点降低，使热盐水依次流经若干个压力逐渐降低的闪蒸室，逐级蒸发降温，再将水蒸气冷凝成水，该方法能用来淡化海水，故A正确。锰结核又称多金属结核，它含有20多种金属元素，利用锰结核可获取多种金属，故B正确。石灰乳能与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，利用向海水中加入石灰乳的方法可以将海水中的Mg2＋富集沉淀出来，故C正确。“可燃冰”的主要成分是甲烷的水合物，干冰是固态二氧化碳，故D错误。