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初中三年级化学

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    海水是一种重要的自然资源。以下是我市对海水资源的部分利用。
    (1)从海水中获取淡水。常用的操作方法是      
    (2)从海水中获得氯化钠。将海水进行                可得到粗盐;为除去粗盐中含有的SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质,有如下操作:①溶解;②加过量的Na2CO3溶液; ③加过量的BaCl2溶液;④加适量的盐酸;⑤加过量NaOH溶液;⑥蒸发结晶;⑦过滤。正确的操作顺序是       。(用序号填一种合理组合)。
    (3)从海水中得到金属镁。下图是从海水中提取镁的简单流程。

    上述过程中,沉淀B与试剂C发生的是中和反应,则沉淀B的化学式为      ,由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为                  。海水本身就是含有MgCl2的溶液,它与通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同:                           
    (4)海水“制碱”。下图是海水“制碱”的部分简单流程。

    步骤Ⅲ、步骤Ⅳ反应的化学方程式为:                                                                                             。 制氨盐水的过程中要先通入氨气,再通入二氧化碳。如果反过来,二氧化碳的吸收率会降低。这是因为
                                                       
    本题信息:2009年山东省中考真题化学填空题难度极难 来源:于丽娜
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本试题 “海水是一种重要的自然资源。以下是我市对海水资源的部分利用。(1)从海水中获取淡水。常用的操作方法是 。(2)从海水中获得氯化钠。将海水进行 可得到粗盐...” 主要考查您对

粗盐的提纯

化学反应方程式的书写

海水中的资源及其开发利用

海水淡化

海水“制碱”的原理和过程

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 粗盐的提纯
  • 化学反应方程式的书写
  • 海水中的资源及其开发利用
  • 海水淡化
  • 海水“制碱”的原理和过程
粗盐提纯:

      粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,以及可溶性杂质如:Ca2+,Mg2+,SO42-等。不溶性杂质可以用过滤的方法除去,可溶性杂质中的Ca2+,Mg2+,SO42-则可通过加入BaCl2、NaOH和Na2CO3溶液,生成沉淀而除去,也可加入BaCO3固体和NaOH溶液来除去。然后蒸发水分得到较纯净的精盐。

粗盐提纯实验:

1. 实验过程
(1)溶解
(2)在天平上称量剩下的粗盐,计算在10毫升水中大约溶解了多少克粗盐。
(3)加入过量BaCl2(去除硫酸根离子)BaCl2+Na2SO4==BaSO4↓+2NaCl
(4)加入过量NaOH(去除镁离子)MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2↓+2NaCl
(5)加入过量Na2CO3(去除钙离子及BaCl2中的钡离子)Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl
(6)Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl
(注:3,4两步可互换。)
(7)过滤
向滤液中加入适量HCl(除去过量NaOH,Na2CO3,可选择用pH试纸控制加入的量,或是直接蒸发)
(8)蒸发结晶

2. 实验步骤:
(1)溶解:
用托盘天平称取5克粗盐(精确到0.1克),用量筒量取10毫升水倒入烧杯里,
用药匙取一匙粗盐加入水中,观察发生的现象,用玻璃棒搅拌,并观察发生的现象。
接着再加入粗盐,边加边用玻璃棒搅拌,一直加到粗盐不再溶解时为止,观察溶液是否浑浊。
(2)过滤:
将滤纸折叠后用水润湿使其紧贴漏斗内壁并使滤纸上沿低于漏斗口,溶液液面低于滤纸上沿,
倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒,玻璃棒的末端紧靠有三层滤纸的一边,漏斗末端紧靠承接
滤液的烧杯的内壁。慢慢倾倒液体,待滤纸内无水时,仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色,
滤液仍浑浊时,应该再过滤一次。
(3)蒸发:
把得到的澄清滤液倒入蒸发皿,把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热同时用玻璃棒
不断搅拌滤液,等到蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
(4)用玻璃棒把固体转移到纸上,称量后,回收到教师指定的容器,比较提纯前后食盐的状态
并计算精盐的产率。
(5)去除可溶性杂质:溶解,依次加入过BaCl2,NaOH,Na2CO3过滤。向滤液中加入适量HCl,
蒸发,结晶。

产率计算:

将提纯后的氯化钠与粗盐作比较,计算精盐的产率。
(误差分析:明显偏低:A.溶解时将粗盐一次全部倒入水中,立即过滤B.蒸发时,有一些液体、固体溅出。
偏高:提纯后的精盐尚未完全干燥就称其质量.粗盐中含有其他可溶性固体。)

元素变化:
反应前:NaCl、MgCl2、CaCl2、Na2SO4
加入BaCl2(过量)产生BaSO4沉淀溶液内还剩:NaCl、MgCl2、CaCl2、BaCl2
加入Na2CO3(过量)产生CaCO3沉淀和BaCO3沉淀溶液内还剩:NaCl、MgCl2、Na2CO3
加入NaOH(过量)产生Mg(OH)2沉淀溶液内还剩:NaCl、Na2CO3、NaOH
加入HCl(过量)产生CO2、H2O溶液内还剩:HCl、NaCl
蒸发后:NaCl

实验现象:
溶解:粗盐固体为灰色,加入水中所得液体呈浑浊状。
过滤:滤液是无色透明液体,滤纸上的残留物呈黑色。
蒸发:随着加热,蒸发皿中液体的量减少;当蒸发到一定程度时,蒸发皿底部有固体析出。蒸发得到的固体为白色。

过程中玻璃棒的作用:
(1)溶解时:搅拌,加速溶解
(2)过滤时:引流
(3)蒸发时:搅拌,使液体均匀受热,防止液体飞溅
化学方程式的书写原则遵循两个原则:
一是必须以客观事实为基础,绝不能凭空设想、主观臆造事实上不存在的物质和化学反应;

二是遵循质量守恒定律,即方程式两边各种原子的种类和数目必须相等。

书写化学方程式的具体步骤:
(1)写:根据实验事实写出反应物和生成物的化学式。反应物在左,生成物在右,中间用横线连接,如: H2+O2——H2O,H2O——H2+O2
(2)配:根据反应前后原子的种类和数目不变的原则,在反应物和生成物的化学式前配上适当的化学计量数,使各种元素的原子个数在反应前后相等,然后将横线变成等号。配平后,化学式前的化学计量数之比应是最简整数比,如:2H2+O2=2H2O,2H2O= 2H2+O2
(3)注:注明反应条件【如点燃、加热(常用“△”表示)、光照、通电等〕和生成物的状态(气体用“↑”。沉淀用“↓”。)。如:2H2+O22H2O,2H2O2H2↑+O2↑。

化学计量数:

化学计量数指配平化学方程式后,化学式前面的数字。在化学方程式中,各化学式前的化学计量数之比应是最简整数比,计数量为1时,一般不写出。

书学化学方程式的常见错误:

常见错误 违背规律
写错物质的化学式 客观事实
臆造生成物或事实上不存在的化学反应
写错或漏泄反应条件
化学方程式没有配平 质量守恒
漏标多标“↑”、“↓”符号 ——

书写化学方程式时条件和气体、沉淀符号的使用:
(1).“△”的使用
①“△”是表示加热的符号,它所表示的温度一般泛指用酒精灯加热的温度。
②如果一个反应在酒精灯加热的条件下能发生,书写化学方程式时就用“△”,如:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。
③如果一个反应需要的温度高于用酒精灯加热的温度,一般用“高温”表示;如:CaCO3CaO+ CO2
 
(2)“↑”的使用
 ①“↑”表示生成物是气态,只能出现在等号的右边。
②当反应物为固体、液体,且生成的气体能从反应体系中逸出来,气体化学式后应该加“↑”。如Fe+ 2HCl==FeCl2+H2↑。
③当反应物是溶液时,生成的气体容易溶于水而不能从反应体系中逸出来,则不用“↑”,如:H2SO4+ BaCl2==FeCl2+2HCl
④只有生成物在该反应的温度下为气态,才能使用“↑”。
⑤若反应物中有气态物质,则生成的气体不用标 “↑”。如:C+O2CO2

(3)“↓”使用
①“↓”表示难溶性固体生成物,只能出现在等号的右边
②当反应在溶液中进行,有沉淀生成时,用 “↓”,如:AgNO3+HCl==AgCl↓+HNO3
③当反应不在溶液中进行,尽管生成物有不溶性固体,也不用标“↓”,如:2Cu+O22CuO
④反应在溶液中进行,若反应物中有难溶性物质,生成物中的难溶性物质后面也不用标“↓”。如:Fe +CuSO4==FeSO4+Cu.

化学方程式中“↑”和“↓”的应用:

①“↑”或“↓”是生成物状态符号,无论反应物是气体还是固体,都不能标“↑”或“↓”;
②若反应在溶液中进行且生成物中有沉淀,则使用“↓”;若不在溶液中进行,无论生成物中是否有固体或难溶物,都不使用“↓”;
③常温下,若反应物中无气体,生成物中有气体.

提取信息书写化学方程式的方法:
      书写信息型化学方程式是中考热点,题目涉及社会、生产、生活、科技等各个领域,充分体现了化学学科的重要性,并考查了同学们接受信息、分析问题和解决问题的能力。解答这类题日的关键是掌握好化学方程式的书写步骤,可按两步进行:首先正确书写反应物和生成物的化学式,并注明反应条件及生成物状态;第二步就是化学方程式的配平。
海水中的物质:
海水中水约占总质量的96.5%,可溶性盐约占3.5%,含量址多的盐是氯化钠。其中Cl-:55.06%, Na+:30.61%,SO42-:7.67%,Mg2+:3.69%,Ca2+:1.15%,K+:1.01%,其他:0.72%。

海洋资源:
化学资源:海水中已发现的元素有80 多种,其中O,H,Cl,Na,Mg 等元素含量较多
水资源:通过海水淡化可获取淡水
动力资源:潮汐能、温差能等
生物资源:鱼类及其他海产品
矿物资源:可燃冰、多金属结核

利用海水提取镁:
(1)主要流程:
贝壳(CaCO3生石灰(CaO)石灰乳【Ca(OH)2氢氧化镁【Mg(OH)2MgCl2Mg

(2)有关方程式:
①制取石灰乳
CaCO3CaO+CO2
CaO+H2O==Ca(OH)2
②沉淀Mg2+
Ca(OH)2+MgCl2==CaCl2+Mg(OH)2
③制备MgCl2
Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H2O
点解熔融MgCl2制取镁
MgCl2Mg+Cl2

海底矿物:
新型矿产资源:可燃冰—天然气水合物,优点是:燃烧产生的热量多,燃烧后无残渣和废弃物,被科学家誉为“未来能源”,“21世纪能源”。

海水淡化:
     即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法,目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场,逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。


海水淡化常用方法:
1. 蒸馏-冷凝法,装置如下图。
 
(1)实验仪器药品: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
(2)步骤:
1)按上图组装仪器,并检查装置气密性
2)像a试管中加入5—10mL海水,塞好橡皮塞,用酒精灯加热;一段时间后a试管中溶液沸腾,b中逐渐有无色透明液体生成。
3)一段时间后拆除装置,向B试管滴加硝酸银,无白色沉淀产生。
(3)结论:蒸馏能使海水淡化。

2. 膜分离技术淡化海水:
膜法淡化海水是利用一种只允许水分子通过而不允许盐类的离子通过的高分子膜,像过筛子一样把水和溶解在海水中的盐分离的方法,其原理是将海水加压,海水中的水分子通过淡化膜,从而使海水得到淡化。


3. 结晶法
是在海水中加入极易挥发的物质丁烷,丁烷挥发带走海水的热量使海水结冰,从而使海水和盐分分离。

氨碱法——索尔维制碱法:
本法以食盐和石灰石为原料,以氨气为媒介来生产纯碱,生产能力大,产品质量好,纯度高(纯碱即由此得名)。

侯氏制碱法:
     联合制碱法是我国化学家侯德榜先生于四十年代研究成功的制碱新工艺,又称"侯氏制碱法".与氨碱法相比,联合制碱法工艺进步了很多.此法保持了氨碱法的优点,消除了它的缺点.一方面使食盐的利用率提高到96%;另一方面生产出的NH4Cl可做氮肥,是一种制碱和制氨相结合的联合生产方法.

氨碱法——索尔维制碱法:
(1)原理:NH3+H2O+CO2==NH4HCO3 ;NH4HCO3+NaCl==NH4Cl+NaHCO3↓  
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;然后2NH4Cl+Ca(OH)2==2NH3↑+CaCl2+H2O

(2)过程:将饱和的食盐溶液在冷却时用氨饱和后在加压下通入CO2(由CaCO3分解而来),由于NaHCO3
溶解度较小而析出,将析出的NaHCO3晶体煅烧,即可制得碳酸钠。母液中的氯化铵加消石灰回收氨,以
便循环利用。制氨盐水先通入氨气,再通二氧化碳。因为氨气的溶解度大,若先通二氧化碳,则有大
部分没有溶解到海水中。

侯氏制碱法:
第一步是:氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵。
第二步是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠之所以沉淀是因为它
的溶解度较小。根据NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大,而在低温下却比NaCl溶解度小的原理,
在278K~283K(5℃~10℃)时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。
反应方程式:
(1)NH3+H2O+CO2==NH4HCO3  
(2)NH4HCO3+NaCl==NH4Cl+NaHCO3↓  
(3)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑  
即:①NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2==NH4Cl+NaHCO3↓  
②2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2
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