第1課時 粗鹽提純 電解飽和食鹽水
1．下列離子在海水中含量最多的是
A．氯離子B．鎂離子C．鐵離子D．鈣離子
【答案】A
【解析】在海水中含量最多的有陽離子Na+、K+、Ca2+、Mg2+和Sr2+五種，陰離子有Clˉ、、Brˉ、、()、Fˉ五種，所給選項中，在海水中含量最多的離子是氯離子。
答案選A。
2．下列說法不正確的是
A．海洋是一個遠未完全開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫
B．海水中金元素的儲存量很大，但它的富集程度卻很低
C．從海水中可以提取鈾和重水等核原料
D．海水中的溴、氟等元素均為微量元素，但仍有提取的價值
【答案】D
【詳解】A．海洋中的水資源和其它化學(xué)資源具有十分巨大的開發(fā)潛力，A正確；
B．海水中金元素的總儲量約為5×106 t，但1 t海水中金元素的含量僅為4.0×10-6 g，濃度較低，因此它的富集程度不高，B正確；
C．海水中含有鈾及重水，因此可從海水中提取鈾和重水等核原料，C正確；
D．海水中的溴、氟元素為常量元素，D錯誤；
故合理選項是D。
3．海水資源的開發(fā)利用具有十分巨大的潛力。下列物質(zhì)通常不是通過海水資源開發(fā)利用的是
A．NaClB．碘和溴C．MgCl2D．CuSO4
【答案】D
【詳解】海水中含有大量的Na+、Cl-、Br-、I-、Mg2+，所以CuSO4不是通過海水資源開發(fā)利用的，答案選D。
4．有甲、乙、丙三種溶液，進行如下操作：則甲、乙、丙三種溶液可能是( )
A．BaCl2、H2SO4、MgCl2B．BaCl2、HCl、Na2SO4
C．CaCl2、HNO3、NaClD．CaCl2、HNO3、BaCl2
【答案】B
【解析】A．向碳酸鈉溶液中加入氯化鋇溶液生成碳酸鋇白色沉淀，再加入過量的硫酸，應(yīng)該生成硫酸鋇沉淀，所以不會看到沉淀溶解，A錯誤；
B．向碳酸鈉溶液中加入氯化鋇溶液生成碳酸鋇白色沉淀，再加入過量的鹽酸，生成氯化鋇、水和二氧化碳?xì)怏w，向溶液中加入硫酸鈉溶液，會生成硫酸鋇白色沉淀，B正確；
C．向碳酸鈉溶液中加入氯化鈣溶液生成碳酸鈣白色沉淀，再加入過量的硝酸，該生成硝酸鈣、水和二氧化碳?xì)怏w，再加入氯化鈉溶液沒有反應(yīng)，不會生成沉淀，C錯誤；
D．向碳酸鈉溶液中加入氯化鈣溶液生成碳酸鈣白色沉淀，再加入過量的硝酸，該生成硝酸鈣、水和二氧化碳?xì)怏w，再加入氯化鋇溶液沒有反應(yīng)，不會生成沉淀，D錯誤；
答案選B。
【點睛】
本題考查物質(zhì)的檢驗和鑒別的實驗設(shè)計，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和元素化合物知識的綜合理解和運用的考查，注意把握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)以及反應(yīng)現(xiàn)象的判斷。
5．天原化工廠是我國最早的民族氯堿化工企業(yè)之一、下列物質(zhì)中，不是該廠生產(chǎn)的產(chǎn)品是
A．純堿B．鹽酸C．氯氣D．漂白粉
【答案】A
【詳解】氯堿工業(yè)中電解氯化鈉溶液生成燒堿、氯氣、氫氣，氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫可以制取鹽酸等，氯氣和石灰乳生成漂白粉；而純堿是氯化鈉、水、氨氣、二氧化碳反應(yīng)生產(chǎn)的碳酸氫鈉分解得到的，不是該工廠的產(chǎn)品。
故選A。
6．用如圖所示裝置電解氯化鈉溶液(X、Y是碳棒)。下列判斷正確的是
A．Y電極為正極B．X電極為陽極
C．Y電極表面發(fā)生氧化反應(yīng)D．X電極表面有氯氣生成
【答案】C
【分析】電解氯化鈉溶液，因X、Y均是碳棒，為惰性電極，根據(jù)圖示裝置可知，X連接電源的負(fù)極，為陰極，水會得到電子，產(chǎn)生氫氣和氫氧根離子，Y連接電源的正極，為陽極，陽極氯離子會失去電子生成氯氣，據(jù)此分析解答。
【詳解】A．結(jié)合上述分析可知，Y電極連接電源的正極，為陽極，A錯誤；
B．X電極連接電源的負(fù)極，為陰極，B錯誤；
C．Y電極表面氯離子失去電子生成氯氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，C正確；
D．結(jié)合上述分析可知，X電極表面產(chǎn)生氫氣，D錯誤；
故選C。
7．下列關(guān)于電解飽和食鹽水過程的說法正確的是
A．電解飽和食鹽水的工廠要首先將食鹽進行除雜
B．與電源正極相連的電極區(qū)有NaOH生成
C．與電源負(fù)極相連的電極上有氯氣生成
D．電解飽和食鹽水的過程中Na+的濃度減小
【答案】A
【詳解】
A．電解飽和食鹽水的工廠采用的是離子交換膜法，若食鹽中混有Mg2+、Ca2+等雜質(zhì)，在電解過程中會生成Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀堵塞交換膜，所以電解前要首先將食鹽進行除雜，故A正確；
B．與電源正極相連的電極為陽極，在陽極上是Cl-失去電子生成氯氣，不生成NaOH，故B錯誤；
C．與電源負(fù)極相連的電極為陰極，在陰極是水電離產(chǎn)生的H+放電生成H2，故C錯誤；
D．Na+沒有參與反應(yīng)，其物質(zhì)的量不變，但電解過程中消耗了水，溶液體積減小，Na+的濃度增大，故D錯誤；
故選A。
8．粗鹽水經(jīng)過濾后仍含有少量SO42-、Mg2+、Ca2+等雜質(zhì)離子。為除掉這些雜質(zhì)離子，常采用以下實驗步驟：
①加入過量BaCl2溶液，沉淀后過濾；
②在步驟①所得濾液中加入過量NaOH溶液，沉淀后過濾；
③在步驟②所得濾液中加入過量Na2CO3溶液，沉淀后過濾；
④在步驟③所得濾液中加入適量鹽酸，即可得到純凈的NaCl溶液。
請回答：
（1）步驟①中加入BaCl2溶液的目的是除去_____(填“SO42-”“Mg2+”或“Ca2+”)。
（2）步驟②中加入NaOH溶液必須過量，其目的是______。
（3）步驟③發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______、Ba2++CO32-=BaCO3↓。
【答案】（1）SO42-
（2）保證Mg2+能完全沉淀
（3）Ca2++CO32-=CaCO3↓
【解析】（1）粗鹽中含有雜質(zhì)硫酸根離子，步驟①中加入BaCl2溶液的目的是除去SO42-；
（2）步驟②中加入NaOH溶液必須過量，其目的是將濾液中的Mg2+除盡；
（3）步驟①中加入BaCl2過量，進行步驟②之后，溶液中含有Ba2+、Ca2+，步驟③加入過量的碳酸鈉溶液，可以將氯化鈉中的雜質(zhì)Ca2+及加入的過量的Ba2+除去，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓。
9．依據(jù)圖，回答下列問題：
(1)在電解過程中，與電源正極相連的電極上產(chǎn)生的氣體的顏色為 ，與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液的堿性變化是 。
(2)如果粗鹽中含量較多，必須添加鋇試劑除去，該鋇試劑可以是 (填字母)
A． B． C．
怎樣檢驗精制后所得的濾液中，已除盡，請寫出操作過程
(3)為有效除去，加入試劑的合理順序為
A．先加，后加，再加鋇試劑
B．先加，后加鋇試劑，再加
C．先加鋇試劑，后加，再加
(4)在上述工業(yè)流程中，循環(huán)使用的物質(zhì)是 。
(5)某同學(xué)用惰性電極電解未精制的飽和食鹽水，食鹽水裝在U形管內(nèi)。結(jié)果很快在某一電極附近出現(xiàn)食鹽水渾濁現(xiàn)象。造成渾濁的難溶物主要是______________。
A．碳酸鎂B．硫酸鋇C．氫氧化鎂D．碳酸鋇
【答案】(1)黃綠色 溶液堿性變強
(2) C 取精制后所得的濾液于試管中，加入足量鹽酸酸化，再加溶液沒有明顯現(xiàn)象，證明已除盡；
(3)BC
(4)和
(5)C
【詳解】（1）在電解過程中，與電源正極相連的電極為陽極，Cl-放電生成氯氣，故該極上產(chǎn)生的氣體的顏色為黃綠色；與電源負(fù)極相連的電極為陰極，電極反應(yīng)為，附近溶液的堿性變強；
（2）如果粗鹽中含量較多，必須添加鋇試劑除去，、會引入新的雜質(zhì)離子氫氧根、硝酸根。故該鋇試劑可以是，避免引入新的雜質(zhì)離子，故選C；取精制后所得的濾液于試管中，加入足量鹽酸酸化，再加溶液沒有明顯現(xiàn)象，證明已除盡；
（3）為有效除去，并保證所加試劑的離子易于除去，碳酸鈉一定要在氯化鋇之后加入，可以除去過量的鋇離子，的加入順序沒有特別要求；A．先加，后加，再加鋇試劑，A不符合要求；B．先加，后加鋇試劑，再加，B符合要求；C．先加鋇試劑，后加，再加 ，C符合要求；故選BC；
（4）由圖可知在上述工業(yè)流程中，循環(huán)使用的物質(zhì)是和；
（5）未精制的飽和食鹽水含有，陰極發(fā)生反應(yīng)，鎂離子會與氫氧根生成氫氧化鎂沉淀，故造成渾濁的難溶物主要是氫氧化鎂；
故選C。
10．下列各組物質(zhì)，不需要經(jīng)過化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的是（ ）
A．氯、溴、碘 B．鈉、鎂、鋁
C．燒堿、氫氣 D．食鹽、淡水
【答案】D
【解析】海水經(jīng)過蒸發(fā)可得到食鹽和淡水。A、B選項中，海水中存在Cl－、Br－、I－、Na＋、Mg2＋、Al3＋，要獲得它們的單質(zhì)必須失去或得到電子才能實現(xiàn)。C中，需要電解飽和食鹽水獲取。
11．某工業(yè)廢水中存在大量的Na+、Cl－、Cu2+、SO42-，欲除去其中的Cu2+、SO42-，設(shè)計工藝流程如圖所示：
下列說法不正確的是
A．NaOH的作用是除去Cu2+
B．試劑a 為Na2CO3，試劑b為BaCl2
C．流程圖中，操作x為過濾
D．試劑c為鹽酸
【答案】B
【解析】加入NaOH后，廢水中含有Na+、Cl-、OH-、SO42-；再加入試劑a BaCl2除去SO42-，此時廢水中含有Na+、Cl－、Ba2+；再加入稍過量的試劑b Na2CO3除去Ba2+，此時廢水中含有Na+、Cl-、CO32-；再加入試劑c鹽酸，至不再產(chǎn)生氣泡即可。
A、廢水中，只有Cu2+可以和NaOH反應(yīng)，故NaOH的作用是除去Cu2+，A正確；
B、經(jīng)分析，試劑a為BaCl2，試劑b為Na2CO3，B錯誤；
C、流程圖中，操作x為過濾，濾掉Cu(OH)2、BaSO4，C正確；
D、經(jīng)分析，試劑c為鹽酸，D正確；
故選B。
12．氯堿工業(yè)的基本原理就是電解飽和食鹽水。下列關(guān)于實驗室電解飽和食鹽水的說法中錯誤的是
A．可以選用石墨棒作為陰、陽極材料
B．用濕潤的淀粉KI試紙靠近陽極區(qū)域，試紙變藍
C．陰極產(chǎn)生氣體具有可燃性
D．實驗結(jié)束后，將溶液攪拌，然后用pH試紙檢驗，溶液呈中性
【答案】D
【詳解】A．電解時，陽極不能選用活潑的金屬材料，可以選用石墨棒作為陰、陽極材料，A正確；
B．電解飽和食鹽水時，陰極產(chǎn)物為NaOH和H2，陽極產(chǎn)物為Cl2，Cl2可以用濕潤的淀粉KI試紙檢驗，B正確；
C．陰極產(chǎn)生氣體為氫氣，具有可燃性，故C正確；
D．電解飽和食鹽水除生成H2和Cl2外，在陰極還有NaOH產(chǎn)生，所以電解實驗結(jié)束后，攪拌溶液，溶液呈堿性，D錯誤；
故選D。
13．現(xiàn)有 NaCl、Na2SO4 和 NaNO3 的混合物，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┏ルs質(zhì)，從而得到純凈的NaNO3 晶體，相應(yīng)的實驗流程如圖所示。
（1）寫出實驗流程中下列物質(zhì)的化學(xué)式：試劑 X___________，沉淀 A_________。
（2）上述實驗流程中①②③步均要進行的實驗操作是______________(填操作名稱)，該過程中玻璃棒的作用是___________。
（3）上述實驗流程中加入過量 Na2CO3 溶液的目的是_____________。
（4）按此實驗方案得到的溶液3中肯定含有_________________(填化學(xué)式)雜質(zhì)。為了解決這個問題，可以向溶液3中加入適量的_________________(填化學(xué)式)。
【答案】（1）AgNO3 BaSO4
（2）過濾 引流
（3）使溶液中的 Ag+、Ba2+完全沉淀
（4）Na2CO3 HNO3
【解析】【分析】NaCl、Na2SO4 和 NaNO3 的混合物，得到純凈的NaNO3 晶體則要除去硫酸根離子和氯離子，先加過量的氯化鋇沉淀硫酸根離子，得到沉淀A為硫酸鋇，溶液1中含有氯化鈉，硝酸鈉和過量的氯化鋇；然后在溶液1中加過量的X溶液，根據(jù)最終目標(biāo)物質(zhì)為硝酸鈉，可知加X的目的是沉淀氯離子，則X為硝酸銀，沉淀B為氯化銀，溶液2中含有硝酸鈉，硝酸銀和硝酸鋇，繼續(xù)加過量的碳酸鈉，將銀離子和鋇離子轉(zhuǎn)變成沉淀除去，沉淀C為碳酸鋇和碳酸銀的混合物，溶液3中含有硝酸鈉和過量的碳酸鈉，應(yīng)除去碳酸鈉后進行結(jié)晶操作得到硝酸鈉晶體，據(jù)此分析解答。
（1）根據(jù)以上分析試劑X是為了除去氯離子的硝酸銀溶液，沉淀A為氯化鋇結(jié)合硫酸根離子產(chǎn)生的硫酸鋇，故答案為：AgNO3；BaSO4。
（2）實驗流程中①②③步均要進行沉淀和溶液的分離，固液分離應(yīng)采用過濾操作，過濾時要用到玻璃棒引流，故答案為：過濾；引流。
（3）溶液2中含有硝酸銀和硝酸鋇，加過量的碳酸鈉目的是將銀離子和鋇離子轉(zhuǎn)變成沉淀除去，故答案為：使溶液中的 Ag+、Ba2+完全沉淀。
（4）溶液3中含有硝酸鈉和過量的碳酸鈉，應(yīng)除去碳酸鈉后進行結(jié)晶操作，為不引入雜質(zhì)離子應(yīng)用適量的硝酸除去碳酸鈉，故答案為：Na2CO3；HNO3。
【點睛】
除雜的基本原則要把握“四原則”“三必須”。
（1）“四原則”是：一不增(提純過程中不增加新的雜質(zhì))；二不減(不減少欲被提純的物質(zhì))；三易分離(被提純物與雜質(zhì)容易分離)；四易復(fù)原(被提純物質(zhì)要復(fù)原)。
（2）“三必須”是：一除雜試劑必須過量；二過量試劑必須除盡(因為過量試劑帶入新的雜質(zhì))；三除雜途徑選最佳。
14．食鹽是日常生活的必需品，也是重要的化工原料，粗鹽中常含有少量的 Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)離子。實驗室提純 NaCl 的流程如下：
(1)下列關(guān)于食鹽的說法正確的是_______。
A．現(xiàn)在生產(chǎn)的食鹽大部分用于食用
B．生理鹽水是 0.9%的食鹽溶液
C．海水曬鹽，又稱為鹽田法
D．加碘鹽加的物質(zhì)是 I2
(2)加入 A 試劑，是為了除去溶液中的 Ca2+、Mg2+、SO離子，A 代表的是多種試劑，按滴加順序依次是 NaOH、 、 (填化學(xué)式)。操作 III 的名稱是 。
(3)在粗鹽提純的實驗中，不需進行的操作是 。
A．溶解 B．過濾 C．蒸餾 D．蒸發(fā) E.分液
(4)某同學(xué)家中電動自行車的電瓶正、負(fù)極一時沒法弄清，他想利用電解飽和食鹽水的方法來判斷，在U型管內(nèi)加入飽和食鹽水并在兩邊管中各加入 2 滴酚酞試液，接通電源，待一會兒，發(fā)現(xiàn)接電源 b 端處溶液顯紅色。
①請判斷電源 a 端是 極(填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽極”)。
②通電過程中，他還會 (填 a 或 b)端聞到刺激性氣味。
③該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
【答案】(1)BC
(2) BaCl2 Na2CO3 蒸發(fā)
(3)CE
(4)正極 a 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
【分析】粗鹽中常含有少量的 Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)離子，溶解后加入A試劑得到沉淀，加入 A 試劑，是為了除去溶液中的 Ca2+、Mg2+、SO離子，A 代表的是多種試劑，按滴加順序依次是 NaOH、BaCl2、Na2CO3，加入氫氧化鈉生成氫氧化鈣與氫氧化鎂沉淀，加入氯化鋇除去硫酸根，生成硫酸鋇沉淀，加入碳酸鈉完全除去鈣離子及過量氯化鋇，加入鹽酸中和過量的氫氧化鈉，反應(yīng)掉過量的碳酸鈉，最后濃縮結(jié)晶，洗滌干燥，得到純凈氯化鈉，據(jù)此分析解題。
【詳解】（1）A．現(xiàn)代社會食鹽除了用于食用外，還可以用于其它的工業(yè)生產(chǎn)中，比如氯堿工業(yè)等，故A錯誤；B．生理鹽水是氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的溶液，故B正確；C．古代我國就在海灘曬鹽，即海水曬鹽，稱為鹽田法，故C正確；D．實驗中不是添加的碘單質(zhì)，加碘食鹽中的碘實際上是食鹽里添加了碘酸鉀KIO3，故D錯誤；故選:BC。
（2）根據(jù)分析可知加入 A 試劑，是為了除去溶液中的 Ca2+、Mg2+、SO離子，A 代表的是多種試劑，按滴加順序依次是 NaOH、BaCl2、Na2CO3；操作 III 的名稱是蒸發(fā)；
（3）在粗鹽提純的實驗中，需要進行溶解，過濾不溶性雜質(zhì)，蒸發(fā)濃縮，不需要蒸餾和萃取，故選CE；
（4）電解飽和食鹽水，陽極：2Cl--2e-=Cl2↑，陰極2H2O+2e-=2OH-+H2↑，
①b極呈紅色，則b極附近有OH-，則b為負(fù)極，a 端是正極；
②通電過程中，他還會a端聞到刺激性氣味，因為a為陽極生成氯氣；
③該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑.

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