資源簡介

初中化學 海水“曬鹽”-結晶及粗鹽的提純
一、考點突破
知識點 考綱要求 題型 說明
海水曬鹽的原理
結晶
粗鹽的提純 1. 認識海水曬鹽的過程，理解其原理；
2. 認識結晶的方式及適用范圍；
3. 知道除去粗鹽中不溶性雜質和可溶性雜質的步驟和方法；
4. 了解食鹽的用途。 選擇題
填空題
實驗探究題 海水曬鹽是人類目前利用海洋資源的重要途徑，是中考考查的熱點，在中考中占5~20分。
二、重難點提示
重點：海水曬鹽的原理；結晶的方式；粗鹽的提純。
難點：除去粗鹽中可溶性雜質的方法。
考點精講：
知識點一：海水“曬鹽”
1. 原理：海水經日曬、風吹等，使溶劑不斷減少，溶質的質量分數逐漸增大，直至形成飽和溶液，繼而析出晶體。
說明：蒸發結晶。
2. 過程：先將海水引入蒸發池，經日曬蒸發水分到一定程度時，再引入結晶池，繼續日曬，海水就會成為食鹽的飽和溶液，再曬，就會析出食鹽來。這時，得到的晶體就是我們常見的“粗鹽”，剩余的液體稱為母液（或“苦鹵”）。示意圖如下：
知識點二：結晶
一般為兩種，一種是蒸發結晶，一種是降溫結晶。
1. 蒸發結晶：蒸發溶劑，使溶液由不飽和變為飽和，繼續蒸發，過剩的溶質就會呈晶體析出，叫蒸發結晶。例如：當NaCl和KNO3的混合物中NaCl多而KNO3少時，即可采用此法，先分離出NaCl，再分離出KNO3。
【規律總結】
蒸發結晶后，溶質的質量不變；溶劑的質量減小；溶液的質量變小；溶質質量分數變大；溶液的狀態是飽和狀態。
2. 降溫結晶：先加熱溶液，蒸發溶劑成飽和溶液，此時降低熱飽和溶液的溫度，溶解度隨溫度變化較大的溶質就會呈晶體析出，叫降溫結晶。例如：當NaCl和KNO3的混合物中KNO3多而NaCl少時，即可采用此法，先分離出KNO3，再分離出NaCl。
【規律總結】
降溫結晶后，溶質的質量變小；溶劑的質量不變；溶液的質量變小；溶質質量分數變小；溶液的狀態是飽和狀態。
知識點三：粗鹽提純
粗鹽中含有泥沙等不溶性雜質，以及可溶性雜質，如：Ca2＋、Mg2＋、SO42－等。不溶性雜質可以用過濾的方法除去，可溶性雜質中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－則可通過加入BaCl2、NaOH和Na2CO3溶液，生成沉淀而除去，向濾液中加入適量HCl（除去過量NaOH、Na2CO3，可選擇用pH試紙控制加入的量）。然后蒸發水分得到較純凈的精鹽。
加入過量BaCl2除去硫酸根離子：BaCl2＋Na2SO4＝BaSO4↓＋2NaCl；加入過量NaOH除去鎂離子：MgCl2＋2NaOH＝Mg（OH）2↓＋2NaCl；加入過量Na2CO3除去鈣離子及過量的BaCl2中的鋇離子：Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl、Na2CO3＋BaCl2＝BaCO3↓＋2NaCl；加入適量的鹽酸除去過量的碳酸根離子和氫氧根離子：Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑、NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O。分析如下圖：
1. 除去不溶性雜質的步驟
（1）溶解； （2）過濾； （3）蒸發。
注意：當有大量晶體析出時就停止加熱，利用余熱將剩余的水分蒸干。
【規律總結】
過程中玻璃棒的作用：溶解時：攪拌，加速溶解；過濾時：引流；蒸發時：攪拌，使液體均勻受熱，防止液體飛濺。
2. 除去可溶性雜質的步驟
溶解，依次加入過量的BaCl2、NaOH、Na2CO3過濾，向濾液中加入適量的HCl，蒸發，結晶。
【重要提示】
加入除雜試劑BaCl2、NaOH、Na2CO3的順序：Na2CO3必須在BaCl2之后，因為過量的BaCl2需要被Na2CO3除去，NaOH的順序沒有限制。
提分寶典：
【方法提煉】
結晶法分離混合物的方法
對于幾種可溶性固態物質的混合物可根據它們的溶解度受溫度影響大小的不同，采用結晶法分離。根據溶解度曲線受溫度變化的影響，通過改變溫度或蒸發溶劑，使溶質結晶析出，從而達到混合物分離、提純的目的。如KNO3和NaCl的混合物的分離。
（1）溫度變化對物質溶解度影響較大，要提純這類物質。可采用降溫結晶法。
具體的步驟為：①配制高溫時的飽和溶液，②降溫，③過濾，④干燥。如KNO3中混有少量的NaCl，提純KNO3可用此法。
（2）溫度變化對物質溶解度影響較小，要提純這類物質，可用蒸發結晶法。
具體步驟為：①溶解，②蒸發溶劑，③趁熱過濾，④干燥。如NaCl中混有少量KNO3，要提純NaCl，可配制溶液，然后蒸發溶劑，NaCl結晶析出，而KNO3在較高溫度下，還沒有達到飽和，不會結晶，趁熱過濾，可得到較純凈的NaCl。
【規律總結】 提純誰，看誰的曲線，溶解度受溫度影響比較大且隨溫度升高而增大，用降溫結晶的方法進行提純；溶解度受溫度影響不大，用蒸發結晶的方法進行提純。
化學新視角：
我國海水曬鹽的歷史
是誰最先發明、采用海水灘曬制鹽呢？正是無棣碣石山附近的鹽民。據明代學者宋應星撰著的《天工開物·作咸第五》記載：“海豐有引海水直接入池曬成者，凝結之時，掃食不加人力。與解鹽同。但成鹽時日，與不借南風則大異。”
這段記載中的“海豐”就是指明代山東省的“無棣縣”。“無棣”一名始見于《春秋左傳·嬉公四年》，明初，因避明成祖“朱棣”之諱，改名“海豐”，1914年又恢復無棣之名。其中的“解鹽”系指山西解州之解池所產之鹽，解鹽質量居當時國內之首，屬“貢鹽”之列。無棣灘曬的海鹽質量與解州貢鹽相同，無棣制鹽水平可見一斑。
山東夙沙氏煮海為鹽，為華夏制鹽之鼻祖。周初封姜太公于齊“北至于無棣”，據《管子》載：“暮春之初，北海之民即煮海為鹽。”《史記》載：“太公至國……通工商之業，便魚鹽之利，而人民多歸齊，齊為大國。”由此無棣鹽業日盛，西漢時渤海郡置鹽官。魏晉時鹽民在碣石山上修建鹽神廟（亦稱“鹽神祠”），因此碣石山又俗稱為“鹽山”。鹽山（今山東無棣縣境內大山）古稱碣石山，春秋時改稱無棣山。山下有月明沽產鹽，山腰有鹽神廟，魏晉時稱鹽山。
元太宗二年至元世祖二十三年（1320—1378）在碣石山北境鬲津河沿岸建有海豐、海潤、海盈三處鹽場。明初海潤、海盈有煎有曬，明世宗嘉靖元年（1522）海豐場率先易煎為曬，一直沿用了兩千多年的傳統制鹽舊工藝，被無棣人發明的新工藝所代替，使制鹽業向前邁進了一大步，無棣人對鹽業生產的貢獻功不可沒。
同步練習：
（答題時間：20分鐘）
1. 據文字記載，我們的祖先在神農氏時代就開始利用海水曬鹽。海水曬鹽的原理是（ ）
A. 日曬風吹使海水中的氯化鈉蒸發 B. 日曬風吹使溶液由飽和變為不飽和
C. 日曬風吹使氯化鈉的溶解度變小 D. 日曬風吹使水分蒸發晶體析出
2. 下列說法不正確的是（　　）
A. 粗鹽經過溶解、過濾、蒸發結晶后，得到的是純凈氯化鈉
B. 海水“曬鹽”的原理是蒸發結晶
C. 海水“曬鹽”的過程屬于物理變化
D. 工業上常用“多級閃急蒸餾法”淡化海水
3. 氯化鈉是重要的鹽。下列做法或說法錯誤的是（　　）
A.“一定溶質質量分數的氯化鈉溶液的配制”的實驗中，使用玻璃棒攪拌，加快氯化鈉的溶解
B.“粗鹽中難溶性雜質的去除”的實驗中，當蒸發皿中的濾液全部蒸干后才能停止加熱
C. 氯化鈉的水溶液能導電是因為它在水中解離出自由移動的Na＋和Cl－
D. 從氯化鈉的飽和溶液中析出晶體可采用蒸發溶劑的方法
*4. 下列各組物質進行分離提純的步驟，與粗鹽提純（只除去不溶性雜質）的三個實驗步驟相同的是（　　 ）
A. 從空氣中分離出氧氣
B. 從醫用酒精中提純酒精
C. 從草木灰中提取碳酸鉀（不考慮其他可溶性雜質）
D. 從雙氧水制取氧氣的廢液中回收二氧化錳
*5. 重結晶后的食鹽中往往還含有少量的硫酸鈉、氯化鎂、氯化鈣等雜質，它們在溶液中主要以SO42、Ca2＋、Mg2＋的形式存在，為將這些雜質除凈，可向食鹽溶液中加入過量的氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鋇溶液，然后加入鹽酸調至溶液pH＝7，最后經過過濾、蒸發得到精鹽。下列操作及加入溶液順序錯誤的是（　　）
A. BaCl2、NaOH、Na2CO3、過濾、HCl
B. BaCl2、Na2CO3、NaOH、過濾、HCl
C. NaOH、BaCl2、Na2CO3、過濾、HCl
D. Na2CO3、BaCl2、NaOH、過濾、HCl
**6. 如圖表示X、Y、Z三種物質的溶解度曲線，下列說法錯誤的是（　　）
A. Y中含有少量X，用海水曬鹽的原理提純Y
B. t1℃時，三種物質的飽和溶液升溫到t2℃，溶液中溶質質量分數的大小關系是Y＞X＞Z
C. t3℃時，X、Y的飽和溶液降溫到t2℃，析出晶體較多的是X
D. t3℃時，等質量的X、Y分別配成該溫度下的飽和溶液，所得溶液質量X＜Y
7. 地球是一顆藍色的星球，表面大部分被海洋覆蓋，海水中蘊含的元素多達80多種。同學們在學習過程中得知：工業上采用將海水曬制后得到的晶體稱為粗鹽，剩余的液體稱為苦鹵。鹽水中主要含有Ca2＋、Mg2＋、SO42－等雜質離子，工業上常用加入稍過量的NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液及適量的鹽酸等除雜、精制。則加入試劑合理的順序為 、鹽酸（只寫一種）。加鹽酸的作用是（用化學方程式表示） 、 。
8. 氯化鈉是一種重要的鹽，也是人生理活動必需的物質，根據所學知識回答：
（1）要檢驗生理鹽水中的氯化鈉，應選用的試劑是________（填化學式）溶液。
（2）除去粗鹽中泥沙等不溶性雜質的操作過程為溶解、______和蒸發。
*（3）可用NaOH除去粗鹽中可溶性雜質MgCl2，反應的化學方程式為_______________。
9. 開發海洋，維持海洋的可持續發展是每個地球公民的神圣職責。請回答下面關于海洋的幾個問題：
（1）海水中資源豐富，含量最多的金屬陽離子是________（填符號），含量最多的分子是________（填符號）。
（2）鹽場海水曬鹽的原理是________。
A. 氯化鈉的溶解度受溫度影響變化較大，故采取降溫結晶的方法
B. 因氯化鈉溶解度受溫度影響變化不大，故采取蒸發水分的方法
*（3）所得粗鹽中主要含泥沙、氯化鎂等雜質，現對其提純，主要操作流程如下：
①操作Ⅰ的名稱是________。
②A溶液是________，B溶液是________。（選擇合適的字母填空）
A. NaOH溶液 B. KOH溶液 C. 稀硫酸 D. 稀鹽酸
答案：
1. D 解析：根據用海水曬鹽，就是把海水引入海灘，借助日光和風力使水分蒸發，從而得到食鹽晶體。
2. A 解析：經過溶解、過濾、蒸發結晶后得到的食鹽含有一些可溶性雜質，故A錯誤；海水“曬鹽”的過程屬于蒸發結晶的過程，故B正確；海水“曬鹽”的過程中無新物質生成，屬于物理變化，故C正確；多級閃急蒸餾法是工業上常用的淡化海水的方法之一，故D正確。
3. B 解析：本題考查與氯化鈉相關的知識。A選項中在配制溶液時，用玻璃棒攪拌是為了加快溶解速率；B選項中在蒸發時，當蒸發皿中濾液全部蒸干再停止加熱，會導致晶體四處飛濺；C選項中氯化鈉溶液導電是因為溶液中有自由移動的離子；D選項中氯化鈉的溶解度受溫度的影響很小，故可采用蒸發溶劑的方法析出晶體。
4. C 解析：物質的分離和提純是化學實驗的重要內容，只有對物質的物理、化學性質熟練掌握，才能順利解題。從空氣中分離氧氣的方法是先將空氣液化，然后蒸發，利用液氮的沸點低于液氧的沸點，把氮氣首先蒸發出來，剩下的主要就是液態氧，A錯誤；從醫用酒精中提純酒精是利用水和酒精的沸點不同，加熱將酒精先蒸餾出來，B錯誤；草木灰的主要成分是碳酸鉀和一些不溶性雜質，碳酸鉀是可溶性的，通過溶解、過濾、蒸發和結晶等步驟，可以把草木灰中的碳酸鉀提取出來，C正確；從雙氧水制取氧氣的廢液中回收二氧化錳，二氧化錳不溶于水，溶解后過濾，二氧化錳在濾渣中，將濾渣烘干即可得二氧化錳固體，D錯誤。
5. D 解析：Na2CO3溶液應該在BaCl2溶液之后加入，以除去過量的鋇離子，故D項錯誤。
6. C 解析：A. 由圖可知：X的溶解度隨溫度升高而增大，Y的溶解度受溫度影響不大，所以當Y中含有少量X時，可以用海水曬鹽的原理提純Y，故A項對；
B. 飽和溶液的溶質質量分數與溶解度有關，在t1℃時，X、Y、Z三種物質的溶解度大小是：Y＞X＝Z；所以t1℃時A、B、C三種物質飽和溶液的溶質質量分數大小關系是：Y＞X＝Z；升溫后，X和Y溶解度變大，都變為不飽和溶液，溶質質量分數不變，所以升溫后還是Y＞X，Z物質升溫后，溶解度減小，溶質質量分數減小，觀察t1℃時X、Y的溶解度和t2℃時Z的溶解度，比較可知升溫后溶質質量分數大小是：Y＞X＞Z，故B項對；
C. t3℃時，X、Y的飽和溶液的質量關系無法確定，析出晶體的多少無法確定，故C項錯；
D. t3℃時，X的溶解度大于Y的溶解度，等質量的X、Y分別配成該溫度下的飽和溶液，Y所需水比X多，因此所得溶液質量X＜Y，故D項對。
7. NaOH、BaCl2、Na2CO3 NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑
解析：加入碳酸鈉的作用有兩個：一個是除去溶液中的Ca2＋，另一個是除去過量的氯化鋇，所以加入的碳酸鈉必須排在氯化鋇的后面，所以順序是NaOH、BaCl2、Na2CO3；加入鹽酸的目的是除去過量的氫氧化鈉和過量的碳酸鈉，鹽酸與氫氧化鈉反應的反應物是鹽酸和氫氧化鈉，生成物是氯化鈉和水；鹽酸與碳酸鈉反應的反應物是鹽酸和碳酸鈉，生成物是氯化鈉、水、二氧化碳；用觀察法配平即可。
8.（1）AgNO3　（2）過濾 （3）2NaOH＋MgCl2＝Mg（OH）2↓＋2NaCl
解析：本題綜合考查了粗鹽的提純。（1）AgNO3溶液能與NaCl溶液反應生成AgCl沉淀，可用來檢驗NaCl。（2）通過溶解、過濾、蒸發操作可將可溶性物質與不溶性雜質分離。（3）NaOH與MgCl2發生復分解反應生成Mg（OH）2沉淀和NaCl，據此可寫出反應的化學方程式。
9.（1）Na＋　 H2O　 （2）B （3）①過濾　 ②A　 D
解析：（1）海水中所含化學物質最多的是H2O，其次就是NaCl；
（2）因為氯化鈉的溶解度受溫度影響比較小，所以應用蒸發結晶的方法使其析出來，所以應選擇B；
（3）把粗鹽溶解后，就要用過濾的方法除去不溶于水的泥沙；然后就要加入過量的氫氧化鈉溶液，去除雜質氯化鎂；過濾后再加入稀鹽酸除去過量的氫氧化鈉溶液。

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