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15.(5分)铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。“制箔”中，发生反应的化学方程式为$2CuSO_{4} + 2H_{2}O = 2Cu + O_{2}\uparrow + 2H_{2}SO_{4}$。
(1)$H_{2}SO_{4}$中氢、氧元素的质量比是。
(2)200 g质量分数为4%的硫酸铜溶液加入足量的水中，电解可得多少铜？(写出计算过程)
(1)$H_{2}SO_{4}$中氢、氧元素的质量比是。
(2)200 g质量分数为4%的硫酸铜溶液加入足量的水中，电解可得多少铜？(写出计算过程)
答案
解：
(1) $1:32$
(2) 200 g质量分数为4%的硫酸铜溶液中含$\ce{CuSO_{4}}$的质量为：
$200\ \mathrm{g} × 4\% = 8\ \mathrm{g}$
设电解可得铜的质量为$x$
$\ce{2CuSO_{4} + 2H_{2}O\xlongequal{通电} 2Cu + O_{2}\uparrow + 2H_{2}SO_{4}}$
$\quad 320\quad\quad\quad\quad\quad\quad 128$
$\quad 8\ \mathrm{g}\quad\quad\quad\quad\quad\quad x$
$\frac{320}{128} = \frac{8\ \mathrm{g}}{x}$
解得$x=3.2\ \mathrm{g}$
答：电解可得铜的质量为3.2 g。
(1) $1:32$
(2) 200 g质量分数为4%的硫酸铜溶液中含$\ce{CuSO_{4}}$的质量为：
$200\ \mathrm{g} × 4\% = 8\ \mathrm{g}$
设电解可得铜的质量为$x$
$\ce{2CuSO_{4} + 2H_{2}O\xlongequal{通电} 2Cu + O_{2}\uparrow + 2H_{2}SO_{4}}$
$\quad 320\quad\quad\quad\quad\quad\quad 128$
$\quad 8\ \mathrm{g}\quad\quad\quad\quad\quad\quad x$
$\frac{320}{128} = \frac{8\ \mathrm{g}}{x}$
解得$x=3.2\ \mathrm{g}$
答：电解可得铜的质量为3.2 g。
解析
【分析】
1. 第(1)问需利用“元素质量=相对原子质量×原子个数”，分别计算H、O在H₂SO₄中的总质量，再求比值并化简；
2. 第(2)问为根据化学方程式的计算，步骤为：先计算溶液中溶质CuSO₄的质量，再写出反应的化学方程式，找出CuSO₄与Cu的质量关系，代入数据列比例式求解，最后作答。
【解析】
(1) H₂SO₄中氢、氧元素的质量比 = (1×2) : (16×4) = 2 : 64 = 1 : 32；
(2) 200 g质量分数为4%的硫酸铜溶液中含CuSO₄的质量为：200 g × 4% = 8 g；
设电解可得铜的质量为x，反应的化学方程式为：
$\ce{2CuSO_{4} + 2H_{2}O\xlongequal{通电} 2Cu + O_{2}\uparrow + 2H_{2}SO_{4}}$
对应物质的质量关系：$\frac{320}{128} = \frac{8\ \mathrm{g}}{x}$
解得：$x = 3.2\ \mathrm{g}$；
答：电解可得铜的质量为3.2 g。
【答案】
(1) $1:32$；(2) $3.2\ \mathrm{g}$
【知识点】
元素质量比计算；根据化学方程式的计算
【点评】
本题为初中化学基础计算题型，涵盖元素质量比计算和根据化学方程式的计算，步骤清晰、难度适中，主要考察学生对基本计算方法的掌握与应用能力。
【难度系数】
0.8
1. 第(1)问需利用“元素质量=相对原子质量×原子个数”，分别计算H、O在H₂SO₄中的总质量，再求比值并化简；
2. 第(2)问为根据化学方程式的计算，步骤为：先计算溶液中溶质CuSO₄的质量，再写出反应的化学方程式，找出CuSO₄与Cu的质量关系，代入数据列比例式求解，最后作答。
【解析】
(1) H₂SO₄中氢、氧元素的质量比 = (1×2) : (16×4) = 2 : 64 = 1 : 32；
(2) 200 g质量分数为4%的硫酸铜溶液中含CuSO₄的质量为：200 g × 4% = 8 g；
设电解可得铜的质量为x，反应的化学方程式为：
$\ce{2CuSO_{4} + 2H_{2}O\xlongequal{通电} 2Cu + O_{2}\uparrow + 2H_{2}SO_{4}}$
对应物质的质量关系：$\frac{320}{128} = \frac{8\ \mathrm{g}}{x}$
解得：$x = 3.2\ \mathrm{g}$；
答：电解可得铜的质量为3.2 g。
【答案】
(1) $1:32$；(2) $3.2\ \mathrm{g}$
【知识点】
元素质量比计算；根据化学方程式的计算
【点评】
本题为初中化学基础计算题型，涵盖元素质量比计算和根据化学方程式的计算，步骤清晰、难度适中，主要考察学生对基本计算方法的掌握与应用能力。
【难度系数】
0.8
16. (6分)《史记正义》记载的“垦畦浇晒”产盐法，发展成熟于隋唐时期，过程如图所示。
(1)集卤蒸发常采用风吹日晒法浓缩卤水，从能源角度分析其优点是。
(2)“箩”是产盐过程中结晶而出的硝板(由硫酸钠等盐结晶而成，呈现蜂窝状空隙)。卤水流过可除去水中的不溶性杂质，过“箩”与化学实验中操作的目的一致。
20 ℃时，某卤水成分如下表，卤水中所含物质的溶解度曲线如下图。
(3)“垦畦浇晒”产盐法中“夜间低温”得到晶体1的成分为(填化学式，下同)，最终所得的“母液”中一定含有的溶质是。
(4)冬季0 ℃时，所制得的粗盐中Na₂SO₄含量较高，几乎不含MgSO₄的原因是。为减少氯化钠晶体的损耗，需要除去粗盐中的Na₂SO₄，可使用溶液对粗盐进行淋洗。
(1)集卤蒸发常采用风吹日晒法浓缩卤水，从能源角度分析其优点是。
(2)“箩”是产盐过程中结晶而出的硝板(由硫酸钠等盐结晶而成，呈现蜂窝状空隙)。卤水流过可除去水中的不溶性杂质，过“箩”与化学实验中操作的目的一致。
20 ℃时，某卤水成分如下表，卤水中所含物质的溶解度曲线如下图。
(3)“垦畦浇晒”产盐法中“夜间低温”得到晶体1的成分为(填化学式，下同)，最终所得的“母液”中一定含有的溶质是。
(4)冬季0 ℃时，所制得的粗盐中Na₂SO₄含量较高，几乎不含MgSO₄的原因是。为减少氯化钠晶体的损耗，需要除去粗盐中的Na₂SO₄，可使用溶液对粗盐进行淋洗。
答案
解：
(1) 充分利用太阳能、风能，节约能源（合理即可）
(2) 过滤
(3) $\boldsymbol{Na_2SO_4}$；$\boldsymbol{NaCl、MgSO_4}$
(4) 0 ℃时，$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的溶解度远小于$\ce{MgSO_{4}}$的溶解度，$\ce{Na_{2}SO_{4}}$更易达到饱和结晶析出，$\ce{MgSO_{4}}$不易达到饱和，几乎不析出；饱和氯化钠（或饱和$\ce{NaCl}$）
(1) 充分利用太阳能、风能，节约能源（合理即可）
(2) 过滤
(3) $\boldsymbol{Na_2SO_4}$；$\boldsymbol{NaCl、MgSO_4}$
(4) 0 ℃时，$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的溶解度远小于$\ce{MgSO_{4}}$的溶解度，$\ce{Na_{2}SO_{4}}$更易达到饱和结晶析出，$\ce{MgSO_{4}}$不易达到饱和，几乎不析出；饱和氯化钠（或饱和$\ce{NaCl}$）
解析
【分析】
本题结合古代产盐法考查化学知识的应用，需逐一分析每个问题：
(1) 从能源角度，风吹日晒利用自然界的太阳能、风能，无需额外消耗其他能源，据此分析优点；
(2) “箩”除去不溶性杂质是分离固液，对应化学实验中分离固液的操作；
(3) 根据溶解度曲线，低温下溶解度随温度降低明显减小的物质先析出，析出晶体后的母液含未析出的溶质；
(4) 对比0℃时Na₂SO₄和MgSO₄的溶解度差异，选择能除去Na₂SO₄且减少NaCl损耗的试剂。
【解析】
(1) 风吹日晒法浓缩卤水，利用太阳能、风能，无需额外消耗其他能源，优点为充分利用太阳能、风能，节约能源（合理即可）；
(2) “箩”可除去水中不溶性杂质，是将固体与液体分离，与化学实验中过滤操作的目的一致；
(3) 由溶解度曲线可知，夜间低温时Na₂SO₄的溶解度随温度降低明显减小，故析出晶体1为Na₂SO₄；析出晶体后的母液为饱和溶液，一定含有未析出的NaCl、MgSO₄；
(4) 0℃时，Na₂SO₄的溶解度远小于MgSO₄的溶解度，Na₂SO₄更易饱和结晶析出，MgSO₄不易饱和几乎不析出；要除去粗盐中的Na₂SO₄且减少NaCl损耗，可使用饱和NaCl溶液淋洗，因其不能溶解NaCl但能溶解Na₂SO₄。
【答案】
(1) 充分利用太阳能、风能，节约能源（合理即可）
(2) 过滤
(3) $\ce{Na_{2}SO_{4}}$；$\ce{NaCl、MgSO_{4}}$
(4) 0 ℃时，$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的溶解度远小于$\ce{MgSO_{4}}$的溶解度，$\ce{Na_{2}SO_{4}}$更易达到饱和结晶析出，$\ce{MgSO_{4}}$不易达到饱和，几乎不析出；饱和氯化钠（或饱和$\ce{NaCl}$）
【知识点】
结晶原理、过滤操作、溶解度的应用
【点评】
本题结合古代生产实际考查化学基础知识点，需理解溶解度与结晶、分离操作的关联，难度适中，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
本题结合古代产盐法考查化学知识的应用，需逐一分析每个问题：
(1) 从能源角度，风吹日晒利用自然界的太阳能、风能，无需额外消耗其他能源，据此分析优点；
(2) “箩”除去不溶性杂质是分离固液，对应化学实验中分离固液的操作；
(3) 根据溶解度曲线，低温下溶解度随温度降低明显减小的物质先析出，析出晶体后的母液含未析出的溶质；
(4) 对比0℃时Na₂SO₄和MgSO₄的溶解度差异，选择能除去Na₂SO₄且减少NaCl损耗的试剂。
【解析】
(1) 风吹日晒法浓缩卤水，利用太阳能、风能，无需额外消耗其他能源，优点为充分利用太阳能、风能，节约能源（合理即可）；
(2) “箩”可除去水中不溶性杂质，是将固体与液体分离，与化学实验中过滤操作的目的一致；
(3) 由溶解度曲线可知，夜间低温时Na₂SO₄的溶解度随温度降低明显减小，故析出晶体1为Na₂SO₄；析出晶体后的母液为饱和溶液，一定含有未析出的NaCl、MgSO₄；
(4) 0℃时，Na₂SO₄的溶解度远小于MgSO₄的溶解度，Na₂SO₄更易饱和结晶析出，MgSO₄不易饱和几乎不析出；要除去粗盐中的Na₂SO₄且减少NaCl损耗，可使用饱和NaCl溶液淋洗，因其不能溶解NaCl但能溶解Na₂SO₄。
【答案】
(1) 充分利用太阳能、风能，节约能源（合理即可）
(2) 过滤
(3) $\ce{Na_{2}SO_{4}}$；$\ce{NaCl、MgSO_{4}}$
(4) 0 ℃时，$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的溶解度远小于$\ce{MgSO_{4}}$的溶解度，$\ce{Na_{2}SO_{4}}$更易达到饱和结晶析出，$\ce{MgSO_{4}}$不易达到饱和，几乎不析出；饱和氯化钠（或饱和$\ce{NaCl}$）
【知识点】
结晶原理、过滤操作、溶解度的应用
【点评】
本题结合古代生产实际考查化学基础知识点，需理解溶解度与结晶、分离操作的关联，难度适中，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
