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26. 烧碱-纯碱法净化卤水过程产生的盐泥中主要含有$\ce{CaCO_{3}}$及少量的$\ce{Mg(OH)_{2}}$和$\ce{NaCl}$。下图是实验室模拟工业上以该盐泥为原料制备$\ce{CaCl_{2}}$的操作流程。
(1)步骤①中操作a的名称是
(2)步骤②中发生中和反应的化学方程式为
(3)步骤③中的试剂X应选下列物质中的
A. KOH溶液
B. $\ce{Ca(OH)_{2}}$溶液
C. $\ce{Na_{2}SO_{4}}$溶液
D. $\ce{Ca(NO_{3})_{2}}$溶液
(4)步骤④中“一系列操作”包括降温结晶，说明$\ce{CaCl_{2}}$的溶解度随温度的降低而
(1)步骤①中操作a的名称是
过滤
。(2)步骤②中发生中和反应的化学方程式为
$\ce{Mg(OH)_{2} +2HCl\xlongequal{\;\;}MgCl_{2} +2H_{2}O}$
。(3)步骤③中的试剂X应选下列物质中的
B
(填字母)。A. KOH溶液
B. $\ce{Ca(OH)_{2}}$溶液
C. $\ce{Na_{2}SO_{4}}$溶液
D. $\ce{Ca(NO_{3})_{2}}$溶液
(4)步骤④中“一系列操作”包括降温结晶，说明$\ce{CaCl_{2}}$的溶解度随温度的降低而
减小
。答案
(1) 过滤
(2) $\ce{Mg(OH)_{2} +2HCl\xlongequal{\;\;}MgCl_{2} +2H_{2}O}$
(3) B
(4) 减小
(2) $\ce{Mg(OH)_{2} +2HCl\xlongequal{\;\;}MgCl_{2} +2H_{2}O}$
(3) B
(4) 减小
解析
【分析】
本题以盐泥制备氯化钙的工艺流程为载体，考查化学实验操作、反应类型判断、除杂试剂选择及溶解度性质。解题时需结合流程中各物质的状态和转化目的，逐一分析每一步的原理：
(1) 步骤①是分离不溶性固体与可溶性液体，对应实验操作；
(2) 中和反应是酸与碱的反应，需区分酸与不同物质的反应类型；
(3) 步骤③需除去杂质且不引入新杂质，依据除杂原则选择试剂；
(4) 降温结晶的原理是溶质溶解度随温度降低而减小，据此判断氯化钙的溶解度特性。
【解析】
(1) 步骤①中，盐泥加水后，$\ce{CaCO_{3}}$、$\ce{Mg(OH)_{2}}$为不溶性固体，$\ce{NaCl}$为可溶性物质，分离固体和液体的操作是过滤，故操作a为过滤。
(2) 中和反应是酸与碱生成盐和水的反应，步骤②中盐酸与$\ce{Mg(OH)_{2}}$发生中和反应，化学方程式为：$\ce{Mg(OH)_{2} +2HCl\xlongequal{\;\;}MgCl_{2} +2H_{2}O}$；$\ce{CaCO_{3}}$与盐酸的反应是盐与酸的反应，不属于中和反应。
(3) 步骤③需除去$\ce{CaCl_{2}}$溶液中的$\ce{MgCl_{2}}$，且不引入新杂质：
A. KOH溶液与$\ce{MgCl_{2}}$反应生成$\ce{Mg(OH)_{2}}$沉淀，但引入新杂质$\ce{K^{+}}$，不符合；
B. $\ce{Ca(OH)_{2}}$溶液与$\ce{MgCl_{2}}$反应生成$\ce{Mg(OH)_{2}}$沉淀和$\ce{CaCl_{2}}$，不引入新杂质，符合；
C. $\ce{Na_{2}SO_{4}}$溶液与$\ce{MgCl_{2}}$不生成沉淀，无法除杂，不符合；
D. $\ce{Ca(NO_{3})_{2}}$溶液与$\ce{MgCl_{2}}$不反应，无法除杂，不符合；故选B。
(4) 降温结晶需要溶质溶解度随温度降低而减小，步骤④用降温结晶得到$\ce{CaCl_{2}}$，说明$\ce{CaCl_{2}}$的溶解度随温度的降低而减小。
【答案】
(1) 过滤
(2) $\ce{Mg(OH)_{2} +2HCl\xlongequal{\;\;}MgCl_{2} +2H_{2}O}$
(3) B
(4) 减小
【知识点】
过滤操作、中和反应、盐的除杂与溶解度
【点评】
本题为基础工艺流程题，围绕物质分离和转化考查核心化学知识，难度适中，需学生掌握常见实验操作、反应类型判断及除杂原则，是中考常考题型。
【难度系数】
0.7
本题以盐泥制备氯化钙的工艺流程为载体，考查化学实验操作、反应类型判断、除杂试剂选择及溶解度性质。解题时需结合流程中各物质的状态和转化目的，逐一分析每一步的原理：
(1) 步骤①是分离不溶性固体与可溶性液体，对应实验操作；
(2) 中和反应是酸与碱的反应，需区分酸与不同物质的反应类型；
(3) 步骤③需除去杂质且不引入新杂质，依据除杂原则选择试剂；
(4) 降温结晶的原理是溶质溶解度随温度降低而减小，据此判断氯化钙的溶解度特性。
【解析】
(1) 步骤①中，盐泥加水后，$\ce{CaCO_{3}}$、$\ce{Mg(OH)_{2}}$为不溶性固体，$\ce{NaCl}$为可溶性物质，分离固体和液体的操作是过滤，故操作a为过滤。
(2) 中和反应是酸与碱生成盐和水的反应，步骤②中盐酸与$\ce{Mg(OH)_{2}}$发生中和反应，化学方程式为：$\ce{Mg(OH)_{2} +2HCl\xlongequal{\;\;}MgCl_{2} +2H_{2}O}$；$\ce{CaCO_{3}}$与盐酸的反应是盐与酸的反应，不属于中和反应。
(3) 步骤③需除去$\ce{CaCl_{2}}$溶液中的$\ce{MgCl_{2}}$，且不引入新杂质：
A. KOH溶液与$\ce{MgCl_{2}}$反应生成$\ce{Mg(OH)_{2}}$沉淀，但引入新杂质$\ce{K^{+}}$，不符合；
B. $\ce{Ca(OH)_{2}}$溶液与$\ce{MgCl_{2}}$反应生成$\ce{Mg(OH)_{2}}$沉淀和$\ce{CaCl_{2}}$，不引入新杂质，符合；
C. $\ce{Na_{2}SO_{4}}$溶液与$\ce{MgCl_{2}}$不生成沉淀，无法除杂，不符合；
D. $\ce{Ca(NO_{3})_{2}}$溶液与$\ce{MgCl_{2}}$不反应，无法除杂，不符合；故选B。
(4) 降温结晶需要溶质溶解度随温度降低而减小，步骤④用降温结晶得到$\ce{CaCl_{2}}$，说明$\ce{CaCl_{2}}$的溶解度随温度的降低而减小。
【答案】
(1) 过滤
(2) $\ce{Mg(OH)_{2} +2HCl\xlongequal{\;\;}MgCl_{2} +2H_{2}O}$
(3) B
(4) 减小
【知识点】
过滤操作、中和反应、盐的除杂与溶解度
【点评】
本题为基础工艺流程题，围绕物质分离和转化考查核心化学知识，难度适中，需学生掌握常见实验操作、反应类型判断及除杂原则，是中考常考题型。
【难度系数】
0.7
27.浩瀚的海洋蕴含着丰富的化学资源。同学们对海洋资源的综合利用展开了项目式探究活动。
活动一:海水淡化
(1)海水淡化是解决淡水资源不足的重要方法。膜分离法(
)可将海水淡化得到淡水。下列能大量通过淡化膜的粒子是
a. Na⁺ b. Cl⁻ c. Mg²⁺ d. H₂O
活动二:海水制镁
(2)海水中含有较多氯化镁,人们从海水中提取金属镁的操作为:①加熟石灰,②过滤,③加稀盐酸,④蒸发结晶,⑤电解熔融氯化镁。操作①发生反应的化学方程式为
活动三:海水制“碱”
(3)我国化学家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,促进了世界制碱业的发展。利用海水为原料制取纯碱(Na₂CO₃)的部分工艺流程(
)。已知粗盐水中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质。
①步骤Ⅰ和Ⅳ都涉及过滤,过滤操作中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、
②步骤Ⅰ所得滤液中含有哪些溶质?
③步骤Ⅳ和Ⅴ中可循环利用的物质是
④步骤Ⅴ中碳酸氢钠在受热时分解生成纯碱、二氧化碳和水,写出该反应的化学方程式。
(4)制取的纯碱产品中含有少量氯化钠。将11 g该样品加水溶解后滴加足量氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得到10 g固体。计算该产品中纯碱的质量分数(结果精确到0.1%)。
活动一:海水淡化
(1)海水淡化是解决淡水资源不足的重要方法。膜分离法(
)可将海水淡化得到淡水。下列能大量通过淡化膜的粒子是d
(填字母)。a. Na⁺ b. Cl⁻ c. Mg²⁺ d. H₂O
活动二:海水制镁
(2)海水中含有较多氯化镁,人们从海水中提取金属镁的操作为:①加熟石灰,②过滤,③加稀盐酸,④蒸发结晶,⑤电解熔融氯化镁。操作①发生反应的化学方程式为
$\ce{MgCl_{2} +Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} +Mg(OH)_{2}\downarrow}$
。操作③发生的反应属于基本反应类型中的复分解
反应。活动三:海水制“碱”
(3)我国化学家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,促进了世界制碱业的发展。利用海水为原料制取纯碱(Na₂CO₃)的部分工艺流程(
)。已知粗盐水中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质。①步骤Ⅰ和Ⅳ都涉及过滤,过滤操作中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、
玻璃棒
。②步骤Ⅰ所得滤液中含有哪些溶质?
③步骤Ⅳ和Ⅴ中可循环利用的物质是
$\ce{CO_{2}}$
(填化学式)。④步骤Ⅴ中碳酸氢钠在受热时分解生成纯碱、二氧化碳和水,写出该反应的化学方程式。
(4)制取的纯碱产品中含有少量氯化钠。将11 g该样品加水溶解后滴加足量氯化钙溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得到10 g固体。计算该产品中纯碱的质量分数(结果精确到0.1%)。
答案
(1) d
(2) $\ce{MgCl_{2} +Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} +Mg(OH)_{2}\downarrow}$；复分解
(3) ① 玻璃棒
② $\ce{NaCl}$、$\ce{NaOH}$、$\ce{Na_{2}CO_{3}}$
③ $\ce{CO_{2}}$
④ $\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta}Na_{2}CO_{3} +H_{2}O +CO_{2}\uparrow}$
(4) 解:设该产品中纯碱的质量为$x$。
$\ce{CaCl_{2} +Na_{2}CO_{3}\xlongequal{\;\;}2NaCl +CaCO_{3}\downarrow}$
$106\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 100$
$x\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 10\ \mathrm{g}$
$\dfrac{106}{100}=\dfrac{x}{10\ \mathrm{g}}\quad x=10.6\ \mathrm{g}$
该产品中纯碱的质量分数为$\dfrac{10.6\ \mathrm{g}}{11\ \mathrm{g}}×100\%\approx96.4\%$。
答:该产品中纯碱的质量分数为96.4%。
(2) $\ce{MgCl_{2} +Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} +Mg(OH)_{2}\downarrow}$；复分解
(3) ① 玻璃棒
② $\ce{NaCl}$、$\ce{NaOH}$、$\ce{Na_{2}CO_{3}}$
③ $\ce{CO_{2}}$
④ $\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta}Na_{2}CO_{3} +H_{2}O +CO_{2}\uparrow}$
(4) 解:设该产品中纯碱的质量为$x$。
$\ce{CaCl_{2} +Na_{2}CO_{3}\xlongequal{\;\;}2NaCl +CaCO_{3}\downarrow}$
$106\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 100$
$x\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 10\ \mathrm{g}$
$\dfrac{106}{100}=\dfrac{x}{10\ \mathrm{g}}\quad x=10.6\ \mathrm{g}$
该产品中纯碱的质量分数为$\dfrac{10.6\ \mathrm{g}}{11\ \mathrm{g}}×100\%\approx96.4\%$。
答:该产品中纯碱的质量分数为96.4%。
解析
【分析】
1. 解答本题需分活动逐一思考：(1)问膜分离法淡化海水的核心是淡化膜的透过性，仅允许水分子通过，盐离子无法通过；(2)问海水制镁时，加熟石灰是氯化镁与氢氧化钙的反应，操作③是氢氧化镁与稀盐酸的中和反应，需判断反应类型；(3)问涉及过滤操作仪器、粗盐除杂后的溶质判断、侯氏制碱法的循环物质、碳酸氢钠分解方程式；(4)问需利用纯碱与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀的质量，通过化学方程式计算纯碱质量分数。
【解析】
(1) 膜分离法淡化海水时，淡化膜只允许小分子的$\ce{H_{2}O}$通过，$\ce{Na^{+}}$、$\ce{Cl^{-}}$、$\ce{Mg^{2+}}$等盐离子无法通过，因此选d；
(2) 操作①中氯化镁与氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化镁沉淀，化学方程式为$\ce{MgCl_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCl_{2} + Mg(OH)_{2}↓}$；操作③是氢氧化镁与稀盐酸反应，两种化合物交换成分生成盐和水，属于复分解反应；
(3) ① 过滤操作的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒；
② 粗盐除杂时，加入过量的氢氧化钠（除$\ce{Mg^{2+}}$）、碳酸钠（除$\ce{Ca^{2+}}$和过量$\ce{Ba^{2+}}$），原溶质为$\ce{NaCl}$，因此滤液溶质为$\ce{NaCl}$、$\ce{NaOH}$、$\ce{Na_{2}CO_{3}}$；
③ 碳酸氢钠分解生成的$\ce{CO_{2}}$可循环用于前期反应，故循环物质为$\ce{CO_{2}}$；
④ 碳酸氢钠受热分解的化学方程式为$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2}↑}$；
(4) 设样品中纯碱质量为$x$，
$\ce{CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} = 2NaCl + CaCO_{3}↓}$
$\quad\quad\quad106\quad\quad\quad\quad\quad100$
$\quad\quad\quad x\quad\quad\quad\quad\quad10\ \mathrm{g}$
$\dfrac{106}{100} = \dfrac{x}{10\ \mathrm{g}}$，解得$x=10.6\ \mathrm{g}$；
纯碱质量分数为$\dfrac{10.6\ \mathrm{g}}{11\ \mathrm{g}}×100\%≈96.4\%$；
【答案】
(1) d
(2) $\ce{MgCl_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCl_{2} + Mg(OH)_{2}↓}$；复分解
(3) ① 玻璃棒；② $\ce{NaCl}$、$\ce{NaOH}$、$\ce{Na_{2}CO_{3}}$；③ $\ce{CO_{2}}$；④ $\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
(4) 96.4%
【知识点】
海洋资源综合利用、化学方程式书写、根据化学方程式计算
【点评】
本题是初中化学关于海洋资源的综合应用题，涵盖海水淡化、海水制镁、侯氏制碱法等核心知识点，考查实验操作、化学用语书写及化学计算能力，综合性较强，需学生掌握相关原理与细节。
【难度系数】
0.6
1. 解答本题需分活动逐一思考：(1)问膜分离法淡化海水的核心是淡化膜的透过性，仅允许水分子通过，盐离子无法通过；(2)问海水制镁时，加熟石灰是氯化镁与氢氧化钙的反应，操作③是氢氧化镁与稀盐酸的中和反应，需判断反应类型；(3)问涉及过滤操作仪器、粗盐除杂后的溶质判断、侯氏制碱法的循环物质、碳酸氢钠分解方程式；(4)问需利用纯碱与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀的质量，通过化学方程式计算纯碱质量分数。
【解析】
(1) 膜分离法淡化海水时，淡化膜只允许小分子的$\ce{H_{2}O}$通过，$\ce{Na^{+}}$、$\ce{Cl^{-}}$、$\ce{Mg^{2+}}$等盐离子无法通过，因此选d；
(2) 操作①中氯化镁与氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化镁沉淀，化学方程式为$\ce{MgCl_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCl_{2} + Mg(OH)_{2}↓}$；操作③是氢氧化镁与稀盐酸反应，两种化合物交换成分生成盐和水，属于复分解反应；
(3) ① 过滤操作的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒；
② 粗盐除杂时，加入过量的氢氧化钠（除$\ce{Mg^{2+}}$）、碳酸钠（除$\ce{Ca^{2+}}$和过量$\ce{Ba^{2+}}$），原溶质为$\ce{NaCl}$，因此滤液溶质为$\ce{NaCl}$、$\ce{NaOH}$、$\ce{Na_{2}CO_{3}}$；
③ 碳酸氢钠分解生成的$\ce{CO_{2}}$可循环用于前期反应，故循环物质为$\ce{CO_{2}}$；
④ 碳酸氢钠受热分解的化学方程式为$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2}↑}$；
(4) 设样品中纯碱质量为$x$，
$\ce{CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} = 2NaCl + CaCO_{3}↓}$
$\quad\quad\quad106\quad\quad\quad\quad\quad100$
$\quad\quad\quad x\quad\quad\quad\quad\quad10\ \mathrm{g}$
$\dfrac{106}{100} = \dfrac{x}{10\ \mathrm{g}}$，解得$x=10.6\ \mathrm{g}$；
纯碱质量分数为$\dfrac{10.6\ \mathrm{g}}{11\ \mathrm{g}}×100\%≈96.4\%$；
【答案】
(1) d
(2) $\ce{MgCl_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCl_{2} + Mg(OH)_{2}↓}$；复分解
(3) ① 玻璃棒；② $\ce{NaCl}$、$\ce{NaOH}$、$\ce{Na_{2}CO_{3}}$；③ $\ce{CO_{2}}$；④ $\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
(4) 96.4%
【知识点】
海洋资源综合利用、化学方程式书写、根据化学方程式计算
【点评】
本题是初中化学关于海洋资源的综合应用题，涵盖海水淡化、海水制镁、侯氏制碱法等核心知识点，考查实验操作、化学用语书写及化学计算能力，综合性较强，需学生掌握相关原理与细节。
【难度系数】
0.6
