7.4 跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐（分层作业）（解析版）

学而优教有方.4跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐选择题（共15小题）1．“粗盐的初步提纯”实验中，多次使用的一种玻璃仪器是（）A．托盘天平 B．玻璃棒 C．漏斗 D．蒸发皿【答案】B【解析】解：粗盐的主要成分是氯化钠，氯化钠易溶于水，泥沙难溶于水，通过溶解（把不溶物与氯化钠初步分离）、过滤（把不溶物彻底除去）、蒸发（氯化钠从溶液中分离出来）能得到精盐。溶解操作所需仪器是烧杯、玻璃棒；过滤操作所需仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台；蒸发操作所需仪器是铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒，则多次使用的一种玻璃仪器是玻璃棒。故选：B。2．“粗盐的初步提纯”实验中不需要的仪器是（）A．试管 B．玻璃棒 C．漏斗 D．蒸发皿【答案】A【解析】解：粗盐的主要成分是氯化钠，氯化钠易溶于水，泥沙难溶于水，粗盐提纯是通过溶解（把不溶物与氯化钠初步分离）、过滤（把不溶物彻底除去）、蒸发（氯化钠从溶液中分离出来）得到精盐的过程，溶解操作所需仪器是烧杯、玻璃棒；过滤操作所需仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台；蒸发操作所需仪器是铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒，无需使用试管。故选：A。3．下列粗盐提纯实验的基本操作正确的是（）A．称量粗盐 B．溶解粗盐 C．除去不溶物 D．蒸发结晶【答案】D【解析】解：A、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则，图中砝码与药品的位置放反了，故选项实验操作错误。B、溶解操作应在烧杯中进行，不能在量筒内进行，故选项实验操作错误。C、过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流，故选项实验操作错误。D、蒸发时，应用玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高，造成液体飞溅，故选项实验操作正确。故选：D。4．如图是粗盐提纯的部分步骤，下列说法不正确的是（）A．步骤③中量取水俯视读数对于计算提纯粗盐的产率没有影响 B．步骤④⑥⑦都用到玻璃棒，但是作用各不相同 C．步骤⑦出现较多固体就应该停止加热 D．步骤⑤会用到三次，若三次都将物品和砝码放反对结果一定有影响【答案】D【解析】解：A、步骤④中量取水的体积多少对产率没有影响，因为下一个步骤是加粗盐至不再继续溶解为止，故选项说法正确。B、步骤④⑥⑦分别是溶解、过滤、蒸发操作，都用到玻璃棒，但是作用各不相同，作用分别是搅拌，加快溶解速率，引流，搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅，故选项说法正确。C、蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，利用余热将剩余水分蒸干，故选项说法正确。D、若三次都不需要使用游码，则对结果没有影响，但是若使用游码对结果将有影响，故选项说法错误。故选：D。5．在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中，下列操作错误的是（）A．取用 B．溶解 C．过滤 D．蒸发【答案】C【解析】解：A、取用固体粉末状药品时，瓶塞要倒放，应用药匙取用，图中所示操作正确。B、溶解操作应在烧杯中进行，用玻璃棒不断搅拌，图中所示操作正确。C、过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流、漏斗下端没有紧靠在烧杯内壁上，图中所示操作错误。D、蒸发时，应用玻璃棒不断搅拌，以防止局部温度过高，造成液体飞溅，图中所示操作正确。故选：C。6．海水晒盐得到粗盐，粗盐中除含有泥沙外，还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等多种可溶性杂质要提纯粗盐得到精盐。提纯的过程需要以下操作步骤：①加入过量氢氧化钠溶液②加入过量碳酸钠溶液③加入过量氯化钡溶液④加入过量稀盐酸⑤过滤⑥蒸发结晶，则正确的操作顺序是（）③①②④⑥⑤ B．②①③⑤④⑥ B．①③②⑤④⑥ D．①②④③⑥⑤【答案】C【解析】解：镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀；硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀；至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都可以；钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀，但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡；完全反应后，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，最后进行蒸发结晶，所以正确的顺序可以为：①③②⑤④⑥。故选：C。7．某同学进行“粗盐提纯”实验后得到精盐的产率偏高，可能的原因是（）A．溶解粗盐时加入的水不足 B．过滤时滤纸有破损 C．蒸发时有少量固体溅出 D．精盐未全部转移到称量纸上【答案】B【解析】解：A、溶解粗盐时加入的水不足，使一部分精盐没有溶解，会导致蒸发得到的精盐质量偏小，导致产率偏低，故选项错误。B、过滤时滤纸破损，会使滤液中含有泥沙等杂质，会导致得到的精盐的质量偏大，而使精盐的产率偏高，故选项正确。C、蒸发时有少量固体溅出，会导致蒸发得到的精盐质量偏小，导致产率偏低，故选项错误。D、精盐未全部转移到称量纸上，会导致称量的精盐质量偏小，导致产率偏低，故选项错误。故选：B。8．在教材粗盐提纯实验中，有以下操作：①用量筒取水时仰视读数②溶解时未充分搅拌③加热过程中有液体溅出④滤液浑浊就蒸发⑤转移固体不完整⑥提前撤离酒精灯其中导致氯化钠产率偏低的可能原因是（）A．③④⑤ B．①③④ C．②③⑥ D．②③⑤【答案】D【解析】解：①用量筒取水时仰视读数，读数比实际液体体积小，会造成实际量取的水的体积偏大，不会影响粗盐的溶解，不影响精盐的产率。②溶解时未充分搅拌，食盐可能没有全部溶解，会导致得到的精盐的质量偏小，而使精盐的产率偏低。③加热过程中有液体溅出，会导致得到的精盐的质量偏小，而使精盐的产率偏低。④滤液浑浊就蒸发，会造成泥沙等进入得到的精盐中，称得的精盐的质量偏大，而使精盐的产率偏大。⑤转移固体不完整，则会使得到的精盐的质量偏小，而使精盐的产率偏低。⑥提前撤离酒精灯，会造成获得的精盐中含有水分，称得的精盐的质量偏大，而使精盐的产率偏大。故②③⑤会导致氯化钠产率偏低。故选：D。9．从海水中提取粗盐的流程如图所示，下列说法不正确的是（）A．蒸发池中氯化钠质量分数大于海水中氯化钠质量分数 B．结晶池内母液蒸发得到的盐卤（亦称苦卤）属于混合物 C．经过第③步的操作，进入结晶池后，继续蒸发水分，只有氯化钠晶体析出 D．气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水“晒盐”【答案】C【解析】解：A、蒸发池中，水分蒸发，氯化钠溶液溶质质量分数逐渐变大，故选项说法正确。B、经过第③步的操作，进入结晶池后，继续蒸发水分，不是只有氯化钠晶体析出，还有氯化钙、氯化镁等析出，故选项说法正确。C、经过第③步的操作，进入结晶池后，继续蒸发水分，会有氯化钠、氯化镁等析出，故选项说法错误。D、气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水“晒盐”，故选项说法正确。故选：C。10．下列关于海水“晒盐”“的说法不正确的是（）A．蒸发池中氯化钠质量分数大于海水中氯化钠质量分数 B．结晶池内母液蒸发得到盐卤（亦称苦卤）属于混合物 C．母液一定是氯化钠的饱和溶液，也是所含杂质氯化镁、氯化钙的饱和溶液 D．气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水晒盐【答案】C【解析】解：A、在海水晒盐的过程中，水因不断蒸发而质量减少，氯化钠的质量相对不变，在蒸发池中溶液逐渐由不饱和变为接近饱和，进入结晶池中随着水分的不断蒸发，逐渐变成食盐的饱和溶液，结晶池中氯化钠质量分数大于海水中氯化钠质量分数，故选项说法正确。B、结晶池内母液蒸发得到盐卤（亦称苦卤）中含有水、氯化钠、氯化镁等多种物质，属于混合物，故选项说法正确。C、母液是NaCl的饱和溶液，但不一定是MgCl2、CaCl2的饱和溶液，故选项说法错误。D、气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足，有利于水分的蒸发，有利于食盐晶体析出，有利于海水“晒盐”，故选项说法正确。故选：C。11．如图是在恒温条件下模拟“海水晒盐”的过程示意图，根据图示判断正确的是（）A．甲、乙、丙、丁四个烧杯中，丁溶液中溶质的质量分数最大 B．乙烧杯的溶液一定是饱和溶液 C．丙和丁溶液中溶质质量分数相同 D．甲乙烧杯中的溶液溶质的质量分数可能相同【答案】C【解析】解：A、丙与丁都是相同温度下氯化钠的饱和溶液，因此丙与丁中溶质的质量分数相同，故选项说法错误。B、乙转化成丙后析出晶体，不能判定乙溶液是饱和溶液，也可能是不饱和溶液，故选项说法错误。C、丙和丁形成的该温度下的饱和溶液，所得溶液溶质质量分数相等，故选项说法正确。D、甲、乙两烧杯中的溶液的溶质质量相等，但是溶剂质量不同，则溶液溶质的质量分数不同，故选项说法错误。故选：C。12．下列有关海水晒盐的几种说法，错误的是（）A．海水成为食盐的饱和溶液后才能析出晶体 B．盐场必须建在阳光充足、雨量少的地区 C．结晶池中析出盐后的母液没有用途，为防止污染须排入大海 D．盐场利用日晒、风吹晒盐，采取的是蒸发结晶的方法【答案】C【解析】解：A．海水蒸发至饱和后，继续蒸发水才会析出晶体，故正确；B．为了便于海水的蒸发，盐场应建在阳光充足、雨量少的地方，故正确；C．海水晒盐后的母液中富含盐类，可用于多种化工原料的提取，故错误；D．风吹、日晒加快了的海水的蒸发，海水晒盐就是属于蒸发结晶的方法，故正确。故选：C。13．海洋是一个巨大的资源宝库。下列有关海洋资源的叙述不正确的是（）A．海水中含量最高的元素是氧元素 B．海水中含量最高的物质是氯化钠 C．海底蕴含着大量的煤、石油、天然气等化石燃料 D．既要加大海洋开发力度，也要注意保护海洋环境【答案】B【解析】解：A.海水中含量最多的物质是水，根据水的分子式H2O可知，氧元素含量最高，故正确；B.海水中含量最高的物质是水，不是氯化钠，故错误；C.海底蕴含着大量的煤、石油、天然气等化石燃料，故正确；D.海洋中蕴含丰富的矿物、生物、动物等资源，既要加大海洋开发力度，也要注意保护海洋环境，故正确；故选：B。14．下列有关海水的叙述中，不正确的是（）A．海底蕴藏着很多能源，不用担心未来能源问题 B．海水淡化主要的方法有膜法和热法 C．除镁之外，还可以从海水中提取氯化钠等物质 D．海水中蕴藏着丰富的矿物资源，如可燃冰、锰结核等【答案】A【解析】解：A.海底蕴藏着大量的煤、石油、天然气等常规化石燃料，但它们都不属于可再生能源，我们要合理使用能源，故错误；B.海水淡化主要的方法有膜法和热法，热法中较为常用的多级闪急蒸馏法，故正确；C.海水中含有大量的钠盐，通过海水晒盐的方法得到氯化钠，海水中的镁离子通过一系列反应得到金属镁，故正确；D.海水中蕴藏着丰富的矿物资源，如可燃冰、锰结核等，故正确；故选：A。15．海水中含量最多的盐类资源是（）A．MgCl2 B．NaCl C．CaCl2 D．KI【答案】B【解析】解：海水中含量最多的盐类资源是氯化钠，其化学式为NaCl。故选：B。填空题（共1小题）除去粗盐中的难溶性杂质，需要进行如下操作。（1）溶解：玻璃棒搅拌的作用是搅拌，加快溶解速率；（2）过滤：需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗；（3）蒸发：当观察到蒸发皿中出现较多固体时停止加热，利用余热蒸干。【答案】（1）搅拌，加快溶解速率；（2）漏斗；（3）出现较多固体时。【解析】解：（1）溶解操作中玻璃棒的作用是搅拌，加快溶解速率。（2）过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，过滤操作的装置由铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗四种仪器组成，其中需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗。（3）蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，利用余热将剩余水分蒸干。故答案为：（1）搅拌，加快溶解速率；（2）漏斗；（3）出现较多固体时。除去NaCl溶液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质的操作有：①加过量的NaOH溶液；②加过量的BaCl2溶液；③过滤；④加适量的盐酸；⑤加过量的Na2CO3溶液。（1）以上操作合理的先后顺序为①②⑤③④或②①⑤③④或②⑤①③④（数字序号不能重复使用）。（2）加过量的Na2CO3溶液时反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl。（3）上述试剂中稀盐酸不能用稀硫酸代替，原因是会生成新的杂质硫酸钠。【答案】（1）①②⑤③④或②①⑤③④或②⑤①③④；（2）CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl；（3）会生成新的杂质硫酸钠。【解析】解：（1）镁离子与氢氧根离子形成氢氧化镁沉淀，硫酸根离子与钡离子形成硫酸钡沉淀，钙离子和钡离子均可用碳酸根离子沉淀，因为要完全除去各杂质离子，所加试剂都应该过量，而碳酸钠可以将过量的钡离子沉淀，则加碳酸钠要放在加氯化钡之后，盐酸可除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，则过滤掉沉淀后再用盐酸处理溶液中的碳酸根离子和氢氧根离子，所以合理的而先后顺序为①②⑤③④或②①⑤③④或②⑤①③④。（2）碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式分别为CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl。（3）题干中用盐酸除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，如果用稀硫酸代替稀盐酸，会产生硫酸钠，就引入了新的杂质。故答案为：（1）①②⑤③④或②①⑤③④或②⑤①③④；（2）CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl；（3）会生成新的杂质硫酸钠。如图是利用海水提取粗盐的过程，请按要求回答问题。（1）在蒸发池中质量不变的物质是溶质质量。（2）图中操作①的名称是过滤。（3）析出晶体后的母液是氯化钠的饱和（填“饱和”或“不饱和”）溶液。【答案】（1）溶质质量；（2）过滤；（3）饱和。【解析】解：（1）蒸发池中的水经过风吹和日晒，水分部分蒸发，溶剂质量减小，溶质质量不变。（2）操作①能将粗盐和母液分离，是过滤操作。（3）析出晶体后的母液不能继续溶解氯化钠，是氯化钠的饱和溶液。故答案为：（1）溶质质量；（2）过滤；（3）饱和。如图为我国古代“布灰种盐”生产海盐的部分场景，其过程为“烧草为灰，布在滩场，然后以海水渍之，侯晒结浮白，扫而复淋。”（1）“晒结浮白”是指海水浸渍的草灰经日晒后出现白色海盐颗粒的过程，化学上称之为蒸发结晶。（2）经过多次“扫而复淋”，提高卤水浓度获得“上等卤水”（氯化钠的质量分数约为15%），用于煎炼海盐。①1000g“上等卤水”蒸干后，可得氯化钠的质量约为150g。②从燃料利用角度分析，用获得的“上等卤水”而不直接用海水煎炼海盐的原因是生产等量的海盐，后者消耗燃料更多。③将“上等卤水”在100℃恒温蒸发至刚有晶体析出，所得溶液的组成为150g溶液中含水100g、NaCl39.8g、MgCl27.65g及其他成分2.55g。将150g此溶液降温至20℃，有3.8gNaCl析出（溶解度见上表）。此时，没有（填“有”或“没有”）MgCl2析出，原因是20℃时溶液中的氯化镁未达到饱和状态。温度/℃2060100溶解度/gNaCl36.037.339.8MgCl254.861.373.0【答案】（1）蒸发结晶。（2）①150。②生产等量的海盐，后者消耗燃料更多。③3.8；没有；20℃时溶液中的氯化镁未达到饱和状态。【解析】解：（1）“晒结浮白”是指海水浸渍的草灰经日晒后出现白色海盐颗粒的过程，化学上称之为蒸发结晶。故答案为：蒸发结晶。（2）①1000g“上等卤水”（氯化钠的质量分数为15%）蒸干后，可得到氯化钠的质量约为1000g×15%＝150g。故答案为：150。②海水中氯化钠的浓度较低，生产等量的海盐，消耗的燃料比用“上等卤水”消耗的燃料更多，所以用获得的“上等卤水”而不直接用海水煎炼海盐。故答案为：生产等量的海盐，后者消耗燃料更多。③20℃时，氯化钠的溶解度为36.0g，所以会有39.8g﹣36.0g＝3.8g氯化钠析出；该温度下，氯化镁的溶解度为54.8g，此时得到的溶液中氯化镁未达到饱和状态，所以没有氯化镁析出。故答案为：3.8；没有；20℃时溶液中的氯化镁未达到饱和状态。空气、水是宝贵的自然资源。（1）养鱼时，鱼缸里可加装一个输送空气的装置。输送空气的目的是提供氧气，供给鱼儿呼吸。（2）海水淡化可缓解淡水资源匮乏的问题。海水淡化装置如图所示。①水变成水蒸气的过程中，发生变化的是C（填字母序号）。A．分子质量B．分子种类C．分子间隔②该装置利用的能源为太阳能。【答案】（1）提供氧气，供给鱼儿呼吸；（2）①C；②太阳能。【解析】解：（1）鱼呼吸需要氧气，养鱼时，鱼缸里可加装一个输送空气的装置。输送空气的目的是提供氧气，供给鱼儿呼吸。（2）①水变成水蒸气的过程中，水分子本身没有发生改变，水分子间的间隔变大。②由图中海水淡化装置，海水受热蒸发变为水蒸气，水蒸气冷却得到淡水，利用的能源是太阳能。故答案为：（1）提供氧气，供给鱼儿呼吸；（2）①C；②太阳能。二．工艺流程题（共1小题）氯化钠是生活必需品，也是重要的化工原料。Ⅰ.古法制盐：古人用煎盐法制取食盐主要步骤有：①制卤水；②测卤水浓度；③煎卤得粗盐；④用“花水”冲洗粗盐得精品盐。制取卤水的方法有两种：刮土淋卤：将结有盐霜的土，聚集成堆，清水浇注，卤水从堆底流出；草木灰淋卤：将草木灰浸入海水然后晾晒至现出白光，再用海水淋之，得卤水。（1）卤水中的溶剂是水，卤水中存在大量的阴离子是Cl﹣（填离子符号）。（2）卤水入锅前，以石莲子或鸡蛋投入卤中，检验卤水浓度，石莲子或者鸡蛋沉入水下的为淡卤，半飘浮的为半淡卤，浮立于水面的为成卤，其中溶质质量分数最大的是成卤（填“淡卤”“半淡卤”或“成卤”）。（3）以成卤入锅煎盐，有白色晶体析出时，此时卤水是饱和溶液（填“饱和”或“不饱和”）。（4）经调查发现，“花水”是NaCl的饱和溶液，用“花水”冲洗粗盐而不用淡水冲洗的原因是减少氯化钠因溶解而损失。Ⅱ.工业制盐：目前工业上常用真空法制备食盐，通过减压使热的海水快速蒸发而获得食盐。小涵在实验室中用溶液a（3%NaCl溶液1000g）模拟真空法制备食盐的流程（忽略物质的损耗）及氯化钠溶解度曲线如图所示：（5）步骤1中分子的A发生了变化。A．间距B．质量C．种类D．个数（6）溶液a中溶质的质量为30g。溶液a经减压蒸发后得到溶液b和NaCl固体xg，x的数值为10.5。溶液b的质量＞溶液c的质量（填“＜”“＝”或“＞”）。（7）海水晒盐是借助日光和风力使水分蒸发。对比分析真空制盐，海水