浙教版科学八上科学1.6物质的分离学案(含答案)

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浙教版科学八上科学1.6物质的分离学案(含答案)

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八上科学1.6物质的分离
教学内容 物质分离的方法掌握(固液分离,液液分离,溶液中溶质的分离)
教学目标 让学生熟练掌握上述学习目标的内容
教学重点 固液分离,液液分离,溶液中溶质的分离
教学难点 溶液中溶质的分离
课程难度 简单
一.知识归纳
1. 物质的结晶:已溶解在溶液中的溶质以晶体的形式析出的过程。
2. 常用分离方法:(1)蒸发结晶:适用与溶解度受温度影响变化比较小的固体物质。
(2)降温结晶:又叫冷却热饱和溶液结晶法。适用于溶解度受温度影响比较大的固体物质。
(3)其他几种常用的分离方法:1、沉淀法(明矾的净水作用,活性炭的净水作用。)
3、过滤:适用范围:分离固体与液体混合物的操作。
4、蒸馏:给液体加热使它变为蒸汽再使蒸汽冷却,凝成液体的方法。
①蒸馏烧瓶内液体体积不超过其容积的2/3。
②加热前应在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片,防止液体暴沸。
③加热蒸馏烧瓶时必须垫石棉网。
①蒸馏时,蒸馏烧瓶中应放入几片 , 。操作时,将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的 , ,确定所接收液体的种类。
②蒸馏时,冷凝管中要 ,是因为冷凝时,冷水需充满冷凝器,防止冷凝器冷凝时受热不均匀出现炸裂,同时逆流冷凝效果好。
【能力拓展】
入们从水溶液中提取物质时,通常是将两种方法综合使用,也就是先通过加热使溶液浓缩(减少溶剂),再将溶液冷却(降低温度),使溶液中的溶质结晶析出。
1.影响结晶速度的因素:蒸发有利于晶体的形成;环境温差有利于晶体的形成;附着物的光滑程度,越粗糙越有利于晶体的形成。
2.影响晶体生长的因素:是否悬吊晶种影响晶体的大小和形状,因晶体会沿着晶种生长,杯底晶体则较少;温度降低的速度影响晶体的大小和形状,速度降低缓慢有利于大晶体的生成。3.晶体制备和生长
①制备饱和溶液时,防止因过饱和而析出晶体。
②过滤速度要快,防止饱和溶液迅速冷却析出晶体。
③冷却速度要缓慢,用棉花或塑料泡沫保温,让饱和溶液缓慢冷却。
④晶种的选择是关键,要获得形状完整的晶种,应使用纯净的硫酸铜,防止灰尘落入溶液。饱和溶液要静置,避免震动。
⑤晶体的“成长”需要进行多次结晶,整个过程中在线上只留一粒晶体,多余的晶体要去掉,每次取出晶种后要修整其外形,使其保持完整的形状。
粗盐提纯
(一)实验仪器及用品
烧杯玻璃棒、漏斗、铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿、坩埚钳、药匙、滤纸、火柴。
(二)实验步骤
(1)溶解
将所取粗盐用药匙逐渐加入预先盛有适量水的烧杯中,边加粗盐边用玻璃棒搅拌,直至不再溶解为止。
(2)过滤
先组装好过滤装置,将上述食盐水过滤。若滤液仍浑浊,应再过滤一次。过滤时,玻璃棒的作用是 。
(3)蒸发
将澄清的滤液倒入蒸发皿,加热,至出现较多固体时停止加热,用余热将剩余水分蒸干。冷却至常温后,将食盐固体转移至一个干净的烧杯中(此时得到的固体中仍含有氯化镁、氯化钙等)。
1 在加热过程中要用玻璃棒不断搅拌,防止 。
②取蒸发皿时不能用手拿,应用坩埚钳夹取。
(4)再溶解
将所得固体重新加水溶解。
(5)蒸发结晶、过滤
将上述液体倒入干净的蒸发皿中,加热,至出现较多量固体时停止加热,趁热过滤出固体。
【温馨提示】
粗盐提纯时玻璃棒的作用:
①溶解时搅拌,加速溶解。
②过滤时引流,使液体沿玻璃棒缓缓流入漏斗。
③蒸发时搅拌,使受热均匀,防止暴沸。
二.课堂练习
1.固液分离(过滤)
例1.要分离酒精和水的混合物,可以采用的方法是(  )
A.沉淀法 B.过滤法 C.蒸馏法 D.结晶法
例2.将粗盐溶解,并用漏斗和滤纸搭建的过滤装置去除其中的泥沙,正确过滤后,展开滤纸,若灰色代表泥沙,白色代表滤纸上没有泥沙,则看到的情况最接近图中的(  )
A. B.
C. D.
变式训练1.每年端午至重阳期间,温州的村头巷尾会有百姓自发烧伏茶,供路人免费享用。伏茶中包含夏枯草、金银花、甘草等中草药,饮之能清热消暑,生津止渴。伏茶烧制后需将草药与茶水分离,该分离方法与下列哪种物质分离的方法原理类似(  )
A.静置沉淀 B.过滤 C.蒸发结晶 D.吸附
变式训练2.通过下列实验操作不能达到相应目的是(  )
A.配制蔗糖溶液 B.配制10%的食盐水
C.获取纯净水 D.获取氯化钠晶体
变式训练3.洞头的一期围垦原来是一个盐场,生产的盐用于化工原料、食盐批发等。具体过程包括采盐→晒盐→溶盐过滤→结晶。班级项目组在实验室模拟了制盐的过程,请根据相关知识回下面小题。将粗盐溶解,并用漏斗和滤纸搭建的装置去除其中的泥沙。正确过滤后,展开滤纸,若黑色代表泥沙,则看到的情况最接近图中的(  )
A. B.
C. D.
变式训练4.保护水资源项目组的同学做了自制简易过滤装置(如图甲),对校园池塘里的水进行净化处理来浇灌植物。其中沙子的作用相当于图乙装置中的(  )
A.漏斗 B.滤纸 C.玻璃棒 D.烧杯
变式训练5.如图是茶水分离保温杯示意图,按压茶杯按钮,泡好的茶水便会从隔离层缝隙间流出,茶叶留在茶仓从而实现茶水分离,得到一杯香醇的清茶。这种功能类似于物质分离方法中的(  )
A.沉淀法 B.过滤法 C.蒸馏法 D.结晶法
2.液液分离(蒸馏)
例1.如图是我们学过的蒸馏装置,关于蒸馏实验说法不正确的是(  )
A.加热蒸馏烧瓶必须垫石棉网
B.图中冷凝水的流动方向是B→A
C.温度计的玻璃泡要浸没在水中,且不能碰到容器内壁
D.烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体暴沸
变式训练1..如图为实验室分离水和酒精的装置图,其中B是冷凝管。冷凝管中的内管是分离出来的酒精,外管通入冷水。下面根据如图来回答:
(1)此时分离水和酒精的原理是利用它们 的特点来分离的。
(2)为了达到较好的冷却效果,冷水的进水口应是 (填“甲”或“乙”)。
变式训练2.如图所示为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)指出图中两处明显的错误:① ;② 。
(2)B仪器的名称是 。
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需要加入少量的碎瓷片,其作用是 。
变式训练3.实验室通常用蒸馏的方法制取蒸馏水。如图是制取蒸馏水的实验装置,请回答下列问题:
(1)在实验中,加热前在烧瓶中加几粒沸石(或碎瓷片),目的是 ;
(2)实验时,冷凝水应从 (填“A“或“B”)通入;
(3)图2是简易装置,烧杯内冷水的作用 。
变式训练4.人类的生活和工农业生产都离不开水,如图流程可以对自然界的水进行净化操作,最终制得蒸馏水。请回答下列问题:
(1)过滤是将 进行分离的一种方法:过滤后向滤液中加入活性炭,利用其吸附性,除去水样中的 ;
(2)到清水后,要得到蒸馏水需要进行图二的蒸馏操作,在a中加入碎瓷片,其作用是 ,从物质组成分析,蒸馏水属于 物;
(3)写出什么是“蒸馏”的分离方法 。
【分析】(1)根据过滤的原理和活性炭具有吸附性分析回答;
(2)根据蒸馏的注意事项和蒸馏的组成分析回答;
(3)根据“蒸馏”分离方法的原理分析回答。
【解答】解:(1)过滤是将不溶于液体的固液和液体进行分离的一种方法:过滤后向滤液中加入活性炭,利用其吸附性,除去水样中的色素和异味;
(2)到清水后,要得到蒸馏水需要进行图二的蒸馏操作,在a中加入碎瓷片,其作用是防止暴沸,从物质组成分析,蒸馏水是由一种物质组成的,属于纯净物;
(3)沸点不同的互溶液体可以用蒸馏的方法分离。
故答案为:(1)过滤;色素和异味;
(2)防止暴沸;纯净;
(3)沸点不同的互溶液体可以用蒸馏的方法分离
3.溶液中溶质的分离(结晶法)
例1.小吴同学在完成硫酸铜晶体的制备和生长实验时,为了获得大的硫酸铜晶体,采取了如图所示的实验方法,下列选项中有关的做法和现象错误的是(  )
A.选择热饱和硫酸铜溶液比用冷的饱和溶液效果好
B.选择几何形状完整的小晶体作为晶核,对晶体的生长更有利
C.晶体长大后,蓝色的硫酸铜溶液会变为无色
D.重复以上图中实验步骤,晶体会越长越大
例2.实验室有一包含有少量氯化钠杂质的硝酸钾固体,某校科学兴趣小组的同学为了得到纯净的硝酸钾,设计了如图所示的操作,下列有关分析中正确的是(  )
A.操作Ⅰ~Ⅲ分别是加热蒸发、溶解、过滤
B.操作Ⅰ是过滤,将氯化钠固体从溶液中分离除去
C.操作Ⅱ是加热浓缩,趁热过滤,除去杂质氯化钠
D.操作Ⅲ是过滤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
变式训练1.如图所示,在“观察结晶”实验中,将饱和硫酸铜溶液滴在凹穴玻片上,一段时间后观察是否有晶体析出。关于该实验下列说法正确的是(  )
A.实验时所用的饱和硫酸铜最好是常温下的溶液
B.观察是否有晶体析出,可以使用放大镜或显微镜
C.该实验主要采用蒸发结晶的方法析出晶体
D.滴到玻片上的溶液,需要10滴以上
变式训练2.下列现象属于结晶的是(  )
A.将水放入冰箱制成冰块
B.海水晒盐
C.熔化的玻璃冷却后结成块
D.碘蒸气凝华成固体碘
变式训练3.如图所示,在分别盛有100g水的烧杯中放入KNO3充分溶解,则说法正确的是(  )
温度(℃) t1 t2
KNO3的溶解度(g/100g水) 60 90
A.甲、乙混合后为t1℃的不饱和溶液
B.乙升温至t2℃,溶液质量增加
C.乙、丙溶液中溶质质量相等
D.丙降温至t1℃,有晶体析出
变式训练4.下列混合物的分离不能达到目的的是(  )
A.海水淡化得到淡水——蒸馏
B.泥水除去泥沙——过滤
C.分离食盐和糖——加水溶解并过滤
D.海水中提取食盐——蒸发结晶
变式训练5.现有一木块漂浮于40℃的KNO3饱和溶液中,当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液的体积变化),木块排开液体的体积V排随时间t发生了如图所示的变化。
(1)由此推断出温度的改变方式是 (填“升温”或“降温”)。
(2)在温度改变的过程中,图中A、B两点对应的木块受到的浮力大小关系为FA (填“>”“<”或“=”)FB。
变式训练6.硝酸钾的溶解度随温度升高而增大。如图所示是对硝酸钾溶液的实验操作及变化情况,以及同一小球在三种溶液中的浮沉情况。请回答下列问题:
(1)操作I可能是 (选填字母)。
A.降低温度
B.加入硝酸钾
C.蒸发水分
(2)小球所受的浮力F①、F②、F③的大小关系正确的是 。
A.F①<F②=F③
B.F①<F②<F③
C.F①>F②=F③
D.F①=F②=F③
(3)从②到③,烧杯底析出硝酸钾晶体5克,整个装置总质量减少了20克,可知②中的溶质质量分数是 。
变式训练7.某小组在做粗盐结晶实验时发现了一个有趣的现象,有的结晶颗粒大,有的结晶颗粒小,这是什么原因呢?有同学猜测结晶的颗粒大小可能与蒸发温度有关。
【记录数据】
蒸发温度 室温 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃
颗粒大小 最大 较大 较大 中等 较小 小
颗粒大小是否均匀 差异大 差异大,有些呈片状 差异大,有些呈片状 差异大,有些呈片状 均一 均一
【实验结论】(1)根据表格,小组同学得出的实验结论是 。
【交流讨论】(2)小组同学曾在盐场,看到过晒盐工人在烈日下(地表温度在45℃左右)的“结晶池”盐田中“打花”,请你结合表格中实验结果简要说明什么是“打花”: 。
【深入思考】结晶时为什么温度会影响晶体的颗粒大小?
查阅资料发现:在结晶过程中,晶体表面不断有新的食盐微粒加入,同时晶体表面食盐微粒也不断溶解,总的趋势是加入到晶体表面的食盐微粒的数量要多于溶解的微粒,这样晶体才能不断增大,当晶体不再增大时,这两者就达到一个动态的平衡。
(3)请你再举一例我们学过的动态平衡的例子: 。
【综合比较】(4)请你比较在制备硫酸铜晶体和精制粗盐时,结晶方法有什么不同: 。
4.粗盐提纯(综合操作)
例1.如图为粗盐提纯实验的部分操作示意图。我校化学兴趣小组同学利用海水得到的粗盐(含MgCl2、泥沙)进行提纯实验,并利用所得精盐配制100g20%的氯化钠溶液。
(1)仪器a的名称 。
(2)上述操作存在错误的是 (填序号)。
(3)操作④中玻璃棒的作用 。
(4)利用如图纠错后的实验操作来配制100g20%的氯化钠溶液,则配制溶液时一定不会用到的操作是 (填序号)。
(5)用海水得到的粗盐,利用上述操作进行提纯,并用所得精盐配制氯化钠溶液,则配制得到氯化钠溶液的溶质质量分数将 20%(填“大于”、“小于”或“等于”)。
变式训练1.根据如图所示的实验回答问题。
(1)甲图为粗盐提纯实验中蒸发食盐水的操作,此实验利用了氯化钠 的性质。晒盐和煮盐的目的都是通过蒸发水使之浓缩。加热时若不搅拌,造成的后果是 ;当观察到 时,停止加热。
(2)乙图是配制60g质量分数为8%的氯化钠溶液的操作过程示意图,试回答:
①请指出图中两个明显的错误处,请填写错误操作序号 。
②若将错误更正后,进行实验,应称量氯化钠的质量是 g;如果向托盘上加氯化钠时,指针偏向分度盘的右边,应进行的操作是 。
③E操作中玻璃棒的作用是 。
④若将错误更正后重新配制溶液,测得溶液中溶质质量分数小于8%。请你分析可能的原因有 。(填序号)
A.用量筒量取水时俯视读数
B.配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗
C.操作中发现一部分氯化钠撒在烧杯外边
D.盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗
E.氯化钠晶体不纯
(3)欲用溶质质量分数为8%的氯化钠溶液配制100g溶质质量分数为4%的氯化钠溶液,需加水 g。
变式训练2.化学实验小组的同学进行粗盐(NaCl中含有难溶性杂质)提纯、计算精盐产率的实验,并用提纯后的精盐配制一定量的氯化钠溶液。请回答下列问题。
【实验一】:粗盐提纯并计算精盐的产率(如图是粗盐提纯的实验操作)。
(1)操作④中玻璃棒的作用是 。
(2)粗盐提纯实验的操作顺序为:称取粗盐20g量取足量的水、 (填操作序号),进而计算精盐产率。若回收精盐的质量为17g,则精盐的产率为 。
(3)操作③中的错误是 。同学们按照如图所示操作进行实验,除操作③外其他操作均正确,则精盐的产率会 (选填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
【实验二】:配制一定量氯化钠溶液。
(4)氯化钠在不同温度下的溶解度数据如表所示。配制20℃时氯化钠的饱和溶液,需在25g水中至少加入NaCl g,在量取水的体积时,应选用 (选填“10”、“50”或“100”)mL量筒。
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70
NaCl的溶解度/g 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 37.8
(5)小丽在称取NaCl质量时,发现天平指针向左偏转,此时应 (填字母序号)。
A.增加适量NaCl
B.减少适量NaCl
C.增加砝码
D.调节天平平衡螺母
变式训练3.某化学兴趣小组进行粗盐(含有泥沙)提纯实验,并用所得精盐配制100g20%的氯化钠溶液。
实验一:如图1是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)操作①中的一处明显错误是 ;
(2)操作⑤对应的实验中,停止加热的恰当时机是 ;
(3)该同学实验中缺少过滤操作,在此操作中玻璃棒的作用是 ;
实验二:乙同学用提纯得到的精盐配制100g20%的氯化钠溶液。
(4)配制时,除图1所提供的仪器外,还需要试剂瓶、坩埚钳和 (填一种仪器名称);
(5)若其他操作均正确,采用图2所示观察方式量取水,则所配溶液的溶质质量分数 (填“>”“<”或“=”)20%。
三.课后习题
1.下列混合物的分离方法不正确的是(  )
A.酒精和水——(蒸馏)
B.泥沙和食盐——(溶解和过滤)
C.食盐和硝酸钾——(降温结晶)
D.汽油和水——(过滤)
2.农业生产中常用10%~20%的食盐溶液挑选颗粒饱满的种子。兴趣小组同学计划用16g氯化钠固体和84mL水配制选种液,但发现实验室没有纯净的食盐,只有含泥沙的粗盐。小组讨论后,按如下步骤配制溶液:
步骤一:粗盐提纯
(1)操作①中必须用到的一种仪器是 (填序号)。
A.量筒
B.烧杯
C.试管
D.研钵
(2)操作③是 ,此操作的原理是 ,需要用到的玻璃仪器有 。
(3)操作④是 ,该过程发生 变化(填“物理”或“化学”)。
步骤二:配制溶液
(4)用托盘天平称16g提纯后所得的精盐。小慧同学将托盘天平调平,在称量过程中发现托盘天平的指针偏右,则接下来需要进行的操作是 。小双同学用托盘天平称量食盐(5g以下用游码),称量结束后发现误将砝码和食盐的位置颠倒了,则小双同学实际称得食盐的质量是 g。
(5)量取84mL水的操作是 (量筒规格“50mL”和“100mL”),若读数时仰视刻度,则实际量取水的体积 (填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
(6)将称量好的食盐溶解在水中,需用到的仪器是 (填序号)。
3.如图所示为三种实验操作,下列说法正确的是(  )
A.进行如图甲所示的过滤操作,可从食盐溶液中获得食盐固体
B.进行如图乙所示的蒸发操作,需要用玻璃棒不断搅拌
C.进行如图丙所示的蒸馏操作,冷凝管进出水的方向是a进b出
D.在粗盐提纯实验中,需要用到图示甲、乙、丙三种操作
4.分离混合物是人们改造、利用自然界中物质的重要方法。分离混合物要根据各成分不同的性质选用不同的方法,下列说法不正确的是(  )
A.过滤法是根据混合物各种成分的粒子大小不同
B.结晶法是利用混合物各成分在水中的溶解度或溶解度受温度影响不同
C.蒸馏法是利用混合物各成分的熔点不同
D.化学沉淀法是根据混合物各成分的化学性质不同
5.对下列实验方法的理解,不正确的是(  )
A.过滤与筛选的原理是类似的,都是把颗粒大小不同的物质分离开
B.蒸发就是使溶液中的溶剂分子在外界条件的影响下逸出液面
C.蒸馏就是使液体中的分子在外界条件的影响下逸出液面再重新凝结为液体
D.结晶就是把溶液中的溶质转化为难溶的沉淀析出
6.下列混合物的分离方法不正确的是(  )
A.酒精和水(蒸馏)
B.泥沙和食盐(溶解、过滤和蒸发)
C.除去硝酸钾中的食盐(冷却热饱和溶液)
D.汽油和水(过滤)
7.如图所示为三种实验操作,下列说法正确的是(  )
A.在粗盐提纯实验中,需要用到图示甲、乙、丙三种操作
B.进行如图甲所示的过滤操作,玻璃棒应紧贴在漏斗的边缘
C.进行如图乙所示的蒸发操作,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热
D.进行如图丙所示的蒸馏操作,冷凝管进出水的方向是a进b出
8.某兴趣小组进行粗盐(杂质只含有泥沙)提纯实验,并利用所得精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。请完成下列问题:
实验一:如图是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)进行操作④时,玻璃棒的作用是 。
(2)进行操作③时,玻璃棒的作用是 ,当观察到 时,停止加热。
(3)操作⑤中缺少的仪器会造成的后果是 。
实验二:乙同学用提纯得到的精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液(假设称量氯化钠时1g以下用游码)。
(4)计算需要称取氯化钠的质量为 g,需要水的体积为 mL。
(5)称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧,正确的操作是 。
(6)用量筒量取水,当液面接近指定刻度时,需改用 (填仪器名称)添加液体。
(7)经检测所配溶液的溶质质量分数偏小,原因可能是 (填序号)。
①量筒量取水时仰视读数
②倾倒水时,有部分水洒出
③转移溶液时,溶液洒出一部分
④使用托盘天平时,药品与砝码的位置放反
9.下列各组物质,能按照“溶解→过滤→蒸发”的操作步骤加以分离的是(  )
A.食盐和蔗糖 B.氯化钠和硝酸钾
C.酒精和水 D.蔗糖和细砂
10.选取下列实验方法分离物质,将分离方法的字母填在横线上。
A.降温结晶
B.蒸发结晶
C.蒸馏法
D.过滤法
(1) 分离饱和食盐水与沙子的混合物。
(2) 除去氯化钠溶液中的水分。
(3) 分离四氯化碳(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物。
(4) 从含硝酸钾和氯化钠的混合液中分离出硝酸钾。
11.一木块漂浮于50℃的硝酸钾饱和溶液中,如图a所示,当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化),木块排开液体的体积随时间发生如图b所示的变化,则当时温度变化是 (填“升温”或“降温”),同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体 (填“增多”或“减少”)。
12.某校举行科学实验操作考查,由学生抽签确定考查的实验内容,要求根据提供的实验器材完成相关实验。
(1)A组实验有:
①过滤含泥沙的食盐水
②蒸发氯化钠溶液获得晶体
③测某种盐水的密度
甲同学抽到的是A组中的一个实验,需要的器材如图甲所示:则他抽到的实验是 (选填序号)。
(2)乙同学抽到了如图乙所示的实验,实验结束时,她发现滤液是浑浊的,导致这种现象的原因可能是 ;
(3)甲型H1N1流感病毒的直径为0.08~0.2微米,带有病毒的飞沫直径一般为1~10微米,能有效防控甲型H1N1流感病毒的N95专业口罩的过滤孔径在0.1微米左右。由此你对过滤有何新的认识? (写出一点即可)。
(4)在实验室中可用图丙来制取蒸馏水,其原理是 。
【分析】(1)根据仪器的用途来分析;
(2)根据过滤操作的注意事项来分析;
(3)根据分离混合物的方法来分析;
(4)根据蒸馏的原理来分析。
【解答】解:(1)甲同学抽到的是A组中的一个实验,需要的器材如图甲所示:则他抽到的实验是蒸发氯化钠溶液获得晶体;故答案为:②;
(2)乙同学抽到了如图乙所示的实验,实验结束时,她发现滤液是浑浊的,导致这种现象的原因可能是滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸边缘或承接滤液的烧杯不干净;故答案为:滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸边缘或承接滤液的烧杯不干净;
(3)由题干信息可知,口罩的作用是过滤,由此对过滤的原理新的认识是过滤不一定是固液分离或过滤实质上是大小颗粒分离的过程等;故答案为:过滤不一定是固液分离或过滤实质上是大小颗粒分离的过程等(合理即可);
(4)制取蒸馏水,原理是根据液体的沸点不同将有用的物质提取出来,故答案为:根据液体的沸点不同将有用的物质提取出来。
13.20℃时,将等质量(不含结晶水)的甲、乙固体分别加入到盛有100g水的烧杯中,充分搅拌后现象如图1,再加热到50℃时现象如图2(不考虑水分蒸发)。
(1)图1中,一定属于饱和溶液的是 ,甲、乙溶液溶质质量分数的关系为甲 乙(填“大于”、“小于”、“等于”)。
(2)甲、乙固体的溶解度曲线如图3,则表示甲物质的溶解度曲 (填“M”或“N”)。
(3)将图2所得两溶液分别降温至30℃,会出现的现象是 。
A.甲中析出晶体,乙中无晶体析出
B.甲中无晶体析出,乙中析出晶体
C.甲中可能析出晶体,乙中无晶体析出
D.甲、乙中都没有晶体析出
14.某校举行科学实验操作考查,由学生抽签确定考查的实验内容,要求根据提供的实验器材完成相关实验。
(1)A组实验有:
①过滤含泥沙的食盐水;
②蒸发氯化钠溶液获得晶体;
③测某种盐水的密度。
甲同学抽到的是A组中的一个实验,需要的器材如图甲所示:
则他抽到的实验是 (选填序号)。
(2)乙同学抽到了如图乙的实验,在她的实验中,玻璃棒的作用是 ,实验结束时,她发现滤液是浑浊的,导致这种现象的原因可能是 。
(3)丙同学抽到的是B组中的一个实验:配制50克10%的氯化钠溶液。丙同学若用的是提纯后的精盐进行实验,那么下列哪些原因会导致所得溶液的质量分数偏小 (可多选)。
A.提纯后所得的精盐不纯净,仍然含有可溶性的杂质
B.量筒量取水时仰视读数
C.溶液配制好后装入试剂瓶时有部分洒到桌面上
D.天平称取精盐时左物右码颠倒
15.在学习了溶液相关知识后,八年级项目小组开展了硫酸铜晶体的制备与生长实验。项目小组向100克的70℃热水中加入80克硫酸铜晶体,实验过程如图所示。
(1)若要将图乙烧杯中多余的固体与溶液分离,则“?”处的操作是 。
(2)以下选项中,图丙到图戊过程中溶液的质量分数变化正确的是 。
A.B.
C.D.
(3)某物质的饱和溶液指的是:一定温度下,在一定溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液。但小科在实验中却发现:硫酸铜饱和溶液从丁到戊的变化过程中,温度不变,溶剂质量不变,烧杯底部的晶体却在减少,饱和溶液难道还能继续溶解溶质吗?查阅资料获悉:饱和溶液边溶解溶质边析出晶体,且溶质的溶解速度等于结晶速度,处于动态平衡。小科进一步实验发现丁底部减少的晶体与戊棉线上析出的晶体质量相等。自然界中存在很多这样的动态平衡,请你再举一个类似的动态平衡例子并加以说明。 。
(4)已知硝酸钠、硝酸钾、食盐的溶解度与温度的关系如图所示,则这三种物质中也可通过上述方法制备晶体的是 。
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八上科学1.6物质的分离
教学内容 物质分离的方法掌握(固液分离,液液分离,溶液中溶质的分离)
教学目标 让学生熟练掌握上述学习目标的内容
教学重点 固液分离,液液分离,溶液中溶质的分离
教学难点 溶液中溶质的分离
课程难度 简单
一.知识归纳
1. 物质的结晶:已溶解在溶液中的溶质以晶体的形式析出的过程。
2. 常用分离方法:(1)蒸发结晶:适用与溶解度受温度影响变化比较小的固体物质。
(2)降温结晶:又叫冷却热饱和溶液结晶法。适用于溶解度受温度影响比较大的固体物质。
(3)其他几种常用的分离方法:1、沉淀法(明矾的净水作用,活性炭的净水作用。)
3、过滤:适用范围:分离固体与液体混合物的操作。
4、蒸馏:给液体加热使它变为蒸汽再使蒸汽冷却,凝成液体的方法。
①蒸馏烧瓶内液体体积不超过其容积的2/3。
②加热前应在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片,防止液体暴沸。
③加热蒸馏烧瓶时必须垫石棉网。
①蒸馏时,蒸馏烧瓶中应放入几片碎瓷片,以防止液体暴沸。操作时,将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处,以便于观察温度的变化,确定所接收液体的种类。
②蒸馏时,冷凝管中要下端进水上端出水,是因为冷凝时,冷水需充满冷凝器,防止冷凝器冷凝时受热不均匀出现炸裂,同时逆流冷凝效果好。
【能力拓展】
入们从水溶液中提取物质时,通常是将两种方法综合使用,也就是先通过加热使溶液浓缩(减少溶剂),再将溶液冷却(降低温度),使溶液中的溶质结晶析出。
1.影响结晶速度的因素:蒸发有利于晶体的形成;环境温差有利于晶体的形成;附着物的光滑程度,越粗糙越有利于晶体的形成。
2.影响晶体生长的因素:是否悬吊晶种影响晶体的大小和形状,因晶体会沿着晶种生长,杯底晶体则较少;温度降低的速度影响晶体的大小和形状,速度降低缓慢有利于大晶体的生成。3.晶体制备和生长
①制备饱和溶液时,防止因过饱和而析出晶体。
②过滤速度要快,防止饱和溶液迅速冷却析出晶体。
③冷却速度要缓慢,用棉花或塑料泡沫保温,让饱和溶液缓慢冷却。
④晶种的选择是关键,要获得形状完整的晶种,应使用纯净的硫酸铜,防止灰尘落入溶液。饱和溶液要静置,避免震动。
⑤晶体的“成长”需要进行多次结晶,整个过程中在线上只留一粒晶体,多余的晶体要去掉,每次取出晶种后要修整其外形,使其保持完整的形状。
粗盐提纯
(一)实验仪器及用品
烧杯玻璃棒、漏斗、铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿、坩埚钳、药匙、滤纸、火柴。
(二)实验步骤
(1)溶解
将所取粗盐用药匙逐渐加入预先盛有适量水的烧杯中,边加粗盐边用玻璃棒搅拌,直至不再溶解为止。
(2)过滤
先组装好过滤装置,将上述食盐水过滤。若滤液仍浑浊,应再过滤一次。过滤时,玻璃棒的作用是引流,防止液体溅落到外面。
(3)蒸发
将澄清的滤液倒入蒸发皿,加热,至出现较多固体时停止加热,用余热将剩余水分蒸干。冷却至常温后,将食盐固体转移至一个干净的烧杯中(此时得到的固体中仍含有氯化镁、氯化钙等)。
①在加热过程中要用玻璃棒不断搅拌,防止由于局部温度过高致使液滴溅出。
②取蒸发皿时不能用手拿,应用坩埚钳夹取。
(4)再溶解
将所得固体重新加水溶解。
(5)蒸发结晶、过滤
将上述液体倒入干净的蒸发皿中,加热,至出现较多量固体时停止加热,趁热过滤出固体。
【温馨提示】
粗盐提纯时玻璃棒的作用:
①溶解时搅拌,加速溶解。
②过滤时引流,使液体沿玻璃棒缓缓流入漏斗。
③蒸发时搅拌,使受热均匀,防止暴沸。
二.课堂练习
1.固液分离(过滤)
例1.要分离酒精和水的混合物,可以采用的方法是(  )
A.沉淀法 B.过滤法 C.蒸馏法 D.结晶法
【分析】根据酒精和水均为液体,且沸点不同,进行分析判断。
【解答】解:A、酒精和水均为液体,不能用沉淀法分离,故选项错误。
B、酒精和水均为液体,不能用过滤法分离,故选项错误。
C、酒精和水均为液体,且沸点不同,可用蒸馏法分离,故选项正确。
D、酒精和水均为液体,不能用结晶法分离,故选项错误。
故选:C。
例2.将粗盐溶解,并用漏斗和滤纸搭建的过滤装置去除其中的泥沙,正确过滤后,展开滤纸,若灰色代表泥沙,白色代表滤纸上没有泥沙,则看到的情况最接近图中的(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据滤纸是对折再对折,只有两个面会有泥沙,结合过滤时液面不能超过滤纸边缘,进行分析解答。
【解答】解:过滤器的制作过程是先将滤纸对折成半圆,然后折成四分之一圆制成一个圆锥形,且过滤时液面低于滤纸的边缘,所以难溶物在滤纸上的分布情况是小于滤纸的半圆,则过滤后展开滤纸,若灰色代表泥沙,白色代表滤纸上没有泥沙,则看到的情况最接近图中的B。
故选:B。
变式训练1.每年端午至重阳期间,温州的村头巷尾会有百姓自发烧伏茶,供路人免费享用。伏茶中包含夏枯草、金银花、甘草等中草药,饮之能清热消暑,生津止渴。伏茶烧制后需将草药与茶水分离,该分离方法与下列哪种物质分离的方法原理类似(  )
A.静置沉淀 B.过滤 C.蒸发结晶 D.吸附
【分析】根据题意,伏茶烧制后需将草药与茶水分离,结合物质分离的方法,进行分析判断。
【解答】解:伏茶烧制后需将草药与茶水分离,这种分离方式是将草药与茶水分离,过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,则与过滤的分离方法原理相同。
故选:B。
变式训练2.通过下列实验操作不能达到相应目的是(  )
A.配制蔗糖溶液 B.配制10%的食盐水
C.获取纯净水 D.获取氯化钠晶体
【分析】A、依据蔗糖能溶于水的知识解决;
B、依据稀释前后溶质的质量不变进行相关的溶液计算并判断即可;
C、依据过滤所除掉的杂质情况进行分析;
D、依据蒸发能使溶质氯化钠与溶剂水分离进行分析.
【解答】解:A、因为蔗糖能溶于水并形成溶液,所以100mL水与1g蔗糖混合搅拌后能得到蔗糖溶液;
B、依据稀释前后溶质的质量不变,且水的密度为1g/mL,所以50mL水的质量是50g,则50mL水倒入50g20%的食盐水中所得的溶质质量分数为:×100%=10%,所以这样操作可得10%的氯化钠溶液;
C、过滤操作能除掉的是不溶于水的物质,泥浆水过滤后能除掉不溶于水的泥浆,但溶于水的大量杂质不能被除掉,所以不能获取纯净水;
D、经过蒸发操作后食盐水中的水会被蒸发掉,剩余的溶质氯化钠会存在于蒸发皿中,所以可获取氯化钠晶体;
故选:C。
变式训练3.洞头的一期围垦原来是一个盐场,生产的盐用于化工原料、食盐批发等。具体过程包括采盐→晒盐→溶盐过滤→结晶。班级项目组在实验室模拟了制盐的过程,请根据相关知识回下面小题。将粗盐溶解,并用漏斗和滤纸搭建的装置去除其中的泥沙。正确过滤后,展开滤纸,若黑色代表泥沙,则看到的情况最接近图中的(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据滤纸是对折再对折,只有两个面会有泥沙,结合过滤时液面不能超过滤纸边缘,进行分析解答。
【解答】解:过滤器的制作过程是先将滤纸对折成半圆,然后折成四分之一圆制成一个圆锥形,且过滤时液面低于滤纸的边缘,所以难溶物在滤纸上的分布情况是小于滤纸的半圆,则过滤后展开滤纸,若黑色代表泥沙,则看到的情况最接近图中的B。
故选:B。
变式训练4.保护水资源项目组的同学做了自制简易过滤装置(如图甲),对校园池塘里的水进行净化处理来浇灌植物。其中沙子的作用相当于图乙装置中的(  )
A.漏斗 B.滤纸 C.玻璃棒 D.烧杯
【分析】根据过滤操作的原理来分析,过滤是分离难溶性固体与液体的方法。
【解答】解:该自制简易过滤装置中的沙子可以除去水中的难溶性杂质,其作用相当于图乙装置中的滤纸。
故选:B。
变式训练5.如图是茶水分离保温杯示意图,按压茶杯按钮,泡好的茶水便会从隔离层缝隙间流出,茶叶留在茶仓从而实现茶水分离,得到一杯香醇的清茶。这种功能类似于物质分离方法中的(  )
A.沉淀法 B.过滤法 C.蒸馏法 D.结晶法
【分析】考查固液分离的常用方法。
【解答】解:经过上述操作,实现茶叶与茶水的分离,达到固液分离,与过滤法类似;
故选:B
2.液液分离(蒸馏)
例1.如图是我们学过的蒸馏装置,关于蒸馏实验说法不正确的是(  )
A.加热蒸馏烧瓶必须垫石棉网
B.图中冷凝水的流动方向是B→A
C.温度计的玻璃泡要浸没在水中,且不能碰到容器内壁
D.烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体暴沸
【分析】根据蒸馏操作的方法、注意事项,进行分析判断。
【解答】解:A、蒸馏烧瓶不能直接进行加热,加热蒸馏烧瓶必须垫石棉网,故选项说法正确。
B、制取蒸馏水时,为增强冷凝效果,下端管口是进水管,上端管口是出水管,故选项说法正确。
C、制取蒸馏水时,不能将温度计的玻璃泡要浸没在水中,温度计玻璃泡在蒸馏烧瓶支管口处,故选项说法错误。
D、烧瓶中碎瓷片的作用是防止液体暴沸,故选项说法正确。
故选:C。
变式训练1..如图为实验室分离水和酒精的装置图,其中B是冷凝管。冷凝管中的内管是分离出来的酒精,外管通入冷水。下面根据如图来回答:
(1)此时分离水和酒精的原理是利用它们  沸点不同 的特点来分离的。
(2)为了达到较好的冷却效果,冷水的进水口应是  乙 (填“甲”或“乙”)。
【分析】(1)根据冷凝管中的内管是分离出来的酒精,进行分析解答。
(2)根据蒸馏操作的方法、注意事项,进行分析解答。
【解答】解:(1)冷凝管中的内管是分离出来的酒精,图中是蒸馏操作,此时分离水和酒精的原理是利用它们沸点不同的特点来分离的。
(2)制取蒸馏水时,为增强冷凝效果,下端管口是进水管,上端管口是出水管,即冷水的进水口应是乙。
故答案为:
(1)沸点不同;
(2)乙。
变式训练2.如图所示为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)指出图中两处明显的错误:① 温度计液泡的位置错误 ;② 冷凝管进水管与出水管的方向错误 。
(2)B仪器的名称是  冷凝管 。
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需要加入少量的碎瓷片,其作用是  防止暴沸 。
【分析】(1)根据蒸馏操作的注意事项,注意温度计液泡应处在蒸馏烧瓶的支管口附近,冷凝管应从下口进水,上口出水,进行分析解答.
(2)根据常见的化学仪器的名称,进行分析解答.
(3)根据进行蒸馏操作时,需加入少量的碎瓷片进行分析解答。
【解答】解:(1)温度计水银球应处在蒸馏烧瓶的支管口附近,图中温度计液泡的位置错误;冷凝管应从下口进水,上口出水,以保证水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用,图中冷凝管进水管与出水管的方向错误;
(2)B仪器的名称是冷凝管;
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需加入少量碎瓷片,其作用是防止暴沸。
故答案为:(1)温度计液泡的位置错误;冷凝管进水管与出水管的方向错误;
(2)冷凝管;
(3)防止暴沸。
变式训练3.实验室通常用蒸馏的方法制取蒸馏水。如图是制取蒸馏水的实验装置,请回答下列问题:
(1)在实验中,加热前在烧瓶中加几粒沸石(或碎瓷片),目的是 防止加热时出现暴沸 ;
(2)实验时,冷凝水应从 B (填“A“或“B”)通入;
(3)图2是简易装置,烧杯内冷水的作用 冷却小试管中的水蒸气 。
【分析】根据蒸馏操作中沸石的作用、以及水能起到冷凝的作用进行分析解答即可。
【解答】解:(1)在实验中,加热前在烧瓶中加几粒沸石能防止加热时出现暴沸,故填:防止加热时出现暴沸;
(2)冷凝时,水应该从下管口进入,故填:B;
(3)简易装置中烧杯内冷水的作用是冷却小试管中的水蒸气,故填:冷却小试管中的水蒸气。
变式训练4.人类的生活和工农业生产都离不开水,如图流程可以对自然界的水进行净化操作,最终制得蒸馏水。请回答下列问题:
(1)过滤是将  不溶于液体的固液和液体 进行分离的一种方法:过滤后向滤液中加入活性炭,利用其吸附性,除去水样中的  色素和异味 ;
(2)到清水后,要得到蒸馏水需要进行图二的蒸馏操作,在a中加入碎瓷片,其作用是  防止暴沸 ,从物质组成分析,蒸馏水属于  纯净 物;
(3)写出什么是“蒸馏”的分离方法  沸点不同的互溶液体可以用蒸馏的方法分离 。
【分析】(1)根据过滤的原理和活性炭具有吸附性分析回答;
(2)根据蒸馏的注意事项和蒸馏的组成分析回答;
(3)根据“蒸馏”分离方法的原理分析回答。
【解答】解:(1)过滤是将不溶于液体的固液和液体进行分离的一种方法:过滤后向滤液中加入活性炭,利用其吸附性,除去水样中的色素和异味;
(2)到清水后,要得到蒸馏水需要进行图二的蒸馏操作,在a中加入碎瓷片,其作用是防止暴沸,从物质组成分析,蒸馏水是由一种物质组成的,属于纯净物;
(3)沸点不同的互溶液体可以用蒸馏的方法分离。
故答案为:(1)过滤;色素和异味;
(2)防止暴沸;纯净;
(3)沸点不同的互溶液体可以用蒸馏的方法分离
3.溶液中溶质的分离(结晶法)
例1.小吴同学在完成硫酸铜晶体的制备和生长实验时,为了获得大的硫酸铜晶体,采取了如图所示的实验方法,下列选项中有关的做法和现象错误的是(  )
A.选择热饱和硫酸铜溶液比用冷的饱和溶液效果好
B.选择几何形状完整的小晶体作为晶核,对晶体的生长更有利
C.晶体长大后,蓝色的硫酸铜溶液会变为无色
D.重复以上图中实验步骤,晶体会越长越大
【分析】根据硫酸铜晶体的制备和生长实验的注意事项分析。
【解答】解:A、硫酸铜的溶解度受温度的影响较大,随着温度的升高而增大,所以选择热饱和硫酸铜溶液比用冷的饱和溶液效果好,故A正确;
B、根据结晶原理,晶体的生长是溶质在外界加入的晶种表面不断堆积的结果。原有晶体形状不规则,溶质不断堆积后形成的晶体也不规则。所以在晶体里选择几何形状完整的小晶体作为晶核,对晶体的生长更有利,故B正确;
C、硫酸铜溶解度随温度的升高而增大,降温时溶液中会有晶体析出,析出晶体后的溶液仍然是硫酸铜溶液,还是蓝色,故C错误;
D、在晶体里选择几何形状完整的小晶体,用线把一粒晶体绑好,悬吊在饱和溶液里,静置过夜。如此反复操作几次,晶体就越长越大,故D正确;
故选:C。
例2.实验室有一包含有少量氯化钠杂质的硝酸钾固体,某校科学兴趣小组的同学为了得到纯净的硝酸钾,设计了如图所示的操作,下列有关分析中正确的是(  )
A.操作Ⅰ~Ⅲ分别是加热蒸发、溶解、过滤
B.操作Ⅰ是过滤,将氯化钠固体从溶液中分离除去
C.操作Ⅱ是加热浓缩,趁热过滤,除去杂质氯化钠
D.操作Ⅲ是过滤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
【分析】提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾,结合流程可知,操作Ⅰ为溶解,二者溶解度受温度影响不同,采取冷却热饱和溶液法分离出硝酸钾,则操作Ⅱ为蒸发浓缩,冷却结晶,操作Ⅲ是过滤、洗涤,以此来解答。
【解答】解:A.提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾,结合流程可知,操作Ⅰ为溶解,操作Ⅱ为蒸发浓缩,冷却结晶,操作Ⅲ是过滤、洗涤,故A错误;
B.提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾,结合流程可知,操作Ⅰ为溶解,故B错误;
C.提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾,结合流程可知,操作Ⅱ为蒸发浓缩,冷却结晶,故C错误;
D.提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾,结合流程可知,操作Ⅲ是过滤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来,故D正确。
故选:D。
变式训练1.如图所示,在“观察结晶”实验中,将饱和硫酸铜溶液滴在凹穴玻片上,一段时间后观察是否有晶体析出。关于该实验下列说法正确的是(  )
A.实验时所用的饱和硫酸铜最好是常温下的溶液
B.观察是否有晶体析出,可以使用放大镜或显微镜
C.该实验主要采用蒸发结晶的方法析出晶体
D.滴到玻片上的溶液,需要10滴以上
【分析】根据将饱和硫酸铜溶液滴在凹穴玻片上,硫酸铜的溶解度随着温度的降低而减小,可利用降温结晶的方法,进行分析判断。
【解答】解:A、由于硫酸铜的溶解度随着温度的降低而减小,实验时所用的饱和硫酸铜最好是高温下的溶液,以利于硫酸铜晶体的析出,故选项说法错误。
B、观察是否有晶体析出,可以使用放大镜或显微镜,故选项说法正确。
C、该实验主要采用降温结晶的方法析出晶体,故选项说法错误。
D、滴到玻片上的溶液,需要1滴即可,故选项说法错误。
故选:B。
变式训练2.下列现象属于结晶的是(  )
A.将水放入冰箱制成冰块
B.海水晒盐
C.熔化的玻璃冷却后结成块
D.碘蒸气凝华成固体碘
【分析】根据结晶是分离可溶性固体和水(或者两种可溶性且溶解度变化差别大的固体)的一种混合物分离的方法,它是根据固体物质从溶液里析出晶体的原理,通过蒸发或者降温的方法将其中的固体物质分离出来,结晶方法分为蒸发结晶和降温结晶两种,进行分析判断。
【解答】解:A、将水放入冰箱制成冰块,是因为水遇冷变为固体,不属于结晶,故选项错误。
B、海水晒盐,是利用了氯化钠的溶解度受温度的变化影响不大,利用阳光和风力,使海水中的水分蒸发掉,使氯化钠结晶出来,故选项正确。
C、熔化的玻璃冷却后结成块,是温度降低,玻璃变为固体,不属于结晶,故选项错误。
D、碘蒸气凝华成固体碘,是因为温度降低后碘蒸气变为固体,不属于结晶,故选项错误。
故选:B。
变式训练3.如图所示,在分别盛有100g水的烧杯中放入KNO3充分溶解,则说法正确的是(  )
温度(℃) t1 t2
KNO3的溶解度(g/100g水) 60 90
A.甲、乙混合后为t1℃的不饱和溶液
B.乙升温至t2℃,溶液质量增加
C.乙、丙溶液中溶质质量相等
D.丙降温至t1℃,有晶体析出
【分析】根据题意,t1℃硝酸钾的溶解度为60g,t2℃硝酸钾的溶解度为90g,结合溶解度的含义,进行分析判断。
【解答】解:A、t1℃硝酸钾的溶解度为60g,盛有100g水的烧杯中最多溶解硝酸钾60g,甲、乙均为饱和溶液,混合后为t1℃的饱和溶液,故选项说法错误。
B、t1℃盛有100g水的烧杯中最多溶解硝酸钾60g,乙为恰好饱和的溶液,乙升温至t2℃,溶液质量不变,故选项说法错误。
C、t1℃硝酸钾的溶解度为60g,t2℃硝酸钾的溶解度为90g,加入的硝酸钾均能全部溶解,乙、丙溶液中溶质质量相等,故选项说法正确。
D、t1℃硝酸钾的溶解度为60g,丙降温至t1℃,恰好形成饱和溶液,没有晶体析出,故选项说法错误。
故选:C。
变式训练4.下列混合物的分离不能达到目的的是(  )
A.海水淡化得到淡水——蒸馏
B.泥水除去泥沙——过滤
C.分离食盐和糖——加水溶解并过滤
D.海水中提取食盐——蒸发结晶
【分析】A.根据蒸馏海水可以得到淡水进行回答;
B.根据过滤的原理进行分析;
C.根据食盐和糖都溶于水的性质进行分析;
D.根据蒸发海水可以获得食盐进行分析。
【解答】解:A.海水中含有盐分,盐的沸点比水的高,因此通过蒸馏的方法可以得到纯净的水,A正确;
B.泥水属于混合物,泥沙与水互不相容,除去逆水中的泥沙,可以通过过滤的方法,B正确;
C.食盐和糖都溶于水,不能通过加水溶解并过滤的方法分离,C错误;
D.氯化钠的溶解度随温度变化幅度较小,通过蒸发海水,可以从中提取食盐,D正确;
故选:C。
变式训练5.现有一木块漂浮于40℃的KNO3饱和溶液中,当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液的体积变化),木块排开液体的体积V排随时间t发生了如图所示的变化。
(1)由此推断出温度的改变方式是 升温 (填“升温”或“降温”)。
(2)在温度改变的过程中,图中A、B两点对应的木块受到的浮力大小关系为FA = (填“>”“<”或“=”)FB。
【分析】根据重力公式和密度的变形公式G=F浮=ρgV排,V排越小,说明溶液的密度越大,即溶液中的溶质增加,结合硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,进行分析解答。
【解答】解:(1)由G=F浮=ρgV排和图象可知,木块排开液体的体积减小,说明液体的密度变大,溶解的溶质减增加;硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,可采取升温的方法,升温后硝酸钾饱和溶液继续溶解硝酸钾,溶解的溶质增加,溶液的密度增大,可使木块排开液体的体积变小。
(2)在温度改变的过程中,木块始终处于漂浮状态,图中 A、B 两点对应的木块受到的浮力大小关系为 FA=FB。
故答案为:(1)升温;(2)=。
变式训练6.硝酸钾的溶解度随温度升高而增大。如图所示是对硝酸钾溶液的实验操作及变化情况,以及同一小球在三种溶液中的浮沉情况。请回答下列问题:
(1)操作I可能是  B (选填字母)。
A.降低温度
B.加入硝酸钾
C.蒸发水分
(2)小球所受的浮力F①、F②、F③的大小关系正确的是  D 。
A.F①<F②=F③
B.F①<F②<F③
C.F①>F②=F③
D.F①=F②=F③
(3)从②到③,烧杯底析出硝酸钾晶体5克,整个装置总质量减少了20克,可知②中的溶质质量分数是  20% 。
【分析】(1)根据不饱和溶液与饱和溶液的转化方法进行分析;
(2)根据F浮与G的大小关系进行分析;
(3)有晶体析出的溶液为饱和溶液,溶液的质量分数=×100%,据此计算。
【解答】解:(1)A.降低温度不可能让溶液的溶质质量分数增大,小球不可能上浮,故A错误;
B.加入硝酸钾溶质,可以使不饱和溶液转化为饱和溶液,小球上浮,故B正确;
C.然后经过操作1,烧杯中的液面高度也没有发生变化,不可能采取蒸发水的方法得以实现,故C错误;
故选:B。
(2)根据图示可知,小球在溶液中均漂浮,小球①漂浮,浮力等于重力,小球②悬浮,浮力等于重;小球③沉底,浮力小于重力;三个小球重力相等,所以浮力F①>F ②>F③,故选D;
(3)②为饱和溶液,③为饱和溶液,从②到③,烧杯底析出硝酸钾晶体5克,整个装置总质量减少了20克,即25g溶液中含5g硝酸钾,②中的溶质质量分数是×100%=20%。
故答案为:
(1)B;
(2)D;
(3)20%。
变式训练7.某小组在做粗盐结晶实验时发现了一个有趣的现象,有的结晶颗粒大,有的结晶颗粒小,这是什么原因呢?有同学猜测结晶的颗粒大小可能与蒸发温度有关。
【记录数据】
蒸发温度 室温 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃
颗粒大小 最大 较大 较大 中等 较小 小
颗粒大小是否均匀 差异大 差异大,有些呈片状 差异大,有些呈片状 差异大,有些呈片状 均一 均一
【实验结论】(1)根据表格,小组同学得出的实验结论是  结晶的颗粒大小与蒸发温度有关 。
【交流讨论】(2)小组同学曾在盐场,看到过晒盐工人在烈日下(地表温度在45℃左右)的“结晶池”盐田中“打花”,请你结合表格中实验结果简要说明什么是“打花”: “打花”就是把呈片状的固体打碎 。
【深入思考】结晶时为什么温度会影响晶体的颗粒大小?
查阅资料发现:在结晶过程中,晶体表面不断有新的食盐微粒加入,同时晶体表面食盐微粒也不断溶解,总的趋势是加入到晶体表面的食盐微粒的数量要多于溶解的微粒,这样晶体才能不断增大,当晶体不再增大时,这两者就达到一个动态的平衡。
(3)请你再举一例我们学过的动态平衡的例子: 两个物体在一条直线同方向、以相同速度行驶时,这两者就达到一个动态的平衡 。
【综合比较】(4)请你比较在制备硫酸铜晶体和精制粗盐时,结晶方法有什么不同: 制备硫酸铜晶体时,在室温下进行,以取得大颗粒硫酸铜晶体;精制粗盐时,加热蒸发进行,以取得较小、均一的食盐颗粒 。
【分析】(1)根据表格中的信息进行分析。
(2)结合表格中实验结果可知,“打花”就是把呈片状的固体打碎,有利于食盐水的蒸发。
(3)两个物体在一条直线同方向、以相同速度行驶时,这两者就达到一个动态的平衡。
(4)制备硫酸铜晶体时,在室温下进行,以取得大颗粒硫酸铜晶体;精制粗盐时,加热蒸发进行,以取得较小、均一的食盐颗粒。
【解答】解:(1)根据表格,小组同学得出的实验结论是结晶的颗粒大小与蒸发温度有关。
故答案为:结晶的颗粒大小与蒸发温度有关。
(2)小组同学曾在盐场,看到过晒盐工人在烈日下(地表温度在45℃左右)的“结晶池”盐田中“打花”,结合表格中实验结果可知,“打花”就是把呈片状的固体打碎,有利于食盐水的蒸发。
故答案为:“打花”就是把呈片状的固体打碎。
(3)两个物体在一条直线同方向、以相同速度行驶时,这两者就达到一个动态的平衡。
故答案为:两个物体在一条直线同方向、以相同速度行驶时,这两者就达到一个动态的平衡。
(4)请你比较在制备硫酸铜晶体和精制粗盐时,结晶方法不同:制备硫酸铜晶体时,在室温下进行,以取得大颗粒硫酸铜晶体;精制粗盐时,加热蒸发进行,以取得较小、均一的食盐颗粒。
故答案为:制备硫酸铜晶体时,在室温下进行,以取得大颗粒硫酸铜晶体;精制粗盐时,加热蒸发进行,以取得较小、均一的食盐颗粒。
4.粗盐提纯(综合操作)
例1.如图为粗盐提纯实验的部分操作示意图。我校化学兴趣小组同学利用海水得到的粗盐(含MgCl2、泥沙)进行提纯实验,并利用所得精盐配制100g20%的氯化钠溶液。
(1)仪器a的名称  广口瓶 。
(2)上述操作存在错误的是  ② (填序号)。
(3)操作④中玻璃棒的作用  搅拌,使液体受热均匀防止液体飞溅 。
(4)利用如图纠错后的实验操作来配制100g20%的氯化钠溶液,则配制溶液时一定不会用到的操作是  ④⑦ (填序号)。
(5)用海水得到的粗盐,利用上述操作进行提纯,并用所得精盐配制氯化钠溶液,则配制得到氯化钠溶液的溶质质量分数将  小于 20%(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【分析】(1)根据实验室常用仪器的名称和题中所指氧气的作用进行分析;
(2)根据使用托盘天平称量药品应左物右码进行分析;
(3)根据操作④是蒸发,蒸发要用玻璃棒不断搅拌,使液体受热均匀,防止因局部温度过高而使液滴飞溅进行分析;
(4)根据使用固体配制一定溶质质量分数的溶液的步骤是计算、称量量取、溶解、装瓶进行分析;
(5)根据用海水得到的粗盐,利用上述操作进行提纯,可以除去难溶性杂质,但不能去除氯化镁等可溶性杂质,所以称量得到的氯化钠质量偏少进行分析。
【解答】解:(1)①中储存固体药品,所以仪器a是广口瓶;
(2)使用托盘天平称量药品应左物右码。操作②左码右物,错误;
(3)操作④是蒸发,蒸发要用玻璃棒不断搅拌,使液体受热均匀,防止因局部温度过高而使液滴飞溅;
(4)使用固体配制一定溶质质量分数的溶液的步骤是计算、称量量取、溶解、装瓶。所以不需要的操作是④蒸馏和⑦过滤;
(5)用海水得到的粗盐,利用上述操作进行提纯,可以除去难溶性杂质,但不能去除氯化镁等可溶性杂质。所以称量得到的氯化钠质量偏少,配制溶液的溶质质量分数小于20%。
故答案为:(1)广口瓶;
(2)②;
(3)搅拌,使液体受热均匀防止液体飞溅;
(4)④⑦;
(5)小于。
变式训练1.根据如图所示的实验回答问题。
(1)甲图为粗盐提纯实验中蒸发食盐水的操作,此实验利用了氯化钠  溶解度受温度影响比较小 的性质。晒盐和煮盐的目的都是通过蒸发水使之浓缩。加热时若不搅拌,造成的后果是  液滴飞溅 ;当观察到  蒸发皿中有较多固体析出 时,停止加热。
(2)乙图是配制60g质量分数为8%的氯化钠溶液的操作过程示意图,试回答:
①请指出图中两个明显的错误处,请填写错误操作序号  AB 。
②若将错误更正后,进行实验,应称量氯化钠的质量是  4.8 g;如果向托盘上加氯化钠时,指针偏向分度盘的右边,应进行的操作是  向左盘增加一些氯化钠至天平平衡 。
③E操作中玻璃棒的作用是  搅拌,加速溶解 。
④若将错误更正后重新配制溶液,测得溶液中溶质质量分数小于8%。请你分析可能的原因有  BCDE 。(填序号)
A.用量筒量取水时俯视读数
B.配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗
C.操作中发现一部分氯化钠撒在烧杯外边
D.盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗
E.氯化钠晶体不纯
(3)欲用溶质质量分数为8%的氯化钠溶液配制100g溶质质量分数为4%的氯化钠溶液,需加水  50 g。
【分析】(1)氯化钠溶解度受温度变化影响较小。
(2)取下瓶塞,应该倒放在桌上,以防止沾上杂质污染试剂。利用天平称量时,应该是左物右砝。
溶质质量=溶液质量×溶质质量分数。
用量筒量取水时俯视读数,导致量取水的体积偏小,进一步导致质量分数偏大。配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗,导致水的质量偏大,进一步导致质量分数偏小。操作中发现一部分氯化钠撒在烧杯外边,导致氯化钠质量偏小,进一步导致质量分数偏小。盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗,导致水的质量偏大,进一步导致质量分数偏小。氯化钠晶体不纯,导致氯化钠质量偏小,进一步导致质量分数偏小。
(3)溶液稀释前后溶质质量不变。
【解答】解:(1)甲图为粗盐提纯实验中蒸发食盐水的操作,此实验利用了氯化钠溶解度受温度变化影响较小的性质。晒盐和煮盐的目的都是通过蒸发水使之浓缩。加热时若不搅拌,造成的后果是液体飞溅;当观察到蒸发皿中出现较多固体时,停止加热。
(2)①错误操作序号是A(瓶塞正放)B(左砝右物)。
②若将错误更正后,进行实验,应称量氯化钠的质量是60g×8%=4.8g;如果向托盘上加氯化钠时,指针偏向分度盘的右边,说明氯化钠质量偏小,应进行的操作是向左盘增加一些氯化钠至天平平衡。
③E操作中玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解。
④A.用量筒量取水时俯视读数,导致量取水的体积偏小,进一步导致质量分数偏大。
B.配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗,导致水的质量偏大,进一步导致质量分数偏小。
C.操作中发现一部分氯化钠撒在烧杯外边,导致氯化钠质量偏小,进一步导致质量分数偏小。
D.盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗,导致水的质量偏大,进一步导致质量分数偏小。
E.氯化钠晶体不纯,导致氯化钠质量偏小,进一步导致质量分数偏小。
(3)欲用溶质质量分数为8%的氯化钠溶液配制100g溶质质量分数为4%的氯化钠溶液,需要8%氯化钠溶液质量是100g×4%÷8%=50g,需加水质量是100g﹣50g=50g。
故答案为:(1)溶解度受温度影响比较小;液滴飞溅;蒸发皿中有较多固体析出。
(2)AB;4.8;向左盘增加一些氯化钠至天平平衡;搅拌,加速溶解;BCDE;50。
变式训练2.化学实验小组的同学进行粗盐(NaCl中含有难溶性杂质)提纯、计算精盐产率的实验,并用提纯后的精盐配制一定量的氯化钠溶液。请回答下列问题。
【实验一】:粗盐提纯并计算精盐的产率(如图是粗盐提纯的实验操作)。
(1)操作④中玻璃棒的作用是  引流 。
(2)粗盐提纯实验的操作顺序为:称取粗盐20g量取足量的水、 ⑤②④③① (填操作序号),进而计算精盐产率。若回收精盐的质量为17g,则精盐的产率为  85% 。
(3)操作③中的错误是  没有用玻璃棒搅拌 。同学们按照如图所示操作进行实验,除操作③外其他操作均正确,则精盐的产率会  偏小 (选填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
【实验二】:配制一定量氯化钠溶液。
(4)氯化钠在不同温度下的溶解度数据如表所示。配制20℃时氯化钠的饱和溶液,需在25g水中至少加入NaCl  9 g,在量取水的体积时,应选用  50 (选填“10”、“50”或“100”)mL量筒。
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70
NaCl的溶解度/g 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 37.8
(5)小丽在称取NaCl质量时,发现天平指针向左偏转,此时应  B (填字母序号)。
A.增加适量NaCl
B.减少适量NaCl
C.增加砝码
D.调节天平平衡螺母
【分析】(1)根据操作④是过滤,进行分析解答。
(2)根据粗盐提纯是将粗盐中含有的泥沙等不溶物除去,进行分析解答。
(3)根据操作③是蒸发操作,进行分析解答。
(4)根据20℃时氯化钠的溶解度为36.0g,量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,进行分析解答。
(5)根据天平指针向左偏转,说明药品质量大于砝码质量,进行分析解答。
【解答】解:(1)操作④是过滤,玻璃棒的作用是引流。
(2)粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯主要是通过溶解(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,最后称量精盐的质量,故正确的操作顺序是⑤②④③①。若回收精盐的质量为17g,则精盐的产率为×100%=85%。
(3)操作③是蒸发操作,应用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高,造成液体飞溅,操作③中的错误是没有用玻璃棒搅拌。
同学们按照如图所示操作进行实验,除操作③外其他操作均正确,操作③有液滴飞溅,会导致得到的精盐质量偏小,会使精盐产率偏小。
(4)20℃时氯化钠的溶解度为36.0g,配制20℃时氯化钠的饱和溶液,需在25g水中至少加入NaCl的质量为36.0g×=9g;25g水的体积为25mL,量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,在量取水的体积时,应选用50mL量筒。
(5)小丽在称取NaCl质量时,发现天平指针向左偏转,明药品质量大于砝码质量,此时应减少适量NaCl,直至天平平衡。
故答案为:
(1)引流;
(2)⑤②④③①;85%;
(3)没有用玻璃棒搅拌;偏小;
(4)9g;50;
(5)B。
变式训练3.某化学兴趣小组进行粗盐(含有泥沙)提纯实验,并用所得精盐配制100g20%的氯化钠溶液。
实验一:如图1是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)操作①中的一处明显错误是  瓶塞没有倒放 ;
(2)操作⑤对应的实验中,停止加热的恰当时机是  待蒸发皿中出现较多量的固体时 ;
(3)该同学实验中缺少过滤操作,在此操作中玻璃棒的作用是  引流 ;
实验二:乙同学用提纯得到的精盐配制100g20%的氯化钠溶液。
(4)配制时,除图1所提供的仪器外,还需要试剂瓶、坩埚钳和  胶头滴管 (填一种仪器名称);
(5)若其他操作均正确,采用图2所示观察方式量取水,则所配溶液的溶质质量分数  < (填“>”“<”或“=”)20%。
【分析】(1)根据固体药品的取用方法进行分析;
(2)根据蒸发操作中停止加热的时机进行分析;
(3)根据过滤操作中玻璃棒的作用进行分析;
(4)根据实验室配制100g20%的氯化钠溶液的操作步骤分别是:计算、称量、溶解,以及各操作所需要使用的仪器进行分析;
(5)根据仰视读数,读数比实际液体体积小进行分析。
【解答】解:(1)取用固体粉末状药品时,应用药匙取用,瓶塞要倒放,图中瓶塞没有倒放;
(2)蒸发时,待蒸发皿中出现较多量的固体时,应停止加热,利用余热将剩余液体蒸干;
(3)该同学实验中缺少过滤操作,在此操作中玻璃棒的作用是引流;
(4)实验室配制100g20%的氯化钠溶液,首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解,装瓶;在这些操作中需要的仪器:托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯和玻璃棒、试剂瓶等,除如图2提供的仪器外,还需要试剂瓶、镊子和胶头滴管;
(5)若其他操作均正确,采用如图2所示观察方式量取水,即仰视读数,读数比实际液体体积小,会造成实际量取的水的体积偏大,使溶质质量分数偏小。
故答案为:(1)瓶塞正放在桌面上;
(2)待蒸发皿中出现较多量固体时;
(3)引流;
(4)胶头滴管;
(5)<。
三.课后习题
1.下列混合物的分离方法不正确的是(  )
A.酒精和水——(蒸馏)
B.泥沙和食盐——(溶解和过滤)
C.食盐和硝酸钾——(降温结晶)
D.汽油和水——(过滤)
【分析】固液分离采用过滤的方法、液液互溶不分层采用蒸馏法分离、液液不互溶且分层采用分液法分离、两种溶质均溶于水,但溶解度差别较大,可以采用结晶法进行分离,据以上分析解答。
【解答】解:A.酒精和水互溶,酒精的沸点比水低,可以采用蒸馏的方法进行分离,故正确;
B.泥沙不溶于水,食盐溶于水;先把泥沙和食盐加水充分溶解,然后再过滤,除去泥沙,氯化钠溶液在进行蒸发结晶得到氯化钠固体,分离方法正确,故正确;
C.食盐的溶解度随温度变化较小,硝酸钾的溶解度随温度变化较大,先制成高温时的饱和溶液,然后进行降温结晶,得到硝酸钾晶体,分离方法正确,故正确;
D.汽油和水均为液态且互不相溶,静置后分层,因此采用分液法进行分离,不能采用过滤法进行分离,故错误;
故选:D。
2.农业生产中常用10%~20%的食盐溶液挑选颗粒饱满的种子。兴趣小组同学计划用16g氯化钠固体和84mL水配制选种液,但发现实验室没有纯净的食盐,只有含泥沙的粗盐。小组讨论后,按如下步骤配制溶液:
步骤一:粗盐提纯
(1)操作①中必须用到的一种仪器是  D (填序号)。
A.量筒
B.烧杯
C.试管
D.研钵
(2)操作③是  过滤 ,此操作的原理是  分离颗粒大小不同的混合物 ,需要用到的玻璃仪器有  烧杯、玻璃棒、漏斗 。
(3)操作④是  蒸发结晶 ,该过程发生  物理 变化(填“物理”或“化学”)。
步骤二:配制溶液
(4)用托盘天平称16g提纯后所得的精盐。小慧同学将托盘天平调平,在称量过程中发现托盘天平的指针偏右,则接下来需要进行的操作是  向左盘中添加食盐至天平平衡 。小双同学用托盘天平称量食盐(5g以下用游码),称量结束后发现误将砝码和食盐的位置颠倒了,则小双同学实际称得食盐的质量是  14 g。
(5)量取84mL水的操作是  向100mL量筒中倒水至接近刻度,将量筒平放在桌面上,再用胶头滴管滴加至84mL (量筒规格“50mL”和“100mL”),若读数时仰视刻度,则实际量取水的体积  偏大 (填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
(6)将称量好的食盐溶解在水中,需用到的仪器是  AE (填序号)。
【分析】(1)根据研磨所需仪器来分析;
(2)根据分离混合物的方法、所需仪器来分析;
(3)根据结晶的方法以及是否生成新物质来分析;
(4)根据天平的使用方法来分析;
(5)根据量筒的选择方法以及读数方法来分析;
(6)根据溶解所需仪器来分析。
【解答】解:(1)操作①是将大颗粒粗盐加工成较细粗盐,是研磨,研磨中必须用到的一种仪器是研钵;故答案为:D;
(2)操作③是分离难溶性固体与液体的方法,即过滤操作,此操作的原理是分离颗粒大小不同的混合物,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;故答案为:过滤;分离颗粒大小不同的混合物;烧杯、玻璃棒、漏斗;
(3)氯化钠的溶解度受温度的影响较小,从溶液中得到氯化钠晶体的操作是蒸发结晶;该过程没有新物质生成,发生的属于物理变化;故答案为:蒸发结晶;物理;
(4)用托盘天平称16g提纯后所得的精盐。小慧同学将托盘天平调平,在称量过程中发现托盘天平的指针偏右,说明所取药品的量不足,则接下来需要进行的操作是向左盘中添加食盐至天平平衡。小双同学用托盘天平称量食盐(5g以下用游码),称量结束后发现误将砝码和食盐的位置颠倒了,则小双同学实际称得食盐的质量是15g﹣1g=14g;故答案为:向左盘中添加食盐至天平平衡;14;
(5)量取84mL水的操作是向100mL量筒中倒水至接近刻度,将量筒平放在桌面上,再用胶头滴管滴加至84mL,若读数时仰视刻度,则实际量取水的体积偏大;故答案为:向100mL量筒中倒水至接近刻度,将量筒平放在桌面上,再用胶头滴管滴加至84mL;偏大;
(6)将称量好的食盐溶解在水中,需用到的仪器是烧杯和玻璃棒;故答案为:AE。
3.如图所示为三种实验操作,下列说法正确的是(  )
A.进行如图甲所示的过滤操作,可从食盐溶液中获得食盐固体
B.进行如图乙所示的蒸发操作,需要用玻璃棒不断搅拌
C.进行如图丙所示的蒸馏操作,冷凝管进出水的方向是a进b出
D.在粗盐提纯实验中,需要用到图示甲、乙、丙三种操作
【分析】A、根据过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,进行分析判断。
B、根据蒸发操作的注意事项进行分析判断。
C、根据蒸馏操作的注意事项,进行分析判断。
D、根据粗盐提纯是将粗盐中含有的泥沙等不溶物除去,进行分析判断。
【解答】解:A、食盐易溶于水,进行如图甲所示的过滤操作,不能从食盐溶液中获得食盐固体,故选项说法错误。
B、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,故选项说法正确。
C、制取蒸馏水时,为增强冷凝效果,下端管口是进水管,上端管口是出水管,即冷凝管进出水的方向是a出b进,故选项说法错误。
D、粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐的过程),故选项说法错误。
故选:B。
4.分离混合物是人们改造、利用自然界中物质的重要方法。分离混合物要根据各成分不同的性质选用不同的方法,下列说法不正确的是(  )
A.过滤法是根据混合物各种成分的粒子大小不同
B.结晶法是利用混合物各成分在水中的溶解度或溶解度受温度影响不同
C.蒸馏法是利用混合物各成分的熔点不同
D.化学沉淀法是根据混合物各成分的化学性质不同
【分析】物质的分离提纯方法有物理方法和化学方法,物理方法有过滤、结晶、蒸馏、萃取、蒸发、加热等;化学方法一般根据物质的性质把杂质转化为沉淀、气体或同一种物质而进行分离,注意用化学方法分离时不能引入新的杂质。
【解答】解:A、过滤法是根据混合物各种成分的粒子大小不同将混合物分开,说法正确;
B、结晶法是利用混合物各成分在水中的溶解度受温度的影响不同,将溶解度受温度影响较大的成为晶体析出,从而将混合物物分离,说法正确;
C、蒸馏法是利用混合物各成分的沸点不同将混合物分开,说法错误;
D、化学沉淀法是根据混合物各成分的化学性质不同,将杂质转化为沉淀除去。说法正确。
故选:C。
5.对下列实验方法的理解,不正确的是(  )
A.过滤与筛选的原理是类似的,都是把颗粒大小不同的物质分离开
B.蒸发就是使溶液中的溶剂分子在外界条件的影响下逸出液面
C.蒸馏就是使液体中的分子在外界条件的影响下逸出液面再重新凝结为液体
D.结晶就是把溶液中的溶质转化为难溶的沉淀析出
【分析】A、过滤是利用物质的溶解性差异,将液体和不溶于液体的固体分离开来的一种分离混合物的方法.物质溶于水时会以分子或离子的形式分散到溶液中;而固体以小颗粒形成存在;
B、蒸发是利用加热的方法,使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质(晶体)的过程.溶剂的蒸发是溶剂分子运动到空气中的过程;
C、将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏.蒸发是液体的分子运动到空气中形成蒸气,而凝结则是蒸气分子再聚集成液体;
D、饱和溶液中的溶质以晶体的形式析出这一过程叫结晶.结晶是利用物质的随温度改变或水的减少溶解能力减小而析出晶体的过程.
【解答】解:A、过滤是利用过滤层把颗粒大小不同的物质分离开来的操作,相当于筛选。A项理解正确,故不选A;
B、蒸发是利用加热使溶剂分子从溶液中扩散到空气中的操作。B项理解正确,故不选B;
C、蒸馏是先在加热条件下把液体变成蒸气,液体的分子扩散形成气体;然后再使用降温的方法使气体的分子凝结成液体。C项理解正确,故不选C;
D、结晶是利用温度变化或溶剂的减小而溶质的溶解度变小而析出的操作过程,过程中溶质的溶解性不变。D项理解错误,故可选D。
故选:D。
6.下列混合物的分离方法不正确的是(  )
A.酒精和水(蒸馏)
B.泥沙和食盐(溶解、过滤和蒸发)
C.除去硝酸钾中的食盐(冷却热饱和溶液)
D.汽油和水(过滤)
【分析】根据混合物的分离方法是指人们根据不同物质的性质的不同点,采用适当的方式将混合物中各物质分离开来的科学方法,进行分析解答。
【解答】解:A、酒精易溶于水,但是它们的沸点不同,可以使用蒸馏的方法分离,故选项说法正确。
B、泥沙难溶于水,食盐易溶于水,可采用溶解、过滤和蒸发的方法进行分离,故选项说法正确。
C、KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾的溶解度受温度影响较大,而氯化钠受温度影响较小,可采用冷却热饱和溶液的方法除去硝酸钾中的食盐,故选项说法正确。
D、汽油呈液态,且难溶于水,不能用过滤的方法进行分离,故选项说法错误。
故选:D。
7.如图所示为三种实验操作,下列说法正确的是(  )
A.在粗盐提纯实验中,需要用到图示甲、乙、丙三种操作
B.进行如图甲所示的过滤操作,玻璃棒应紧贴在漏斗的边缘
C.进行如图乙所示的蒸发操作,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热
D.进行如图丙所示的蒸馏操作,冷凝管进出水的方向是a进b出
【分析】A、根据粗盐提纯是将粗盐中含有的泥沙等不溶物除去,进行分析判断。
B、根据过滤要注意“一贴、二低、三靠”的原则,进行分析判断。
C、根据蒸发操作中停止加热的时机,进行分析判断。
D、根据蒸馏操作的注意事项,进行分析判断。
【解答】解:A、粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐)得到精盐的过程,需要用到图示甲、乙两种操作,无需使用丙操作,故选项说法错误。
B、过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则,玻璃棒应紧贴在三层滤纸的一端,故选项说法错误。
C、蒸发时,待蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余液体蒸干,故选项说法正确。
D、制取蒸馏水时,为增强冷凝效果,下端管口是进水管,上端管口是出水管,冷凝管管进出水的方向是b进a出,故选项说法错误。
故选:C。
8.某兴趣小组进行粗盐(杂质只含有泥沙)提纯实验,并利用所得精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。请完成下列问题:
实验一:如图是甲同学进行粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)进行操作④时,玻璃棒的作用是  搅拌,加快溶解速率 。
(2)进行操作③时,玻璃棒的作用是  搅拌,防止因局部温度过高造成液滴飞溅 ,当观察到  较多固体出现 时,停止加热。
(3)操作⑤中缺少的仪器会造成的后果是  液体洒出 。
实验二:乙同学用提纯得到的精盐配制100g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液(假设称量氯化钠时1g以下用游码)。
(4)计算需要称取氯化钠的质量为  15 g,需要水的体积为  85 mL。
(5)称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧,正确的操作是  继续添加氯化钠 。
(6)用量筒量取水,当液面接近指定刻度时,需改用  胶头滴管 (填仪器名称)添加液体。
(7)经检测所配溶液的溶质质量分数偏小,原因可能是  ① (填序号)。
①量筒量取水时仰视读数
②倾倒水时,有部分水洒出
③转移溶液时,溶液洒出一部分
④使用托盘天平时,药品与砝码的位置放反
【分析】(1)根据溶解时,玻璃棒的作用分析;
(2)根据蒸发时,玻璃棒的作用;当观察到蒸发皿中大部分固体析出时,停止加热分析;
(3)根据过滤应该用玻璃棒引流分析;
(4)根据溶质质量的计算进行分析;
(5)根据称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧,说明药品的质量偏小分析;
(6)根据量取水时需要量筒和胶头滴管分析;
(7)根据所配溶液的溶质质量分数偏小,可能溶质质量偏小或溶剂质量偏大分析。
【解答】解:(1)操作④为溶解,溶解时,用玻璃棒不断搅拌,加快溶解速率;
(2)操作③为蒸发,蒸发时,玻璃棒不断搅拌,防止因局部温度过高造成液滴飞溅;当观察到蒸发皿中大部分固体析出时,停止加热,利用余热将其蒸干;
(3)操作⑤为过滤,缺少玻璃棒引流,可能会导致液体洒出;
(4)氯化钠的质量为:100g×15%=15g;水的质量为100g﹣15g=85g,合85mL;
(5)称量氯化钠时如果发现指针偏向右侧,说明药品的质量偏小,应继续添加氯化钠至天平平衡;
(6)量取水时需要量筒和胶头滴管,当液面接近指定刻度时,需改用胶头滴管;
(7)①量筒量取水时仰视读数,读取数值小于实际数值,会导致量取水的体积偏大,溶液质量偏大,溶质质量分数偏小,正确;
②倾倒水时,有部分水洒出,会导致溶剂质量偏小,溶液质量偏小,溶质质量分数偏大,错误;
③转移溶液时,溶液洒出一部分,溶液具有均一性,不影响溶质质量分数的大小,错误;
④所需氯化钠的质量为:100g×15%=15g,使用托盘天平时,药品与砝码的位置放反,但是没有使用游码,不影响溶质质量分数大小,错误;
故选①。
故答案为:
(1)搅拌,加快溶解速率;
(2)搅拌,防止因局部温度过高造成液滴飞溅;较多固体出现;
(3)液体洒出;
(4)15;85;
(5)继续添加氯化钠;
(6)胶头滴管;
(7)①。
9.下列各组物质,能按照“溶解→过滤→蒸发”的操作步骤加以分离的是(  )
A.食盐和蔗糖 B.氯化钠和硝酸钾
C.酒精和水 D.蔗糖和细砂
【分析】根据按照“溶解、过滤、蒸发”的步骤进行分离的物质,必须需要满足两种固体物质的溶解性不同,必须具备:一种不能溶于水,另一种物质能溶于水,进行分析判断。
【解答】解:A、食盐和蔗糖均易溶于水,硝酸钾和氯化钠混合溶液不能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离,故选项错误。
B、氯化钠和硝酸钾均易溶于水,硝酸钾和氯化钠混合溶液不能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离,故选项错误。
C、酒精易溶于水,且是液体,酒精和水不能按溶解、过滤、蒸发、结晶的操作顺序分离,故选项错误。
D、蔗糖易溶于水,细砂不溶于水,能按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离,故选项正确。
故选:D。
10.选取下列实验方法分离物质,将分离方法的字母填在横线上。
A.降温结晶
B.蒸发结晶
C.蒸馏法
D.过滤法
(1) D 分离饱和食盐水与沙子的混合物。
(2) B 除去氯化钠溶液中的水分。
(3) C 分离四氯化碳(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物。
(4) A 从含硝酸钾和氯化钠的混合液中分离出硝酸钾。
【分析】(1)根据过滤可以分离难溶性固体和液体进行分析。
(2)根据除去氯化钠溶液中的水分,采用蒸发结晶的方法进行分析。
(3)根据沸点相差较大,可以采用蒸馏法进行分析。
(4)根据硝酸钾的溶解度受温度较大进行分析。
【解答】解:(1)过滤可以分离难溶性固体和液体,则分离饱和食盐水与沙子的混合物采用过滤的方法。
(2)除去氯化钠溶液中的水分,采用蒸发结晶的方法。
(3)分离四氯化碳(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物,由于沸点相差较大,可以采用蒸馏法。
(4)硝酸钾的溶解度受温度较大,从含硝酸钾和氯化钠的混合液中分离出硝酸钾,采用降温结晶的方法。
故答案为:(1)D;
(2)B;
(3)C;
(4)A。
11.一木块漂浮于50℃的硝酸钾饱和溶液中,如图a所示,当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化),木块排开液体的体积随时间发生如图b所示的变化,则当时温度变化是 降温 (填“升温”或“降温”),同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体 增多 (填“增多”或“减少”)。
【分析】本题是物理和化学综合的试题,考查对浮力与溶液密度及溶解度的关系。V排越大,说明溶液的密度越小,也就是说溶液中的溶质减少。对KNO3饱和溶液来说,降低温度就会析出溶质,溶液中的固体会增多。
【解答】解:由函数图象看出木块排开水的体积增大,说明溶液的密度减小,密度减小的原因是溶液中的溶质减少,当温度降低时,KNO3饱和溶液会析出溶质,同时溶液中的固体增多。
故答案为:降温;增多。
12.某校举行科学实验操作考查,由学生抽签确定考查的实验内容,要求根据提供的实验器材完成相关实验。
(1)A组实验有:
①过滤含泥沙的食盐水
②蒸发氯化钠溶液获得晶体
③测某种盐水的密度
甲同学抽到的是A组中的一个实验,需要的器材如图甲所示:则他抽到的实验是  ② (选填序号)。
(2)乙同学抽到了如图乙所示的实验,实验结束时,她发现滤液是浑浊的,导致这种现象的原因可能是  滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸边缘或承接滤液的烧杯不干净 ;
(3)甲型H1N1流感病毒的直径为0.08~0.2微米,带有病毒的飞沫直径一般为1~10微米,能有效防控甲型H1N1流感病毒的N95专业口罩的过滤孔径在0.1微米左右。由此你对过滤有何新的认识? 过滤不一定是固液分离或过滤实质上是大小颗粒分离的过程等(合理即可) (写出一点即可)。
(4)在实验室中可用图丙来制取蒸馏水,其原理是  根据液体的沸点不同将有用的物质提取出来 。
【分析】(1)根据仪器的用途来分析;
(2)根据过滤操作的注意事项来分析;
(3)根据分离混合物的方法来分析;
(4)根据蒸馏的原理来分析。
【解答】解:(1)甲同学抽到的是A组中的一个实验,需要的器材如图甲所示:则他抽到的实验是蒸发氯化钠溶液获得晶体;故答案为:②;
(2)乙同学抽到了如图乙所示的实验,实验结束时,她发现滤液是浑浊的,导致这种现象的原因可能是滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸边缘或承接滤液的烧杯不干净;故答案为:滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸边缘或承接滤液的烧杯不干净;
(3)由题干信息可知,口罩的作用是过滤,由此对过滤的原理新的认识是过滤不一定是固液分离或过滤实质上是大小颗粒分离的过程等;故答案为:过滤不一定是固液分离或过滤实质上是大小颗粒分离的过程等(合理即可);
(4)制取蒸馏水,原理是根据液体的沸点不同将有用的物质提取出来,故答案为:根据液体的沸点不同将有用的物质提取出来。
13.20℃时,将等质量(不含结晶水)的甲、乙固体分别加入到盛有100g水的烧杯中,充分搅拌后现象如图1,再加热到50℃时现象如图2(不考虑水分蒸发)。
(1)图1中,一定属于饱和溶液的是  甲 ,甲、乙溶液溶质质量分数的关系为甲  小于 乙(填“大于”、“小于”、“等于”)。
(2)甲、乙固体的溶解度曲线如图3,则表示甲物质的溶解度曲  M (填“M”或“N”)。
(3)将图2所得两溶液分别降温至30℃,会出现的现象是  D 。
A.甲中析出晶体,乙中无晶体析出
B.甲中无晶体析出,乙中析出晶体
C.甲中可能析出晶体,乙中无晶体析出
D.甲、乙中都没有晶体析出
【分析】(1)图2中乙无溶质剩余,无法判断是否是饱和溶液;图3中均无固体剩余,说明全部溶解,相同质量的溶剂溶解了相同质量的溶质,并结合溶质的质量分数的计算公式完成解答;
(2)图1中20℃时,将等质量的甲、乙两种固体物质(不含结晶水),分别加入到盛有100g水的烧杯中,甲有固体剩余,说明甲的溶解度小于乙,结合图3完成解答;
(3)根据图3可知两种物质的溶解度都随温度升高而增大,因此30℃时,甲乙的溶解度都比20℃时大,且30℃时两物质的溶解度相等;再根据图2中信息可以知道20℃时乙中没有晶体析出进行解答
【解答】解:(1)图1中甲有溶质剩余,甲一定是饱和溶液;由题意和图示可知,图1中两溶液中溶剂相等,甲的溶质少,乙的溶质多,可以知道它们形成的溶液中溶质的质量分数甲小于乙;答案:甲;小于;
(2)根据图1中信息可以知道20℃时甲的溶解度小于乙的溶解度,而图3中在20℃时,N曲线的溶解度大于M曲线的溶解度,故表M示的是甲物质的溶解度曲线;答案:M。
(3)根据图3可知两种物质的溶解度都随温度升高而增大,因此30℃时,甲乙的溶解度都比20℃时大,且30℃时两物质的溶解度相等;再根据图1中信息可以知道20℃时乙中没有晶体析出,因此30℃时乙中一定也无晶体析出,因此图3中两溶液降温至30℃一定都不会析出晶体,故D正确。
故选:D。
故答案为:(1)甲;小于;
(2)M;
(3)D。
14.某校举行科学实验操作考查,由学生抽签确定考查的实验内容,要求根据提供的实验器材完成相关实验。
(1)A组实验有:
①过滤含泥沙的食盐水;
②蒸发氯化钠溶液获得晶体;
③测某种盐水的密度。
甲同学抽到的是A组中的一个实验,需要的器材如图甲所示:
则他抽到的实验是  ② (选填序号)。
(2)乙同学抽到了如图乙的实验,在她的实验中,玻璃棒的作用是  引流 ,实验结束时,她发现滤液是浑浊的,导致这种现象的原因可能是  滤纸破损(或液面高于滤纸的边缘、盛接滤液的烧杯不干净等) 。
(3)丙同学抽到的是B组中的一个实验:配制50克10%的氯化钠溶液。丙同学若用的是提纯后的精盐进行实验,那么下列哪些原因会导致所得溶液的质量分数偏小  ABD (可多选)。
A.提纯后所得的精盐不纯净,仍然含有可溶性的杂质
B.量筒量取水时仰视读数
C.溶液配制好后装入试剂瓶时有部分洒到桌面上
D.天平称取精盐时左物右码颠倒
【分析】(1)根据蒸发需要器材有玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、铁架台分析。
(2)根据过滤操作及注意事项分析。
(3)根据溶液的质量分数偏小可能是溶质质量偏小或溶剂质量偏大分析。
【解答】解:(1)提供的器材有玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、铁架台,该组仪器能完成蒸发操作,则他抽到的实验是②。
(2)图乙的实验是过滤,玻璃棒作用是引流,过滤后滤液仍浑浊,可能原因是滤纸破损(会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊)、液面高于滤纸的边缘(会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊)或盛接滤液的烧杯不干净等。
(3)A.提纯后所得的精盐不纯净,仍然含有可溶性的杂质,溶质质量偏小,会导致所得溶液的质量分数偏小;
B.量筒量取水时仰视读数会导致水的体积偏大,从而导致所得溶液的质量分数偏小;
C.溶液配制好后装入试剂时有部分洒到桌面上,由于溶液是均一的,不影响溶质质量分数;
D.天平称取精盐时左物右码颠倒,导致称量的精盐质量偏小,从而导致所得溶液的质量分数偏小。
故填:ABD。
故答案为;(1)②;
(2)引流;滤纸破损(或液面高于滤纸的边缘、盛接滤液的烧杯不干净等);
(3)ABD。
15.在学习了溶液相关知识后,八年级项目小组开展了硫酸铜晶体的制备与生长实验。项目小组向100克的70℃热水中加入80克硫酸铜晶体,实验过程如图所示。
(1)若要将图乙烧杯中多余的固体与溶液分离,则“?”处的操作是  过滤 。
(2)以下选项中,图丙到图戊过程中溶液的质量分数变化正确的是  D 。
A.
B.
C.
D.
(3)某物质的饱和溶液指的是:一定温度下,在一定溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液。但小科在实验中却发现:硫酸铜饱和溶液从丁到戊的变化过程中,温度不变,溶剂质量不变,烧杯底部的晶体却在减少,饱和溶液难道还能继续溶解溶质吗?查阅资料获悉:饱和溶液边溶解溶质边析出晶体,且溶质的溶解速度等于结晶速度,处于动态平衡。小科进一步实验发现丁底部减少的晶体与戊棉线上析出的晶体质量相等。自然界中存在很多这样的动态平衡,请你再举一个类似的动态平衡例子并加以说明。  血糖平衡、碳氧平衡、体内水盐平衡、生态平衡(答案合理即可) 。
(4)已知硝酸钠、硝酸钾、食盐的溶解度与温度的关系如图所示,则这三种物质中也可通过上述方法制备晶体的是  硝酸钠、硝酸钾 。
【分析】(1)根据过滤能将固液分离进行分析;
(2)根据硫酸铜的溶解度随温度降低而减小,饱和溶液的溶质质量分数=×100%进行分析;
(3)根据常见的平衡进行分析;
(4)根据图中信息进行分析。
【解答】解:(1)过滤能将固液分离,则“?”处的操作是过滤。
(2)硫酸铜的溶解度随温度降低而减小,则降低温度后,溶解度减小,而饱和溶液的溶质质量分数=×100%,则溶质质量分数减小,后温度不变,溶解度不变,则溶质质量分数不变,故选D。
(3)生活中的常见的平衡为血糖平衡、碳氧平衡、体内水盐平衡、生态平衡等。
(4)由图可知,硝酸钠和硝酸钾的溶解度受温度影响比较大,则均可采用降温结晶的方法制备晶体。
故答案为:(1)过滤;
(2)D;
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