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第3节 海洋的探索
考点一、海水的淡化
（一）海水淡化及其发展：海水淡化是指将海水脱盐取得淡水的过程。截至2021年，全球海水淡化的产量已超过1亿吨/日，惠及100多个国家。在一些中东国家，海水淡化水是国民饮用水的主要来源。海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术，越来越受到重视。
（二）海水淡化技术：目前，全球的海水淡化技术已经日趋成熟，主要包括反渗透法、蒸馏法、冷冻法等几十种方法。中国的海水淡化技术已经取得突破性进展，并在全球占领了一定的市场。
(1)反渗透法：反渗透膜是模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。反渗透膜的孔径非常小，能有效截留水中的各种溶质，而水则能从半透膜渗出，从而取得比较纯净的水。
(2)蒸馏法：把水加热到沸腾，产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法称为蒸馏法。用这种方法收集到的水就是蒸馏水。
拓展：蒸馏
(1)把水加热至沸腾，产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法称为蒸馏法。这样得到的水就是蒸馏水。通过蒸馏的方法就可以得到纯净的水。
(2)蒸馏装置
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。
（三）纯净物与混合物
仅由一种物质组成的物质，叫作纯净物。蒸馏水中只含水这一种物质属于纯净物，海水中含有多种物质，属于混合物。
纯净物与混合物的比较
纯净物 混合物
定义 只由一种物质组成的物质 由多种物质组成的物质
区别 成分单一，有固定的组成、性质，如沸点、熔点等 成分至少有两种，没有固定的组成、性质，各成分保持自已原有的化学性质
判断一种物质是纯净物还是混合物，关键是看这种物质由几种物质组成，不能被物质的名称误导。①“洁净、混合”等字词不能作为判断的根本依据，如冰水混合物属于纯净物，洁净的空气属于混合物。②状态不能作为区分混合物和纯净物的标准。
海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。
（1）蒸馏法是一种海水淡化方法，它是利用各物质的　 　不同，将物质进行分离。
（2）如图所示是膜分离法淡化海水的原理示意图，下列说法正确的是____(填序号)。
A．加压后右侧海水中溶质质量分数增大
B．膜分离法还可以浓缩海水中的盐
C．膜分离法只能除去海水中的不溶物
（3）膜分离法相对于蒸馏法的优势是　 　(写一点即可)。
变式1：地球上大部分水是以海水的形式存在，若能找到大规模海水淡化生产方法，则将极大地缓解目前人类面临的水资源日益紧缺的状况。下列有关海水淡化方法，在原理上完全不可行的是(　　)
A．过滤并除去海水中的杂质以获得淡水
B．利用太阳能将海水蒸馏淡化
C．在一定条件下将海水缓慢凝固以获取淡水
D．选择一种特殊的膜，在一定条件下使海水中较小的水分子通过，而其中较大的溶质微粒不能通过，从而使溶剂水与溶质分离
变式2：海水淡化可采用膜分离技术。如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入淡水池，而海水中的各种溶质不能通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分进行分析，正确的是（　　）
A．海水的溶质质量分数增大 B．溶剂质量增多
C．海水质量不变 D．溶质质量增多
变式3：某科学兴趣小组为模拟海水淡化实验，进行如下实验：
【资料：海水的平均盐度为3.5%】
（1）配制3.5%食盐溶液40g，需要　 　g10%食盐溶液。
（2）【设计实验】模拟海水淡化（请将配制好的3.5%食盐溶液进行淡化——制取蒸馏水）。请写出制取蒸馏水的实验步骤（可以配图）：　 　。
（提供的实验仪器和试剂有铁架台、酒精灯、烧瓶、大试管、小试管、带橡皮塞的导管、长直导管、橡皮管、湿抹布等）
考点二、海盐的提取
1.日晒法生成海盐
我国的海盐生产，一般采用日晒法。利用滨海滩涂，筑坝开辟盐田，通过纳潮扬水、日照蒸发而浓缩。当氯化钠溶液达到饱和时，析出氯化钠晶体，即为原盐。
2.结晶
(1)结晶：固体溶质从它的饱和溶液中以晶体形式析出的过程称为结晶。析出的固体称为晶体，结晶后余下的液体称为母液。
(2)结晶的应用：利用固体物质溶解性的不同，以及溶解度受温度变化影响的不同，使一种物质先结晶析出从而达到分离的目的。
(3)适用范围：用于分离几种可溶性固体的混合物。
(4)结晶的方法
①蒸发溶剂法：当饱和溶液蒸发溶剂后(设温度保持不变),溶剂的量减少，溶剂中所能溶解的溶质的量也相应减少，便会析出晶体。
应用：一般用于将溶解度受温度变化影响不大的固体物质从其水溶液中析出；或用于溶解度受温度变化影响较小的固体中混有少量溶解度受温度变化影响很大的固体的混合物的分离(如氯化钠中混有少量硝酸钾的分离)。
②冷却热饱和溶液法(降温结晶法)
一般物质随着温度的升高，溶解度增大，所以当把热的饱和溶液降温时，由于溶解度减小，一部分溶质便会结晶析出。
应用：一般可以用来得到溶解度受温度变化影响较大的固体物质，如硫酸铜、硝酸钾等。还可用于溶解度受温度变化影响很大的固体物质中混有少量溶解度受温度变化影响较小的固体物质的分离(如硝酸钾中混有少量氯化钠的分离)。
事实上，通常将以上两种方法综合起来使用，即先通过加热蒸发使溶液浓缩，再将溶液冷却，使溶液中的溶质结晶析出。
实践：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。
①过滤可以把不溶于液体的固体与液体分离，是分离混合物的一种方法。
②过滤前要制作过滤器。制作过程如图所示，取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形(一边为一层滤纸，另一边为三层滤纸),放入漏斗内，使滤纸紧贴漏斗内壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口，用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗内壁之间没有气泡。
③过滤用到的仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)。
④过滤操作的注意事项；
一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘；漏斗内的液面低于滤纸边缘。
三靠：盛待过滤液体的烧杯尖嘴紧靠玻璃棒；玻璃棒末端轻靠三层滤纸的一边，防止戳破滤纸；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，防止过滤时滤液溅出。
①玻璃棒在过滤操作中的作用是引流，防止液滴溅落到外面。
②一次过滤所得的滤液仍浑浊时，应再过滤一次。如果两次过滤后滤液仍然浑浊，则应检查实验装置并分析原因，例如滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。
③造成滤纸破损的原因有：没有用玻璃棒引流直接将待过滤液体倒入过滤器冲破滤纸；玻璃棒放在单层滤纸一边，戳破滤纸；用玻璃棒在过滤器内搅拌了。
用具有吸附作用的固体过滤液体，不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，除去异味。市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭吸附、过滤水中的杂质。
(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。
实践：制备硫酸铜晶体
(1)制备硫酸铜小晶体
①准备一杯200mL、温度为70℃左右的硫酸铜饱和溶液，用脱脂棉代替滤纸趁热过滤，得到澄清的饱和溶液。
②在烧杯上盖上一张白纸，用棉花把烧杯围起来，静置在一个安静无风的室内空间，第二天可观察到烧杯中析出一些硫酸铜小晶体。
(2)制备硫酸铜大晶体。
选择几颗几何形状完整的硫酸铜小晶体。用线把硫酸铜小晶体绑起来，悬挂在玻璃棒上，玻璃棒搁置在另一杯新制的200mL温度在70℃左右的澄清硫酸铜饱和溶液上，确保硫酸铜小晶体悬空浸没在溶液中。重复静置结晶，最后生成硫酸铜大晶体。
(3)修饰硫酸铜大晶体。
晾干晶体后、去除多余的附着物，并用砂纸、刀片对某些大晶体表面的不规则部分做适当的清理。
典例1：氯化钠是生活必需品，也是重要的化工原料。提纯含少量泥沙的粗盐，一般经过以下操作流程：
（1）操作④中需要用到玻璃棒，此操作中玻璃棒的作用是　 　。
（2）操作⑤中容易造成食盐固体飞溅，为尽量减少飞溅，除连续搅拌外还可采取　 　等措施。
（3）实验结束后称量获得的精盐，并计算精盐的制得率，发现制得率偏低，其可能原因是______(填序号)
A．食盐没有全部溶解即过滤 B．蒸发时食盐飞溅剧烈
C．蒸发后，所得精盐很潮湿 D．器皿上沾有的精盐未全部转移到称量纸上
变式1：从溶液里析出晶体的过程叫结晶。结晶一般有两种方法 ：像食盐等溶解度受温度的变化影响较小的物质，可采用________的方法使其结晶，而像碳酸钠等溶解度受温度变化影响较大的物质，可采用________的方法使之结晶。在实际生产中，往往两种方法综合使用。
变式2：死海因其高盐度出名，美国科学家对其十分好奇，做了一个实验：（如图）他们将一件黑色礼服用钢丝固定，放入死海中，两年后取出，发现衣服表面挂满了白色盐晶。经检测，晶体中的成分主要包含氯化钠、氯化钙、氯化钾等。
（1）黑色礼服上的白色盐晶，在这两年中经历的最主要过程 。
A．凝固 B．蒸馏 C．结晶 D．升华
（2）死海中盐类的质量分数始终保持在25%左右不再升高，试分析原因　 　。
变式3：粗盐的精制一般要经过以下操作流程：
（1）操作④的名称是　 　，
（2）操作⑤中除用到三脚架、玻璃棒、酒精灯外， 还需要用到　 　等仪器(写一种)。
（3）操作正确，操作④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．
（4）实验结束后称量获得的精盐，称量结果偏大的原因是____ 。(填字母)。
A．食盐没有全部溶解即过滤
B．蒸发时，食盐飞溅剧烈
C．蒸发后所得精盐很潮湿
D．蒸发皿内的精盐未全部转移到称量纸上
1.下列关于粗盐提纯的实验操作中，正确的是（　　）
A．取样 B．溶解 C．过滤 D．结晶
2．下列各组混合物的分离，可选用蒸馏法的是（　　）
A．从水和酒精中分离酒精
B．从粗盐中分离食盐和泥沙
C．从食盐和蔗糖的混合物中分离蔗糖
D．从硝酸钾溶液中分离硝酸钾
3．直饮水机的水处理过程如图所示。
（1）“可直接饮用水”属于___________（填“混合物”或“纯净物”）
（2）炭罐的作用是___________（填选项字母）。
a.过滤 b.吸附除味 c.消毒杀菌
4.如图是一款利用反渗透法过滤污水的户外净水器，其原理是利用反渗透膜(即R0膜：孔径约为0.1纳米，细菌等微生物的大小是它的5000倍)来过滤。过滤过程中，高压作用下，水分子及极少部分矿物离子能通过该膜得到适合饮用的水，盐分及其它重金属杂质则由废水管排出。
（1）使用该净水器过滤得到的饮用水，按照物质的组成分类属于　 　。(填“混合物”或“纯净物”)
（2）如果利用如图所示这款净水器对生理盐水过滤，废水管排出的液体中氯化钠的质量分数　 　(填“大于”“等于”或“小于”)其在原液中的质量分数。
（3）与学校实验室使用普通滤纸过滤污水相比，此反渗透技术具有的优点是　 　。
5.小西同学去乡下旅游时，用矿泉水瓶装了一些山泉水带回实验室，在老师的指导下，按下列流程进行净化实验。请回答下列问题：
（1）取水样后加入凝聚剂，可以吸附水中的悬浮杂质，使其形成较大的固体颗粒沉到水底，你认为合适的凝聚剂可以是　 　。
（2）进行过滤操作时，下列做法错误的是 。
A．玻璃棒要靠在三层滤纸的一边 B．漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
C．滤纸的边缘要低于漏斗口 D．液面不要低于滤纸边缘
（3）山泉水经过沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等净化过程后得到的净化水，则下列分析正确的是 。
A．沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等过程发生的都是物理变化
B．沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等过程改变了水的化学性质
C．净化过程后得到的净化水属于纯净物
D．可以通过蒸馏的方式，从净化水中分离出纯净水
6．（2025八上·镇海区期末）某科学兴趣小组的同学们在实验室进行粗盐提纯的实验，并用所得精盐配制50g溶质质量分数为5%的 NaCl溶液。
（1）粗盐提纯实验的操作顺序为　 　（填字母）.A操作中玻璃棒的作用为　 　。
（2）关于粗盐提纯实验，下列说法中正确的是____（填字母，下同）。
A．将粗盐直接放在天平左盘上进行称量
B．将蒸发皿放在石棉网上加热
C．蒸发时待水分全部蒸干后停止加热
D．过滤后滤液仍浑浊应重新过滤
（3）配制NaCl溶液时，称量精盐时发现天平指针偏左，应__________。
A．增加适量砝码 B．减少适量砝码
C．增加适量精盐 D．减少适量精盐
（4）配制的NaCl 溶液的溶质质量分数偏小，其原因可能有____。
A．粗盐溶解时不充分 B．过滤时滤纸破损
C．蒸发时溶液飞溅 D．配制溶液时称量的精盐仍潮湿
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节 海洋的探索
考点一、海水的淡化
（一）海水淡化及其发展：海水淡化是指将海水脱盐取得淡水的过程。截至2021年，全球海水淡化的产量已超过1亿吨/日，惠及100多个国家。在一些中东国家，海水淡化水是国民饮用水的主要来源。海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术，越来越受到重视。
（二）海水淡化技术：目前，全球的海水淡化技术已经日趋成熟，主要包括反渗透法、蒸馏法、冷冻法等几十种方法。中国的海水淡化技术已经取得突破性进展，并在全球占领了一定的市场。
(1)反渗透法：反渗透膜是模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。反渗透膜的孔径非常小，能有效截留水中的各种溶质，而水则能从半透膜渗出，从而取得比较纯净的水。
(2)蒸馏法：把水加热到沸腾，产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法称为蒸馏法。用这种方法收集到的水就是蒸馏水。
拓展：蒸馏
(1)把水加热至沸腾，产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法称为蒸馏法。这样得到的水就是蒸馏水。通过蒸馏的方法就可以得到纯净的水。
(2)蒸馏装置
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。
（三）纯净物与混合物
仅由一种物质组成的物质，叫作纯净物。蒸馏水中只含水这一种物质属于纯净物，海水中含有多种物质，属于混合物。
纯净物与混合物的比较
纯净物 混合物
定义 只由一种物质组成的物质 由多种物质组成的物质
区别 成分单一，有固定的组成、性质，如沸点、熔点等 成分至少有两种，没有固定的组成、性质，各成分保持自已原有的化学性质
判断一种物质是纯净物还是混合物，关键是看这种物质由几种物质组成，不能被物质的名称误导。①“洁净、混合”等字词不能作为判断的根本依据，如冰水混合物属于纯净物，洁净的空气属于混合物。②状态不能作为区分混合物和纯净物的标准。
海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。
（1）蒸馏法是一种海水淡化方法，它是利用各物质的　 　不同，将物质进行分离。
（2）如图所示是膜分离法淡化海水的原理示意图，下列说法正确的是____(填序号)。
A．加压后右侧海水中溶质质量分数增大
B．膜分离法还可以浓缩海水中的盐
C．膜分离法只能除去海水中的不溶物
（3）膜分离法相对于蒸馏法的优势是　 　(写一点即可)。
【答案】（1）沸点
（2）A；B
（3）节约能源、操作便捷等（合理即可）
【解析】 （1）蒸馏法是分离、纯化液态混合物的一种常用的方法，也可以测定液态化合物的沸点，因此对鉴定纯液态化合物有一定的意义。
（2）过滤： 在推动力或者其他外力作用下悬浮液（或含固体颗粒发热气体）中的液体（或气体）透过介质，固体颗粒及其他物质被过滤介质截留，从而使固体及其他物质与液体（或气体）分离的操作。
（3）蒸馏需要加热且装置复杂，膜分离法不需要加热，节约能源并且操作方便。
【解答】(1)蒸馏法是常用的海水淡化方法，蒸馏是分离互溶且沸点差异较大的液体的方式，即该方法是利用混合物中各物质的沸点不同，将物质进行分离。
(2)A、加压后右侧海水中水分子进入左侧，右侧海水中溶剂质量减小，溶质质量不变，则溶质质量分数增大，故A正确；
BC、膜分离法只能让水分子和体积较小的离子透过，能除去海水中的不溶物、截留海水中的各种溶质，并且该方法可以浓缩海水中的盐，故B正确，C错误。
故答案为：AB。
(3)膜分离法不需要加热，相对于蒸馏法的优势是节约能源、减少污染、工艺简单等（合理即可）。
变式1：地球上大部分水是以海水的形式存在，若能找到大规模海水淡化生产方法，则将极大地缓解目前人类面临的水资源日益紧缺的状况。下列有关海水淡化方法，在原理上完全不可行的是(　　)
A．过滤并除去海水中的杂质以获得淡水
B．利用太阳能将海水蒸馏淡化
C．在一定条件下将海水缓慢凝固以获取淡水
D．选择一种特殊的膜，在一定条件下使海水中较小的水分子通过，而其中较大的溶质微粒不能通过，从而使溶剂水与溶质分离
【答案】A
【解析】过滤用于分离不互溶的固体和液体，溶解在液体中的物质不能通过过滤除去。
【解答】A、过滤只能除去不溶于水的杂质，不能将海水转化为淡水，故A错误，符合题意；
B、水的沸点较低，食盐等无机盐的沸点较高，可利用太阳能将海水蒸馏淡化，获得淡水，故B正确，不符合题意；
C、在一定条件下将海水缓慢凝固以获取淡水，在理论上也是可行的，故C正确，不符合题意；
D、特殊的膜只允许水分子通过，从而将水分子与溶质微粒分离，得到淡水，故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
变式2：海水淡化可采用膜分离技术。如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入淡水池，而海水中的各种溶质不能通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分进行分析，正确的是（　　）
A．海水的溶质质量分数增大 B．溶剂质量增多
C．海水质量不变 D．溶质质量增多
【答案】A
【解析】。【解答】A、加压后，溶质不能通过淡化膜，加压后的右侧海水中溶质不变，溶剂质量减少，溶质质量分数增大，故A正确；
B、加压后，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡化，故加压后的右侧海水中溶剂的质量减少，故B错误；
C、由题意，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其他各种溶质不能通过淡水膜，加压后海水质量减少，故C错误；
D、由题意，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其他各种溶质不能通过淡水膜，加压后，右侧海水中溶质的质量不变，故D错误。
故答案为：A。
变式3：某科学兴趣小组为模拟海水淡化实验，进行如下实验：
【资料：海水的平均盐度为3.5%】
（1）配制3.5%食盐溶液40g，需要　 　g10%食盐溶液。
（2）【设计实验】模拟海水淡化（请将配制好的3.5%食盐溶液进行淡化——制取蒸馏水）。请写出制取蒸馏水的实验步骤（可以配图）：　 　。
（提供的实验仪器和试剂有铁架台、酒精灯、烧瓶、大试管、小试管、带橡皮塞的导管、长直导管、橡皮管、湿抹布等）
【答案】（1）14
（2）①带橡皮塞的导管连接大试管（或烧瓶），检查装置气密性；②在大试管（或烧瓶）中倒入适量的3.5%食盐水；③把大试管按酒精灯的位置固定在铁架台上；④把长导管伸入小试管底部，把小试管放入装有冷水的小烧杯中；⑤用外焰加热大试管（或烧瓶），观察到小试管中有适量的液体产生；
【解析】（1）根据溶液稀释前后溶质的质量不变，进行分析解答。
（2）根据制取蒸馏水的实验步骤，进行分析解答。
【解答】（1）设需要10%食盐溶液的质量为x，
根据溶液稀释前后溶质的质量不变得到：10%x=40g×3.5%，
解得：x=14g。
（2）蒸馏是通过加热汽化的方法而将物质分离的一种方法，是根据物质的沸点不同，通过加热的方法，使低沸点物质先蒸发，再冷凝而得以分离的一种操作。用配制好的3.5%食盐溶液进行淡化，制取蒸馏水，实验步骤为：
①带橡皮塞的导管连接大试管（或烧瓶），检查装置气密性；
②在大试管（或烧瓶）中倒入适量的3.5%食盐水；
③把大试管按酒精灯的位置固定在铁架台上；
④把长导管伸入小试管底部，把小试管放入装有冷水的小烧杯中；
⑤用外焰加热大试管（或烧瓶），观察到小试管中出现适量的液体。
装置图如下：
考点二、海盐的提取
1.日晒法生成海盐
我国的海盐生产，一般采用日晒法。利用滨海滩涂，筑坝开辟盐田，通过纳潮扬水、日照蒸发而浓缩。当氯化钠溶液达到饱和时，析出氯化钠晶体，即为原盐。
2.结晶
(1)结晶：固体溶质从它的饱和溶液中以晶体形式析出的过程称为结晶。析出的固体称为晶体，结晶后余下的液体称为母液。
(2)结晶的应用：利用固体物质溶解性的不同，以及溶解度受温度变化影响的不同，使一种物质先结晶析出从而达到分离的目的。
(3)适用范围：用于分离几种可溶性固体的混合物。
(4)结晶的方法
①蒸发溶剂法：当饱和溶液蒸发溶剂后(设温度保持不变),溶剂的量减少，溶剂中所能溶解的溶质的量也相应减少，便会析出晶体。
应用：一般用于将溶解度受温度变化影响不大的固体物质从其水溶液中析出；或用于溶解度受温度变化影响较小的固体中混有少量溶解度受温度变化影响很大的固体的混合物的分离(如氯化钠中混有少量硝酸钾的分离)。
②冷却热饱和溶液法(降温结晶法)
一般物质随着温度的升高，溶解度增大，所以当把热的饱和溶液降温时，由于溶解度减小，一部分溶质便会结晶析出。
应用：一般可以用来得到溶解度受温度变化影响较大的固体物质，如硫酸铜、硝酸钾等。还可用于溶解度受温度变化影响很大的固体物质中混有少量溶解度受温度变化影响较小的固体物质的分离(如硝酸钾中混有少量氯化钠的分离)。
事实上，通常将以上两种方法综合起来使用，即先通过加热蒸发使溶液浓缩，再将溶液冷却，使溶液中的溶质结晶析出。
实践：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。
①过滤可以把不溶于液体的固体与液体分离，是分离混合物的一种方法。
②过滤前要制作过滤器。制作过程如图所示，取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形(一边为一层滤纸，另一边为三层滤纸),放入漏斗内，使滤纸紧贴漏斗内壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口，用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗内壁之间没有气泡。
③过滤用到的仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)。
④过滤操作的注意事项；
一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘；漏斗内的液面低于滤纸边缘。
三靠：盛待过滤液体的烧杯尖嘴紧靠玻璃棒；玻璃棒末端轻靠三层滤纸的一边，防止戳破滤纸；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，防止过滤时滤液溅出。
①玻璃棒在过滤操作中的作用是引流，防止液滴溅落到外面。
②一次过滤所得的滤液仍浑浊时，应再过滤一次。如果两次过滤后滤液仍然浑浊，则应检查实验装置并分析原因，例如滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。
③造成滤纸破损的原因有：没有用玻璃棒引流直接将待过滤液体倒入过滤器冲破滤纸；玻璃棒放在单层滤纸一边，戳破滤纸；用玻璃棒在过滤器内搅拌了。
用具有吸附作用的固体过滤液体，不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，除去异味。市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭吸附、过滤水中的杂质。
(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。
实践：制备硫酸铜晶体
(1)制备硫酸铜小晶体
①准备一杯200mL、温度为70℃左右的硫酸铜饱和溶液，用脱脂棉代替滤纸趁热过滤，得到澄清的饱和溶液。
②在烧杯上盖上一张白纸，用棉花把烧杯围起来，静置在一个安静无风的室内空间，第二天可观察到烧杯中析出一些硫酸铜小晶体。
(2)制备硫酸铜大晶体。
选择几颗几何形状完整的硫酸铜小晶体。用线把硫酸铜小晶体绑起来，悬挂在玻璃棒上，玻璃棒搁置在另一杯新制的200mL温度在70℃左右的澄清硫酸铜饱和溶液上，确保硫酸铜小晶体悬空浸没在溶液中。重复静置结晶，最后生成硫酸铜大晶体。
(3)修饰硫酸铜大晶体。
晾干晶体后、去除多余的附着物，并用砂纸、刀片对某些大晶体表面的不规则部分做适当的清理。
典例1：氯化钠是生活必需品，也是重要的化工原料。提纯含少量泥沙的粗盐，一般经过以下操作流程：
（1）操作④中需要用到玻璃棒，此操作中玻璃棒的作用是　 　。
（2）操作⑤中容易造成食盐固体飞溅，为尽量减少飞溅，除连续搅拌外还可采取　 　等措施。
（3）实验结束后称量获得的精盐，并计算精盐的制得率，发现制得率偏低，其可能原因是______(填序号)
A．食盐没有全部溶解即过滤 B．蒸发时食盐飞溅剧烈
C．蒸发后，所得精盐很潮湿 D．器皿上沾有的精盐未全部转移到称量纸上
【答案】（1）引流 （2）间歇加热 （3）A；B；D
【解析】（1）根据过滤中玻璃棒的引流分析；
（2）根据蒸发间歇加热可防止液体外溅分析；
（3）根据所得精盐质量偏小会导致制得率偏低分析。
【解答】（1）操作④为过滤，此操作中玻璃棒的作用是引流。
（2）操作⑤为蒸发，容易造成食盐固体飞溅，为尽量减少飞溅，除连续搅拌外还可采取间歇加热。
（3） 食盐没有全部溶解即过滤 ，导致精盐质量偏小，制得率偏低，A正确； 蒸发时食盐飞溅剧烈 ，导致氯化钠质量偏小，制得率偏低，B正确；蒸发后，所得精盐很潮湿会导致精盐质量偏大，制得率偏高，C错误； 器皿上沾有精盐未全部转移到称量纸上 ，会使精盐质量偏小，制得率偏低，D正确。
变式1：从溶液里析出晶体的过程叫结晶。结晶一般有两种方法 ：像食盐等溶解度受温度的变化影响较小的物质，可采用________的方法使其结晶，而像碳酸钠等溶解度受温度变化影响较大的物质，可采用________的方法使之结晶。在实际生产中，往往两种方法综合使用。
【答案】蒸发溶剂；冷却热饱和溶液
【解析】根据溶解度受温度影响不大的物质利用蒸发结晶，受温度影响大的利用冷却热饱和溶液结晶分析。
氯化钠的溶解度受温度影响变化不大，所以通常采用蒸发溶剂的方法结晶，而碳酸钠等溶解度受温度变化影响较大的物质，则采用冷却热饱和溶液的方法结晶；
变式2：死海因其高盐度出名，美国科学家对其十分好奇，做了一个实验：（如图）他们将一件黑色礼服用钢丝固定，放入死海中，两年后取出，发现衣服表面挂满了白色盐晶。经检测，晶体中的成分主要包含氯化钠、氯化钙、氯化钾等。
（1）黑色礼服上的白色盐晶，在这两年中经历的最主要过程 。
A．凝固 B．蒸馏 C．结晶 D．升华
（2）死海中盐类的质量分数始终保持在25%左右不再升高，试分析原因　 　。
【答案】（1）C
（2）死海中盐溶液质量分数在25%左右时溶液就达到饱和了
【解析】（1）根据白色盐晶的生成过程判断；
（2）当溶液达到饱和时，溶质的质量就不再增大，即溶质质量分数保持不变，据此分析解答。【解答】（1）黑色礼服上的白色盐晶，是海水中的可溶性盐类结晶析出的过程，故选C。
（2）死海中盐类的质量分数始终保持在25%左右不再升高，原因：死海中盐溶液质量分数在25%左右时溶液就达到饱和了。
变式3：粗盐的精制一般要经过以下操作流程：
（1）操作④的名称是　 　，
（2）操作⑤中除用到三脚架、玻璃棒、酒精灯外， 还需要用到　 　等仪器(写一种)。
（3）操作正确，操作④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．
（4）实验结束后称量获得的精盐，称量结果偏大的原因是____ 。(填字母)。
A．食盐没有全部溶解即过滤
B．蒸发时，食盐飞溅剧烈
C．蒸发后所得精盐很潮湿
D．蒸发皿内的精盐未全部转移到称量纸上
【答案】（1）过滤 （2）蒸发皿 （3）A （4）C
【解析】（1）过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质；
（2）根据蒸发结晶操作的过程确定需要的器材；
（3）根据滤纸的折叠方法分析；
（4）根据实验结束后称量获得的精盐，称量结果偏大，精盐中混有了其他的物质进行分析。
【解答】（1）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以操作④的名称是过滤；
（2）操作⑤中除用到三脚架、玻璃棒、酒精灯外，还需要用到蒸发皿等仪器；
（3）滤纸是对折再对折，所以只有两个面会有泥沙，可以折叠一下看出是在A和B中的两个；有由于过滤时液面不能超过滤纸边缘，故选A；
（4）A.食盐没有全部溶解即过滤，会导致得到的精盐质量偏小，导致制得率较低，故A不合题意；
B.蒸发时食盐飞溅剧烈，会导致得到的精盐质量偏小，导致制得率较低，故B不合题意；
C.蒸发后，所得精盐很潮湿，会导致得到的精盐质量偏大，导致制得率较高，故C符合题意；
D.器皿上沾有的精盐未全部转移到称量纸上，会导致得到的精盐质量偏小，导致制得率较低，故D不合题意。故选C。
1.下列关于粗盐提纯的实验操作中，正确的是（　　）
A．取样 B．溶解 C．过滤 D．结晶
【答案】D
【解析】A．不能用手接触药品，应用药匙取用，图中所示操作错误。
B．溶解不能用量筒而应该使用烧杯，图中所示操作错误。
C．过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流，图中所示操作错误。
D．蒸发时，应用玻璃棒不断搅拌，以防液体受热不均匀，造成液体飞溅，图中所示操作正确。
2．下列各组混合物的分离，可选用蒸馏法的是（　　）
A．从水和酒精中分离酒精
B．从粗盐中分离食盐和泥沙
C．从食盐和蔗糖的混合物中分离蔗糖
D．从硝酸钾溶液中分离硝酸钾
【答案】A
【解析】根据各组物质的性质，蒸馏是利用液体的沸点不同的混合物分离方法分析。
【解答】A. 水和酒精都是液体，但沸点不同，从水和酒精中分离酒精可采用蒸馏的方法，符合题意；
B. 从粗盐中分离食盐和泥沙需采用过滤的方法，不符合题意；
C. 从食盐和蔗糖的混合物中分离蔗糖，应选择降温结晶的方法，不符合题意；
D. 从硝酸钾溶液中分离硝酸钾 ，可采用蒸发结晶，不符合题意；故答案为：A。
3．直饮水机的水处理过程如图所示。
（1）“可直接饮用水”属于___________（填“混合物”或“纯净物”）
（2）炭罐的作用是___________（填选项字母）。
a.过滤 b.吸附除味 c.消毒杀菌
【答案】混合物 b
【解析】（1）直饮水机不能除去水中的可溶性物质，“可直接饮用水”有可溶性物质，属于混合物。
（2）活性炭具有吸附性，能吸附颜色和异味。炭罐含有活性炭，作用是 b。
4.如图是一款利用反渗透法过滤污水的户外净水器，其原理是利用反渗透膜(即R0膜：孔径约为0.1纳米，细菌等微生物的大小是它的5000倍)来过滤。过滤过程中，高压作用下，水分子及极少部分矿物离子能通过该膜得到适合饮用的水，盐分及其它重金属杂质则由废水管排出。
（1）使用该净水器过滤得到的饮用水，按照物质的组成分类属于　 　。(填“混合物”或“纯净物”)
（2）如果利用如图所示这款净水器对生理盐水过滤，废水管排出的液体中氯化钠的质量分数　 　(填“大于”“等于”或“小于”)其在原液中的质量分数。
（3）与学校实验室使用普通滤纸过滤污水相比，此反渗透技术具有的优点是　 　。
【答案】（1）混合物
（2）大于
（3）能去除更小的杂质、能过滤出细菌和病毒等、过滤出重金属减小水污染、效率更高等
【解析】 （1）根据纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是指由两种或两种以上物质组成的物质，进行分析解答。
（2）根据过滤过程中，高压作用下，水分子及极少部分矿物离子能通过该膜得到适合饮用的水，盐分及其它重金属杂质则由废水管排出，进行分析解答。
（3）根据学校实验室使用普通滤纸过滤污水，只能除去难溶性杂质，进行分析解答。
【解答】 （1）过滤过程中，高压作用下，水分子及极少部分矿物离子能通过该膜得到适合饮用的水，则使用该净水器过滤得到的饮用水中含有水、极少部分矿物等，属于混合物。
（2）过滤过程中，高压作用下，水分子及极少部分矿物离子能通过该膜得到适合饮用的水，盐分及其它重金属杂质则由废水管排出，利用这款净水器对生理盐水过滤，则废水管排出的液体中氯化钠的质量分数大于其在原液中的质量分数。
（3）学校实验室使用普通滤纸过滤污水，只能除去难溶性杂质，此反渗透技术，在高压作用下，水分子及极少部分矿物离子能通过该膜得到适合饮用的水，盐分及其它重金属杂质则由废水管排出，能去除更小的杂质、能过滤出细菌和病毒等、过滤出重金属减小水污染、效率更高等。
5.小西同学去乡下旅游时，用矿泉水瓶装了一些山泉水带回实验室，在老师的指导下，按下列流程进行净化实验。请回答下列问题：
（1）取水样后加入凝聚剂，可以吸附水中的悬浮杂质，使其形成较大的固体颗粒沉到水底，你认为合适的凝聚剂可以是　 　。
（2）进行过滤操作时，下列做法错误的是 。
A．玻璃棒要靠在三层滤纸的一边 B．漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
C．滤纸的边缘要低于漏斗口 D．液面不要低于滤纸边缘
（3）山泉水经过沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等净化过程后得到的净化水，则下列分析正确的是 。
A．沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等过程发生的都是物理变化
B．沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等过程改变了水的化学性质
C．净化过程后得到的净化水属于纯净物
D．可以通过蒸馏的方式，从净化水中分离出纯净水
【答案】（1）明矾 （2）D （3）D
【解析】（1）根据水的净化的知识解答；
（2）根据过滤操作的注意事项判断；
（3）①②物理变化和化学变化的区别：有无新物质生；
③④只由一种物质组成纯净物，由多种物质组成混合物；
【解答】（1）取水样后加入凝聚剂，可以吸附水中的悬浮杂质，使其形成较大的固体颗粒沉到水底，我认为合适的凝聚剂可以是明矾。
（2）A.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边，故A正确不合题意；
B.漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁，故B正确不合题意；
C.滤纸的边缘要低于漏斗口，故C正确不合题意；
D.液面要低于滤纸边缘，否则会造成部分液体未经过滤就流入烧杯，故D错误符合题意。
故选D。
（3）A.杀菌消毒过程中，使水中细菌或微生物体内的蛋白质发生变性而死亡，即发生了化学变化，故A错误；
B.在净化过程中，水分子没有发生改变，即它的化学性质不变，故B错误；
C.净化后的水中依然存在大量的矿物质，属于混合物，故C错误；
D.通过蒸馏的方式，可以将水和其中的杂质彻底分开，从而得到纯净水，故D正确。
故选D。
6．（2025八上·镇海区期末）某科学兴趣小组的同学们在实验室进行粗盐提纯的实验，并用所得精盐配制50g溶质质量分数为5%的 NaCl溶液。
（1）粗盐提纯实验的操作顺序为　 　（填字母）.A操作中玻璃棒的作用为　 　。
（2）关于粗盐提纯实验，下列说法中正确的是____（填字母，下同）。
A．将粗盐直接放在天平左盘上进行称量
B．将蒸发皿放在石棉网上加热
C．蒸发时待水分全部蒸干后停止加热
D．过滤后滤液仍浑浊应重新过滤
（3）配制NaCl溶液时，称量精盐时发现天平指针偏左，应__________。
A．增加适量砝码 B．减少适量砝码
C．增加适量精盐 D．减少适量精盐
（4）配制的NaCl 溶液的溶质质量分数偏小，其原因可能有____。
A．粗盐溶解时不充分 B．过滤时滤纸破损
C．蒸发时溶液飞溅 D．配制溶液时称量的精盐仍潮湿
【答案】（1）CBA；搅拌，使液体受热均匀，防止局部受热过高造成液滴飞溅
（2）D （3）D （4）B；D
【解析】（1）①根据实验过程可知，粗盐提纯时，先取出药品，称量，把粗盐和水转移到烧杯中，加入水搅拌溶解，再过滤，蒸发即可得到精盐，所以粗盐提纯实验的操作顺序为CBA；
②根据图片可知，操作A为蒸发结晶，玻璃棒的作用是：搅拌，使液体受热均匀，防止局部受热过高造成液滴飞溅；
（2）A.应该在天平左右两盘上放相同大小的白纸，然后将粗盐放在白纸上称量，故A错误；
B.蒸发皿可直接加热，不用放石棉网上，故B错误；
C.蒸发时，待出现较多量晶体时即停止加热，依靠蒸发皿本身的热量就可将水分蒸干，切不可将水分全部蒸干，故C错误；
D.过滤后滤液仍浑浊应重新过滤，故D正确。故选D；
（3）称量精盐发现天平指针偏左，说明左盘精盐的质量偏大，则接下来的操作为：要减少适量精盐直到天平平衡。故选D；
（4）A.粗盐溶解时不充分对配制溶液的溶质质量分数没有影响，故A错误；
B.过滤时滤纸破损会导致得到了氯化钠不纯，其中含有杂质，这样会造成配制的溶液溶质质量分数偏小，故B正确；
C.蒸发时溶液飞溅对配制溶液的溶质质量分数没有影响，故C错误；
D.配溶液时称量的精盐仍潮，造成氯化钠的质量偏小，水的质量偏大，这样会造成配制的溶液溶质质量分数偏小，故D正确。故选BD。
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