溶解度
[課標(biāo)要求]
●理解飽和溶液、不飽和溶液、溶解度、結(jié)晶等概念,會判斷一種溶液是否飽和;學(xué)會繪制并使用溶解度曲線圖;知道結(jié)晶有蒸發(fā)結(jié)晶和降溫結(jié)晶兩種途徑。
●知道海水曬鹽的基本原理是蒸發(fā)結(jié)晶,學(xué)會用重結(jié)晶法提純混有泥沙的粗鹽,了解工業(yè)上精制食鹽的方法和食鹽的用途。
●在理解溶解度定義的基礎(chǔ)上,能進(jìn)行有關(guān)溶解度的簡單計算。
●學(xué)習(xí)用數(shù)形結(jié)合的方法處理實驗數(shù)據(jù)(繪制溶解度曲線圖),進(jìn)一步提高在實驗探究中控制實驗變量的能力。
●了解溶解性與溶解度概念的內(nèi)涵及兩者的區(qū)別,會用有關(guān)知識解決分析生產(chǎn)、生活中的簡單問題。
[核心內(nèi)容]
( )
粗鹽 精鹽
●海水→( )池→( )池→
↓ ↓ 母液 多種化工產(chǎn)品
有幾種方法?
有幾種方法?
不飽和溶液
●溶液 定義
溶解度 影響因素:溫度、溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)。
飽和溶液 溶解度曲線
蒸發(fā)結(jié)晶
結(jié)晶
降溫結(jié)晶
過濾法:分離液體中的不溶性固體。
●混合物的分離方法 蒸發(fā)結(jié)晶:溶解度受溫度變化影響較小的固體。
降溫結(jié)晶:溶解度受溫度變化影響較大的固體。[來源:學(xué)#科#網(wǎng)Z#X#X#K]
[要點精講]
1、海水曬鹽的過程:
①從海水中提取食鹽的方法主要是“鹽田法”(也稱太陽能蒸發(fā)法)具體過程如下:
粗鹽:含不溶性雜質(zhì)和可溶性雜質(zhì)CaCl2、
海水→蒸發(fā)池→結(jié)晶池→ MgCl2 、Na2SO4等
母液:析出晶體后的剩余溶液。
②飽和溶液與不飽和溶液:在一定溫度下,一定量的溶劑里,不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液;還能溶解某種溶質(zhì)的溶液叫做這種溶質(zhì)的不飽和溶液
③判斷一種溶液是否是飽和溶液的方法:在一定溫度下,向該溶液中加入少量同種溶質(zhì),若能繼續(xù)溶解則原溶液為不飽和溶液;若不能繼續(xù)溶解則原溶液為飽和溶液。[來源:學(xué)科網(wǎng)]
④飽和溶液與不飽和溶液的轉(zhuǎn)化: (一般規(guī)律)
加溶劑或升溫
加溶質(zhì)或降溫或蒸發(fā)溶劑
對于熟石灰等(特殊規(guī)律)
加溶劑或降溫
加溶質(zhì)或升溫或蒸發(fā)溶劑
⑤溶液的濃稀和溶液的飽和、不飽和的關(guān)系:溶液的濃稀和溶液的飽和與否沒有必然的關(guān)系。濃溶液不一定是飽和溶液,稀溶液液不一定是不飽和溶液。在一定溫度下,同種溶質(zhì)的飽和溶液一定比不飽和溶液濃。
例題解析
例題1、在一定溫度下,某固態(tài)溶質(zhì)的水溶液甲,經(jīng)歷如下變化:
溶液甲蒸發(fā)5克水(無晶體析出)得溶液乙;溶液已再蒸發(fā)5克水(析出2克晶體,并過濾)得溶液丙。下列結(jié)論正確的是( )
A、溶液甲可能是飽和溶液 B、溶液乙一定是不飽和溶液
C、溶液乙和溶液丙中的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能相等,
D、溶液丙若再蒸發(fā)5克水,析出的晶體質(zhì)量可能大于2克。
解析:溶液甲蒸發(fā)5克水變?yōu)槿芤阂覠o晶體析出,說明甲使不飽和溶液,而乙溶液可能是飽和也可能不飽和溶液;乙溶液再蒸發(fā)5克水后變成溶液丙,則丙一定是飽和溶液(因為有晶體析出);若溶液丙再蒸發(fā)5克水,如果乙溶液是飽和的則析出晶體的質(zhì)量等于2克,如果乙溶液是不飽和的則析出晶體的質(zhì)量大于2克。
答案:C D
(1)從圖中可看出,飽和溶液與濃溶液、
稀溶液的關(guān)系是
(2)0.9%的醫(yī)用生理鹽水可歸于圖中
(填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ);
現(xiàn)有一瓶接近飽和的氯化鈉溶液,若要
使它變?yōu)轱柡腿芤?,一般采用的方?nbsp;
或
。解析:本題通過一個圖將溶液的兩組概念之間的關(guān)系形象的表示出來。“Ⅰ”區(qū)代表了飽和溶液也可能是濃溶液,“Ⅱ”區(qū)代表了飽和溶液也可能是稀溶液。0.9%的醫(yī)用生理鹽水是不飽和溶液,同時也屬于稀溶液一應(yīng)
屬于“Ⅲ”區(qū)。答案:(1)飽和溶液可
能是濃溶液也可能是稀溶液;(2)Ⅲ;加入氯化鈉(至不再繼續(xù)溶解);蒸發(fā)溶劑(至剛好有晶體析出)。 2、固體物質(zhì)的溶解度:
(1)定義:在一定溫度下,某固體物質(zhì)在100克溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量,叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。(理解以上4點)
(2)影響固體物質(zhì)溶解度大小的因素。內(nèi)因:溶質(zhì)和溶劑自身的性質(zhì);外因:溫度。大多數(shù)
固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大(如KNO3);少數(shù)物質(zhì)的溶解度受溫度變化影響不大(如NaCl);還有極少數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減?。ㄈ?/span>Ca(OH)2)。 (3)溶解度曲線及意義:以縱坐標(biāo)表示溶劑溶解度,橫坐標(biāo)表示溫度,劃出某固體物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的曲線,這種曲線叫溶解度曲線。溶解度曲線的意義有以下幾點:①表示物質(zhì)溶解度受溫度變化影響的大??;②表示同一物質(zhì)在不同溫度下的溶解度;③表示不同物質(zhì)在同一溫度下的溶解度;④比較同一溫度時不同物質(zhì)的溶解度的大小。
(4)固體溶解度與溶解性的關(guān)系:根據(jù)20℃時固體在水中的溶解度
溶解度S(克) | S>10 | 1<S<10 | 0.01<S<1 | S<0.01 |
溶解性 | 易溶 | 可溶 | 微溶 | 難溶 |
例題解析
例題1、下列有關(guān)硝酸鉀的溶解度說法正確的是( )
A、將31.6克硝酸鉀放入100克水中正好形成飽和溶液,其溶解度為31.6克
B、20℃時硝酸鉀的溶解度為31.6
C、20℃時,100克硝酸鉀飽和溶液中溶解了24克硝酸鉀,其溶解度為24克
D、20℃時50克水里溶解了15.8克硝酸鉀正好達(dá)到飽和狀態(tài),那么20℃時硝酸鉀的溶解度為31.6克
解析:此題主要圍繞溶解度的4個要點考查:一定溫度、100克溶劑、達(dá)到飽和狀態(tài)、溶解的質(zhì)量(單位是克)。選項A沒有指明溫度,選項B沒有指明單位,選向C說的100克是飽和溶液的質(zhì)量不是溶劑的質(zhì)量,因此選D。
答案:D
例題2、如圖是A、B、C三種物質(zhì)的溶解度曲線圖。
請回答下列問題:
(1)20℃時,三種物質(zhì)溶解度由小到
大的排列順序 。
(2)60℃時,三種物質(zhì)的飽和溶液中
溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的是 。
(3)屬于易溶
物質(zhì)的是 。(4)將等質(zhì)量的三份飽和溶液由80℃降
溫至20℃,析出晶體最多的是 ,
沒有晶體析出的是 。
(5)A中混有少量B,若要提純A物質(zhì),適宜用 方法分離。
解析:本題考查了溶解度曲線、物質(zhì)溶解性、結(jié)晶等知識。(1)中考查了在同一溫度下比較不同物質(zhì)溶解度的大??;(2)考查了溶解度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系;同一溫度下溶解度相等則飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等;(3)考查了物質(zhì)的溶解性,注意是指物質(zhì)20℃在水中溶解度大于10克的為易溶;(4)考查了物質(zhì)的溶解度受溫度變化影響的大小,以此來確定溶質(zhì)析出的多少;(5)考查了混合物的分離方法——降溫結(jié)晶。
答案:(1)BAC;(2)A和B;(3)A和B;(4)A、C;
(5)降溫結(jié)晶。
3、氣體物質(zhì)溶解度:
(1)定義:在101千帕,一定溫度下,某氣體在1體積水里達(dá)到飽和狀態(tài)時所溶解的體積數(shù),叫做這種氣體的溶解度。
(2)氣體的溶解度隨溫度的升高而減小,隨壓強的增大而增大。
例題1、下列關(guān)于氣體溶解度的說法正確的是( )
A、氣體的溶解度和固體一樣只隨溫度的變化而變化。
B、壓強增大,氣體溶解度減小。
C、壓強增大,氣體溶解度增大。
D、溫度升高,氣體溶解度增大。
解析:影響氣體溶解度的外部因素主要有:溫度和壓強。壓強一定時,溫度升高氣體溶解度減??;溫度一定時,壓強增大氣體溶解度增大。
答案:C
4、混合物的分離方法:
(1)過濾:適用于分離不溶性固體和液體或除去混合物中不溶性雜質(zhì)。
(2)蒸餾:適用于除去液體中的可溶性固體雜質(zhì)或分離液體與液體的混合物。
(3)結(jié)晶:分為蒸發(fā)結(jié)晶和降溫結(jié)晶。蒸發(fā)結(jié)晶適用于固體溶解度受溫度變化影響不大的物質(zhì);降溫結(jié)晶適用于固體溶解度受溫度變化影響比較大的物質(zhì),降溫結(jié)晶的主要步驟:①溶解制成熱飽和溶液,②降溫結(jié)晶,③過濾,④洗滌,⑤烘干。
(4)粗鹽的提純:海水“曬鹽”得到的是粗鹽,其中往往含有可溶性雜質(zhì)(如MgCl2、CaCl2等)和不溶性雜質(zhì)(如泥沙等),必須對其進(jìn)行分離,才能用應(yīng)與工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活。
①實驗室用種結(jié)晶法提純粗鹽:先溶解→過濾→蒸發(fā)結(jié)晶→熱過濾→用少量水洗滌。
②工業(yè)提純粗鹽:先溶解→過濾(除去不溶性雜質(zhì))→再加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等物質(zhì)(使SO42-、Ca2+、Mg2+等可溶性雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成沉淀)→過濾→加鹽酸將溶液的PH調(diào)節(jié)至7,濃縮得精鹽。
例題解析
例題1、據(jù)圖所示溶解度曲線,
回答下列問題:
(1)NaCl和純堿晶體均
屬于 (填易溶、可溶、微[來源:Z+xx+k.Com][來源:學(xué),科,網(wǎng)Z,X,X,K]
溶或難溶)物質(zhì)
(2)我國某些鹽湖里出產(chǎn)天然堿
(主要成份為純堿晶體和少量氯
化鈉等雜質(zhì))。在實驗室里從天然堿中分離出較純凈的純堿晶體,應(yīng)采用 法(雜質(zhì)僅考慮氯化鈉)。
(3)具體的實驗操作步驟為:①加熱溶解,② ,③ , ④洗滌晾干。
(4)完成①至③必備的實驗儀器有鐵架臺(附鐵圈、石棉網(wǎng)等)、燒杯、玻璃棒和 和 等。
解析:本題考查了物質(zhì)溶解度與溶解性的關(guān)系、溶解度曲線的應(yīng)用、結(jié)晶分離混合物的方法及實驗步驟和實驗操作。本題注重了化學(xué)知識與生活生產(chǎn)實際的結(jié)合,突出了實驗技能。20℃時氯化鈉與純堿均屬于易溶物質(zhì),且氯化鈉的溶解度受溫度的變化影響不大,純堿的溶解度受溫度的變化影響較大,因此分離氯化鈉與純堿的混合物克采用冷卻熱飽和溶液的方法。
答案:(1)易溶;(2)冷卻熱飽和溶液;(3)降溫結(jié)晶、過濾;(4)漏斗、酒精燈。
[技能訓(xùn)練]
一、選擇題(每小題只有一個正確答案)
1、室溫下,飽和食鹽水露置于空氣中一段時間后,有少量晶體析出,其原因是( )
A、溶質(zhì)的溶解度變小 B、溶質(zhì)
的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小C、溶劑的質(zhì)量減小 D、溶液變成不飽和溶液
2、T℃時,向一支盛有0.1克熟石灰的試管內(nèi)加入10ml水,充分振蕩,靜置試管底部仍有未溶解的白色固體。對于試管內(nèi)上層澄清溶液的敘述正確的是( )
A、溶液是T℃時的飽和溶液 B、升高溫度溶液變?yōu)椴伙柡腿芤?/span>
C、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為0.1克 D、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于0.1%。
3、下列有關(guān)溶液的認(rèn)識
錯誤的是( ) A、析出晶體后的溶液是該溫度下的飽和溶液
B、在溶液里進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),通常是比較快的
C、同種溶質(zhì)的飽和溶液,一定比它的不飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大
D、食物里的營養(yǎng)成分經(jīng)消化變成溶液,容易被人體吸收
4、在T℃時某硝酸鉀溶液蒸發(fā)掉10克水后再恢復(fù)到T℃,析出晶體a克;再蒸發(fā)掉10克水后又恢復(fù)到T℃,析出晶體b克,則a與b的正確關(guān)系( )
A、a>b B、a≤b C、a<b D、無法確定
5、在10℃時,某物質(zhì)的溶解度為5克,在此溫度下該物質(zhì)的飽和溶液里,下列相互之間的質(zhì)量比例關(guān)系正確的是( )
A、溶質(zhì)/溶劑=1/20 B、溶液/溶質(zhì)=21/1
C、溶劑/溶質(zhì)=19/1 D、溶液/溶劑=20/21
二、非選擇題
8、各舉一例,說明下列有關(guān)溶液的敘述是錯誤的。
(1)溶液一定無色的。實例: 溶液,不是無色的。
(2)溶液中的溶質(zhì)一定是固體。實例: 可做溶
質(zhì)但不是固體。(3)溶質(zhì)的溶解度都隨溫度
的升高而增大。實例 的溶解度都隨溫度的升高而減小。9、根據(jù)硝酸鉀和氯化鈉的溶解度表,回答下列問題:
物質(zhì) | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | 60℃ | 70℃ |
NaCl | 35.8g | 36.0g | 36.3g | 36.6g | 37g | 37.3g | 37.8g |
KNO3 | 20.9g | 31.6g | 45.8g | 63.9g | 85.5g | 110g | 138g |
(1)寫出NaCl和KNO3具有相同溶解度時的溫度范圍(限表中相鄰的兩個溫度之間) 。
(2)在50℃時,向100克水中加入90克KNO3充分?jǐn)嚢韬笏萌芤嘿|(zhì)量為
。
(3)在10℃時NaCl飽和溶液中溶質(zhì)與飽和溶液質(zhì)量之比為 ,硝酸鉀飽和溶液中溶質(zhì)與溶劑質(zhì)量之比為 。
10、如圖所示,一木塊浮于5
0℃的硝酸鉀飽和溶液中(圖A),當(dāng)溫度改變是(不考慮由此引起的木塊和溶液體積的變化),木塊排開液體的體積V排隨時間(t)發(fā)生如圖B中的變化。由
此推斷溫度的改變方式是 (升高或降低),同時觀察到燒杯底部硝酸鉀晶體 (增多或減少)。 v
0
A B
拓展提高
11、海水的綜合利用可以制備金屬鎂,其流程如圖(圖中A、B、C均表示主要成分)
蒸發(fā)
結(jié)晶 鹽酸 通電
濃縮、脫水
水 煅燒
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
(1)C的化學(xué)式為
(2)寫出A→B的化學(xué)方程式
(3)整個過程沒有涉及到的基本反應(yīng)類型是
(4)若在實驗室進(jìn)行粗鹽提純,溶解、過濾、蒸發(fā)(結(jié)晶)三步操作中都要用到的玻璃儀器是 ,分別起什么作用? ;
; 。
12、鎂是重要的金屬結(jié)構(gòu)材料,大量應(yīng)用于飛機制造業(yè)。海水中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅次于氯元素和鈉元素,居第三位。目前世界上大部分鎂都是從海水中提取的。某?;瘜W(xué)活動小組的同學(xué)們欲測定海水中氯化鎂的含量,甲、乙、丙三位同學(xué)分別進(jìn)行實驗,實驗數(shù)據(jù)已列入下表,其中只有一位同學(xué)取用的海水樣品與加入的氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)。
| 甲 | 乙 | 丙 |
所取海水樣品質(zhì)量(克) | 100 | 100 | 150 |
加入NaOH溶液質(zhì)量(克) | 20 | 10 | 10[來源:學(xué)科網(wǎng)] |
反應(yīng)后所得沉淀質(zhì)量(克) | 0.29 | 0.29 | 0.29 |
觀察分析表中數(shù)據(jù),回答下列問題:
(1)兩溶液恰好完全反應(yīng)的是 的實驗。(甲、乙或丙)
(2)計算海水樣品中MgCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?(精確到0.001)
(3)若從海水中提取2.4噸鎂,至少需要海水多少噸?
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