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第3讲
溶液的形成和溶解度曲线
解析版
溶液
形成
溶解度
曲线
解析
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第三讲 溶液和溶解度
模块一 溶液的形成
知识精讲
知识点一 溶液的形成
1.溶液
思考与交流
(1)平时喝过的糖水,那糖水是怎么来的?
【答案】用蔗糖+水混合搅拌。
实验1:将固体蔗糖加到水里,搅拌,发现固体不见了,这个过程就是溶解,得到的糖水就是溶液。
溶液是指一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物。
均一性:溶液中任意部分组成和性质完全相同。(如密度,糖水的任一部分同等甜)
稳定性:外界条件不变时,溶质不会从溶剂中分离出来。(如糖水不会无故析出蔗糖)
思考与交流
(1)均一、稳定的液体一定是溶液吗?
(2)溶液一定是透明、无色的吗?
【答案】(1)不是,如水不是溶液;(2)不是,溶液是透明的,但不一定是无色的,如CuSO4溶液是蓝色的。
判断对错
1、冰水混合物是溶液。( )
2、把食盐溶液倒掉一半后,变稀了。( )
【答案】× ×
易错提醒
1.溶液一般是透明的,但透明不一定无色。如硫酸铜溶液是蓝色的、FeCl2是浅绿色的、FeCl3是黄色的。
2.溶液的组成
(1)溶液由溶质和溶剂组成。
溶剂:能溶解其他物质的物质叫溶剂。 溶质:被溶解的物质叫溶质。
如:糖水,溶剂是水,溶质是蔗糖。
及时小练
判断下列溶液中的溶质和溶剂
溶液
溶质
溶剂
硫酸铜溶液
CuSO4
水
生理盐水
NaCl
水
酒精溶液
酒精
水
碘酒
碘
酒精
盐酸
HCl(氯化氢)
水
一种溶液里,只能有一种溶质,对吗?
【答案】不对,海水中含有NaCl、MgCl2等,但溶剂只有1种。
归纳总结
1.溶液一定是混合物。因为它是至少由两种物质组成,如硫酸铜溶液由CuSO4与水组成,海水由NaCl、MgCl2等于水组成。
2.溶质可能有几种,但溶剂只有一种。
3.溶质和溶剂的判断
①一般习惯将固体或气体看作溶质,液体看作为溶剂。
如食盐水中氯化钠是溶质,水是溶剂;碘酒中碘是溶质,酒精是溶剂。
②若是由两种液体组成的溶液,一般习惯上把量多的看作为溶剂,量少的看作为溶质。
③水是最常用的溶剂。通常不指明溶剂的溶液,一般就是水溶液。
如医用消毒酒精,它的溶质就是酒精,溶剂是水。
3.物质溶解时的热效应
思考与交流
(1)若手背不小心沾有NaOH固体,感觉有灼热感,这是为什么呢?
【答案】这是由于NaOH固体溶解时,放出热量。
(1)溶解放热:如NaOH固体溶解、浓H2SO4溶解、CaO固体溶解;
(2)溶解吸热:如NH4NO3溶解;
(3)溶解温度基本不变:如NaCl。
4.乳化现象
思考与交流
(1)家里的盘子沾满油渍,为什么用水洗不干净?
(2)你是怎么洗掉的?原理是什么呢?
【答案】(1)油和水不相溶;(2)用洗洁精洗,乳化作用。
洗涤剂能把植物油分散成无数小液滴而不聚集成大的油珠,从而使油与水不再分层,洗涤剂所起的作用就是乳化作用。
资料卡片
溶液
悬浊液
乳浊液
举例
盐水
泥沙河流
牛奶、原油
用途
生病时,挂的生理盐水是溶液
检查胃病时,钡餐是硫酸钡的悬浊液
使用农药时,将农药配成乳浊液,喷洒更均匀
经典例题
Ø 溶液的形成
【例1】下列关于溶液的说法正确的是( )
A.混合物体一定是溶液
B.均一、稳定、透明的液体一定是溶液
C.溶液一定是混合物
D.一杯溶液中各部分的性质是不同的
【答案】C
【解答】A、溶液是均一的、稳定的混合物,但混合物不一定是溶液,故A错误;
B、溶液是均一的、稳定的混合物,均一、稳定、透明的液体不一定是溶液,如水,故B错误;
C、溶液是均一的、稳定的混合物,故C正确;
D、溶液具有均一性,故溶液中各部分的性质是相同的,故D正确。故选:C。
【例2】下列物质不属于溶液的是( )
A.生理盐水 B.“雪碧”汽水 C.碘酒 D.冰、水混合物
【答案】D
【例3】碘是紫黑色晶体,可以溶解在汽油中,形成紫红色溶液。
(1)碘的汽油溶液中,溶质是 ,溶剂是 ;
(2)甲、乙、丙三个同学分别画出下面的示意图,表示溶液中碘分子的分布(汽油分子没有画出)。
乙
甲
丙
碘分子
①根据你在实验中观察到的现象, (填甲、乙、丙)的示意图符合事实。
【答案】(1)碘,汽油;(2)甲。
Ø 溶解的热效应
【例1】下列物质加入水中,吸收热量的是( )
A.硝酸铵 B.氢氧化钠 C.浓硫酸 D.生石灰
【答案】A
【解答】A、NH4NO3溶于水吸收热量。B、氢氧化钠溶于水放出热量;C、浓硫酸溶于水放出热量;D、生石灰与水反应放出热量;故选:A。
Ø 乳化现象
【例1】下列现象不属于乳化现象的应用的是( )
A.用洗洁精洗去餐具上的油污 B.用肥皂液洗涤衣服上的油渍
C.用汽油洗试管上的油污 D.用洗发水洗去头发上的油污
【答案】C
模块二 饱和溶液和不饱和溶液
知识点二 饱和溶液
1.饱和溶液与不饱和溶液
在室温(25℃)下,开始的烧杯装有10mL 蒸馏水
实验1
A1 A2 A3 A4
从A1→A3溶液,NaCl不能再继续溶解,则A3是饱和溶液;
从A3→A4溶液,加水后,NaCl能再继续溶解,则A4是不饱和溶液;
结论
(1)饱和溶液:在一定温度下,向一定溶剂里,加入溶质,当溶质不能继续溶解时,得的溶液是饱和溶液;
不饱和溶液:还能继续溶解的溶液,叫不饱和溶液。
(2)饱和溶液转换为不饱和溶液的方法:加溶剂;
不饱和溶液转换成饱和溶液:加溶质。
在室温(25℃)下,开始的烧杯装有10mL 蒸馏水
实验2
B1 B2 B3 B4 B5 B6
从B3→B4溶液,升温后,NaCl能再继续溶解;
从B5→B6溶液,降温后,析出NaCl固体,NaCl不能再继续溶解;
结论
(1)饱和溶液转换为不饱和溶液的方法:升高温度;
不饱和溶液转换成饱和溶液:降低温度。
(2)从B5→B6溶液,冷却热的饱和溶液,析出固体,这个过程叫结晶。也可以蒸发溶剂,得到晶体。
2.饱和溶液与不饱和溶液的转化
归纳总结——转换方法
饱和溶液
结晶
不饱和溶液
( )( )( ) ( )
( )( ) ( )
【答案】增加溶质、蒸发溶剂、降低温度; 增加溶剂、升高温度; 蒸发溶剂; 冷却。
变为饱和溶液最可靠的方法是:加溶质、蒸发溶剂
3.浓、稀溶液与饱和、不饱和溶液的关系
(1)饱和溶液不一定是浓溶液。如饱和石灰水溶液就是稀溶液。
(2)不饱和溶液不一定是稀溶液。如不饱和的KNO3溶液,它的溶解度很大,可能是浓溶液。
(3)看溶液浓稀,关注溶液中溶质的质量即可。
经典例题
Ø 饱和溶液和不饱和溶液
【例1】20℃时,取甲、乙、丙、丁四种纯净物各20 g,分别加入到四只各盛有50g水的烧杯中,充分溶解后的情况如表:
物质
甲
乙
丙
丁
未溶解固体的质量/g
4.2
2
0
9.2
判断下列说法是否正确
A.所得溶液一定都是饱和溶液( )
B.所得溶液的质量关系为:丙>乙>甲>丁( )
【答案】×√
【解答】A、丙中无固体剩余,故丙不一定是饱和溶液,故A错误;
B、溶解的丙最多,故溶液质量最大,溶解的乙其次多,故乙的溶液质量小于丙,溶解的甲的质量第三多,故甲溶液质量小于乙,溶解的丁最少,故丁溶液的质量最小,故B正确;
Ø 饱和溶液和不饱和溶液的转换
【例2】欲使任何一种不饱和溶液转变为饱和溶液,下列措施肯定不可行的是( )
A.改变温度 B.蒸发溶剂 C.加入溶质 D.倒出溶液
【答案】D
【解答】不饱和溶液转变为饱和溶液的方法有:改变温度,蒸发溶剂,加溶质。
A 改变温度可以 B 蒸发溶剂可以 C 加入溶质可以 D 倒出溶液,溶剂溶质都没变,溶液性质不变,不可以;综上,故答案为:D。
【例3】下列方法一定能使20℃时,200 g很稀的不饱和硝酸钾溶液变成饱和溶液的是
A.降低温度接近0℃ B.加入蒸馏水
C.加入足量硝酸钾固体 D.加热使溶液温度升高,但不蒸发水分
【答案】C
模块三 溶解度
知识精讲
知识点三 溶解度
1.溶解度
(1)含义:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时,所溶解的溶质质量。
如“20℃时NaCl溶液的溶解度为36g”的含义:在20℃时,100g水最多能溶解36g NaCl。
(2)四要素:
①条件:在一定温度下。
因为物质的溶解度会随温度的变化而变,故不指明温度,溶解度没有意义。
②标准:100g溶剂中。
物质的溶解质量与溶剂量成正比,若要比较两种物质的溶解度大小,必须要等量溶剂,注意是溶剂是100g,而非溶液是100g。
③状态:达到饱和时。
溶质能在溶剂中持续溶解,只有达到饱和状态时,溶解度才是一个确定的值。
④单位:克。
因为溶解度即溶质的质量,单位为g。
【练1】判断下列说法是否正确
(1)把20g某物质溶解在100g水里恰好制成饱和溶液,这种物质的溶解度就是20g。( )
(2)20℃时 10g氯化钠可溶解在100g水里,故20℃时氯化钠的溶解度是10g。( )
【答案】×√
【练2】 “20 ℃时,氯化钠的溶解度是36g”。则 20 ℃时
①在100g水中,最多能溶解氯化钠的质量是 g,所得饱和溶液的质量 g。
②在50g水中,最多能溶解氯化钠的质量是 g,所得饱和溶液的质量 g。
③完全溶解72g氯化钠,至少需要 g水,所得饱和溶液的质量 g。[来源:学科网ZXXK][来源:学#科#网]
【答案】36,136;18,68;200,272.
2.溶解性与溶解度
溶解度/g(20℃)
<0.01
0.01~1
1~10
>10
溶解性分类
难溶
微溶
可溶
易溶
举例
CaCO3、BaSO4
Ca(OH)2
KClO3
NaCl、KNO3
0.01g
1g
10g
难溶
微溶
可溶
易溶
【练1】(1)20℃时碳酸钙的溶解度是0.0013克,所以碳酸钙是 溶物质。
(2)20℃时食盐的溶解度是36克,所以食盐属于 溶物质。
【答案】难溶;易溶。
资料卡片——气体溶解度
(1)含义:气体在压强为101kPa和一定温度下,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积叫做该气体的溶解度。
如:‘常温常压下,氨气的溶解度是400’。意思是:常温常压下,1体积水中,能溶解400体积的氨气。
(2)影响因素:温度、压强。
①打开汽水瓶盖时,汽水会自动喷出来。这说明气体在水中的溶解度与_________有关。
②喝了汽水后,常常会打嗝,这说明气体的溶解度还与__________有关。
【答案】压强;温度
【练2】生活中的下列现象不能说明气体溶解度随温度升高而减小的是( )
A. 烧开水时,沸腾前有气泡逸出 B. 喝下汽水感到有气体冲出鼻腔
C. 揭开啤酒瓶盖,有大量的泡沫溢出 D. 夏季黄昏,池塘里的鱼常浮出水面
【答案】C
经典例题
Ø 溶解度
【例1】下列措施能使硝酸钾在水中的溶解度增大的是( )
A.增加水的质量 B.把硝酸钾粉碎,在溶解过程中不断搅拌
C.增加硝酸钾的质量 D.升高溶液的温度
【答案】D
【例1】(2020广州)硝酸钾的溶解度曲线如图所示,将100g60℃的KNO3饱和溶液分别进行如下操作后,,所得溶液与原溶液相比,变化结果完全正确的是( )
选项
操作
溶质质量
溶液质量
KNO3的溶解度
A
升温
变大
变大
变大
B
降温
变小
变小
变小
C
加入KNO3固体
不变
变大
变大
D
恒温蒸发部分水
变小
变小
不变
【答案】D
A、根据硝酸钾的溶解度曲线可知,升温后硝酸钾的溶解度变大,溶质质量、溶液质量,故错误;
B、根据硝酸钾的溶解度曲线可知,降温后硝酸钾的溶解度变小,硝酸钾会结晶析出,溶质质量、溶液质量,故错误;
C、加入KNO3固体后,不会继续溶解,溶质质量、溶液质量、溶解度都不变,故错误;
D、恒温蒸发部分水,硝酸钾会结晶析出,溶质质量、溶液质量都变小,解度都不变,故正确。
故选D。
模块四 溶解度曲线
1.溶解度曲线
温度/℃
0
10
20
30
40
50
溶解度/g
NaCl
35.7
35.8
36
36.3
36.6
37
KNO3
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
根据上表,绘制溶解度曲线图。横坐标是温度,纵坐标是这种物质在该温度下的溶解度,最后用平滑曲线将这些点相连。
30
50
70
90
w/g
10
10 30 50
T/℃
_
O
如何更直观表示物质溶解度随温度的变化规律?
回答下列问题:
(1)10℃度时,氯化钠的溶解度是 ,硝酸钾的溶解度是 ;此温度下:NaCl KNO3(填‘>’、’<’或‘=’)。40℃时,溶解度:NaCl KNO3(填‘>’、’<’或‘=’)。
(2)已知20℃时KNO3的溶解度是31.6g,
①该温度下,将30g硝酸钾溶解在100g水里,所得到的溶液是 (填饱和或不饱和)溶液,在图中描出该点,思考如何将其转换成饱和溶液?
②该温度下,将40g硝酸钾溶解在100g水里,所得到的溶液是 (填饱和或不饱和)溶液,在图中描出该点,思考如何将其转换成饱和溶液?
【答案】(1)35.8g,20.9;>,<;
(2)①不饱和,增加1.6g NaCl溶质、降低温度;②饱和,增加溶剂、升高温度。
2.溶解度曲线的信息
(1)点的信息
【练1】如右图表示M、N两种固体物质的溶解度曲线,有关图示信息的描述正确的是( )
A.30℃时M的溶解度小于N的溶解度
B.M、N都属于微溶物质
C.P点表示t℃时M、N两种物质的溶解度相等
D.阴影部分属于两种物质的不饱和区域
【答案】C
归纳总结
1.溶解度曲线上的每一个点表示该溶质在某温度下的溶解度,是饱和溶液。
2.在曲线下方的点,表示溶液是不饱和溶液;在上方的点,表示有固体析出的饱和溶液。
3.两曲线交叉点表示两种溶质在同一温度下具有相同的溶解度。
(2)线的变化规律
下图中曲线的变化趋势反映了物质的溶解度随温度的变化趋势:
回答问题:硝酸钾的溶解度随温度升高而 ,且变化明显;(填‘增大’或‘减小’)
氯化钠的溶解度随温度升高而 ,但变化不大;
氢氧化钙的溶解度随温度升高而 。
【答案】增大;增大;减小
归纳总结
①‘陡’:大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大,如KNO3、NH4Cl;
②‘平’:少数固体物质的溶解度受温度的影响很小,如NaCl;
③‘降’:极少数固体的溶解度随温度的升高而减小,如Ca(OH)2;
3.溶解度曲线的应用
(1)结晶
(1)恒温蒸发溶剂结晶(蒸发结晶)
一般适用于固体溶解度受温度影响不大的物质,如从NaCl溶液中得到NaCl晶体:
可加热,由于温度升高,NaCl的溶解度变化不大,而持续加热,水会被蒸发,溶剂减少,导致溶解不了那么多溶质,所以NaCl析出晶体。即蒸发结晶;
(2)冷却热饱和溶液结晶(降温结晶)
适用于溶解度受温度影响变化较大的固体物质,如从少量NaCl和KNO3的混合溶液中得到KNO3晶体:
可先升高温度,由于KNO3受温度影响较大,温度升高,KNO3溶解度增大,能溶解更多的溶质,而NaCl变化不大,所以达到高温度时,KNO3是高浓度,此时降低温度,过多的KNO3就会析出,留下NaCl溶解在水中;即降温结晶。
【练1】A、B、C三种物质的溶解度曲线如图,回答下列问题:
·
80
s/g
A
·
N
B
C
0
t1
t/℃
t3
t2
P
(1)从A溶液中获取A晶体最好采用 的方法。
(2)从B的溶液中获取晶体,最好采用 的方法。
(3)t2℃ 时A、B、C的饱和溶液各W克,降温到t1℃会析出晶体的是 ,没有晶体析出的是 ,
【答案】(1)蒸发浓缩、冷却结晶;(2)蒸发结晶;(3)A、B,C。
(2)分离或提纯混合物
【练2】A、B、C三种物质的溶解度曲线如图,回答下列问题:
·
80
s/g
A
·
N
B
C
0
t1
t/℃
t3
t2
P
(1)A中混有少量B,若要得到比较纯净的A,应采用 法。
(2)若 B中混有少量A,若要得到比较纯净的B,则应采用 法。
(3)若B中混有少量C,若想除去C,则应采用 法。
【答案】(1)蒸发浓缩、冷却结晶;(2)蒸发结晶;(3)蒸发结晶。
经典例题
Ø 溶解度曲线
【例1】右图为氯化钠和硝酸钾固体的溶解度曲线。下列说法错误的是( )
A.氯化钠的溶解度受温度影响变化不大
B.硝酸钾的溶解度受温度影响很大
C.硝酸钾的溶解度大于氯化钠的溶解度
D.在t℃时,硝酸钾和氯化钠的溶解度为ag
【答案】C
Ø 结晶
【例1】 右图为晶体M(不含结晶水)的溶解度曲线,a、b两点分别表示M物质的溶液。下列有关说法或a、b间的转化方法错误的是( )
A.t2℃时,a是饱和溶液,b是不饱和溶液
B.将两份溶液温度降到t1℃时,a、b中都有晶体析出
C.从a→b:先将a降温到t1℃,过滤后将滤液升温到t2℃
D.从b→a:在b中加入M至刚好饱和
【答案】B
【例2】如下图为A、B、C三种固体物质的溶解度曲线图。
①在t1时,三种物质的溶解度由小到大的排列顺序 。
②在t3时,用等质量的水配制的三种物质的饱和溶液,若降温到t1,有晶体析出的是 ,析出较多晶体是 ,没有晶体析出的是 。
③当A物质的溶液接近饱和时,可采用的方法为:
a b ,c ,均可使其变为饱和溶液。
【答案】①A>B>C;②AB,A,C;③增加A溶质质量,蒸发溶剂,降温。
【例3】如图是A、B、C三种物质的溶解度曲线,有关说法错误的是( )
A.t1℃时,A物质的溶解度等于40g
B.当B中混有少量的A时,可用蒸发结晶方法提纯B
C.t2℃时,向50g水中加入40g的C物质,充分搅拌,得到80g溶液
D.要使接近饱和的C物质溶液变为饱和溶液,可采用降低温度方法
【答案】D
【解析】A、通过分析溶解度曲线可知,t1℃时,A物质的溶解度等于40g,故A正确;
B、B物质的溶解度受温度变化影响较小,所以当B中混有少量的A时,可用蒸发结晶方法提纯B,故B正确;
C、t2℃时,C物质的溶解度是60g,所以向50g水中加入40g的C物质,充分搅拌,只能溶解30g的晶体,所以得到80g溶液,故C正确;
D、C物质的溶解度随温度的降低而增大,所以要使接近饱和的C物质溶液变为饱和溶液,可采用升高温度方法,故D错误。
故选:D。
专项训练
【训1】(2020·广东省卷)如图是KNO3的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A.溶液从b点降温到a点,有晶体析出
B.60℃时,b、c点对应的都是饱和溶液
C.将a点的饱和溶液从20℃升温到60℃时仍是饱和溶液
D.60℃时,向50 g水中加入60 g KNO3,形成不饱和溶液
【答案】A
【解析】D.60℃时,KNO3的溶解度是110g,50g水能溶55g KNO3,有固体剩余,为饱和溶液。
【训2】(2018·广东广州)根据溶解度曲线判断,下列说法正确的是( )
A.30℃时,100g水中最多溶解KNO3固体45.8 g
B.NaNO3溶液降温一定有晶体析出
C.KCl的溶解度比NaC1的大
D.NaCl的溶解度受温度影响比KCl大
【答案】A
【解析】B.没指明饱和溶液;C.没指明温度。
【训3】(2020·广东深圳)下图为Ca(OH)2的溶解度曲线;下表为20℃时溶解度的相对大小。下列说法正确的是( )
溶解度/g
<0.01
0.01~1
1~10
>10
一般称为
难溶
微溶
可溶
易溶
A.Ca(OH)2 属于易溶物质
B.Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而增大
C.30℃时,Ca(OH)2的饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为3∶20
D.70℃时Ca(OH)2的饱和溶液,降温到50℃时没有析出固体
【答案】D
【解析】C.饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为0.15:100=3:2000;D.降温形成不饱和溶液,无固体析出。
【训4】如图为四种物质的溶解度曲线,下列说法错误的是( )
A.10℃时,物质溶解度关系为①>③>②>④
B.除去NH4H2PO4中混有少量NaCl杂质,可在较高温度配成饱和溶液,再降温结晶
C.10℃时把NH4H2PO4和Ce2(SO4)3的饱和溶液升温到30℃,有晶体析出的是Ce2(SO4)3
D.40℃时NH4H2PO4饱和溶液的质量约为150g
【答案】D
【详解】
A、10℃时磷酸氢二铵溶解度曲线最高,其次是氯化钠,再是磷酸二氢铵,最后是硫酸铈,所以顺序为①>③>②>④,选项A正确;
B、磷酸二氢铵的溶解度受温度变化影响较大,氯化钠溶解度受温度影响不大,因此冷却热饱和溶液,磷酸二氢铵析出,得到磷酸二氢铵晶体,去除氯化钠,选项B正确;
C、硫酸铈溶解度随温度升高而下降,磷酸二氢铵溶解度随温度升高而增大,所以升温两者饱和溶液,硫酸铈由于溶解度降低,所以有晶体析出,选项C正确;
D、根据题目图像可以看出40℃时,磷酸二氢铵溶解度约为55g,饱和溶液的质量约为155g,选项D错误。
故选D。