首先来看几个重要的定义:
由一种或一种以上的物质分散到另一种物质中所形成的均一而稳定的混合物,叫做溶液。能溶解其他物质的物质叫做溶剂,被溶解的物质叫做溶质。溶液是由溶剂和溶质组成的。溶液的特点就是均一、稳定。
在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某溶质的溶液,叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解某溶质的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
(1)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质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。
(2)正确理解溶解度概念的四要素:
①条件:在一定温度下影响固体物质溶解度的内因是溶质和溶剂的性质,而外因就是温度。如果温度改变,则固体物质的溶解度也会改变,因此只有在指明温度时,溶解度才有意义
②标准:在100g溶剂里需强调和注意的是:此处100g是溶剂的质量,而不是溶液的质量。规定100g溶剂,只是统一标准,溶解度是定量衡量物质溶解性的大小,与溶剂量的多少无关
③状态:达到饱和状态比较溶解度的大小是比较同一条件下某种物质溶解能力大小的方法,只有达到该条件下溶解的最大值,才可称其为溶解度,因此必须要求“达到饱和状态”。
④单位:溶解度是所溶解溶质的质量,常用单位为克(g)。
有关溶解度真题
1、如图是KNO3和NaCl的溶解度曲线。试回答下列问题:
(1)交点A表示的一条意义是___.
(2)在t1℃时,将足量KNO3溶解在100g水中恰好形成饱和溶液,该溶液的溶质质量分数为___,再将该溶液升温至t2℃(溶剂不蒸发),升温后溶液浓度___(填“变大”“变小”“不变”之一).
(3)当KNO3中含有少量NaCl时,可采用降温结晶的方法提纯KNO3,请说明提纯的原理___.
分析:
根据题目信息和溶解度曲线可知:硝酸钾、氯化钠两种固体物质的溶解度,都是随温度升高而增大,而硝酸钾的溶解度随温度的升高变化比氯化钠大;交点A表示的一条意义是:t2℃时,KNO3和NaCl的溶解度相等;在t1℃时,将足量KNO3溶解在100g水中恰好形成饱和溶液,该溶液的溶质质量分数=25/125×100%=20%,再将该溶液升温至t2℃(溶剂不蒸发),升温后溶液浓度不变,因为升温后溶液中的溶质和溶剂都没有变.当KNO3中含有少量NaCl时,可采用降温结晶的方法提纯KNO3,原因是:KNO3的溶解度随温度降低明显减小,NaCl的溶解度随温度变化不大,所以,KNO3在降温时大量析出晶体,而NaCl基本不析出晶体.
解答:
(1)交点A表示的一条意义是:t2℃时,KNO3和NaCl的溶解度相等;故答案为:t2℃时,KNO3和NaCl的溶解度相等。
(2)在t1℃时,将足量KNO3溶解在100g水中恰好形成饱和溶液,该溶液的溶质质量分数=25g125g×100%=20%,再将该溶液升温至t2℃(溶剂不蒸发),升温后溶液浓度不变,因为升温后溶液中的溶质和溶剂都没有变;故答案为:20%;不变
(3)当KNO3中含有少量NaCl时,可采用降温结晶的方法提纯KNO3,原因是:KNO3的溶解度随温度降低明显减小,NaCl的溶解度随温度变化不大,所以,KNO3在降温时大量析出晶体,而NaCl基本不析出晶体;故答案为:KNO3的溶解度随温度降低明显减小,NaCl的溶解度随温度变化不大,所以,KNO3在降温时大量析出晶体,而NaCl基本不析出晶体.
2、根据如图①的甲、乙溶解度曲线和如图②的实验现象,回答下列问题:
(1)如图①中,甲物质的四种溶液状态“a、b、c、d”中,处于不饱和状态的是___.(填写字母编号).
(2)在某温度范围内,将等质量的甲、乙两种固体物质溶解在水中,所得现象如图②所示,则两种溶液中溶质的质量分数甲___(填“>”或“<”)乙,实验时控制的温度t范围是
___<t<___.
分析:
根据题目信息和溶解度曲线可知:甲、乙两种固体物质的溶解度,都是随温度升高而增大,而甲的溶解度随温度的升高变化比乙大;如图①中,甲物质的四种溶液状态“a、b、c、d”中,处于不饱和状态的是b,线下点表示不饱和溶液;在某温度范围内,将等质量的甲、乙两种固体物质溶解在水中,所得现象如图②所示,则两种溶液中溶质的质量分数甲小于乙,实验时控制的温度t范围是0℃<t<20℃.
解答:
(1)如图①中,甲物质的四种溶液状态“a、b、c、d”中,处于不饱和状态的是b,线下点表示不饱和溶液;故答案为:b;
(2)在某温度范围内,将等质量的甲、乙两种固体物质溶解在水中,所得现象如图②所示,则两种溶液中溶质的质量分数甲小于乙,实验时控制的温度t范围是0℃<t<20℃;故答案为:<;0℃;20℃。
3、下图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线图。请结合图示
回答下列问题:
(1)t2℃时,A、B、C三种物质的溶解度大小关系是____________;
(2)t3℃时,将30gA物质加入到50g水中,充分溶解后,所得溶液是_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液;
(3)室温下,将盛有A的饱和溶液的试管放入盛水的烧杯中,再向烧杯内的水中加入一定量的NH4NO3并搅拌,试管内可能观察到的现象是__________;
(4)将t1℃时A和C的饱和溶液同时升高一定温度后,所得溶液中溶质的质量分数的大小关系是__________.
分析:
本题主要考查溶解度曲线,解答本题要求能掌握以下知识:①点,溶解度曲线上的每个点表示的是某温度下某种物质的溶解度.②线,溶解度曲线表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度随温度的变化情况.曲线的坡度越大,说明溶解度受温度影响越大;反之,说明受温度影响较小.③面,对于曲线下部面积上的任何点,依其数据配制的溶液为对应温度时的不饱和溶液;曲线上部面积上的点,依其数据配制的溶液为对应温度时的饱和溶液,且溶质有剩余.④交点,两条溶解度曲线的交点表示该点所示的温度下,两物质的溶解度是相同的;并且,此时两种物质饱和溶液的溶质质量分数也相同的.
解答:
(1)根据溶解度曲线可知,t2℃时A和B的曲线相交,两者的溶解度相等且大于C的溶解度.
(2)t3℃时,A的溶解度为80g,则在该温度下,50g水中最多溶解40gA物质,将30gA物质加入到50g水中,所得溶液为不饱和溶液.
(3)硝酸铵溶于水时吸收热量,使A物质的溶解度减小,有晶体析出.
(4)升高温度时,C物质的溶解度减小,有晶体析出,溶质质量分数减小,A物质的溶解度增大,溶液变为不饱和溶液,但溶质质量分数不变,故所得溶液的溶质质量分数A大于C.
故答案为:(1)A=B>C;(2)不饱;(3)有晶体析出;(4)A>C.
4、以饱和NaCl溶液和饱和NH4HCO3溶液为原料制备NaHCO3的原理为:NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl
已知:碳酸氢铵在40℃受热易分解。
回答下列问题:
(1)该反应中的四种物质溶解度曲线如图所示:
①35℃时,比较A、B溶解度的大小:A B。(填“>”或“<”)
②图中表示碳酸氢钠溶解度曲线的是 。(填“A”或“B”)
(2)为探究NaHCO3析出的最佳条件,完成了以下几组实验:
①实验c和d的目的是 。
②表格中X的数值可能为 。
A.85.8
B.86.8
C.92.1
D.93.1
③在相同反应时间,40℃时碳酸氢钠的产率比35℃时低的原因是 。
解题方法提示:
(1)①根据35℃时,A、B溶解度的位置关系,进行分析解答;
②根据题意,制备NaHCO3的原理为:NaCl+NH4HCO3═NaHCO3↓+NH4Cl,碳酸氢钠容易析出结晶形成沉淀,进行分析解答;
(2)①实验c、d的反应温度相同,而反应时间不同,进行分析解答;
②由实验a、c、e可得:当反应时间相同,反应温度上升的过程中,产率是先上升再下降,进行分析解答;
③由题意,NH4HCO3在40℃受热易分解,进行分析解答。
解答:
答案:(1)①>;②B;(2)①探究相同反应温度时,反应时间对产物产率的影响;②C;③在40℃时NH4HCO3受热容易分解,导致反应物减少。
(1)①观察图中 35℃时物质A的溶解度曲线在物质B的上方,35℃时,A的溶解度大于B的溶解度;
②由题意可知,碳酸氢钠容易析出结晶形成沉淀,由图象可知溶解度 A>B,因此B为碳酸氢钠;
(2)①实验c、d的反应温度相同,而反应时间不同,因此是探究反应时间对产物产率的影响;
②由实验a、c、e可得:当反应时间相同,反应温度上升的过程中,产率是先上升再下降(下降是因为碳酸氢铵在 40℃时易分解)。因此实验 b、d、f 产率也应符合这一规律,因此X应大于86.8而小于92.5,C符合要求;
③由题意可得,在40℃时NH4HCO3受热容易分解,导致反应物减少。