在之前的分享中,我強調了《溶液》這一章在中考中的重要性,所以必須重視。本章節需要掌握一些基本概念、概念理解、圖形和實際問題的轉化,以及基本的計算(溶質的質量分數)和溶液配制的基本流程。
溶液知識點概述溶液的定義及影響因素,溶液的組成和溶解過程,溶液與懸濁液、乳濁液的區别和聯系,乳化現象,關于廣義“溶解”的理解,影響溶解能力的因素,溶解規律和溶液性質,飽和溶液與不飽和溶液,溶解性,溶解度,固體物質溶解度的表示方法,結晶方法,溶液分類,結晶與結晶水合物,溶質的質量分數,飽和溶液中溶質的質量分數與溶解度的關系,配置一定質量分數的溶液的實驗,有關溶液的稀釋和濃縮的計算,根據化學方程式進行溶質質量分數的綜合計算,十字交叉法在溶液計算中的應用。
1、溶液、溶質、溶劑
溶液:一種或幾種物質分散到另一種物質裡,形成均一的、穩定的混合物,叫做溶液。溶液不一定都是無色的,例如:硫酸銅是藍色、硫酸亞鐵是淺綠色、氯化鐵是棕黃色、高錳酸鉀溶液顯紫紅色、硫酸鐵溶液是棕黃色、硝酸鐵溶液是棕黃色。
★溶液特征:均一性、穩定性。
a、均一性是指溶液各部分的溶質濃度和性質都相同,但溶液中分散在溶劑中的分子或離子達到均一狀态之後,仍然處于不停地無規則運動狀态。
b、穩定性是指外界條件(溫度、壓強)不變時,溶液長期放置不會分層,也不會析出固體或者放出氣體。
溶質:被溶解的物質叫做溶質。例如:蔗糖溶液中的蔗糖,食鹽溶液中的食鹽,碘酒中的碘,鹽酸中的HCl也是溶質。
溶劑:能溶解其他物質的物質叫做溶劑。例如:溶解蔗糖的水,碘酒中的酒精都是溶劑。
★一般情況下:常見的溶質為固體,溶劑為水。
溶質可以是固體、液體和氣體,如:NaCl、酒精、二氧化碳、氨氣。
溶劑可以是其他液體:酒精(乙醇)、汽油。
判斷某物質是否是溶液的方法:
①是否是均一、穩定的混合物。②是否是一種或幾種物質溶解于另一物質中。
2、溶解的過程和溶液的組成
溶質分散到溶劑中形成溶液的過程中,發生了兩種變化:(1)溶質的分子(離子)向水中擴散,此過程中溶質的分子(離子)在水分子作用力下,克服分子(離子)間的作用力,擴散到水中成為自由移動的分子(離子),此過程要吸收熱量。(2)已經擴散到水中的溶質的分子(離子)與水分子作用,生成水合分子或水合離子(簡稱為水合過程),這一過程要放出熱量。
溶解過程中的熱現象:
吸熱溶解:如硝酸铵NH4NO3、氯化铵NH4Cl
放熱溶解:如氫氧化鈉NaOH、氧化鈣CaO、濃硫酸H2SO4
不吸熱、不放熱溶解:如氯化鈉NaCl
溶液的組成:
宏觀上,溶液是由溶質和溶劑組成的;微觀上,溶液是由溶質的溶劑化分子或溶劑化離子和溶劑分子組成。
●溶液質量=溶質質量 溶劑質量;溶液體積 ≠溶質體積 溶劑體積。
說明:
a、固體溶質溶于溶劑的部分才是溶液中的溶質,未溶解的固體則不屬于溶液的溶質,根據物質分子(離子)之間存在間隙,可得出溶液體積不等于溶質體積加溶劑體積。
b、溶質可以是一種物質,也可以是兩種或兩種以上的物質,但溶劑隻有一種。如:食鹽水中溶質是氯化鈉,溶劑是水;糖鹽水中溶質是蔗糖和食鹽,溶劑是水。
c、能與水反應的物質,其生成物是溶質。如:氧化鈣CaO、氨氣NH3、氯氣Cl2、過氧化鈉Na2O2、氧化鈉Na2O、三氧化硫SO3、二氧化氮NO2與水都反應,生成物是氫氧化鈣Ca(OH)2、一水合氨NH3 H2O、鹽酸HCl、氫氧化鈉NaOH、硫酸H2SO4、硝酸HNO3。
3、溶液與懸濁液、乳濁液的區别與聯系
4、乳化現象
乳濁液不穩定,靜置容易封層,在工農業生産和日常生活中又需要穩定不分層的乳濁液,人們研究出了科學的處置方法:
a、乳化現象:在不穩定的乳濁液中加入以中文頂級(乳化劑)形成一種均勻、穩定的乳化液,這種現象叫做乳化現象。“乳化”液并不是溶液,以油水乳化液為例,油以無數液滴形式分散在水中,而不聚集(油不是以分子狀态分散),油水乳化液靜置不分層。
b、乳化劑:乳濁液的穩定劑是一類表面活性劑,阻止小液滴相互凝結,洗滌劑能把植物油分散成無數細小的液滴而不聚集成大的油珠,洗滌劑所起的作用就是乳化作用,洗滌劑是乳化劑。
c、乳化作用的應用:①洗滌(衣服、餐具上的油污); ②農藥的使用; ③生活中常用的:肥皂、洗潔精等。
5、關于廣義“溶解”的理解
化學上“溶解”兩方面的含義:
(1)物理變化:在溶解過程中的溶質、溶劑沒有發生化學變化,用物理方法可分離溶質和溶劑。如氯化鈉溶液經過蒸發即可得到食鹽和水。
(2)化學變化:在溶解過程中發生了化學變化,用物理方法不能分離得到原來的物質。如氧化鈉、過氧化鈉溶于水得到氫氧化鈉溶液,鋅溶解于稀硫酸得到硫酸鋅等都是化學變化。
6、影響物質溶解能力和溶速的因素
影響物質溶解能力的因素:包括物質性質因素和外界條件因素。
①溶質和溶劑的性質相似,溶解能力強。例如:食鹽易溶于水,難溶于油;碘易溶于汽油,難溶于水。
②大部分物質溫度越高,溶解能力越強。例如:硝酸鉀溶于水,在低溫下比在高溫下溶解的少。
③對于氣體,壓強越大溶解能力越強。例如:CO2氣體加壓,溶于水中制取汽水。
影響物質溶速的因素:
溫度、攪拌、晶體顆粒大小都是影響溶速的因素。
7、溶解規律和溶液的性質
(1)相似相溶原理:溶質分子(離子)和溶劑分子結構相似,相互混溶的量大;結構差異大,相互混容的量小。
(2)溶液與水相比,物理性質的改變:①顔色的改變;②沸點升高,凝固點下降。
8、飽和溶液、不飽和溶液
飽和溶液:在一定溫度下(溶質為氣體時,還需在一定壓強下),向一定量溶劑裡加入某中溶質,當溶質不能繼續溶解時,所得到的溶液叫做這種溶質的飽和溶液。
不飽和溶液:在一定溫度下(溶質為氣體時,還需在一定壓強下),向一定量溶劑裡加入某中溶質,當溶質還能繼續溶解時,所得到的溶液叫做這種溶質的不飽和溶液。
考點牢記:飽和溶液與不飽和溶液中“一定溫度”和“一定量溶劑”這兩個前提條件必須考慮到。也就是說飽和溶液與不飽和溶液是在特定的情況下定義的,條件改變時,溶液的飽和狀态也要發生變化,即飽和溶液與不飽和溶液在一定條件下可以進行相互轉化。
飽和溶液與不飽和溶液的相互轉化:
如圖所示,氫氧化鈣和氣體物質除外。
氫氧化鈣溶解的特殊性,降溫得到不飽和溶液,升溫得到飽和溶液。
拓展:飽和溶液是一定條件下某物質的飽和溶液,但對于其他的物質就不一定是飽和溶液了。例如:60℃時的一杯硝酸鉀飽和溶液,再加入硝酸鉀不能繼續溶解,但是加入食鹽後食鹽卻可以溶解,即此時是60℃的硝酸鉀飽和溶液,但卻不一定是食鹽的飽和溶液。
9、溶解性
定義:一種物質(溶質)溶解在另一種物質(溶劑)裡的能力稱為溶解性。
影響因素:溶解性大小與溶質、溶劑的性質(内因)有關,與溫度、壓強(外因)有關。
表示方法:物質溶解性大小一般用易容、可溶、微溶、難溶來描述。
10、溶解度
(1)固體的溶解度:在一定溫度下,某固态物質在100g溶劑裡達到飽和狀态時所溶解的質量,叫做這種物質在這種溶劑裡的溶解度。(如果不指名溶劑,通常所說的溶解度是物質在水中的溶解度。)
考點牢記:①條件:在一定溫度下;②标準:在100g溶劑裡;③“飽和”是指溶解溶質的最大量;④飽和狀态時溶解的“溶質的質量”。
(2)溶解度與溶解性的關系
習慣上把“難溶”稱為不溶,但是絕對不溶的物質是沒有的,NaCl屬于易溶物質,氫氧化鈣屬于微溶物質,碳酸鈣屬于難溶物質。
(3)氣體物質的溶解度
定義:指該氣體在壓強為101kPa,一定溫度時,溶解在1體積水中達到飽和狀态時的氣體體積。
影響因素:氣體、水的性質(内因),溫度、壓強(外因)。
11、固體物質溶解度的表示方法
(1)列表法
(2)曲線法
氯化鈉、硝酸鉀溶解度比較
常見物質溶解度曲線圖比較
(3)溶解度曲線的意義
①表示某物質在不同的溫度下的溶解度或溶解度随溫度的變化情況;②曲線上的每一點表示該溶質在某溫度下的溶解度,溶液必然是飽和溶液;③兩條曲線的交點表示兩種溶質在同一溫度下具有相同的溶解度。
(4)溶解度曲線的變化規律
分為三類:陡升型(硝酸鉀)、緩升型(氯化鈉)、下降型(氫氧化鈣)。
12、結晶方法
結晶的定義:熱的溶液冷卻後,已經溶解在溶液中的溶質從溶液中以晶體形式析出,這一過程叫做結晶。
結晶的方法:①蒸發溶液結晶,一般适用于溶解度受溫度影響不大的固體物質。(例如:海水中提取食鹽)②冷卻熱飽和溶液結晶,一般适用于溶解度受溫度影響變化較大的固體物質。(例如:硝酸鉀的結晶)
晶體過濾的最佳時機:①冷卻後過濾;②趁熱過濾。
13、溶液的分類
根據溶液中含溶質的多少,分為:濃溶液、稀溶液
根據能否繼續溶解溶質,分為:飽和溶液、不飽和溶液
濃溶液、稀溶液、飽和溶液、不飽和溶液的關系圖
轉化圖
特例熟記:有濃度之分,沒有飽和、不飽和之分的溶液有酒精、硫酸等,可以與水以任意比例互溶。
14、結晶與結晶水合物
飽和溶液通過蒸發溶劑或降溫冷卻能析出一部分晶體。有些晶體不帶結晶水,有些晶體帶有結晶水。最常見的“三礬”(膽礬、綠礬、明礬)屬于結晶水合物。
無水硫酸銅,極易吸收水分,由白色變為藍色,所以常用無水硫酸銅檢驗産物中是否含有水。
明礬常用作水廠處理污水的凝聚劑。
15、溶質的質量分數
定義:溶液中溶質的質量與溶液質量之比叫做溶質的質量分數。
表達式:
配置一定質量分數的溶液的實驗步驟:
①計算;②稱量;③量取;④溶解;⑤貯存、貼标簽(涉及到天平、量筒等化學儀器的使用和實驗誤差分析)
有關溶液稀釋和濃縮的問題:
計算關鍵:溶液稀釋前後(濃縮前後)溶質的質量保持不變,根據溶質質量分數計算公式變形即可得到溶質質量計算公式,據此列方程求解即可。
附化學資料《溶液習題1、2、3》:
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