首先來看幾個重要的定義:
由一種或一種以上的物質分散到另一種物質中所形成的均一而穩定的混合物,叫做溶液。能溶解其他物質的物質叫做溶劑,被溶解的物質叫做溶質。溶液是由溶劑和溶質組成的。溶液的特點就是均一、穩定。
在一定溫度下,一定量的溶劑裡,不能再溶解某溶質的溶液,叫做這種溶質的飽和溶液;還能繼續溶解某溶質的溶液,叫做這種溶質的不飽和溶液。
(1)在一定溫度下,某固态物質在100g溶劑中達到飽和狀态時所溶解的質量,叫做這種物質在這種溶劑中的溶解度。
(2)正确理解溶解度概念的四要素:
①條件:在一定溫度下影響固體物質溶解度的内因是溶質和溶劑的性質,而外因就是溫度。如果溫度改變,則固體物質的溶解度也會改變,因此隻有在指明溫度時,溶解度才有意義
②标準:在100g溶劑裡需強調和注意的是:此處100g是溶劑的質量,而不是溶液的質量。規定100g溶劑,隻是統一标準,溶解度是定量衡量物質溶解性的大小,與溶劑量的多少無關
③狀态:達到飽和狀态比較溶解度的大小是比較同一條件下某種物質溶解能力大小的方法,隻有達到該條件下溶解的最大值,才可稱其為溶解度,因此必須要求“達到飽和狀态”。
④單位:溶解度是所溶解溶質的質量,常用單位為克(g)。
有關溶解度真題
1、如圖是KNO3和NaCl的溶解度曲線。試回答下列問題:
(1)交點A表示的一條意義是___.
(2)在t1℃時,将足量KNO3溶解在100g水中恰好形成飽和溶液,該溶液的溶質質量分數為___,再将該溶液升溫至t2℃(溶劑不蒸發),升溫後溶液濃度___(填“變大”“變小”“不變”之一).
(3)當KNO3中含有少量NaCl時,可采用降溫結晶的方法提純KNO3,請說明提純的原理___.
分析:
根據題目信息和溶解度曲線可知:硝酸鉀、氯化鈉兩種固體物質的溶解度,都是随溫度升高而增大,而硝酸鉀的溶解度随溫度的升高變化比氯化鈉大;交點A表示的一條意義是:t2℃時,KNO3和NaCl的溶解度相等;在t1℃時,将足量KNO3溶解在100g水中恰好形成飽和溶液,該溶液的溶質質量分數=25/125×100%=20%,再将該溶液升溫至t2℃(溶劑不蒸發),升溫後溶液濃度不變,因為升溫後溶液中的溶質和溶劑都沒有變.當KNO3中含有少量NaCl時,可采用降溫結晶的方法提純KNO3,原因是:KNO3的溶解度随溫度降低明顯減小,NaCl的溶解度随溫度變化不大,所以,KNO3在降溫時大量析出晶體,而NaCl基本不析出晶體.
解答:
(1)交點A表示的一條意義是:t2℃時,KNO3和NaCl的溶解度相等;故答案為:t2℃時,KNO3和NaCl的溶解度相等。
(2)在t1℃時,将足量KNO3溶解在100g水中恰好形成飽和溶液,該溶液的溶質質量分數=25g125g×100%=20%,再将該溶液升溫至t2℃(溶劑不蒸發),升溫後溶液濃度不變,因為升溫後溶液中的溶質和溶劑都沒有變;故答案為:20%;不變
(3)當KNO3中含有少量NaCl時,可采用降溫結晶的方法提純KNO3,原因是:KNO3的溶解度随溫度降低明顯減小,NaCl的溶解度随溫度變化不大,所以,KNO3在降溫時大量析出晶體,而NaCl基本不析出晶體;故答案為:KNO3的溶解度随溫度降低明顯減小,NaCl的溶解度随溫度變化不大,所以,KNO3在降溫時大量析出晶體,而NaCl基本不析出晶體.
2、根據如圖①的甲、乙溶解度曲線和如圖②的實驗現象,回答下列問題:
(1)如圖①中,甲物質的四種溶液狀态“a、b、c、d”中,處于不飽和狀态的是___.(填寫字母編号).
(2)在某溫度範圍内,将等質量的甲、乙兩種固體物質溶解在水中,所得現象如圖②所示,則兩種溶液中溶質的質量分數甲___(填“>”或“<”)乙,實驗時控制的溫度t範圍是
___<t<___.
分析:
根據題目信息和溶解度曲線可知:甲、乙兩種固體物質的溶解度,都是随溫度升高而增大,而甲的溶解度随溫度的升高變化比乙大;如圖①中,甲物質的四種溶液狀态“a、b、c、d”中,處于不飽和狀态的是b,線下點表示不飽和溶液;在某溫度範圍内,将等質量的甲、乙兩種固體物質溶解在水中,所得現象如圖②所示,則兩種溶液中溶質的質量分數甲小于乙,實驗時控制的溫度t範圍是0℃<t<20℃.
解答:
(1)如圖①中,甲物質的四種溶液狀态“a、b、c、d”中,處于不飽和狀态的是b,線下點表示不飽和溶液;故答案為:b;
(2)在某溫度範圍内,将等質量的甲、乙兩種固體物質溶解在水中,所得現象如圖②所示,則兩種溶液中溶質的質量分數甲小于乙,實驗時控制的溫度t範圍是0℃<t<20℃;故答案為:<;0℃;20℃。
3、下圖是A、B、C三種固體物質的溶解度曲線圖。請結合圖示
回答下列問題:
(1)t2℃時,A、B、C三種物質的溶解度大小關系是____________;
(2)t3℃時,将30gA物質加入到50g水中,充分溶解後,所得溶液是_______(填“飽和”或“不飽和”)溶液;
(3)室溫下,将盛有A的飽和溶液的試管放入盛水的燒杯中,再向燒杯内的水中加入一定量的NH4NO3并攪拌,試管内可能觀察到的現象是__________;
(4)将t1℃時A和C的飽和溶液同時升高一定溫度後,所得溶液中溶質的質量分數的大小關系是__________.
分析:
本題主要考查溶解度曲線,解答本題要求能掌握以下知識:①點,溶解度曲線上的每個點表示的是某溫度下某種物質的溶解度.②線,溶解度曲線表示某物質在不同溫度下的溶解度或溶解度随溫度的變化情況.曲線的坡度越大,說明溶解度受溫度影響越大;反之,說明受溫度影響較小.③面,對于曲線下部面積上的任何點,依其數據配制的溶液為對應溫度時的不飽和溶液;曲線上部面積上的點,依其數據配制的溶液為對應溫度時的飽和溶液,且溶質有剩餘.④交點,兩條溶解度曲線的交點表示該點所示的溫度下,兩物質的溶解度是相同的;并且,此時兩種物質飽和溶液的溶質質量分數也相同的.
解答:
(1)根據溶解度曲線可知,t2℃時A和B的曲線相交,兩者的溶解度相等且大于C的溶解度.
(2)t3℃時,A的溶解度為80g,則在該溫度下,50g水中最多溶解40gA物質,将30gA物質加入到50g水中,所得溶液為不飽和溶液.
(3)硝酸铵溶于水時吸收熱量,使A物質的溶解度減小,有晶體析出.
(4)升高溫度時,C物質的溶解度減小,有晶體析出,溶質質量分數減小,A物質的溶解度增大,溶液變為不飽和溶液,但溶質質量分數不變,故所得溶液的溶質質量分數A大于C.
故答案為:(1)A=B>C;(2)不飽;(3)有晶體析出;(4)A>C.
4、以飽和NaCl溶液和飽和NH4HCO3溶液為原料制備NaHCO3的原理為:NaCl NH4HCO3=NaHCO3↓ NH4Cl
已知:碳酸氫铵在40℃受熱易分解。
回答下列問題:
(1)該反應中的四種物質溶解度曲線如圖所示:
①35℃時,比較A、B溶解度的大小:A B。(填“>”或“<”)
②圖中表示碳酸氫鈉溶解度曲線的是 。(填“A”或“B”)
(2)為探究NaHCO3析出的最佳條件,完成了以下幾組實驗:
①實驗c和d的目的是 。
②表格中X的數值可能為 。
A.85.8
B.86.8
C.92.1
D.93.1
③在相同反應時間,40℃時碳酸氫鈉的産率比35℃時低的原因是 。
解題方法提示:
(1)①根據35℃時,A、B溶解度的位置關系,進行分析解答;
②根據題意,制備NaHCO3的原理為:NaCl NH4HCO3═NaHCO3↓ NH4Cl,碳酸氫鈉容易析出結晶形成沉澱,進行分析解答;
(2)①實驗c、d的反應溫度相同,而反應時間不同,進行分析解答;
②由實驗a、c、e可得:當反應時間相同,反應溫度上升的過程中,産率是先上升再下降,進行分析解答;
③由題意,NH4HCO3在40℃受熱易分解,進行分析解答。
解答:
答案:(1)①>;②B;(2)①探究相同反應溫度時,反應時間對産物産率的影響;②C;③在40℃時NH4HCO3受熱容易分解,導緻反應物減少。
(1)①觀察圖中 35℃時物質A的溶解度曲線在物質B的上方,35℃時,A的溶解度大于B的溶解度;
②由題意可知,碳酸氫鈉容易析出結晶形成沉澱,由圖象可知溶解度 A>B,因此B為碳酸氫鈉;
(2)①實驗c、d的反應溫度相同,而反應時間不同,因此是探究反應時間對産物産率的影響;
②由實驗a、c、e可得:當反應時間相同,反應溫度上升的過程中,産率是先上升再下降(下降是因為碳酸氫铵在 40℃時易分解)。因此實驗 b、d、f 産率也應符合這一規律,因此X應大于86.8而小于92.5,C符合要求;
③由題意可得,在40℃時NH4HCO3受熱容易分解,導緻反應物減少。
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