内容正文:
溶解度及溶解度曲线的应用
[考点突破]
1.溶解度
固体
的溶
解度
概念:在一定温度下,某固体物质在100 g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在该溶剂里的溶解度,其单位为“g”
公式:S=×100 g
影响因素:①溶剂的影响:如NaCl易溶于水不溶于汽油。②温度的影响:升高温度,大多数固体物质的溶解度增大,少数物质却相反,如Ca(OH)2;温度对NaCl的溶解度影响不大
气体
的溶
解度
概念:通常指该气体(其压强为101 kPa)在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积,常记为1∶x。如NH3、HCl、SO2、CO2等气体常温时的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1
影响因素:气体溶解度的大小与温度和压强有关,温度升高,溶解度减小;压强增大,溶解度增大
2.溶解度的表示方法
(1)列表法
硝酸钾在不同温度时的溶解度:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
溶解度/g
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
169
202
246
(2)曲线法
3.溶解度与结晶方法
(1)对于大多数固体物质,溶解度随温度升高而增大,如KNO3,应采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法结晶。
(2)对于溶解度随温度变化不大的固体物质,如NaCl,应采取蒸发结晶的方法结晶。
(3)若KNO3溶液中混有NaCl,结晶方法是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,从而得到较纯净的KNO3固体。
(4)若NaCl溶液中混有KNO3,结晶方法是:蒸发浓缩至有较多固体析出时趁热过滤,从而得到较纯净的NaCl固体。
[典题应用]
[例] 以废旧铅酸蓄电池的含铅废料(主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4)和稀H2SO4为原料制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其主要流程如下:
PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)===NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如图所示。结合图示溶解度曲线,简述由粗品PbO得到高纯PbO的操作: ____________ 。
解析:根据图像可知35% NaOH溶液的溶解度受温度影响较大,超过110 ℃随温度升高而降低,因此由粗品PbO得到高纯PbO的操作为将粗PbO溶解在一定量35% NaOH溶液中,加热至110 ℃,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体。
答案:在35% NaOH溶液中,加热至110 ℃,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体
[对点集训]
1.高氯酸钾(KClO4)可作为火箭推进剂,下表是高氯酸钾在不同温度的溶解度。下列说法正确的是( )
温度/℃
20
40
60
80
溶解度/g
1.68
3.73
7.3
13.4
A.20 ℃时高氯酸钾的溶解度为1.68
B.40 ℃时,将4 g高氯酸钾溶于100 g水中可得到104 g溶液
C.80 ℃的高氯酸钾饱和溶液冷却至40 ℃有结晶现象
D.高氯酸钾的溶解度随温度升高而减小
解析:C [溶解度的单位是克,20 ℃时高氯酸钾的溶解度为1.68 g,A错误;40 ℃时,高氯酸钾的溶解度为3.73 g,40 ℃时,将4 g高氯酸钾溶于100 g水,最多只能溶解3.73 g,不能得到104 g溶液,B错误;高氯酸钾在不同温度时的溶解度,高氯酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,80 ℃的高氯酸钾饱和溶液冷却至40 ℃,有晶体析出,有结晶现象,C正确,D错误。]
2.以硼镁矿(2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:
已知:表一:不同温度下H3BO3的溶解度
温度(℃)
20
40
60
100
溶解度(g)
5.0
8.7
14.8
40.2
表二:不同物质沉淀完全时的pH
物质
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
pH
3.2
5.2
9.7
12.4
(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出,应采取的措施为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“浸取”后,采用“热过滤”的目的为_____________________________