内容正文:
专题二 溶解度及其应用
一、坐标曲线型
如图是甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线,请回答下列相关问题。
例1题图
考查点1 溶解度大小的判断及比较
【解题关键点】①溶解度的值带单位。②比较溶解度大小时,必须指明温度。③两曲线交点表示两种物质在某一温度下有相同的溶解度。
(1)t2℃时,甲物质的溶解度是 。
(2)t2℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度大小关系为 。
(3)t1℃时,100 g水中最多能溶解丙物质 g,a点表示的含义是 。
(4)甲、乙两种物质的溶解度均随温度的升高而增大,其中 的溶解度受温度影响变化较大。
考查点2 饱和溶液与不饱和溶液的判断及转化
【解题关键点】①曲线上的点:某温度下某物质的饱和溶液;曲线上方的点:某温度下某溶液中有晶体析出;曲线下方的点:某温度下某物质的不饱和溶液。②将水的质量按比例关系转化为100 g,溶质质量按同比例转化,比较转化后的溶质质量与该温度下的溶解度。③将100 g水与所给水的质量进行对比,得到一个比例关系,将该温度下溶解度以该比例关系进行转化,然后比较。
(5)c点表示t2℃时乙物质的 (选填“饱和”或“不饱和”,下同)溶液,b点表示t2℃时乙物质的 溶液。
(6)t2℃时,将30 g甲加入到50 g水中,充分搅拌后所得溶液是甲的 溶液。
(7)欲使丙的不饱和溶液变为饱和溶液,可采取
(写一种)的方法。欲使t2℃时甲的不饱和溶液变为饱和溶液,可采取 (写一种)的方法。
(8)t1℃时,若丙溶液中溶质和溶剂的质量比为1:4,则该溶液为 溶液。
考查点3 根据溶解度曲线的升降情况判断提纯方法
【解题关键点】①陡升型(如甲),可采用降温结晶或冷却热饱和溶液的方法。②缓升型(如乙),可采用蒸发结晶的方法。③下降型(如丙),可采用升温结晶的方法。
(9)当甲中含有少量的乙时,可采用 的方法提纯甲物质。
(10)当乙中含有少量的甲时,可采用 的方法提纯乙物质。
(11)当丙中含有少量的甲时,可采用 的方法提纯丙物质。
考查点4 溶液、溶剂、溶质质量(分数)的计算与比较
【解题关键点】
溶质质量分数=×100%=
×100%
一定温度下饱和溶液的溶质质量分数=
×100%
(12)t2℃时,将30 g甲加入到50 g水中,此时溶液的质量是 ,溶质与溶剂的质量比是 ,溶质质量分数为 (精确到0.1%)。
(13)t2℃时,要配制等质量的甲、乙、丙的饱和溶液,所需水的质量的大小关系为 。
(14)将甲的饱和溶液从t1℃升温到t2℃,溶质质量分数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(15)将等质量的甲、乙的饱和溶液从t2℃降温到t1℃,析出晶体较多的是 。
(16)将t2℃三种物质的饱和溶液恒温蒸发等量水后,析出晶体质量的大小关系为 。
考查点5 温度改变时溶液中各种量的变化
(17)将t2℃时等质量的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温到t1℃,溶液质量的大小关系为 ,溶剂质量的大小关系为 ,析出晶体质量的大小关系为 ,所得溶液中溶质质量分数由大到小的顺序为 。
1.[2023宜宾]晾晒海水制盐在我国有着悠久的历史,利用该工艺可得到氯化钠和氯化镁等物质。氯化钠和氯化镁的溶解度曲线如图,下列说法正确的是()
第1题图
A.海水晒盐利用了蒸发结晶的方法获得晶体
B.氯化钠的溶解度受温度影响较大
C.t ℃时,氯化镁饱和溶液中溶质质量分数为70%
D.采用降温结晶的方法可除去氯化钠饱和溶液中少量的氯化镁杂质
2.[2023重庆A]如图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线。请回答以下问题:
第2题图
(1)t2℃时,将40 g A加入50 g水中充分溶解,所得溶液溶质与溶剂的质量比为 。
(2)t2℃时,Q点代表 (填字母,下同)物质的溶液处于不饱和状态。
(3)在0~t2 ℃之间, 两种物质不能配成相同质量分数的饱和溶液。
(4)t1℃时,将等质量的A、B、C饱和溶液同时降低相同温度后,A、B、C溶液中溶剂质量的大小关系是 。
3.[2022黔西南州,9]如图为甲、乙、丙三种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线。
第3题图
(1)t3℃时,甲、乙、丙三种物质溶解度由小到大的顺序是 。
(2)t2℃时,甲和丙的饱和溶液的溶质质量分数关系是 。
(3)P点对应的混合物,甲、乙、丙中处于不饱和状态的是 。
二、表格型
如表是NaCl、KNO3在不同温度时的溶解度,根据数据回答下列问题:
温度/℃
10
20
30
40
50
60
溶解
度/g
NaCl
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
KNO3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
考查点1 判断某种物质在一定条件下的溶解度
(1)30 ℃时NaCl的溶解度是 ,50 ℃时KNO3的溶解度是 。
考查点2 判断物质的溶解度随温度变化的趋势
(2)两种物质中,溶解度受温度影响变化较大的是 。
考查点3 判断饱和溶液及溶质质量分数的计算
(3)20 ℃时,NaCl和KNO3固体各35 g分别加入两只盛有100 g水的烧杯中,能形成饱和溶液的是 。
(4)60 ℃时,向105 g KNO3的饱和溶液中加入95 g水后,溶液中溶质质量分数为 。
考查点4 两种物质溶解度相等的温度范围
【解题关键点】通过对比两种物质在相同温度时的溶解度大小来确定。
(5)由表格分析可得,NaCl和KNO3具有相同的溶解度的最小温度范围是 。
1.[2022常州]下表是两种硫酸盐在不同温度时的溶解度,下列说法正确的是()
温度/℃
溶解度/g
硫酸钠
硫酸铈
0
4.9
24.1
10
9.1
20.0
20
19.5
17.2
30
40.8
14.0
40
48.8
10.0
50
46.2
8.9
60
45.3
8.3
70
44.3
7.1
80
43.7
6.0
A.随着温度升高,物质的溶解度只可能不断增大或不断减小
B.在0~80 ℃之间的任何温度下,硫酸钠和硫酸铈的溶解度均不相等
C.某温度下,向等质量水中分别加入等质量硫酸钠和硫酸铈,充分溶解后,前者的溶质质量分数可能大于、等于或小于后者
D.将100 g 30 ℃时的饱和硫酸铈溶液加热到40 ℃(加热过程中水的蒸发忽略不计),从溶液中可析出4 g硫酸铈晶体
2.[2023武汉]化学兴趣小组的同学探究碳酸氢钠、氯化钾、氯化钠和氯化铵的溶解性时,查阅资料如下:
表1 物质在不同温度时的溶解度
温度/℃
0
10
20
30
溶解
度/g
NaHCO3
6.9
8.2
9.6
11.1
KCl
27.6
31.0
34.0
37.0
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
NH4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
表2 溶解度的相对大小(20 ℃)
溶解度/g
一般称为
<0.01
难溶
0.01~1
微溶
1~10
可溶
>10
易溶
回答下列问题:
(1)10 ℃时,NaCl的溶解度为 。
(2)根据20 ℃时上述四种物质的溶解度,判断其中属于“可溶”的物质是 。
(3)将30 ℃时上述四种物质的饱和溶液各a g分别降温到0 ℃,析出固体质量最大的物质是 。
(4)20 ℃时,将氯化钠和氯化铵各m g分别放入两只烧杯中,再分别加入n g水,充分搅拌,下列说法正确的是 (填字母)。
A.若两只烧杯中均无固体剩余,则所得氯化铵溶液一定是不饱和溶液
B.若两只烧杯中均有固体剩余,则所得溶液中溶质的质量分数:氯化铵>氯化钠
C.若m≤0.36n,则所得溶液中溶质的质量分数:氯化铵=氯化钠
D.若所得溶液中只有一种是饱和溶液,则0.36n≤m≤0.372n
三、综合型
1.[2023本溪]下表是氯化钠和氯化钾的部分溶解度数据,回答下列问题。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
溶解
度/g
氯化钠
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
氯化钾
27.6
31.0
34.0
37.0
40.0
42.6
45.5
(1)30 ℃时,氯化钠的溶解度是 g。
(2)分析表中数据可知,溶解度受温度影响较大的物质是 。
(3)某同学用氯化钾进行了如图所示实验(实验过程中水分损失忽略不计)。
第1题图
①A~D中为饱和溶液的是 (填字母)。
②D中析出晶体的质量是 g。
2.[2022贵阳,10]水是生命之源,是人类生产、生活中不可缺少的重要物质。
(1)生活中使用活性炭净化水,利用了活性炭的 性。
(2)化学实验室中经常用到水,如溶液的配制。配制50 g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为3 g,需要水的质量为 g。
(3)水常用作物质溶解的溶剂。
第2题图
①KNO3与NaCl在水中的溶解度曲线如图1所示,20 ℃时,NaCl的溶解度为 g。
②KNO3中混有少量NaCl,提纯KNO3可采用的方法是 。
③10 ℃时,将等质量的KNO3、NaCl固体,分别加入到盛有100 g水的两个烧杯中,搅拌,充分溶解,现象如图2所示。烧杯中一定是饱和溶液的是 (选填“KNO3”或“NaCl”)溶液。
④Ca( OH )2溶解度曲线如图3所示,将A点对应的Ca( OH )2溶液溶质质量分数增大,采取的方法是
。
参考答案
一、坐标曲线型
例1 (1)50 g (2)甲>乙>丙 (3)20 t1℃时,甲、丙两种物质的溶解度相等,均为20 g (4)甲 (5)饱和 不饱和 (6)饱和 (7)升高温度(或增加溶质或恒温蒸发溶剂)
恒温蒸发溶剂(或增加溶质) (8)饱和 (9)降温结晶(或冷却热饱和溶液) (10)蒸发结晶 (11)升温结晶
(12)75 g 1:2 33.3% (13)丙>乙>甲 (14)不变 (15)甲 (16)甲>乙>丙 (17)丙>乙>甲 丙>乙>甲
甲>乙>丙 乙>甲>丙
即时训练
1.A 【解析】A.氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,所以海水晒盐利用了蒸发结晶的方法获得晶体,故正确。B.通过分析溶解度曲线可知,氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,故错误。C.t ℃时,氯化镁的溶解度是70 g,所以氯化镁饱和溶液中溶质质量分数为×100%≠70%,故错误。D.氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,氯化镁的溶解度受温度变化影响较大,所以采用蒸发结晶的方法可除去氯化钠饱和溶液中少量的氯化镁杂质,故错误。
2.(1)3:5 (2)A (3)A、B (4)A<B=C
【解析】(1)由图可知,t2℃时,A的溶解度为60 g,则t2℃时,将40 g A加入50 g水中充分溶解,最多能溶解30 g A,所得溶液溶质与溶剂的质量比为30 g:50 g=3:5。(2)t2 ℃时,Q点在A曲线的下方,所以Q点代表A物质的溶液处于不饱和状态。(3)在0~t2 ℃之间,A、B曲线没有交点,即该温度范围内,A、B的溶解度不可能相等,则在该温度范围内,两种物质不能配成相同质量分数的饱和溶液。(4)t1℃时,三种物质的溶解度大小关系是A>B=C,则等质量的A、B、C饱和溶液中所含溶剂的质量关系是A<B=C;t1℃时,将等质量的A、B、C饱和溶液同时降低相同温度后,溶剂的质量不变,则A、B、C溶液中溶剂质量的大小关系是A<B=C。
3.(1)丙<甲<乙 (2)相等 (3)乙
二、表格型
例2 (1)36.3 g 85.5 g (2)KNO3 (3)KNO3
(4)27.5% (5)20~30 ℃
即时训练
1.C 【解析】A.由硫酸钠、硫酸铈在不同温度时的溶解度可知,随着温度升高,物质的溶解度可能不断增大或不断减小,也可能先增大后减小,故错误。B.10 ℃时硫酸钠的溶解度小于硫酸铈的溶解度,20 ℃时硫酸钠的溶解度大于硫酸铈的溶解度,则在10~20 ℃温度范围内,两者的溶解度存在相等的情况,故错误。C.硫酸钠和硫酸铈的溶解度可能相等,可能是硫酸钠的溶解度大于硫酸铈的溶解度,也可能是硫酸钠的溶解度小于硫酸铈的溶解度,某温度下,向等质量水中分别加入等质量硫酸钠和硫酸铈,充分溶解后,前者的溶质质量分数可能大于、等于或小于后者,故正确。D.30 ℃时硫酸铈的溶解度为14.0 g,40 ℃时硫酸铈的溶解度为10.0 g,100 g 30 ℃时的饱和硫酸铈溶液中硫酸铈的质量小于14 g,则加热到40 ℃时析出硫酸铈晶体的质量小于4 g,故错误。
2.(1)35.8 g (2)NaHCO3 (3)NH4Cl (4)ABC
【解析】(1)由物质在不同温度时的溶解度表可知,10 ℃时,NaCl的溶解度为35.8 g。(2)由溶解度的相对大小(20 ℃)表可知,20 ℃时溶解度在1~10 g之间的为可溶物质,根据20 ℃时四种物质的溶解度,其中属于“可溶”的物质是NaHCO3。(3)由物质在不同温度时的溶解度表可知,四种物质中NH4Cl的溶解度受温度影响变化最大,将30 ℃时四种物质的饱和溶液各a g分别降温到0 ℃,析出固体质量最大的物质是NH4Cl。(4)20 ℃时,NaCl和NH4Cl的溶解度分别为36.0 g、37.2 g,即20 ℃时,NaCl的溶解度小于NH4Cl的溶解度。20 ℃时,将氯化钠和氯化铵各m g分别放入两只烧杯中,再分别加入n g水,充分搅拌。A.若两只烧杯中均无固体剩余,由于20 ℃时,NaCl的溶解度小于NH4Cl的溶解度,则所得氯化铵溶液一定是不饱和溶液,故正确。B.若两只烧杯中均有固体剩余,所得溶液均为该温度下的饱和溶液,由于20 ℃时,NaCl的溶解度小于NH4Cl的溶解度,则所得溶液中溶质的质量分数:氯化铵>氯化钠,故正确。C.20 ℃时,氯化钠的溶解度为36.0 g,则其饱和溶液中有=,m=0.36n,若m≤0.36n,即形成的是该温度下氯化钠的恰好饱和或不饱和溶液,由于20 ℃时氯化钠的溶解度小于氯化铵的溶解度,此时形成的氯化铵溶液为不饱和溶液,因为两种溶液中溶质和溶剂的质量均相等,则所得溶液中溶质的质量分数:氯化铵=氯化钠,故正确。D.若所得溶液中只有一种是饱和溶液,一定为氯化钠,20 ℃时氯化铵的溶解度为37.2 g,则其饱和溶液中有=,m=0.372n,则0.36n≤m<0.372n,不能等于0.372n,否则该温度下氯化铵也为饱和溶液,故错误。
三、综合型
1.(1)36.3 (2)氯化钾 (3)①BCD ②4.5
【解析】(3)①20 ℃时,氯化钾的溶解度是34.0 g,50 g水中溶解17 g氯化钾恰好饱和,结合图分析可知,A是不饱和溶液;B是饱和溶液;40 ℃时,氯化钾的溶解度是40.0 g,50 g水中溶解20 g氯化钾恰好饱和,所以C是饱和溶液;10 ℃时,氯化钾的溶解度是31.0 g,C~D过程中析出固体,D是饱和溶液。A~D中为饱和溶液的是BCD。②10 ℃时,50 g水中最多能溶解15.5 g氯化钾,则D中析出晶体的质量是20 g-15.5 g=4.5 g。
2.(1)吸附 (2)47 (3)①36.0 ②降温结晶(或冷却热饱和溶液) ③KNO3 ④降低温度到50 ℃以下后增加溶质或蒸发溶剂
【解析】(1)生活中使用活性炭净化水,利用了活性炭的吸附性。(2)配制50 g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为3 g,需要水的质量为50 g-3 g=47 g。(3)①由图1可知,20 ℃时,NaCl的溶解度为36.0 g。②KNO3的溶解度受温度影响变化较大,NaCl的溶解度受温度影响变化较小,KNO3中混有少量NaCl,提纯KNO3可采用的方法是降温结晶或冷却热饱和溶液。③10 ℃时,NaCl的溶解度大于KNO3的溶解度,图2中,将等质量的KNO3、NaCl固体,分别加入到盛有100 g水的两个烧杯中,搅拌,充分溶解,左侧烧杯中有固体剩余,烧杯中一定是饱和溶液,烧杯中是硝酸钾溶液,右侧烧杯中固体全部溶解,烧杯中是氯化钠溶液,可能是恰好饱和溶液,也可能是不饱和溶液。④将A点对应的Ca(OH)2溶液溶质质量分数增大,可以增加溶质质量或减少溶剂质量,A点是氢氧化钙的饱和溶液,由于氢氧化钙溶解度随温度降低而升高,故可以降低温度到50 ℃以下后增加溶质或蒸发溶剂。
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