内容正文:
第5节 物质的溶解
知识点1 物质的溶解性
1.溶解性的概念
溶解性是指一种物质(溶质)溶解在另一种物质(溶剂)中的能力。一般情况下,在一定温度下,在一定量的溶剂里溶质溶解的能力是__有限的__。大多数固体物质,随着温度的升高,溶解能力逐渐增强;常见的固体物质中,氢氧化钙随着温度的升高,溶解能力__减弱__。
2.影响固体物质溶解性的因素
影响固体物质溶解性的因素有:__溶质__的性质、__溶剂__的性质和温度等。
(1)不同的物质在同一溶剂中的溶解性不同(物质的溶解性与溶质本身的性质有关)。
(2)同一种物质在不同的溶剂中的溶解性不同(物质的溶解性与溶剂的性质有关)。
(3)同一种物质在同一溶剂中的溶解性与__温度__有关。
3.物质溶解时的吸热放热现象
有的物质溶解时,会放出热量,使溶液温度升高,如氢氧化钠、浓硫酸等;有的物质溶解时,会吸收热量,使溶液温度降低,如硝酸铵等;也有许多物质溶解时,溶液的温度没有明显变化,如氯化钠等。
知识点2 饱和溶液和不饱和溶液
1.概念
在一定温度下,在一定量的__溶剂__里,不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的__饱和__溶液。还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的__不饱和__溶液。
说明 ①必须要指明“一定温度”“一定量的溶剂”,因为溶液是否饱和不仅与温度有关,也与溶剂的量有关。②必须指明是何种溶质的饱和溶液或不饱和溶液。例如在一定条件下,某溶液不能再继续溶解硝酸钾但可继续溶解氯化钠,此时的溶液对硝酸钾来说是饱和溶液,但对氯化钠来说就是不饱和溶液。
2.饱和溶液和不饱和溶液的判断
在不改变温度等其他条件的情况下,往溶液中继续加入该溶质,看能否继续溶解。如果能,则原溶液是该溶质的不饱和溶液;如果不能继续溶解,则原溶液是该溶质的饱和溶液。
说明 一定温度下,大多数物质在一定量的溶剂中都能形成其饱和溶液,而酒精能与水以任意比例混溶,所以不存在酒精饱和溶液。
3.饱和溶液和不饱和溶液的相互转化
(1)一般情况下,对于大多数固体物质来说有以下转化关系:
饱和溶液不饱和溶液
(2)特殊情况,对于少部分物质(如氢氧化钙)来说,有以下转化关系:
饱和溶液不饱和溶液
4.浓溶液和稀溶液
(1)为了粗略地表示溶液中溶质含量的多少,常把溶液分为浓溶液和稀溶液。在一定量溶液中含溶质的量相对较多的是__浓__溶液,含溶质的量相对较少的是__稀__溶液。
(2)溶液的浓稀与溶液是否饱和没有必然的联系。它们之间的关系是:浓溶液不一定是饱和溶液,稀溶液不一定是不饱和溶液;在一定温度下,同种溶质、同种溶剂的饱和溶液一定比不饱和溶液浓。
知识点3 物质的溶解度
1.固体物质的溶解度
溶解度
定义
在一定温度下,某物质在__100克__溶剂里达到__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;若不指明溶剂,通常所说的溶解度是指物质在水中的溶解度。
溶解度“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,外因是__温度__。(2)标准:__100克__溶剂。此处100克是指溶剂质量,不能误认为是溶液质量。(3)状态:在一定量溶剂中(100克)达到饱和(溶解最大限度)。(4)单位:以__克__为单位,因为溶解度实质上是溶质的质量。严格地说应该是克/100克(溶剂)。
溶
解
度
含
义
(1)已知某物质在一定温度下的溶解度,其含义是指该物质在此温度下,在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量。(2)通过溶解度可得:溶质、溶剂和饱和溶液三者质量之比为溶解度∶100克∶(100克+溶解度)。
2.溶解度和溶解性的关系
溶解性是物质的一种物理性质。溶解度是衡量某种物质在某种溶剂里溶解性大小的尺度,是溶解性的定量表示方法,是在一定的温度、压强下,在一定量的溶剂里制成饱和溶液时所溶解的溶质的质量。溶解度大小与溶解性的关系如下表所示。
溶解度/克(20 ℃)
<0.01
0.01~1
1~10
>10
溶解性分类
难溶
微溶
可溶
易溶
举例
碳酸钙
氢氧化钙
氯酸钾
硝酸钾、氯化钠
说明 ①习惯上把“难溶”称为“不溶”,但是绝对不溶的物质是没有的。
②熟记:氯化钠属易溶物质,氢氧化钙属微溶物质,碳酸钙(石灰石)属难溶物质。
3.影响固体物质溶解度的因素
(1)内因:溶质和溶剂的性质。
(2)外因:温度。大多数固体物质的溶解度随温度的升高而__增大__,如硝酸钾;少数固体物质的溶解度受温度影响不大,如氯化钠;极少数固体物质的溶解度随温度的升高而__减小__,如氢氧化钙。
4.气体溶解度
(1)概念:在压强为101 kPa和一定温度时,某气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积,叫做这种气体的溶解度。
(2)影响气体溶解度的因素:
①内因:气体和水的性质。
②外因:温度和压强。温度越高,气体溶解度__越小__;压强越大,气体溶解度__越大__。
知识点4 物质溶解度的表示方法
1.溶解度的表示方法
溶解度随温度变化有两种表示方法:列表法和溶解度曲线法。
(1)列表法:下表列出了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)溶解度曲线法:用纵坐标表示物质的溶解度,横坐标表示温度,得到物质的溶解度随温度变化而变化的曲线,叫做溶解度曲线。几种典型物质的溶解度随温度变化的情况如图所示:
2.溶解度曲线表示的意义
(1)点:曲线上每个点表示某温度下某溶质的__溶解度__。
(2)线:曲线表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度受温度影响的变化情况。
(3)面:曲线上方任意点表示对应温度下该溶质的过饱和溶液,曲线下方任意点表示对应温度下该溶质的不饱和溶液。
(4)交点:两条曲线的交点表示在该温度下两种物质的溶解度__相等__。
3.物质溶解度曲线的变化规律
(1)“陡升型”:大多数固体物质的溶解度随温度升高而__增大__,如硝酸钾。
(2)“缓升型”:少数固体物质的溶解度受温度影响__变化不大__,如氯化钠。
(3)“下降型”:极少数固体物质的溶解度随温度的升高而__减小__,如氢氧化钙。
知识点5 溶质的质量分数
1.溶质的质量分数的概念
溶液中溶质的质量分数是指溶质的质量与溶液的质量的比值,通常用百分数或小数表示。
2.溶质的质量分数的数学表达式
溶质的质量分数=×100%=×100%
3.对溶质的质量分数的理解
(1)溶质的质量分数只是一个比值,没有单位,用百分数或小数表示,一般与温度、溶液的多少无关。
(2)溶质的质量分数越大,溶液中溶质的相对含量就越大,溶液的浓度也越大。
(3)公式中溶质的质量是指实际溶解的溶质的质量,不包括未溶解的溶质的质量。
(4)溶液的质量是该溶液中溶解的全部溶质的质量与溶剂的质量之和。
(5)计算时上、下质量单位要统一。
(6)同一温度下同一溶质,饱和溶液的质量分数最大。
此时:溶质%=×100%
溶质%=×100%(S表示“溶解度”)
4.溶质的质量分数与溶解度的区别与联系
溶解度
溶质的质量分数
意义
定量表示物质的溶解性
表示溶液中溶质的含量
温度要求
一定温度
与温度无关
溶液状态
一定达到饱和
不一定饱和
单位
克(g)
没有单位
联系
一定温度下,饱和溶液中溶质的质量分数=×100%
知识点6 配制一定溶质质量分数的溶液
操作步骤
(1)__计算__:按照配制要求计算出所需溶质质量和溶剂体积。
(2)__称量__(量取):用托盘天平称固体物质的质量,用量筒量取溶剂的体积。
(3)__溶解__:把溶质和溶剂混合,用玻璃棒搅拌,使溶质充分溶解。
(4)装瓶贴签:把配好的溶液立即装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签(标签上应包括溶液的名称和溶液中溶质的质量分数)。
易错点 未能找出饱和溶液的溶质和溶剂的质量
【例】某温度时,将100克A物质的溶液分成两等份,将其中一份溶液蒸发掉5克水后,降至原温度,溶液刚好达到饱和;温度不变,在另一份溶液中加入1.2克A物质(该物质不含结晶水),完全溶解并达到饱和,则A物质在该温度下的溶解度为( D )
A.1.2克 B.2.4克 C.24 D.24克
【易错说明】根据题目信息可知,5克水中溶解1.2克溶质A,形成的溶液就是饱和溶液,然后根据溶解度的概念列出关系式即可算出溶解度的大小。
1.蔗糖是生活中常见的调味品。已知蔗糖的溶解度随温度的升高而增大,室温下进行如图所示的实验,若要让蔗糖固体全部溶解,下列办法中,不可行的是( C )
A.向试管内加入适量水
B.向烧杯内加入适量氢氧化钠固体
C.向烧杯中加入适量硝酸铵固体
D.向烧杯中加入适量热开水
2.现有60 ℃的饱和食盐溶液,与该溶液有关的量有①水的质量;②溶液中溶质氯化钠的质量;③氯化钠的质量分数;④60 ℃时氯化钠的溶解度;⑤溶液的质量。用序号填空:
(1)将该饱和溶液稀释,不变的量有__②④__。
(2)将该饱和溶液降温至20 ℃,一定变化的量有__②③⑤__。
3.某同学配制50 g 9%氯化钠溶液,整个操作过程如图所示,回答下列问题:
(1)配制溶液的正确操作顺序为__②①⑤③④__(填序号),其中操作错误的是__①__(填序号)。
(2)②中盛放氯化钠固体的仪器名称是__广口瓶__,需称取氯化钠__4.5__g。
4.下表是硝酸钾、氯化钠在不同温度下的溶解度(单位:g)。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
硝酸钾
13.3
20.9
32
45.8
64
85.5
110
138
169
202
246
氯化钠
35.7
35.8
36
36.3
36.9
37
37.3
37.8
38.4
39
39.8
(1)以上两种物质溶解度的变化受温度影响较小的是__氯化钠__。
(2)60 ℃时,硝酸钾的溶解度是__110__g,该温度下将60 g硝酸钾加入50 g水中,充分溶解后形成的溶液质量为__105__g。
(3)硝酸钾溶液中含有少量氯化钠时,可通过的__降温结晶__方法提纯。
(4)对(3)析出的晶体和剩余的溶液描述正确的是__①__(填序号)。
①剩余溶液一定是硝酸钾的饱和溶液
②剩余溶液一定是氯化钠的不饱和溶液
③上述方法可以将两者完全分离
④析出的晶体中只含有硝酸钾
5.新冠肺炎疫情期间,可用体积分数为75%的乙醇(C2H5OH)消毒液进行手和其他皮肤的消毒。如图为某品牌乙醇消毒液的标签。(纯乙醇的密度约为0.8 g/mL,水的密度约为1.0 g/mL)
【产品名称】××牌75%乙醇消毒液
【卫生许可证】桂卫消证字***
【剂型】液体
【有效成分】本品以乙醇为主要成分的消毒液,乙醇含量为75%(V/V)
【适用范围】适用于手和其他皮肤的消毒
请回答下列问题:
(1)配制乙醇消毒液需要乙醇和水的体积比为__3∶1__。
(2)乙醇消毒液中乙醇的质量分数约为多少?(要求写出计算过程,结果精确到0.1%)
解:将75 mL乙醇与25 mL水混合,则消毒液中,乙醇的质量为:75 mL×0.8 g/mL=60 g,消毒液中,乙醇的质量分数为:×100%≈70.6%
答:乙醇消毒液中乙醇的质量分数约为70.6%。
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第5节 物质的溶解
知识点1 物质的溶解性
1.溶解性的概念
溶解性是指一种物质(溶质)溶解在另一种物质(溶剂)中的能力。一般情况下,在一定温度下,在一定量的溶剂里溶质溶解的能力是____。大多数固体物质,随着温度的升高,溶解能力逐渐增强;常见的固体物质中,氢氧化钙随着温度的升高,溶解能力____。
2.影响固体物质溶解性的因素
影响固体物质溶解性的因素有:____的性质、____的性质和温度等。
(1)不同的物质在同一溶剂中的溶解性不同(物质的溶解性与溶质本身的性质有关)。
(2)同一种物质在不同的溶剂中的溶解性不同(物质的溶解性与溶剂的性质有关)。
(3)同一种物质在同一溶剂中的溶解性与____有关。
3.物质溶解时的吸热放热现象
有的物质溶解时,会放出热量,使溶液温度升高,如氢氧化钠、浓硫酸等;有的物质溶解时,会吸收热量,使溶液温度降低,如硝酸铵等;也有许多物质溶解时,溶液的温度没有明显变化,如氯化钠等。
知识点2 饱和溶液和不饱和溶液
1.概念
在一定温度下,在一定量的____里,不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的____溶液。还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的____溶液。
说明 ①必须要指明“一定温度”“一定量的溶剂”,因为溶液是否饱和不仅与温度有关,也与溶剂的量有关。②必须指明是何种溶质的饱和溶液或不饱和溶液。例如在一定条件下,某溶液不能再继续溶解硝酸钾但可继续溶解氯化钠,此时的溶液对硝酸钾来说是饱和溶液,但对氯化钠来说就是不饱和溶液。
2.饱和溶液和不饱和溶液的判断
在不改变温度等其他条件的情况下,往溶液中继续加入该溶质,看能否继续溶解。如果能,则原溶液是该溶质的不饱和溶液;如果不能继续溶解,则原溶液是该溶质的饱和溶液。
说明 一定温度下,大多数物质在一定量的溶剂中都能形成其饱和溶液,而酒精能与水以任意比例混溶,所以不存在酒精饱和溶液。
3.饱和溶液和不饱和溶液的相互转化
(1)一般情况下,对于大多数固体物质来说有以下转化关系:
饱和溶液不饱和溶液
(2)特殊情况,对于少部分物质(如氢氧化钙)来说,有以下转化关系:
饱和溶液不饱和溶液
4.浓溶液和稀溶液
(1)为了粗略地表示溶液中溶质含量的多少,常把溶液分为浓溶液和稀溶液。在一定量溶液中含溶质的量相对较多的是____溶液,含溶质的量相对较少的是____溶液。
(2)溶液的浓稀与溶液是否饱和没有必然的联系。它们之间的关系是:浓溶液不一定是饱和溶液,稀溶液不一定是不饱和溶液;在一定温度下,同种溶质、同种溶剂的饱和溶液一定比不饱和溶液浓。
知识点3 物质的溶解度
1.固体物质的溶解度
溶解度
定义
在一定温度下,某物质在____溶剂里达到____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;若不指明溶剂,通常所说的溶解度是指物质在水中的溶解度。
溶解度“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,外因是____。(2)标准:____溶剂。此处100克是指溶剂质量,不能误认为是溶液质量。(3)状态:在一定量溶剂中(100克)达到饱和(溶解最大限度)。(4)单位:以____为单位,因为溶解度实质上是溶质的质量。严格地说应该是克/100克(溶剂)。
溶
解
度
含
义
(1)已知某物质在一定温度下的溶解度,其含义是指该物质在此温度下,在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量。(2)通过溶解度可得:溶质、溶剂和饱和溶液三者质量之比为溶解度∶100克∶(100克+溶解度)。
2.溶解度和溶解性的关系
溶解性是物质的一种物理性质。溶解度是衡量某种物质在某种溶剂里溶解性大小的尺度,是溶解性的定量表示方法,是在一定的温度、压强下,在一定量的溶剂里制成饱和溶液时所溶解的溶质的质量。溶解度大小与溶解性的关系如下表所示。
溶解度/克(20 ℃)
<0.01
0.01~1
1~10
>10
溶解性分类
难溶
微溶
可溶
易溶
举例
碳酸钙
氢氧化钙
氯酸钾
硝酸钾、氯化钠
说明 ①习惯上把“难溶”称为“不溶”,但是绝对不溶的物质是没有的。
②熟记:氯化钠属易溶物质,氢氧化钙属微溶物质,碳酸钙(石灰石)属难溶物质。
3.影响固体物质溶解度的因素
(1)内因:溶质和溶剂的性质。
(2)外因:温度。大多数固体物质的溶解度随温度的升高而____,如硝酸钾;少数固体物质的溶解度受温度影响不大,如氯化钠;极少数固体物质的溶解度随温度的升高而____,如氢氧化钙。
4.气体溶解度
(1)概念:在压强为101 kPa和一定温度时,某气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积,叫做这种气体的溶解度。
(2)影响气体溶解度的因素:
①内因:气体和水的性质。
②外因:温度和压强。温度越高,气体溶解度____;压强越大,气体溶解度____。
知识点4 物质溶解度的表示方法
1.溶解度的表示方法
溶解度随温度变化有两种表示方法:列表法和溶解度曲线法。
(1)列表法:下表列出了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)溶解度曲线法:用纵坐标表示物质的溶解度,横坐标表示温度,得到物质的溶解度随温度变化而变化的曲线,叫做溶解度曲线。几种典型物质的溶解度随温度变化的情况如图所示:
2.溶解度曲线表示的意义
(1)点:曲线上每个点表示某温度下某溶质的____。
(2)线:曲线表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度受温度影响的变化情况。
(3)面:曲线上方任意点表示对应温度下该溶质的过饱和溶液,曲线下方任意点表示对应温度下该溶质的不饱和溶液。
(4)交点:两条曲线的交点表示在该温度下两种物质的溶解度____。
3.物质溶解度曲线的变化规律
(1)“陡升型”:大多数固体物质的溶解度随温度升高而____,如硝酸钾。
(2)“缓升型”:少数固体物质的溶解度受温度影响____,如氯化钠。
(3)“下降型”:极少数固体物质的溶解度随温度的升高而____,如氢氧化钙。
知识点5 溶质的质量分数
1.溶质的质量分数的概念
溶液中溶质的质量分数是指溶质的质量与溶液的质量的比值,通常用百分数或小数表示。
2.溶质的质量分数的数学表达式
溶质的质量分数=×100%=×100%
3.对溶质的质量分数的理解
(1)溶质的质量分数只是一个比值,没有单位,用百分数或小数表示,一般与温度、溶液的多少无关。
(2)溶质的质量分数越大,溶液中溶质的相对含量就越大,溶液的浓度也越大。
(3)公式中溶质的质量是指实际溶解的溶质的质量,不包括未溶解的溶质的质量。
(4)溶液的质量是该溶液中溶解的全部溶质的质量与溶剂的质量之和。
(5)计算时上、下质量单位要统一。
(6)同一温度下同一溶质,饱和溶液的质量分数最大。
此时:溶质%=×100%
溶质%=×100%(S表示“溶解度”)
4.溶质的质量分数与溶解度的区别与联系
溶解度
溶质的质量分数
意义
定量表示物质的溶解性
表示溶液中溶质的含量
温度要求
一定温度
与温度无关
溶液状态
一定达到饱和
不一定饱和
单位
克(g)
没有单位
联系
一定温度下,饱和溶液中溶质的质量分数=×100%
知识点6 配制一定溶质质量分数的溶液
操作步骤
(1)____:按照配制要求计算出所需溶质质量和溶剂体积。
(2)____(量取):用托盘天平称固体物质的质量,用量筒量取溶剂的体积。
(3)____:把溶质和溶剂混合,用玻璃棒搅拌,使溶质充分溶解。
(4)装瓶贴签:把配好的溶液立即装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签(标签上应包括溶液的名称和溶液中溶质的质量分数)。
易错点 未能找出饱和溶液的溶质和溶剂的质量
【例】某温度时,将100克A物质的溶液分成两等份,将其中一份溶液蒸发掉5克水后,降至原温度,溶液刚好达到饱和;温度不变,在另一份溶液中加入1.2克A物质(该物质不含结晶水),完全溶解并达到饱和,则A物质在该温度下的溶解度为( )
A.1.2克 B.2.4克 C.24 D.24克
【易错说明】根据题目信息可知,5克水中溶解1.2克溶质A,形成的溶液就是饱和溶液,然后根据溶解度的概念列出关系式即可算出溶解度的大小。
1.蔗糖是生活中常见的调味品。已知蔗糖的溶解度随温度的升高而增大,室温下进行如图所示的实验,若要让蔗糖固体全部溶解,下列办法中,不可行的是( )
A.向试管内加入适量水
B.向烧杯内加入适量氢氧化钠固体
C.向烧杯中加入适量硝酸铵固体
D.向烧杯中加入适量热开水
2.现有60 ℃的饱和食盐溶液,与该溶液有关的量有①水的质量;②溶液中溶质氯化钠的质量;③氯化钠的质量分数;④60 ℃时氯化钠的溶解度;⑤溶液的质量。用序号填空:
(1)将该饱和溶液稀释,不变的量有____。
(2)将该饱和溶液降温至20 ℃,一定变化的量有____。
3.某同学配制50 g 9%氯化钠溶液,整个操作过程如图所示,回答下列问题:
(1)配制溶液的正确操作顺序为____(填序号),其中操作错误的是____(填序号)。
(2)②中盛放氯化钠固体的仪器名称是____,需称取氯化钠____g。
4.下表是硝酸钾、氯化钠在不同温度下的溶解度(单位:g)。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
硝酸钾
13.3
20.9
32
45.8
64
85.5
110
138
169
202
246
氯化钠
35.7
35.8
36
36.3
36.9
37
37.3
37.8
38.4
39
39.8
(1)以上两种物质溶解度的变化受温度影响较小的是____。
(2)60 ℃时,硝酸钾的溶解度是____g,该温度下将60 g硝酸钾加入50 g水中,充分溶解后形成的溶液质量为____g。
(3)硝酸钾溶液中含有少量氯化钠时,可通过的____方法提纯。
(4)对(3)析出的晶体和剩余的溶液描述正确的是____(填序号)。
①剩余溶液一定是硝酸钾的饱和溶液
②剩余溶液一定是氯化钠的不饱和溶液
③上述方法可以将两者完全分离
④析出的晶体中只含有硝酸钾
5.新冠肺炎疫情期间,可用体积分数为75%的乙醇(C2H5OH)消毒液进行手和其他皮肤的消毒。如图为某品牌乙醇消毒液的标签。(纯乙醇的密度约为0.8 g/mL,水的密度约为1.0 g/mL)
【产品名称】××牌75%乙醇消毒液
【卫生许可证】桂卫消证字***
【剂型】液体
【有效成分】本品以乙醇为主要成分的消毒液,乙醇含量为75%(V/V)
【适用范围】适用于手和其他皮肤的消毒
请回答下列问题:
(1)配制乙醇消毒液需要乙醇和水的体积比为____。
(2)乙醇消毒液中乙醇的质量分数约为多少?(要求写出计算过程,结果精确到0.1%)
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