2025年广东省中考化学一轮复习考点探究第10讲:溶液课件
2024-10-31
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普通
内容正文:
主题三 物质的性质与应用
第10讲 溶液
1.写出下列名称对应的化学用语
盐酸 硫酸 硝酸 碳酸 醋酸 氢硫酸
2.写出下列反应的化学方程式
(1)氢气在加热条件下还原氧化铜:
(2)氢气在空气中燃烧:
(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气:
学业要求:根据《义务教育化学课程标准(2022年版)》描述编写
❶能从定性和定量的视角,说明饱和溶液、溶解度和溶质质量分数的含义;
❷能进行溶质质量分数的简单计算;
❸能根据需要,配制一定溶质质量分数的溶液;
❹能利用物质的溶解性,设计粗盐提纯等物质分离的方案。
溶液的形成(5年3考)
1.溶液
(1)溶液的概念:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成 均一 、 稳定 的 混合物 。
均
一
稳定
混合物
(2)溶液的组成:
溶质: 被溶解 的物质,可以是固体、液体或气体。
溶剂: 能溶解其他物质 的物质, 水 是最常用的溶剂,汽油和酒精也可以作为溶剂。
(3)特征:①均一性:溶液各部分的组成、性质完全相同。
②稳定性:外界条件(温度、溶剂的量)不变时,溶质与溶剂不分离。
③混合物:所有的溶液都是混合物。
被溶解
能溶解其他物质
水
②溶液不一定是无色的,如CuSO4溶液是 蓝 色的,KMnO4溶液是 紫红 色的,FeCl3溶液是 黄 色的。
③同一物质在不同溶剂中的溶解性不同,不同的物质在同一溶剂中的溶解性也不同。如碘几乎不溶于水,却可以溶解在汽油或酒精中;而高锰酸钾几乎不溶于汽油,却可以溶解在水中。
蓝
紫
红
黄
注意:①溶液一定是混合物,均一、稳定的液体不一定是溶液,如纯净的水不是溶液。
2.溶解时的吸放热现象
(1)放热:有些物质在溶解时会使溶液温度升高,如 NaOH固体 、 浓硫酸 等。
(2)吸热:有些物质在溶解时会使溶液温度降低,如 NH4NO3 等。
(3)吸放热不明显:有些物质在溶解时无明显的温度变化,如 NaCl 等。
注意:氧化钙(CaO)加入水中也会放热,但它是氧化钙和水反应生成Ca(OH)2的过程中放热。
NaOH固体
浓硫
酸
NH4NO3
NaCl
3.乳化
(1)乳浊液:不溶于水、由许多分子集合而成的小液滴(如油滴)分散到液体里形成的混合物,如牛奶和豆浆就属于乳浊液。乳浊液不稳定,静置后会分层。
(2)乳化剂:能使乳浊液稳定的物质。
(3)乳化现象:洗涤剂等乳化剂使植物油等在水中分散成无数细小的液滴,而不聚集成大的油珠,从而使油和水不再分层的现象,其中洗涤剂所起的作用叫乳化作用。
注意:用洗涤剂去油污即利用了洗涤剂的乳化作用;用汽油洗去衣服上的油渍利用的是溶解原理。
饱和溶液和不饱和溶液(5年2考)
1.定义:在一定 温度 下,向一定量 溶剂 里加入某种溶质,当溶质 不能 继续溶解时,所得到的溶液叫作这种溶质的饱和溶液;还 能 继续溶解的溶液,叫作这种溶质的不饱和溶液。
注意:(1)只有指明“在一定温度下”和“一定量溶剂里”,溶液的“饱和”和“不饱和”才有确定的意义。(2)某物质的饱和溶液对该物质饱和,但还可以溶解其他物质,如一定温度下氯化钠的饱和溶液还可以再溶解硝酸钾。(3)饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液。
温度
溶剂
不
能
能
2.判断
(1)若有未溶解的溶质(充分搅拌溶解后),则所得溶液一定为该溶质的饱和溶液。
(2)若无未溶解的溶质,保持温度、溶剂的量不变,向溶液中加入少量该溶质,若不溶解,则为该溶质的饱和溶液,反之则为不饱和溶液。
(3)改变温度或蒸发溶剂析出晶体后的溶液一定为该溶质的饱和溶液。
3.相互转化
对大多数溶解度随温度升高而增大的物质,不饱和溶液与饱和溶液之间的转化关系及结晶的方法可表示如下:
对极少数溶解度随温度升高而减小的物质[如Ca(OH)2],上述过程中温度的改变方向相反。
4.结晶
(1)定义:溶质从溶液中以晶体的形式析出的过程叫作结晶。
(2)方法
蒸发结晶:适用于溶解度受温度影响 较小 的物质,如NaCl。
降温结晶(冷却热饱和溶液):适用于溶解度随温度升高而 显著增大 的物质,如KNO3。
较小
显著增大
结晶用于分离两种可溶于水的物质,且其中一种的溶解度受温度影响较大,另一种受温度影响较小。析出的晶体是量多的一种,所以选用的方法要适合量多的那种。如除去氯化钠中少量的硝酸钾:蒸发结晶(蒸发浓缩、趁热过滤);除去硝酸钾中少量的氯化钠:冷却热饱和溶液或降温结晶(高温溶解、降温、过滤)。
溶解度和溶解度曲线(5年5考)
1.溶解度
(1)固体溶解度:
①概念:在一定 温度 下,某固态物质在 100 g 溶剂里达到 饱和 状态时所溶解的 质量 。
②影响因素
③表示方法:溶解度曲线、溶解度表
温度
100 g
饱和
质量
(2)气体溶解度
①概念:气体在压强为101 kPa和一定温度时,在1体积水里溶解达到饱和状态时的气体体积。
②影响因素
2.溶解度曲线
(1)概念:物质的溶解度随 温度 变化的曲线。其中纵坐标表示溶解度,横坐标表示 温度 。
温度
温度
(2)含义
点 曲线上的点:表示一定 温度 下某物质的溶解度,如A点表示t2 ℃时,a物质的溶解度为50 g
两条曲线的交点:表示某温度下两种物质的溶解度相等,如B点表示 t1 ℃时,a和c的溶解度相等
温度
t1 ℃
时,a和c的溶解度相等
线 表示物质的溶解度随温度改变而变化的趋势。陡升型:物质的溶解度随温度升高而显著增大(如a);缓升型:物质的溶解度受温度影响不大(如b);下降型:物质的溶解度随温度升高而减小(如c)
面 曲线下方区域内的点:表示溶液处于 不饱和 状态
曲线上方区域内的点:表示溶液处于 饱和 状态,且有未溶固体
不饱和
饱和
溶液的浓度(5年5考)
1.溶质的质量分数
(1)定义:溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。用于表示溶液的浓度,通常以百分数表示。
(2)计算公式
所有溶液:溶质的质量分数=×100%=×100%
饱和溶液:溶质的质量分数=×100%(S表示相应温度下的溶解度)
2.溶液稀释的计算
(1)原理:稀释前后溶质质量不变。
(2)计算公式:稀释前溶液质量×稀释前溶液中溶质的质量分数=稀释后溶液质量×稀释后溶液中溶质的质量分数(稀释后溶液质量=稀释前溶液质量+加入水的质量)。
3.一定溶质质量分数的溶液的配制:计算、称量、量取、溶解(稀释)、装瓶。(详见实验探究)
重难点一、饱和溶液和不饱和溶液
饱和溶液和不饱和溶液可以互相转化。对 20 ℃时接近饱和的硝酸钾溶液进行的下列操作中,不能使其变为饱和溶液的是( D )
A.降低溶液的温度
B.温度不变,蒸发适量的水分
C.温度不变,加入适量的硝酸钾
D.加入一定量 20 ℃的硝酸钾饱和溶液
D
思维破冰 硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,降低温度,硝酸钾的溶解度减小,可使20 ℃接近饱和的KNO3溶液变成饱和溶液;温度不变,蒸发适量的水分,能使20 ℃接近饱和的KNO3溶液变成饱和溶液;温度不变,加入KNO3固体,能使20 ℃接近饱和的KNO3溶液变成饱和溶液;一定温度下的饱和溶液与不饱和溶液混合,混合后的溶液还是不饱和溶液,加入一定量20 ℃的硝酸钾饱和溶液,不能使20 ℃接近饱和的KNO3溶液变成饱和溶液。
如图是KNO3的溶解度曲线,下列说法正确的是( A )
A
A.溶液从b点降温到a点,有晶体析出
B.60 ℃时,b、c点对应的都是饱和溶液
C.将a点的饱和溶液从20 ℃升温到60 ℃时仍是饱和溶液
D.60 ℃时,向50 g水中加入60 g KNO3,形成不饱和溶液
【解析】 A.曲线上的点表示该温度下的饱和溶液,因此a、b对应的均为相应温度下KNO3的饱和溶液。KNO3的溶解度随温度的降低而减小,从b点降温到a点,有晶体析出,正确。B.60 ℃时,c点在KNO3溶解度曲线的下方,表示60 ℃时KNO3的不饱和溶液,错误。C.KNO3的溶解度随温度的升高而增大,故将a点的饱和溶液从20 ℃升温到60 ℃,变为不饱和溶液,错误。D.60 ℃时,KNO3的溶解度为110 g,向50 g水中加入60 g KNO3,只能溶解55 g,形成饱和溶液,错误。
饱和溶液与不饱和溶液
1.浓、稀溶液与饱和、不饱和溶液之间的关系:①饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液;②在一定温度下,同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓。
2.饱和溶液的判断
(1)若充分搅拌后仍有未溶解的溶质,则所得溶液一定为该溶质的饱和溶液。
(2)改变温度或蒸发溶剂析出晶体后的溶液一定为该溶质的饱和溶液。
3.不饱和溶液与饱和溶液之间的转化关系及结晶的方法
对大多数溶解度随温度升高而增大的物质:
不饱和溶液 饱和溶液 结晶
对极少数溶解度随温度升高而减小的物质(如氢氧化钙),上述中温度的改变方向相反。
重难点二、溶液中溶质的质量分数
取22.2 g石灰石样品,放入盛有126 g稀盐酸的烧杯中,石灰石中的碳酸钙与盐酸恰好完全反应(杂质不反应,也不溶解),烧杯内物质质量变为139.4 g。计算反应后所得溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)。
解:依题意生成二氧化碳的质量=22.2 g+126 g-139.4 g=8.8 g。
设石灰石中碳酸钙的质量为x,生成的氯化钙的质量为y。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 111 44
x y 8.8 g
= =
x=20 g y=22.2 g
CaCl2的质量分数=×100%≈16.2%
答:反应后所得溶液中溶质的质量分数为16.2%。
思维破冰 根据题意书写化学方程式:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,恰好完全反应时所得溶液中溶质是CaCl2,根据化学方程式计算出溶质CaCl2的质量和反应后溶液的质量;利用质量守恒定律计算出生成CO2的质量,再根据化学方程式列比例式求出石灰石中碳酸钙的质量和生成的氯化钙的质量;溶液质量等于反应物的质量总和减去溶液中剩余固体的质量和气体质量,即烧杯内物质质量-石灰石中杂质的质量,然后根据公式溶质的质量分数= ×100%,计算出CaCl2的质量分数。
将80 g M物质加入50 g水中,充分溶解,测得溶液的质量随温度的变化曲线如图,按要求填空。
(2)A、B、C三点所对应的溶液,一定为不饱和溶液的是 C (填字母)。
(3)将C状态的溶液稀释成40%的溶液,应加水 70 g。
C
70
(1)A点时,该溶液的溶质质量分数为 50% 。
50%
【解析】 (1)A点时溶液的质量为100 g,则表示50 g水中溶解50 g M,则该溶液的溶质质量分数为×100%=50%。
(2)由图可知,随着温度升高,溶液质量不断增大,说明M的溶解度随温度升高而增大,B、C点的溶液质量相等,且B点时溶解的M的质量恰好为80 g,则可能是饱和溶液,但C点对应的温度比B点高,应能溶解更多的M,则C为不饱和溶液。
(3)稀释前后溶液中的溶质质量不变,C点时溶液质量为130 g,则溶质质量为130 g-50 g=80 g,设加入水的质量为x,则×100%=40%,解得x=70 g。
溶质的质量分数(ω)
1.计算公式:
①溶质的质量分数= ×100%
②溶质的质量分数= ×100%
注意:溶质质量是指形成溶液的那部分溶质的质量,没有溶解的溶质不考虑(计算溶质质量时要考虑溶解度)。
③饱和溶液(S表示相应温度下的溶解度)
溶质的质量分数= ×100%
2.溶液稀释的计算(加入溶剂)
(1)原理:稀释前后溶液中溶质的质量不变。
(2)计算公式:
①m(浓)×ω(浓)=m(稀)×ω(稀)
②m(浓)+m(水)=m(稀)
必做实验4 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
【实验目的】
1.学习一定溶质质量分数的溶液的配制方法和过程。
2.通过实验,掌握一定溶质质量分数的溶液配制过程中的基本操作。
【实验过程】
实验用品 实验仪器 实验药品
托盘天平(含砝码)、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒等 氯化钠、蒸馏水
实验内容 实验步骤 实验流程图及实验注意事项
配制50 g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液 1.计算:需要氯化钠的质量为 7.5 g,需要水的体积为 42.5 mL; 实验流程图:
7.5
42.5
实验内容 实验步骤 实验流程图及实验注意事项
配制50 g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液 2.称量:使用托盘天平称取氯化钠之前,先要 调节天平平衡 ;然后在两个托盘上分别放一张干净且大小相同的纸片,用镊子夹取 5 g的砝码,置于天平 右 托盘中,并将游码调到 2.5 刻度(5 g以下用游码);用药匙向天平 左 托盘的纸片上加氯化钠,待天平平衡后,将称好的氯化钠倒入烧杯中; 实验流程图:
调节天平平衡
5
右
2.5
左
实验内容 实验步骤 实验流程图及实验注意事项
配制50 g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液 3.量取:用 50 mL 量筒量取所需的蒸馏水,将其倒入盛有氯化钠的烧杯中;
4.溶解:用玻璃棒不断搅拌,使氯化钠完全溶解;
5.装瓶:氯化钠完全溶解后,将氯化钠溶液转移到指定的容器中,贴上标签备用 注意事项:
用量筒量取一定体积的液体,在读数时应注意的是 视线要与凹液面的最低处保持水平
50 mL
视线要与
凹液面的最低处保持
水平
【实验分析与评价】
1.在溶液配制过程中,玻璃棒的作用是 搅拌,加快溶解速率 。
2.若要加快氯化钠的溶解速率,可以采取的措施有 搅拌、适当提高温度、将氯化钠研碎等 。
3.在称量氯化钠时,发现指针偏右,正确的做法是 继续向左托盘添加氯化钠至天平平衡 。
搅拌,加快溶解速率
搅拌、适当提高温度、将
氯化钠研碎等
继续向左托盘添加氯化钠
至天平平衡
(1) 砝码生锈 ;(2) 量取水时俯视读数 ;(3) 量取的水没有全部倒入烧杯(合理即可) 。
若配制的氯化钠溶液的质量分数偏小,可能的原因如下:
(4) 氯化钠中混有杂质 ;(5) 量取水时仰视读数 ;(6) 配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗 ;(7) 称量氯化钠时将砝码放在了左盘(合理即可) 。
砝码生锈
量取水时俯视读数
量取的水没有全
部倒入烧杯(合理即可)
氯化钠中混有杂质
量取水时仰视读数
配制溶
液的烧杯用少量蒸馏水润洗
称量氯化钠时将砝码放在了左盘(合理即
可)
4.若配制的氯化钠溶液的质量分数偏大,可能的原因如下:
【实验拓展】
一、在实验室中使用浓硫酸配制一定质量分数的稀硫酸。
(1)实验步骤: 计算、量取、混匀 。
计算、量取、混匀
(2)用10 g 98%的浓硫酸配制10%的稀硫酸,需要加水的体积为 88 mL;稀释浓硫酸的正确操作为 将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌 ,切不可将水倒入浓硫酸,原因是 水的密度较小,会浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热能使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,非常危险 。
88
将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅
拌
水的密度较小,会浮在浓硫酸上面,溶解
时放出的热能使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,非常危险
二、某实验小组利用图甲所示仪器进行“配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液”的实验。
(1)按实验要求,甲中还缺少的玻璃仪器是 玻璃棒 (填仪器名称)。
(2)乙中所示称取氯化钠的操作出现了明显的错误,该错误操作导致称量的氯化钠实际质量为 12 g。
玻璃棒
12
(3)若依据丙所示的量取蒸馏水的体积推测,该实验小组原计划配制的氯化钠溶液中溶质质量分数为 18% 。(水的密度为1 g·cm-3)
18%
溶液的概念
1.(2020·广东)把少量下列物质分别放入水中,充分搅拌,可以得到溶液的是( C )
A.面粉 B.泥土 C.蔗糖 D.汽油
C
▶溶液形成概念的理解与运用
2.(2023·自贡)溶液用途广泛,与人们的生活息息相关。下列说法正确的是( A )
A.溶液是由溶质和溶剂组成的
B.溶液都是无色透明的液体
C.溶液是具有均一性、稳定性的纯净物
D.饱和溶液一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液
A
【解析】 A.溶液是由溶质和溶剂组成的,故选项说法正确;B.溶液不一定都是无色透明的液体,如硫酸铜溶液是蓝色的,故选项说法错误;C.溶液是具有均一性、稳定性的混合物,故选项说法错误;D.溶液是否饱和与溶液的浓稀没有必然联系,饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液,故选项说法错误。
溶解度与溶质质量分数
3.(2023·广东)配制溶质质量分数为10%的NaOH溶液不需要用到的仪器是( C )
A.烧杯 B.量筒 C.漏斗 D.玻璃棒
C
【解析】 配制溶质质量分数为10%的NaOH溶液,首先计算配制溶液所需NaOH和水的质量,再称量所需的NaOH和量取水,最后进行溶解;在这些操作中需要的仪器有托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯和玻璃棒,无须使用漏斗。
4.(2021·广东)实验室配制质量分数为6%的NaCl溶液,除托盘天平、玻璃棒、药匙、量筒、胶头滴管外,还需要的仪器是( A )
A.烧杯 B.酒精灯
C.铁架台 D.蒸发皿
A
▶溶解度与溶质质量分数的运用
5.20 ℃和60 ℃时KCl的溶解度分别为34.0 g和45.5 g,如图为对KCl进行的溶解实验。下列分析错误的是( D )
A.①中溶液为KCl的饱和溶液
B.②中溶液的质量为25.0 g
C.溶液中溶质的质量:①<②=③
D.溶液中溶质的质量分数:①<②=③
D
【解析】 A.20 ℃时KCl的溶解度为34.0 g,则20 ℃时10 g水中最多能溶解氯化钾3.4 g,则①中溶液为KCl的饱和溶液,故选项说法正确。B.20 ℃时KCl的溶解度为34.0 g,则20 ℃时20 g水中最多能溶解氯化钾6.8 g,则5.0 g氯化钾能全部溶解,②中溶液的质量为5.0 g+20.0 g=25.0 g,故选项说法正确。C.由图示可知,溶液中溶质的质量:①<②=③,故选项说法正确。D.①是20 ℃ KCl的饱和溶液,②是20 ℃ KCl的不饱和溶液,则溶质质量分数①>②;②③中溶质和溶剂的质量均相等,则溶液中溶质的质量分数:①>②=③,故选项说法错误。
溶解度曲线
6.(2023·广东)采集的盐水主要含NaCl和少量MgSO4。根据如图判断,下列说法正确的是( D )
A.溶解度:MgSO4>NaCl
B.MgSO4的溶解度随温度升高而增大
C.a ℃时,MgSO4溶液的溶质质量分数为50%
D.将盐水蒸发结晶,可得到较纯的NaCl
D
【解析】 A.选项说法没有指明温度,无法比较硫酸镁和氯化钠的溶解度大小,故选项说法错误;B.由溶解度曲线图可知,MgSO4的溶解度先随温度升高而增大,后随温度升高而减小,故选项说法错误;C.选项说法没有指明溶液是否饱和,且即使是饱和溶液,其饱和溶液中溶质质量分数=×100%<50%,故选项说法错误;D.氯化钠的溶解度受温度的影响不大,将盐水蒸发结晶,可得到较纯的NaCl,故选项说法正确。
7.(2022·广东)根据如图,判断下列说法正确的是( C )
A
B
C
C
D
A.t1 ℃时,50 g甲能完全溶于50 g水
B.乙的溶解度随温度升高而降低
C.t2 ℃时,丙和丁的溶解度相同
D.加压或升温能增加戊的溶解度
57
【解析】 A.由图示可知,t1 ℃时,甲物质的溶解度为80 g,即该温度下100 g水中最多能溶解80 g甲物质,那么t1 ℃时,50 g甲并不能完全溶于50 g水,最多能溶解40 g,A错误;B.由图示可知,乙的溶解度随温度升高而增大,随着温度的升高,剩余固体越来越少,B错误;C.由图示可知,t2 ℃时,丙和丁的溶解度相同,C正确;D.由图示可知,加压或降温能增加戊的溶解度,D错误。
8.(2021·广东)如图是硼酸的溶解度曲线,下列说法正确的是( C )
A.a点的硼酸溶液中溶质的质量分数为10%
B.将a点的硼酸溶液升温至t2 ℃时,仍是饱和溶液
C.将b点的硼酸溶液降温至t1 ℃时,有晶体析出
D.t2 ℃时,向50 g水中加入20 g硼酸后充分搅拌,可得70 g溶液
C
【解析】 a点是溶解度曲线上的点,表示饱和溶液,溶解度是10 g,此时硼酸溶液中溶质的质量分数为<10%;将a点的硼酸溶液升温至t2 ℃时,溶解度变大,其由饱和溶液变为不饱和溶液;b点是溶解度曲线上的点,表示饱和溶液,硼酸溶液降温至t1 ℃时,溶解度减小,有晶体析出;t2 ℃时,向50 g水中加入20 g硼酸后充分搅拌,溶解硼酸30 g×=15 g,可得50 g+15 g=65 g溶液。
9.(2019·广东)如图是三种物质的溶解度曲线。请回答:
(1)溶解度随温度升高而降低的是 硫酸铈 ;30 ℃时溶解度最大的是 硝酸钠 。
硫酸铈
硝酸
钠
(2)80 ℃时硝酸钠饱和溶液的溶质质量分数为 60% 。使硝酸钠不饱和溶液变为饱和溶液,可采取的措施有 加入硝酸钠固体(或蒸发溶剂或降低温度) (写一种)。
(3)某硝酸钾固体中混有少量硫酸铈杂质,分离提纯硝酸钾的操作是配成高温下的硝酸钾饱和溶液、 降温结晶 、过滤、洗涤、干燥。
60%
加入硝酸钠固体(或蒸发溶剂或降低温度)
降温结晶
$$
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