内容正文:
第七章第4节 物质的溶解性
【题型1 影响物质溶解性的因素】
【题型2 溶解度及其计算】
【题型3 溶解度曲线】
【题型4 溶解度曲线在工业生产中的应用】
【题型5 溶解度曲线在物质分离中的应用】
【题型1 影响物质溶解性的因素】
【例1】实验是化学的重要手段;根据实验分析不能得出的结论是
序号
溶质
溶剂
现象
①
碘
水
不溶解
②
碘
汽油
形成紫色溶液
③
高锰酸钾
水
形成紫红色溶液
④
高锰酸钾
汽油
不溶解
A.①②实验对比说明同一种物质在不同溶剂中的溶解性不同
B.②④实验对比说明不同的物质在同一溶剂中的溶解性不同
C.②③实验对比说明溶液不一定是无色的
D.②③实验分析说明溶质在溶剂中都是以分子存在的
【变式1-1】溶解性是物质的物理性质,下列因素会影响固体物质溶解性的是
①温度 ②溶质颗粒大小 ③溶质种类 ④溶剂质量 ⑤溶剂种类
A.①② B.①③⑤ C.①④⑤ D.②③④
【变式1-2】用控制变量法探究影响物质溶解性的因素。
实验一
实验二
实验一的目的是探究 对硝酸钾溶解性的影响;实验二是探究溶剂种类对物质溶解性的影响,该实验中需要控制的变量是温度和 。
【变式1-3】“溶解”是化学学科的核心概念之一。兴趣小组同学对固体物质的溶解展开探究。
Ⅰ.溶解过程探究
按图1所示进行实验。闭合开关,观察到电珠不亮。再将10克氯化钠放入水中,观察现象。
(1)固体溶解过程中电珠 (选填“变亮”或“不亮”),说明氯化钠在溶解过程中是以 的形式分散到水中。
(2)将氯化钠改成蔗糖重复实验,可观察到实验现象与氯化钠溶解 (选填“相同”或“不同”)。
Ⅱ.溶解性影响因素探究
【初步探究】按图2所示进行实验。
(3)实验中振荡的目的是 。
(4)B中观察到固体不再减少,此时溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)状态。
(5)图2实验可得出结论:物质的溶解性与 有关。
【深入思考】同学们讨论后认为通过加热或增加溶剂的量也能使B中固体溶解,物质的溶解性可能与这两个因素有关。
【查阅资料】硫酸铜溶液能吸收红、黄光而使溶液呈现蓝色。当一束平行单色光照射硫酸铜溶液时,溶液浓度越大,对于红、黄光的吸收能力越强,透过溶液的光强度越小。
【实验探究】
①取试管a加入2药匙硫酸铜晶体和10mL饱和CuSO4溶液;另取试管b重复上述操作。
②将试管a、b分别装入光强度采集装置(图3为装置原理图)。
③加热试管a并持续测量透过溶液光线的光强度,复制数据导入软件中绘制出“光强度—时间”曲线如图4所示。
④在试管b内加入3mL水并持续测量透过溶液光线的光强度,复制数据导入软件中绘制“光强度一时间”曲线如图5所示。
(6)由图4可知,温度越高,硫酸铜的溶解性越 (选填“强”或“弱”)。
(7)图5中,一开始光强度数值增强的原因是 。
(8)依据图5,请写出硫酸铜的溶解性与溶剂水质量的关系及判断依据: 。
【题型2 溶解度及其计算】
【例2】表格是氯化钠和硝酸钾在不同温度时的溶解度。以下说法正确的是
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
A.20℃时将20gKNO3加入到50g水中,能得到70g溶液
B.KNO3的溶解度比NaCl的溶解度大
C.60℃时将210gKNO3饱和溶液降温至20℃,溶液质量变为131.6g
D.20℃时将40gNaCl加入到100g水中,再升温至60℃可形成不饱和溶液
【变式2-1】下列对“20℃时,硝酸钾溶解度为”的解释正确的是
A.20℃时,溶液中含硝酸钾
B.20℃时,水中最多溶解硝酸钾
C.20℃时,硝酸钾能溶解在水里
D.硝酸钾溶解在水中达到饱和状态
【变式2-2】“的溶解度为”的含义:
(1)20℃时,中最多可溶解 。
(2)20℃时,恰好完全溶解达到饱和需要 水。
(3)20℃时,和水恰好形成饱和溶液,其质量为 。
(4)和水形成饱和溶液时,温度为 。
【变式2-3】下表是硝酸钾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
硝酸钾
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
60
氯化钾
27.6
31.0
34.0
37.0
40.0
42,6
45.5
(1)20℃时,硝酸钾的溶解度是 g,属于 物质,(填“易溶”、“可溶”或“微溶”)。
(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下图所示实验(实验过程中水分损失忽略不计)。
①A~D中为饱和溶液的是 (填字母)。②D中析出晶体的质量是 g。
【题型3 溶解度曲线】
【例3】t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到各盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后,现象如图1所示。两者的溶解度曲线如图2所示。下列说法正确的是
A.烧杯①中溶解的溶质是硝酸钾
B.将温度由t1℃升高到t2℃,充分搅拌,烧杯②中固体能全部溶解。
C.t1℃时,烧杯②溶液中溶质质量分数大于20%
D.t2℃时,将等质量的两种物质的饱和溶液降温到t1℃,硝酸钾溶液析出晶体少
【变式3-1】NaCl、KCl的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.KCl的溶解度大于NaCl的溶解度
B.T℃时,KCl和NaCl的溶解度相等
C.40℃时,KCl饱和溶液的溶质质量分数为
D.80℃时,KCl不饱和溶液降温,肯定无晶体析出
【变式3-2】硝酸钾、氯化钠的溶解度曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.氯化钠的溶解度受温度影响比硝酸钾大
B.时,硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为
C.时,等质量的两种物质的饱和溶液中溶质质量不相等
D.时,将163.9g的硝酸钾溶液降温至,析出晶体的质量是32.3g
【变式3-3】水和乙醇(酒精)都是工业上重要的溶剂,NaOH在水和乙醇中的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.NaOH在不同溶剂中的溶解能力差别不大
B.20℃时209gNaOH溶液中最少含溶质109g
C.0℃时NaOH在乙醇中几乎不溶
D.NaOH在水和乙醇中的溶解能力都随温度升高而减小
【题型4 溶解度曲线在工业生产中的应用】
【例4】生活在盐碱湖附近的人们习惯“夏天晒盐、冬天捞碱”,其中“盐”是指NaCl,“碱”是指Na2CO3。NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图所示。下列分析正确的是
A.Na2CO3的溶解度大于NaCl的溶解度
B.30℃时Na2CO3的不饱和溶液降温至20℃,变为Na2CO3的饱和溶液
C.夏天晒“盐”需要经过降温结晶的过程使NaCl结晶析出
D.冬天捞”碱”是利用Na2CO3的溶解度在冬天变小而结晶析出
【变式4-1】“侯氏制碱法”创立了更为先进的“制碱”工艺,主要反应是。如图是三种物质的溶解度曲线,下列叙述正确的是
A.20℃时,将9.6g加入到90.4g水中,可得到100g饱和溶液
B.20℃时和NaCl的溶解度相等
C.溶液从40℃降温至20℃时,一定有晶体析出
D.分别将60℃时的和的饱和溶液降温至20℃时,溶质质量分数为
【变式4-2】芒硝(Na2SO4)是一味中药,有清热解毒的功效。山西某盐池富含Na2SO4,还含有少量NaCl,两种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.40℃时,将40gNaCl溶于100g水中,得到140g溶液
B.T℃时,Na2SO4和NaCl两物质的溶液的溶质质量分数相等
C.将10℃的Na2SO4饱和溶液升温到40℃,溶液的溶质质量分数不变
D.将40℃的Na2SO4溶液和NaCl溶液降温到20℃,两溶液中均有晶体析出
【变式4-3】食盐在生产和生活中具有广泛的用途,是一种重要的资源,海水中储量很丰富。
(1)海水晒盐的原理是 。
(2)晒盐过程中得到粗盐和卤水。卤水的主要成分及其溶解度的变化如下图,t2℃时,MgCl2的溶解度为 g,将t2℃时KCl和MgSO4两种物质的饱和溶液分别降温至t1℃时,析出的晶体是 (填物质化学式)
(3)将纯净的氯化钠固体配制成溶液。20℃时,向4个盛有50g水的烧杯中,分别加入一定质量的氯化钠并充分溶解。4组实验数据如下表:
实验序号
①
②
③
④
加入氯化钠的质量/g
4.5
9
18
20
溶液质量/g
54.5
59
68
68
若将②中得到的溶液稀释成质量分数为0.9%的生理盐水,需加水的质量是 g;
(4)关于上述实验的叙述不正确的是___________(填字母序号)。
A.①②所得溶液是该温度下的不饱和溶液 B.③④所得溶液溶质的质量分数相等
C.20℃时,氯化钠的溶解度为36g D.20℃时,将④恒温蒸发25g水,过滤得18g固体
【题型5 溶解度曲线在物质分离中的应用】
【例5】如图为和的溶解度曲线。下列说法正确的是
A.时,KNO3溶液和NH4Cl溶液的浓度一定相同
B.时,可配制溶质质量分数为30%的NH4Cl溶液
C.采用降温结晶的方法除去NH4Cl中混有的少量KNO3
D.分别将等质量的的KNO3、NH4Cl饱和溶液降温到,析出KNO3的质量大于NH4Cl的质量
【变式5-1】下图是a、b、c三种物质的溶解度曲线,据图回答问题:
(1)t2℃时a、b、c三种物质饱和溶液的溶质质量分数由大到小的排列顺序 。
(2)在不改变溶液的溶质质量分数的情况下,欲将C物质的不饱和溶液变为饱和溶液,可采用的方法是 。
(3)t1℃时将20ga物质加入到50g水中充分溶解,所得溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,溶质质量分数是 (保留一位小数)。
(4)将t2℃时a、b、c三种物质的饱和溶液分别降温到t1℃,三种溶液的溶质质量分数大小关系是______。
A.b>a=c B.a=b>c C.a>b>c D.b>a>c
(5)t2℃时,将a、b两物质的饱和溶液各100g,分别降温到t1℃,所得a物质溶液的质量 b物质溶液的质量(选填“>”或“=”或“<”)。
(6)除去a中少量的b,步骤是:加水溶解,蒸发浓缩, , ,洗涤干燥。
(7)下表中是Na2CO3、NaHCO3的溶解度。
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
Na2CO3的溶解度(g)
7.1
12.5
21.5
39.7
49.0
NaHCO3的溶解度(g)
6.9
8.1
9.6
11.1
12.7
①化学实验经常需要控制变量。若要比较Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解能力,需要控制的变量是水的质量和 。若要比较搅拌对碳酸钠溶解快慢的影响,需要控制的变量是 、 、碳酸钠质量及颗粒大小。
②要除去Na2CO3固体中含有的少量NaHCO3,采用的物理方法是 (填序号)。
a.溶解过滤 b.降温结晶 c.蒸发结晶
【变式5-2】下面的表格中列出了氯化铵在不同温度下的溶解度:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
溶解度/g
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2.
60.2
65.6
(1)从表中可得到的一条信息是 。
(2)在20℃时,向100g水中加入50g氯化铵,形成氯化铵的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液将其温度升高至60℃时,溶液的质量为 g,该溶液中溶质与溶剂的质量比为 。
(3)当氯化铵中混有少量氯化钠时,应该采用 方法提纯氯化铵。
【变式5-3】下面的表格中列出了氯化铵在不同温度下的溶解度:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
溶解度/g
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2
60.2
65.6
(1)从表中可得到的一条信息是 。
(2)在20℃时,向100g水中加入50g氯化铵,形成氯化铵的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,将其温度升高至60℃时,溶液的质量为 g,该溶液中溶质与溶剂的质量比为 (填最简整数比)。
(3)当氯化钠中混有少量氯化铵时该采用 的方法提纯氯化钠。
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第七章第4节 物质的溶解性
【题型1 影响物质溶解性的因素】
【题型2 溶解度及其计算】
【题型3 溶解度曲线】
【题型4 溶解度曲线在工业生产中的应用】
【题型5 溶解度曲线在物质分离中的应用】
【题型1 影响物质溶解性的因素】
【例1】实验是化学的重要手段;根据实验分析不能得出的结论是
序号
溶质
溶剂
现象
①
碘
水
不溶解
②
碘
汽油
形成紫色溶液
③
高锰酸钾
水
形成紫红色溶液
④
高锰酸钾
汽油
不溶解
A.①②实验对比说明同一种物质在不同溶剂中的溶解性不同
B.②④实验对比说明不同的物质在同一溶剂中的溶解性不同
C.②③实验对比说明溶液不一定是无色的
D.②③实验分析说明溶质在溶剂中都是以分子存在的
【答案】D
【详解】A、①②对比可知,碘难溶于水,能溶于汽油,说明同一种物质在不同溶剂中的溶解性不同,该选项不符合题意;
B、②④对比可知,碘能溶于汽油,高锰酸钾难溶于汽油,说明不同的物质在同一溶剂中的溶解性不同,该选项不符合题意;
C、②③分别形成紫色溶液、紫红色溶液,说明溶液不一定是无色的,该选项不符合题意;
D、②③分析可知,碘能溶于汽油,高锰酸钾溶于水,溶质分别是碘、高锰酸钾,碘是由碘分子构成的,高锰酸钾是由钾离子和高锰酸根离子构成的,说明溶质在溶剂中有的以分子形式存在,有的以离子形式存在,该选项符合题意。
故选D。
【变式1-1】溶解性是物质的物理性质,下列因素会影响固体物质溶解性的是
①温度 ②溶质颗粒大小 ③溶质种类 ④溶剂质量 ⑤溶剂种类
A.①② B.①③⑤ C.①④⑤ D.②③④
【答案】B
【详解】①固体物质的溶解性随温度的改变而改变;
②溶质颗粒大小不会影响固体物质的溶解性;
③溶质种类能影响固体物质的溶解性;
④溶剂质量不能影响固体物质的溶解性;
⑤溶剂种类能影响固体物质的溶解性。
故选B。
【变式1-2】用控制变量法探究影响物质溶解性的因素。
实验一
实验二
实验一的目的是探究 对硝酸钾溶解性的影响;实验二是探究溶剂种类对物质溶解性的影响,该实验中需要控制的变量是温度和 。
【答案】温度 溶质、溶剂的质量等
【详解】实验一中,一个用酒精灯加热,一个在室温下进行实验,变量是温度,是探究温度对硝酸钾溶解度的影响,无关变量是水的体积和硝酸钾的质量;
实验二中,变量是溶剂的种类,实验是探究溶剂的种类对物质溶解性的影响,故要保证温度,溶质,溶剂的质量等不变。
【变式1-3】“溶解”是化学学科的核心概念之一。兴趣小组同学对固体物质的溶解展开探究。
Ⅰ.溶解过程探究
按图1所示进行实验。闭合开关,观察到电珠不亮。再将10克氯化钠放入水中,观察现象。
(1)固体溶解过程中电珠 (选填“变亮”或“不亮”),说明氯化钠在溶解过程中是以 的形式分散到水中。
(2)将氯化钠改成蔗糖重复实验,可观察到实验现象与氯化钠溶解 (选填“相同”或“不同”)。
Ⅱ.溶解性影响因素探究
【初步探究】按图2所示进行实验。
(3)实验中振荡的目的是 。
(4)B中观察到固体不再减少,此时溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)状态。
(5)图2实验可得出结论:物质的溶解性与 有关。
【深入思考】同学们讨论后认为通过加热或增加溶剂的量也能使B中固体溶解,物质的溶解性可能与这两个因素有关。
【查阅资料】硫酸铜溶液能吸收红、黄光而使溶液呈现蓝色。当一束平行单色光照射硫酸铜溶液时,溶液浓度越大,对于红、黄光的吸收能力越强,透过溶液的光强度越小。
【实验探究】
①取试管a加入2药匙硫酸铜晶体和10mL饱和CuSO4溶液;另取试管b重复上述操作。
②将试管a、b分别装入光强度采集装置(图3为装置原理图)。
③加热试管a并持续测量透过溶液光线的光强度,复制数据导入软件中绘制出“光强度—时间”曲线如图4所示。
④在试管b内加入3mL水并持续测量透过溶液光线的光强度,复制数据导入软件中绘制“光强度一时间”曲线如图5所示。
(6)由图4可知,温度越高,硫酸铜的溶解性越 (选填“强”或“弱”)。
(7)图5中,一开始光强度数值增强的原因是 。
(8)依据图5,请写出硫酸铜的溶解性与溶剂水质量的关系及判断依据: 。
【答案】
(1) 变亮 离子(钠离子和氯离子)
(2)不同
(3)加快物质溶解
(4)饱和
(5)溶剂的种类(溶剂的性质)
(6)强
(7)加水使硫酸铜溶液的浓度变小
(8)硫酸铜的溶解性不受水质量的影响,因为加水后最终光强度和起始值相同
【详解】
(1)溶液中含有自由离子能导电,氯化钠固体溶解过程中电珠变亮,说明氯化钠在溶解过程中,是以离子的形式分散到水中,故①填:变亮,②填:离子(钠离子和氯离子)。
(2)蔗糖由分子构成,以分子形式分散到水中,蔗糖溶液中没有自由离子不能导电,将氯化钠改成蔗糖重复实验,观察到实验现象与氯化钠溶解不同,故填:不同。
(3)实验中振荡的目的是使碘与水充分接触加快物质溶解,故填:加快物质溶解。
(4)B中观察到固体不再减少,此时溶液为饱和状态,故填:饱和。
(5)碘难溶于水,易溶于汽油,说明物质的溶解性与溶剂的种类有关,故填:溶剂的种类(溶剂的性质)。
(6)由图4知,温度越高,透过溶液光线的光强度越弱,说明溶液浓度越大,即硫酸铜的溶解性越强,故填:强。
(7)图5中,加水使硫酸铜溶液的浓度变小,所以一开始光强度数值增强,故填:加水使硫酸铜溶液的浓度变小。
(8)由图5知,加水后最终光强度和起始值相同,所以硫酸铜的溶解性不受水质量的影响,故填:硫酸铜的溶解性不受水质量的影响,因为加水后最终光强度和起始值相同。
【题型2 溶解度及其计算】
【例2】表格是氯化钠和硝酸钾在不同温度时的溶解度。以下说法正确的是
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
A.20℃时将20gKNO3加入到50g水中,能得到70g溶液
B.KNO3的溶解度比NaCl的溶解度大
C.60℃时将210gKNO3饱和溶液降温至20℃,溶液质量变为131.6g
D.20℃时将40gNaCl加入到100g水中,再升温至60℃可形成不饱和溶液
【答案】C
【详解】A、20℃时,KNO3的溶解度为31.6g,即100g水中最多能溶解31.6g的硝酸钾。则将20gKNO3加入到50g水中,溶解的硝酸钾的质量为15.8g,则得溶液的质量为50g+15.8g=65.8g,故A错误;
B、没有指明温度,无法比较硝酸钾和氯化钠的溶解度大小,故B错误;
C.60℃时,KNO3的溶解度为110g,60℃时,210gKNO3饱和溶液中溶剂质量为100g,降温至20℃,最多溶解31.6g,则溶液质量为100g+31.6g=131.6g,故C正确;
D、60℃时,NaCl的溶解度为37.3g,40gNaCl溶解于100g水中还有固体剩余,则溶液为饱和溶液,故D错误。
故选C。
【变式2-1】下列对“20℃时,硝酸钾溶解度为”的解释正确的是
A.20℃时,溶液中含硝酸钾
B.20℃时,水中最多溶解硝酸钾
C.20℃时,硝酸钾能溶解在水里
D.硝酸钾溶解在水中达到饱和状态
【答案】B
【分析】根据溶解度的概念,20℃时硝酸钾的溶解度是31.6g,其含义是20℃时,100g水中最多溶解31.6g硝酸钾,溶液达到饱和状态;
【详解】A、没有指明是否达到饱和状态和是100g溶剂不是溶液,故A错误;
B、20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6克,含义是20℃时,100g水中最多溶解31.6g硝酸钾,故B正确;
C、在20℃时,31.6g硝酸钾溶解在100g水中达到饱和状态,而不是溶解在水中,故C错误;
D、没有指明温度,溶解度受温度的影响,温度改变,溶解度也会改变,故D错误。
故选B。
【变式2-2】“的溶解度为”的含义:
(1)20℃时,中最多可溶解 。
(2)20℃时,恰好完全溶解达到饱和需要 水。
(3)20℃时,和水恰好形成饱和溶液,其质量为 。
(4)和水形成饱和溶液时,温度为 。
【答案】
(1)36
(2)100
(3)136
(4)20℃
【分析】溶解度是指在一定温度下,在100g水中最多可溶解的溶质的质量,形成的溶液为饱和溶液。
【详解】
(1)20℃NaCl的溶解度为36g,则20℃时,100g中最多可溶解NaCl 36g;
(2)由溶解度概念可知,20℃时,36gNaCl恰好完全溶解达到饱和需要100g水;
(3)由溶解度概念可知,20℃时,36 g NaCl和100g水恰好形成饱和溶液,其质量为36g+100g=136g;
(4)由溶解度概念可知,36gNaC1和100g水形成饱和溶液时,温度为20℃。
【变式2-3】下表是硝酸钾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
硝酸钾
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
60
氯化钾
27.6
31.0
34.0
37.0
40.0
42,6
45.5
(1)20℃时,硝酸钾的溶解度是 g,属于 物质,(填“易溶”、“可溶”或“微溶”)。
(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下图所示实验(实验过程中水分损失忽略不计)。
①A~D中为饱和溶液的是 (填字母)。②D中析出晶体的质量是 g。
【答案】
(1) 31.6 易溶
(2)硝酸钾
(3) BCD 4.5
【详解】
(1)20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g大于10g,属于易溶物质。
(2)分析表中数据可知,溶解度受温度影响较大的物质是氯化钾;
(3)①20℃时,氯化钾溶解度是34g,50g水中溶解17g,恰好饱和,A是不饱和溶液,B是饱和溶液,40℃时,氯化钾溶解度是40g,50g水中溶解20g,恰好饱和,C是饱和溶液,10℃时,氯化钾溶解度是31g,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;
②D中析出晶体的质量是20g-15.5g=4.5g。
【题型3 溶解度曲线】
【例3】t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到各盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后,现象如图1所示。两者的溶解度曲线如图2所示。下列说法正确的是
A.烧杯①中溶解的溶质是硝酸钾
B.将温度由t1℃升高到t2℃,充分搅拌,烧杯②中固体能全部溶解。
C.t1℃时,烧杯②溶液中溶质质量分数大于20%
D.t2℃时,将等质量的两种物质的饱和溶液降温到t1℃,硝酸钾溶液析出晶体少
【答案】B
【详解】A、t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到各盛有100g水的两个烧杯中,烧杯①中固体全部溶解,烧杯②中有固体剩余,说明t1℃时,烧杯①中溶质的溶解度大;由图2可知,t1℃时,氯化钾的溶解度大于硝酸钾,则烧杯①中溶解的溶质是氯化钾,故选项说法错误;
B、由图2可知,t2℃时,硝酸钾的溶解度大于氯化钾,t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到各盛有100g水的两个烧杯中,氯化钾全部溶解,硝酸钾和氯化钾的溶解度都随温度升高而增大,所以将温度由t1℃升高到t2℃,充分搅拌,烧杯②中固体能全部溶解,故选项说法正确;
C、烧杯②溶液中的溶质是硝酸钾,t1℃时,硝酸钾的溶解度为25g,则t1℃时,烧杯②溶液中溶质质量分数为,故选项说法错误;
D、由图2可知,硝酸钾的溶解度受温度影响比氯化钾大,故t2℃时,将等质量的两种物质的饱和溶液降温到t1℃,硝酸钾溶液析出晶体多,故选项说法错误;
故选:B。
【变式3-1】NaCl、KCl的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.KCl的溶解度大于NaCl的溶解度
B.T℃时,KCl和NaCl的溶解度相等
C.40℃时,KCl饱和溶液的溶质质量分数为
D.80℃时,KCl不饱和溶液降温,肯定无晶体析出
【答案】B
【详解】A、物质的溶解度随温度的变化而变化,没有指明温度,无法比较两者溶解度大小,选项错误;
B、由图可知,T℃时,KCl和NaCl的溶解度相等,选项正确;
C、40℃时,KCl饱和溶液的溶质质量分数为,选项错误;
D、由于不清楚不饱和溶液中溶质和溶剂的比例关系,所以不能判断降温过程会不会析出晶体,选项错误;
故选B。
【变式3-2】硝酸钾、氯化钠的溶解度曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.氯化钠的溶解度受温度影响比硝酸钾大
B.时,硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为
C.时,等质量的两种物质的饱和溶液中溶质质量不相等
D.时,将163.9g的硝酸钾溶液降温至,析出晶体的质量是32.3g
【答案】C
【详解】A、氯化钠的溶解度随温度变化的曲线比较平缓而硝酸钾的溶解度随温度变化的曲线比较陡峭,故氯化钠的溶解度受温度影响比硝酸钾小。A不正确;
B、20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,故此温度下硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数=。B不正确;
C、40℃时,硝酸钾的溶解度大于氯化钠的溶解度,则相同质量的两种饱和溶液,硝酸钾溶液中溶质质量分数更大,故硝酸钾饱和溶液中溶质质量更大。C正确;
D、由于没有说明163.9g硝酸钾溶液是否饱和,故无法确定溶质和溶剂的质量,也就无法判断降温至20℃是否有硝酸钾晶体析出。D不正确。
故选:C。
【变式3-3】水和乙醇(酒精)都是工业上重要的溶剂,NaOH在水和乙醇中的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.NaOH在不同溶剂中的溶解能力差别不大
B.20℃时209gNaOH溶液中最少含溶质109g
C.0℃时NaOH在乙醇中几乎不溶
D.NaOH在水和乙醇中的溶解能力都随温度升高而减小
【答案】C
【详解】A、由溶解度曲线可知,在不同溶剂中的溶解能力差别较大,A错误;
B、时,氢氧化钠在水中的溶解度是,即在该温度下,饱和溶液中最多含氢氧化钠:,题中未指明溶液是否饱和,无法判断,B错误;
C、由溶解度曲线可知,时在乙醇中的溶解度为0,即0℃时,氢氧化钠在乙醇中几乎不溶,C正确;
D、由溶解度曲线可知,在水和乙醇中的溶解能力都随温度升高而增大,D错误。
故选C。
【题型4 溶解度曲线在工业生产中的应用】
【例4】生活在盐碱湖附近的人们习惯“夏天晒盐、冬天捞碱”,其中“盐”是指NaCl,“碱”是指Na2CO3。NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图所示。下列分析正确的是
A.Na2CO3的溶解度大于NaCl的溶解度
B.30℃时Na2CO3的不饱和溶液降温至20℃,变为Na2CO3的饱和溶液
C.夏天晒“盐”需要经过降温结晶的过程使NaCl结晶析出
D.冬天捞”碱”是利用Na2CO3的溶解度在冬天变小而结晶析出
【答案】D
【详解】A、不指明温度的情况下,无法比较NaCl和Na2CO3的溶解度大小,故A错误;
B、30℃时Na2CO3的不饱和溶液降温至20℃,不一定变为Na2CO3的饱和溶液,故B错误;
C、夏天晒“盐”的原因是氯化钠的溶解度受温度影响不大,夏天温度高水分蒸发快,氯化钠是蒸发结晶而不是降温结晶,故C错误;
D、冬天捞”碱”是利用Na2CO3的溶解度在冬天温度降低的时候变小而结晶析出,故D正确。
故选D。
【变式4-1】“侯氏制碱法”创立了更为先进的“制碱”工艺,主要反应是。如图是三种物质的溶解度曲线,下列叙述正确的是
A.20℃时,将9.6g加入到90.4g水中,可得到100g饱和溶液
B.20℃时和NaCl的溶解度相等
C.溶液从40℃降温至20℃时,一定有晶体析出
D.分别将60℃时的和的饱和溶液降温至20℃时,溶质质量分数为
【答案】B
【详解】A、根据溶解度曲线,20℃时,NaHCO3的溶解度为9.6g,则100g水最多可溶解9.6g NaHCO3,90.4g水能溶解的NaHCO3小于9.6g,将9.6g NaHCO3加入到90.4g水中,有NaHCO3剩余,得到的饱和溶液质量小于100g,A选项错误;
B、根据溶解度曲线,20℃时NH4Cl和NaCl的溶解度相等,B选项正确;
C、溶液析出晶体时一定达到饱和状态,NH4Cl溶液从40℃降温至20℃,溶解度不断减小,若过程中达到饱和状态,则有晶体析出,若没有达到饱和状态,则不会有晶体析出,C选项错误;
D、分别将60℃时的NH4Cl和NaHCO3的饱和溶液降温至20℃时,二者溶解度都减小,都有溶质析出,而溶剂质量不变,最后都得到饱和溶液。20℃时NH4Cl的溶解度大于NaHCO3,溶解度越大的物质,对应饱和溶液的溶质质量分数越大,因此降温后所得溶液的溶质质量分数为NH4Cl>NaHCO3,D选项错误。
故选:B。
【变式4-2】芒硝(Na2SO4)是一味中药,有清热解毒的功效。山西某盐池富含Na2SO4,还含有少量NaCl,两种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.40℃时,将40gNaCl溶于100g水中,得到140g溶液
B.T℃时,Na2SO4和NaCl两物质的溶液的溶质质量分数相等
C.将10℃的Na2SO4饱和溶液升温到40℃,溶液的溶质质量分数不变
D.将40℃的Na2SO4溶液和NaCl溶液降温到20℃,两溶液中均有晶体析出
【答案】C
【详解】A、由图可知,40℃时,氯化钠的溶解度为36.6g,该温度下,将40g氯化钠溶于100g水中,只能溶解36.6g,所得溶液的质量为:36.6g+100g=136.6g,不符合题意;
B、由图可知,T℃时,硫酸钠和氯化钠的溶解度相等,则该温度下,硫酸钠和氯化钠饱和溶液的溶质质量分数相等,但是溶液状态未知,溶质质量分数无法比较,不符合题意;
C、将10℃的Na2SO4饱和溶液升温到40℃,升温后,硫酸钠的溶解度增加,变为不饱和溶液,溶质质量和溶剂质量均不变,溶质质量分数不变,符合题意;
D、将40℃的Na2SO4溶液和NaCl溶液降温到20℃,降温后,硫酸钠和氯化钠的溶解度均减小,但是溶液状态未知,两溶液中不一定有晶体析出,不符合题意。
故选C。
【变式4-3】食盐在生产和生活中具有广泛的用途,是一种重要的资源,海水中储量很丰富。
(1)海水晒盐的原理是 。
(2)晒盐过程中得到粗盐和卤水。卤水的主要成分及其溶解度的变化如下图,t2℃时,MgCl2的溶解度为 g,将t2℃时KCl和MgSO4两种物质的饱和溶液分别降温至t1℃时,析出的晶体是 (填物质化学式)
(3)将纯净的氯化钠固体配制成溶液。20℃时,向4个盛有50g水的烧杯中,分别加入一定质量的氯化钠并充分溶解。4组实验数据如下表:
实验序号
①
②
③
④
加入氯化钠的质量/g
4.5
9
18
20
溶液质量/g
54.5
59
68
68
若将②中得到的溶液稀释成质量分数为0.9%的生理盐水,需加水的质量是 g;
(4)关于上述实验的叙述不正确的是___________(填字母序号)。
A.①②所得溶液是该温度下的不饱和溶液 B.③④所得溶液溶质的质量分数相等
C.20℃时,氯化钠的溶解度为36g D.20℃时,将④恒温蒸发25g水,过滤得18g固体
【答案】
(1)利用阳光和风力使水分蒸发得到氯化钠或蒸发结晶
(2) 100 KCl
(3) 941
(4) D
【详解】
(1)氯化钠的溶解度受温度的影响小,从海水中获得氯化钠主要利用阳光和风力使水分蒸发,使氯化钠结晶出来;
(2)根据图示可知:在t2℃时,MgCl2的溶解度为100g;从t2℃到t1℃时,KCl的溶解度减小,所以它的饱和溶液中会由于物质无法完全溶解而结晶析出固体;而硫酸镁的溶解度从t2℃到t1℃时会增大,所以其饱和溶液中不会结晶析出固体;将t2℃时KCl和MgSO4两种物质的饱和溶液分别降温至t1℃时,析出的晶体是氯化镁,化学式为KCl;
(3)②中得到的溶液中溶质的质量为9g;则可得到的生理盐水的质量为:9 g÷0.9%=1000g;所以需要加入水的质量为:1000g—59g=941g;
(4)A、与③相比;①②所得的溶液均还可以再溶解食盐固体,所以两溶液均为该温度下的不饱和溶液,说法正确,不符合题意;
B、③④相比,两溶液中的溶质均为18g;溶液均为68g;所以所得溶液的溶质质量分数相同,说法正确,不符合题意;
C、根据表中数据可知,在20℃时,在50g水中最多溶解18g食盐固体,所以在100g水中最多溶解36g食盐固体。则在20℃时氯化钠的溶解度为36g,说法正确,不符合题意;
D、根据C选项分析可知,20℃时,氯化钠的溶解度为36g,则在25g水中最多溶解食盐固体质量=,再加上原理未溶解的2g固体,所以应得到11 g固体,说法错误,符合题意。
故选D。
【题型5 溶解度曲线在物质分离中的应用】
【例5】如图为和的溶解度曲线。下列说法正确的是
A.时,KNO3溶液和NH4Cl溶液的浓度一定相同
B.时,可配制溶质质量分数为30%的NH4Cl溶液
C.采用降温结晶的方法除去NH4Cl中混有的少量KNO3
D.分别将等质量的的KNO3、NH4Cl饱和溶液降温到,析出KNO3的质量大于NH4Cl的质量
【答案】D
【详解】A、时,和的溶解度相等,未指明溶液状态,两溶液的浓度不一定相同,错误;
B、时,的溶解度为,则该温度下饱和溶液的溶质质量分数=,错误;
C、根据溶解度曲线可知,和的溶解度均随温度的升高而增大,且的溶解度受温度变化影响更大,则若中混有的少量,可采用蒸发结晶的方法提纯,错误。
D、根据溶解度曲线可知,和的溶解度均随温度的升高而增大,且的溶解度受温度变化影响更大,分别将等质量的的饱和溶液降温到,析出的质量大于的质量,正确。
故选D。
【变式5-1】下图是a、b、c三种物质的溶解度曲线,据图回答问题:
(1)t2℃时a、b、c三种物质饱和溶液的溶质质量分数由大到小的排列顺序 。
(2)在不改变溶液的溶质质量分数的情况下,欲将C物质的不饱和溶液变为饱和溶液,可采用的方法是 。
(3)t1℃时将20ga物质加入到50g水中充分溶解,所得溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,溶质质量分数是 (保留一位小数)。
(4)将t2℃时a、b、c三种物质的饱和溶液分别降温到t1℃,三种溶液的溶质质量分数大小关系是______。
A.b>a=c B.a=b>c C.a>b>c D.b>a>c
(5)t2℃时,将a、b两物质的饱和溶液各100g,分别降温到t1℃,所得a物质溶液的质量 b物质溶液的质量(选填“>”或“=”或“<”)。
(6)除去a中少量的b,步骤是:加水溶解,蒸发浓缩, , ,洗涤干燥。
(7)下表中是Na2CO3、NaHCO3的溶解度。
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
Na2CO3的溶解度(g)
7.1
12.5
21.5
39.7
49.0
NaHCO3的溶解度(g)
6.9
8.1
9.6
11.1
12.7
①化学实验经常需要控制变量。若要比较Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解能力,需要控制的变量是水的质量和 。若要比较搅拌对碳酸钠溶解快慢的影响,需要控制的变量是 、 、碳酸钠质量及颗粒大小。
②要除去Na2CO3固体中含有的少量NaHCO3,采用的物理方法是 (填序号)。
a.溶解过滤 b.降温结晶 c.蒸发结晶
【答案】
(1)a>b>c
(2)升温
(3) 饱和 16.7%
(4)D
(5)<
(6) 降温结晶 过滤
(7) 温度 温度 水的体积 b
【详解】
(1)由图可知,t2℃时,溶解度:a>b>c,而饱和溶液的溶质质量分数=,则三种物质饱和溶液的溶质质量分数由大到小的排列顺序:a>b>c。
(2)由图可知,c的溶解度随温度降低而增大,则可采用升温的方法将C物质的不饱和溶液变为饱和溶液,且该方法的溶质质量分数不变。
(3)t1℃时,a的溶解度为20g,则该温度下,50g水中最多可溶解a的质量为,将20ga物质加入到50g水中充分溶解,只能溶解10ga,所得溶液为饱和溶液;
所得溶液的溶质质量分数为。
(4)降低温度,a、b溶解度减小,溶液中有晶体析出,溶液仍饱和,而c的溶解度增大,溶液由饱和变为不饱和,但溶质质量分数不变,又由于饱和溶液的溶质质量分数=,由于t1℃b的溶解度>t1℃a的溶解度>t2℃c的溶解度,则溶质质量分数:b>a>c,故选D。
(5)由图可知,a的溶解度受温度影响比b大,则将等质量的a、b饱和溶液由t2℃降温到t1℃,析出晶体a>b,剩余溶液质量:a<b。
(6)由图可知,a、b溶解度随温度升高而增大,且a的溶解度受温度影响比较大,则可采用降温结晶的方法获得a,步骤为:加水溶解、蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥。
(7)①若想比较碳酸钠和碳酸氢钠的溶解能力,需要控制水的质量和温度;若想比较搅拌对碳酸钠溶解快慢的影响,需要控制的变量是水的质量,碳酸钠的质量、温度及颗粒大小。
②由表中内容可知,碳酸钠的溶解度受温度影响比较大,则可采用降温结晶的方法除去Na2CO3固体中含有的少量NaHCO3,故选b。
【变式5-2】下面的表格中列出了氯化铵在不同温度下的溶解度:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
溶解度/g
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2.
60.2
65.6
(1)从表中可得到的一条信息是 。
(2)在20℃时,向100g水中加入50g氯化铵,形成氯化铵的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液将其温度升高至60℃时,溶液的质量为 g,该溶液中溶质与溶剂的质量比为 。
(3)当氯化铵中混有少量氯化钠时,应该采用 方法提纯氯化铵。
【答案】
(1)氯化铵的溶解度随温度升高而增大/氯化铵属于易溶性物质
(2)饱和 150 1:2
(3)降温结晶/冷却热饱和溶液
【详解】
(1)由图可知,随着温度的升高,氯化铵的溶解度逐渐增大,即氯化铵的溶解度随温度升高而增大,20℃时氯化铵的溶解度为37.2g,大于10g,则氯化铵属于易溶性物质,故填氯化铵的溶解度随温度升高而增大或氯化铵属于易溶性物质。
(2)由图可知,20℃时氯化铵的溶解度为37.2g,20℃时,向100g水中加入50g氯化铵,只能够溶解37.2g氯化铵,形成氯化铵的饱和溶液,故填饱和;
由图可知,60℃时氯化铵的溶解度为55.2g,则将该溶液温度升高至60℃时,50g氯化铵完全溶解,溶液的质量=50g+100g=150g,故填150;
此时溶液中溶质与溶剂的质量比=50g:100g=1:2,故填1:2。
(3)由图可知,随着温度的升高,氯化铵的溶解度逐渐增大,且受温度影响较大,而氯化钠的溶解度虽然随着温度的升高逐渐增大,但受温度影响较小,当氯化铵中混有少量氯化钠时,应该采用降温结晶或冷却热饱和溶液的方法提纯氧化铵,故填降温结晶或冷却热饱和溶液。
【变式5-3】下面的表格中列出了氯化铵在不同温度下的溶解度:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
溶解度/g
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2
60.2
65.6
(1)从表中可得到的一条信息是 。
(2)在20℃时,向100g水中加入50g氯化铵,形成氯化铵的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,将其温度升高至60℃时,溶液的质量为 g,该溶液中溶质与溶剂的质量比为 (填最简整数比)。
(3)当氯化钠中混有少量氯化铵时该采用 的方法提纯氯化钠。
【答案】
(1)温度越高,氯化铵的溶解度越大(合理即可)
(2) 饱和 150 1:2
(3)蒸发结晶
【详解】
(1)从表中可以看出,温度越高,氯化铵的溶解度越大,故填:温度越高,氯化铵的溶解度越大(合理即可);
(2)由表中数据可知,20℃时氯化铵的溶解度是37.2g,即100g水中最多能溶解37.2g的氯化铵固体,则向100g水中加入50g氯化铵,固体剩余,形成氯化铵的饱和溶液;
60℃时氯化铵的溶解度是55.2g,向100g水中加入50g氯化铵,此时溶液未达到饱和,所以溶质质量为50g,溶剂质量为100g,溶液的质量为,溶液中溶质与溶剂的质量比;
故填:饱和:150;1:2;
(3)氯化钠的溶解度受温度影响较小,氯化铵的溶解度受温度的影响较大且随温度的升高而增大,则当氯化钠中混有少量氯化铵时该采用蒸发结晶的方法提纯氯化钠,故填:蒸发结晶。
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