内容正文:
第七单元 溶 液
01 思维导图
02 考点速记
7.1 物质的溶解
一、溶解
1. 定义:一种或几种物质分散到另一种物质里形成的 均一 、稳定 的混合物。
2. 特征:具有 均一 性、稳定 性。溶液不一定是无色的。
3. 组成:溶液由 溶质 和 溶剂 组成,一种溶液中至少有一种溶质,溶质可以是固体、 液体 或 气体 ,水是最常用的溶剂,此外 汽油 、 酒精 等也是常见的溶剂。
4. 构成:在溶液中溶质被分散成 分子 或 离子 ,所以在溶液中进行反应,反应速率较快。
二、溶解时的吸热和放热现象
1. 溶解时放出热量,如 NaOH 固体溶解时溶液温度升高。
2. 溶解时吸收热量,如 NH4NO3 固体溶解时溶液温度升高。
3. 溶解时没有明显的吸热或放热现象,如 NaCl 固体溶解时溶液温度变化不明显。
【特别提醒】影响物质溶解性、溶解速率的因素
影响因素
说明
溶解性
① 温度 (外因)
②溶质性质(内因)
③ 溶剂性质
同一种物质在不同 溶剂 中的溶解性是不同的;
不同物质在同种 溶剂 中的溶解性也是不同的
溶解速率
① 温度
② 固体颗粒大小
③搅拌(或振荡)
温度越高 ,溶解速率越快;
固体颗粒越小 ,溶解速率越快;
搅拌(或振荡),溶解速率 加快
7.2 物质溶解的量
一、饱和溶液与不饱和溶液
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,所得的溶液叫作这种溶质的 饱和 溶液;当溶质还能继续溶解时,叫作这种溶质的 不饱和 溶液。
2.判断方法
(1)根据溶解现象判断:在 一定温度下 ,一定量溶剂 里,是否能继续溶解原溶质。
(2)根据析出晶体情况判断:
①析出晶体后的溶液,是该温度下的 饱和 溶液;
②无晶体析出的溶液,该温度下,可能恰好饱和,也可能不饱和。
3.饱和溶液与不饱和溶液相互转化
(1)饱和溶液变成不饱和溶液的方法:
一是使溶质的溶解度增大,对固体物质来说,可通过 改变温度 实现;二是 增加溶剂的质量 。
(2)不饱和溶液变成饱和溶液的方法:
一是使溶质的 溶解度减小 ,对固体物质来说,可通过 改变温度 实现;二是 减少溶剂 ;三是增加溶质。
(3)温度升高溶解度增大的物质
(4)温度升高溶解度减小的物质(如氢氧化钙)
二、固体溶解度与溶解度曲线
1.固体物质的溶解度
定义: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 。如果不指明溶剂,通常所说的溶解度是指物质在水里的溶解度。
2.固体物质的溶解度影响因素
(1)溶质、溶剂的性质(种类)。
(2)温度:大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大,如KNO3;少数固体物质的溶解度受温度的影响很小,如 NaCl ;极少数固体物质的溶解度随温度升高而减小,如 Ca(OH)2 。
3.溶解度曲线
(1)定义:表示物质的溶解度随 温度 变化的曲线。
(2)意义:溶解度受 温度 变化而变化的趋势;溶解度曲线上的任一点表示物质在该温度下的 溶解度 ;交点表示几种物质在交点所示温度下的溶解度 相等 。
(3)应用:查阅某温度下指定物质的溶解度;比较同一温度下,不同物质的溶解度的大小;比较不同温度下,同种物质溶解度大小;选择适宜方法(结晶法)分离混合物。
三、气体的溶解度
1.气体溶解度:用 体积 来表示,指某气体在压强为101.3kPa和一定 温度 时溶解在 1 体积的溶剂中达到饱和状态时的 体积 。
2.影响气体溶解度的因素:除了跟气体 本身性质 和溶剂种类有关外,还跟外界条件,如 温度 、压强等有关。
7.3 溶液浓稀的表示
一、浓度
1.浓度:在溶液中,浓度是指一定量的溶液中所含 溶质 的量,常用溶质的 质量分数 表示。
2.溶质的质量分数:溶液中 溶质 的质量与溶液的质量之比。
3.计算公式:
(1)溶质的质量分数=×100%;
(2)饱和溶液的溶质质量分数=×100%
(3)溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量.
二、配制一定溶质质量分数的溶液
操作步骤
(1)计算:溶质质量= 溶液 的质量×溶质的质量分数。
溶剂的质量= 溶液的质量-溶质的质量 。
溶剂的体积=
(2)称量:即称取固体、量取液体。量取溶剂时,所选量筒的规格 不小于 所需液体的体积并与之相接近。
(3)溶解:为加快溶解,可用 玻璃棒 搅拌。
(4)装瓶:装瓶并贴上标签,标签上应该显示溶液的名称及其 浓度 。
三、有关溶液稀释的计算
1. 溶液加水稀释时,只是溶液的 总质量 发生变化,而稀释前后溶液中的 溶质 质量保持不变。
2. 计算:浓溶液的溶质质量分数×浓溶液的质量=稀溶液的溶质质量分数×稀溶液的质量。
7.4 海洋资源的综合利用与制盐
一、海洋资源
海洋除孕育了地球上的生命,还提供了丰富的资源,如生物资源、化学资源、矿产资源、能源资源等。
二、结晶
(1)结晶: 饱和 溶液析出晶体的过程。
(2)降温结晶:溶解度随温度升高而 显著增大 的物质,在较高温度形成的饱和溶液,因降温使 溶质 超过其溶解量的限度时,会析出一定形状的 固体 。
(3)蒸发溶剂结晶法:氯化钠的溶解度在温度升高或降低时,并 没有显著 的变化,需要用 蒸发水分 的方法使氯化钠溶液结晶。
(4)结晶应用:利用结晶的方法,可从含杂质的混合物中分离或提纯得到需要的物质,如海水晒盐。
三、粗盐制精盐
1. 除去制得的粗盐中的难溶性杂质
(1)粗盐溶解:称取粗盐,加入烧杯中,倒入水中,用 玻璃棒搅拌 使其溶解。
(2)过滤:准备好放有滤纸的漏斗,在铁架台上安装好过滤装置,进行粗盐溶液的过滤。
(3)蒸发:滤液倒入蒸发皿中,加热,加热过程中 不断搅拌 至出现较多晶体时,停止加热。
(4)称量、计算产率:用 玻璃棒 将固体转移到洁净的纸片上称量,计算产率。
2. 除去制得的粗盐中的可溶性杂质
(1)称量:称取含有可溶性的粗盐。
(2)溶解并过滤:将粗盐放到滤纸上,加入一定量的水,并趁热过滤。
(3)烘干:将滤纸上的精盐转移到 蒸发皿上 烘干。
(4)计算产率:称量精盐质量,并计算产率。
03 素养提升
易错点辨析
1. 溶液一定是由两种物质组成吗?
溶液是由一种或几种物质(即溶质)和另一种物质(即溶剂)两部分组成;但是,溶液不一定是由两种物质组成的,至少由两种物质组成;因为其中的溶剂虽然是一种,而溶质可以是多种的。
2. 均一、稳定的液体
溶液是均一、稳定的混合物;而均一、稳定的液体不一定是溶液,可能是纯净物,如纯水均一、稳定,不是溶液。
3. 溶液一定是无色的?
溶液可以有色,也可以无色。
4. 饱和溶液还能溶解其他溶质吗?
饱和溶液是指在一定温度下,一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。
例如,在一定温度下,一定量的溶剂里的硝酸钾饱和溶液中,加入硝酸钾是不能再溶解的;但是,加入氯化钠等其他可溶性的物质是能够继续溶解的。
5. 固体溶解度必须有一定条件
(1)固体溶解度的概念是指在一定的 温度下 ,是某物质在 100克 溶剂里达到 饱和状态 时所溶解的质量。
(2)固体溶解的单位是克(符号为g)。
6. 气体溶解度的影响因素和固体溶解度大不同
(1)气体溶解度的影响因素主要是指温度和压强。
(2)具体的变化规律是:气体的溶解度随温度的升高而减小(随温度的降低而增大);随压强的增大而增大(随压强的减小而减小)。
(3)可以简记为4个字,即“温反压正”;其含义是气体的溶解度与温度成反比关系,与压强成正比关系。
方法提炼
1. 溶液的均一与稳定性
(1)溶液的特点是均一性和稳定性。
(2)均一性是指溶液中各部分的性质和成分均相同,如一瓶溶液中,上下左右等各部分的密度都是一样的;
(3)稳定性是指在条件不变,即温度、压强等不改变,溶剂不蒸发等的情况下,溶液中的溶质永远不会析出。
2. 溶液、溶质和溶剂的相互关系与判断
(1)溶液、溶质和溶剂的相互关系是溶液是由溶质和溶剂组成,溶液质量是溶质质量与溶剂质量之和。
(2)溶质质量是溶液质量与溶剂质量之差,而溶剂质量是溶液质量与溶质质量之差。
(3)溶液的体积等于溶液的质量除以溶液的密度,却不等于溶质的体积与溶剂的体积之和。
3. 溶解时的吸热和放热现象
一个过程是物质的分子(或离子)向水中扩散,该过程吸收热量;另一个过程是物质的分子(或离子)和水分子作用,生成水合分子(或水合离子),该过程放出热量。
饱和溶液和不饱和溶液相互转变
4. 饱和溶液和不饱和溶液相互转变
(1)相互转变图示:
(1)改变温度的方法实现饱和溶液和不饱和溶液的相互转变时,是针对溶解度随着温度的升高而增大的固体(如硝酸钾、氯化铵等);如果针对溶解度随着温度的升高而减小的固体(如氢氧化钙等),上述相互转变方法中的升、降温度正好相反(即将上述相互转变方法中的升温改为降温,降温改为升温),才能实现相应的饱和溶液和不饱和溶液的相互转变。
(2)当需要增加溶剂的量实现饱和溶液转变为不饱和溶液时,一定要按照需要的量来加,切不可过多。
(3)当需要蒸发溶剂的量实现不饱和溶液转变为饱和溶液时,一定要注意只是蒸发掉多余的溶剂,并且要求是恒温蒸发之。
(4)当需要加入溶质的量实现不饱和溶液转变为饱和溶液变时,一定要注意加入的溶质应该和原来的不饱和溶液中的溶质保持一致,切不可加入其他的和原来的不饱和溶液中的溶质不一样的溶质。
5. 固体溶解度的影响因素
(1)固体溶解度的影响因素主要是指温度,大部分固体随温度升高溶解度增大,如硝酸钾;
(2)少部分固体溶解度受温度影响不大,如食盐(氯化钠);
(3)极少数物质溶解度随温度升高反而减小,如熟石灰。
6. 固体溶解度曲线及其作用
固体溶解度曲线如图所示:
(1)点,溶解度曲线上的每个点(即饱和点)表示的是某温度下某种物质的溶解度。溶解度曲线上的点有三个方面的作用:
①根据已知的温度可以查出有关物质的溶解度;
②根据物质的溶解度也可以查出它所对应的温度;
③可以判断或比较相同温度下,不同物质溶解度的大小(或饱和溶液中溶质的质量分数的大小)。
(2)线,溶解度曲线表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度随温度的变化情况.曲线的坡度越大,说明溶解度受温度影响越大;反之,说明受温度影响较小。溶解度曲线也有三个方面的应用:
①根据溶解度曲线,可以看出物质的溶解度随着温度的变化而变化的情况。
②根据溶解度曲线,判断或比较某一物质在不同温度下的溶解度大小。
③根据溶解度曲线,选择分离、提纯某些可溶性混合物的方法(即选用蒸发结晶还是降温结晶);还可以判断或比较析出晶体的质量大小(即曲线越陡,析出的晶体就越多)。
(3)面,对于曲线下部面积上的任何点,依其数据配制的溶液为对应温度时的不饱和溶液;曲线上部面积上的点,依其数据配制的溶液为对应温度时的饱和溶液,且溶质有剩余。若要使不饱和溶液(曲线下部的一点)变成对应温度下的饱和溶液,方法有两种:第一种方法是向该溶液中添加适量的溶质使之到达曲线上;第二种方法是蒸发掉过量的溶剂。
(4)交点,两条溶解度曲线的交点表示该点所示的温度下,两物质的溶解度是相同的;此时两种物质饱和溶液的溶质质量分数也相同的。
7. 溶质的质量分数
(1)溶质的质量分数是溶液组成的一种表示方法,是指溶质质量与溶液质量之比。其含义是指100份质量的某溶液中含多少份质量的该溶质。溶质的质量分数的一般计算公式是:;
(2)特殊计算公式(使用于饱和溶液)是:。
①溶质的质量分数只表示溶质质量与溶液质量之比,并不代表具体的溶液质量和溶质质量;
②溶质的质量分数是比值,没有单位;一般用百分数表示;
③溶质的质量分数计算式中溶质质量与溶液质量的单位必须统一;
④计算式中溶质质量是指被溶解的那部分溶质的质量,没有被溶解的那部分溶质质量不能计算在内;
⑤当计算饱和溶液中溶质的质量分数时,才可以使用特殊计算公式来计算。
8. 一定溶质的质量分数的溶液的配制
(1)计算时,溶质的质量=溶液质量×溶质的质量分数,溶液质量=溶液体积×溶液密度,溶剂的质量=溶液质量﹣溶质的质量;由于溶剂一般是水,溶剂的体积和质量在数值是相等的。
(2)称量,称量包括称取溶质的质量和量取溶剂的体积;首先,用托盘天平(配用药匙)称量所需的溶质,倒入烧杯中;然后,用量筒(配用胶头滴管)量取所需的水,倒入盛有溶质的烧杯中。
(3)用玻璃棒不断搅拌,使溶质加速溶解。
(4)把配好的溶液装入细口瓶中,盖好瓶塞。
(5)标签上要注明溶液的名称和其中溶质的质量分数。
(6)放入试剂柜时,要注意标签向外。
9. 海水晒盐的原理和过程
(1)海水晒盐的原理是通过风吹日晒蒸发溶剂得到食盐晶体。
(2)用海水晒盐,先将海水(或海边地下卤水)引入盐田的蒸发池,通过日晒蒸发水分到一定程度时,再导入结晶池,继续日晒,海水就会成为食盐的饱和溶液,再晒就会逐渐析出食盐晶体来。
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