内容正文:
培优专题一 溶解度曲线的应用
【例题】 如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线,据图回答下列问题:
1.溶解度随温度的变化趋势
看曲线的坡度及走向,从左向右看曲线的走势是向上、平缓还是向下。向上表示随温度升高溶解度增大;平缓表示随温度升高溶解度变化不显著;向下表示随温度升高溶解度减小。
(1)三种物质中, 的溶解度受温度的影响最大, 的溶解度受温度的影响最小, 的溶解度随温度的升高而减小。
2.判断或比较溶解度的大小
曲线上的点表示对应温度时某固体溶质的溶解度,曲线的交点表示该温度时两种物质的溶解度相等。
(2)t1℃时,a的溶解度是 。
(3)t2℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序是 。
(4)P点表示的意义是 。
3.饱和溶液与不饱和溶液的判断及相互转化
判断:一定温度下,若×100 g<溶解度,则溶液为不饱和溶液;若×100 g=溶解度,则溶液恰好为饱和溶液;若×100 g>溶解度,则溶液为饱和溶液,且有未溶解的固体。
转化:不饱和溶液变为饱和溶液,最常见的方法是增加溶质;饱和溶液变为不饱和溶液,最常见的方法是增加溶剂。也可改变温度,但一定要看曲线的趋势。无论是升温还是降温,只要使溶解度减小,不饱和溶液就可能变为饱和溶液;反之,使溶解度增大,饱和溶液将变为不饱和溶液。
(5)t2℃时,将30 g a物质放入50 g水中,得到的溶液是 溶液。(填“饱和”或“不饱和”)
(6)要使接近饱和的a溶液变成饱和溶液,可采用的方法有 ;要使c的饱和溶液变成不饱和溶液,可采用的方法有 。
4.溶质质量分数的相关计算和比较
计算公式需谨记:所有溶液:溶质质量分数=×100%;
饱和溶液:溶质质量分数=×100%。
饱和溶液溶质质量分数的比较实质是对应温度下溶解度大小的比较;溶解度越大,溶质质量分数越大。
(7)t1℃时,将20 g c溶于50 g水中,则形成溶液的质量是 g。
(8)t2℃时,将60 g a溶于200 g水中,则所得溶液的溶质质量分数是 。(结果保留1%)
5.温度改变时,溶液中各种量的变化情况
物质的溶解度随温度的升高而增大(上升型曲线):①若将饱和溶液降低温度,由于析出晶体,溶液中溶质质量减小,溶剂质量不变,溶液质量减小,溶质质量分数变小;②若将饱和溶液升高温度,饱和溶液变为不饱和溶液,溶液中溶质、溶剂质量均不变,溶质质量分数也不变。
物质的溶解度随温度升高而减小(下降型曲线):改变温度时,溶液中溶质、溶剂、溶液的质量、溶质质量分数变化情况与上述分析相反。
(9)将P点对应的a溶液从t1 ℃升温到t2 ℃,在此过程中a溶液的溶质质量分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(10)将等质量的a、b、c三种物质的饱和溶液分别从t2 ℃降温到t1 ℃,析出晶体的质量最大的是 。
(11)将t2 ℃的a、b、c三种物质的饱和溶液降温至t1 ℃时,所得溶液溶质的质量分数由大到小的顺序是 。
6.判断结晶的方法
溶解度曲线升降情况
结晶方法
陡升型
降温结晶(或冷却热饱和溶液)
缓升型
恒温蒸发溶剂
下降型
蒸发结晶
(12)当a中混有少量的b时,要提纯a应采用的方法是 。
(13)当b中混有少量的c时,要提纯b应采用的方法是 。
1.如图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线,下列叙述正确的是(D)
A.t1℃时,甲、乙两种物质的溶解度都是50
B.甲的溶解度大于乙的溶解度
C.t2℃时,在两种饱和溶液中,溶质的质量甲一定大于乙
D.t2℃时,将甲的饱和溶液降温至t1℃,其溶质的质量分数减小
第1题图
第2题图
2.甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列说法不正确的是(A)
A.t2 ℃时,取等质量的甲、乙分别配制成饱和溶液,所需水的质量:甲>乙
B.t2 ℃时,将甲、乙、丙的饱和溶液均降温到t1 ℃,所得的三种溶液中溶质的质量分数大小关系是:丙>甲=乙
C.若甲中混有少量的丙,可采用降温结晶的方法提纯甲
D.t1 ℃时,将甲、乙各30 g分别加入100 g水中,均形成饱和溶液
3.如图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线,下列说法正确的是(C)
A.t1 ℃时,甲、乙两物质的溶解度大小关系是:甲>乙
B.t2 ℃时,等质量的甲、乙溶液中,溶剂的质量一定相等
C.t3 ℃时,若将N点的甲溶液转变为M点的甲溶液,可采取恒温蒸发溶剂的方法
D.将t1 ℃时甲、乙的饱和溶液升温至t2 ℃,所得甲、乙的溶液仍都是饱和溶液
4.(2024·呼和浩特)NaCl在自然界分布很广,海水、盐湖、盐井和盐矿都是NaCl的来源。在地下千米左右的某盐矿储量巨大,85%是NaCl,还含有少量Na2SO4等。结合物质的溶解性及NaCl和Na2SO4的溶解度曲线,回答下列问题。
20 ℃溶解度/g
溶解性
1~10
可溶
>10
易溶
(1)NaCl属于 (填“易溶”或“可溶”)物质。
(2)10 ℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数为 (列出计算式即可)。
(3)生产时,向盐矿中注水制成溶液,再通过管道输回地面。冬天地面温度低于地下温度,需要输回的溶液中NaCl的质量分数略低于地面其饱和溶液的溶质质量分数,否则易结晶导致管道堵塞(忽略管道中水分的损失),原因是 。
(4)Na2SO4又称无水芒硝,是重要的化工原料。40 ℃时,输回地面的溶液分离出NaCl后,剩余溶液适宜采用 方法获得硫酸钠晶体,实现“盐硝联产”,增效环保。
5.某同学将甲、乙固体各32 g分别加入100 g水中后,进行了如图1所示的实验。甲、乙两种固体的溶解度曲线如图2所示,回答下列问题:
图1
图2
(1)10 ℃时,甲、乙两种物质的溶解度大小关系:甲 乙(填“<”“>”或“=”)。
(2)m的取值范围: 。
(3)40 ℃时,取等质量的甲、乙两种物质的饱和溶液分别蒸发等量的水后,恢复到40 ℃,析出晶体的质量:甲 乙(填“<”“>”或“=”);若再降温到20 ℃时,溶液的质量:甲 乙(填“<”“>”或“=”)。
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培优专题一 溶解度曲线的应用
【例题】 如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线,据图回答下列问题:
1.溶解度随温度的变化趋势
看曲线的坡度及走向,从左向右看曲线的走势是向上、平缓还是向下。向上表示随温度升高溶解度增大;平缓表示随温度升高溶解度变化不显著;向下表示随温度升高溶解度减小。
(1)三种物质中,a的溶解度受温度的影响最大,b的溶解度受温度的影响最小,c的溶解度随温度的升高而减小。
2.判断或比较溶解度的大小
曲线上的点表示对应温度时某固体溶质的溶解度,曲线的交点表示该温度时两种物质的溶解度相等。
(2)t1℃时,a的溶解度是20 g。
(3)t2℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序是a>b>c。
(4)P点表示的意义是t1℃时,a、c两种物质的溶解度相等。
3.饱和溶液与不饱和溶液的判断及相互转化
判断:一定温度下,若×100 g<溶解度,则溶液为不饱和溶液;若×100 g=溶解度,则溶液恰好为饱和溶液;若×100 g>溶解度,则溶液为饱和溶液,且有未溶解的固体。
转化:不饱和溶液变为饱和溶液,最常见的方法是增加溶质;饱和溶液变为不饱和溶液,最常见的方法是增加溶剂。也可改变温度,但一定要看曲线的趋势。无论是升温还是降温,只要使溶解度减小,不饱和溶液就可能变为饱和溶液;反之,使溶解度增大,饱和溶液将变为不饱和溶液。
(5)t2℃时,将30 g a物质放入50 g水中,得到的溶液是饱和溶液。(填“饱和”或“不饱和”)
(6)要使接近饱和的a溶液变成饱和溶液,可采用的方法有降低温度(或增加溶质);要使c的饱和溶液变成不饱和溶液,可采用的方法有降低温度(或增加溶剂)。
4.溶质质量分数的相关计算和比较
计算公式需谨记:所有溶液:溶质质量分数=×100%;
饱和溶液:溶质质量分数=×100%。
饱和溶液溶质质量分数的比较实质是对应温度下溶解度大小的比较;溶解度越大,溶质质量分数越大。
(7)t1℃时,将20 g c溶于50 g水中,则形成溶液的质量是60g。
(8)t2℃时,将60 g a溶于200 g水中,则所得溶液的溶质质量分数是23%。(结果保留1%)
5.温度改变时,溶液中各种量的变化情况
物质的溶解度随温度的升高而增大(上升型曲线):①若将饱和溶液降低温度,由于析出晶体,溶液中溶质质量减小,溶剂质量不变,溶液质量减小,溶质质量分数变小;②若将饱和溶液升高温度,饱和溶液变为不饱和溶液,溶液中溶质、溶剂质量均不变,溶质质量分数也不变。
物质的溶解度随温度升高而减小(下降型曲线):改变温度时,溶液中溶质、溶剂、溶液的质量、溶质质量分数变化情况与上述分析相反。
(9)将P点对应的a溶液从t1 ℃升温到t2 ℃,在此过程中a溶液的溶质质量分数不变(填“增大”“减小”或“不变”)。
(10)将等质量的a、b、c三种物质的饱和溶液分别从t2 ℃降温到t1 ℃,析出晶体的质量最大的是a。
(11)将t2 ℃的a、b、c三种物质的饱和溶液降温至t1 ℃时,所得溶液溶质的质量分数由大到小的顺序是b>a>c。
6.判断结晶的方法
溶解度曲线升降情况
结晶方法
陡升型
降温结晶(或冷却热饱和溶液)
缓升型
恒温蒸发溶剂
下降型
蒸发结晶
(12)当a中混有少量的b时,要提纯a应采用的方法是降温结晶(或冷却热饱和溶液)。
(13)当b中混有少量的c时,要提纯b应采用的方法是恒温蒸发溶剂。
1.如图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线,下列叙述正确的是(D)
A.t1℃时,甲、乙两种物质的溶解度都是50
B.甲的溶解度大于乙的溶解度
C.t2℃时,在两种饱和溶液中,溶质的质量甲一定大于乙
D.t2℃时,将甲的饱和溶液降温至t1℃,其溶质的质量分数减小
第1题图
第2题图
2.甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列说法不正确的是(A)
A.t2 ℃时,取等质量的甲、乙分别配制成饱和溶液,所需水的质量:甲>乙
B.t2 ℃时,将甲、乙、丙的饱和溶液均降温到t1 ℃,所得的三种溶液中溶质的质量分数大小关系是:丙>甲=乙
C.若甲中混有少量的丙,可采用降温结晶的方法提纯甲
D.t1 ℃时,将甲、乙各30 g分别加入100 g水中,均形成饱和溶液
3.如图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线,下列说法正确的是(C)
A.t1 ℃时,甲、乙两物质的溶解度大小关系是:甲>乙
B.t2 ℃时,等质量的甲、乙溶液中,溶剂的质量一定相等
C.t3 ℃时,若将N点的甲溶液转变为M点的甲溶液,可采取恒温蒸发溶剂的方法
D.将t1 ℃时甲、乙的饱和溶液升温至t2 ℃,所得甲、乙的溶液仍都是饱和溶液
4.(2024·呼和浩特)NaCl在自然界分布很广,海水、盐湖、盐井和盐矿都是NaCl的来源。在地下千米左右的某盐矿储量巨大,85%是NaCl,还含有少量Na2SO4等。结合物质的溶解性及NaCl和Na2SO4的溶解度曲线,回答下列问题。
20 ℃溶解度/g
溶解性
1~10
可溶
>10
易溶
(1)NaCl属于易溶(填“易溶”或“可溶”)物质。×100%
(2)10 ℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数为 (列出计算式即可)。
(3)生产时,向盐矿中注水制成溶液,再通过管道输回地面。冬天地面温度低于地下温度,需要输回的溶液中NaCl的质量分数略低于地面其饱和溶液的溶质质量分数,否则易结晶导致管道堵塞(忽略管道中水分的损失),原因是氯化钠溶解度随温度降低而减小,降温后会从饱和溶液中析出。
(4)Na2SO4又称无水芒硝,是重要的化工原料。40 ℃时,输回地面的溶液分离出NaCl后,剩余溶液适宜采用降温结晶方法获得硫酸钠晶体,实现“盐硝联产”,增效环保。
5.某同学将甲、乙固体各32 g分别加入100 g水中后,进行了如图1所示的实验。甲、乙两种固体的溶解度曲线如图2所示,回答下列问题:
图1
图2
(1)10 ℃时,甲、乙两种物质的溶解度大小关系:甲>乙(填“<”“>”或“=”)。
(2)m的取值范围:3<m≤48。
(3)40 ℃时,取等质量的甲、乙两种物质的饱和溶液分别蒸发等量的水后,恢复到40 ℃,析出晶体的质量:甲<乙(填“<”“>”或“=”);若再降温到20 ℃时,溶液的质量:甲>乙(填“<”“>”或“=”)。
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