内容正文:
第36讲 水和溶液
水的组成和主要性质
1.水电解时在阳极产生________,在阴极产生________。两者体积比为______,质量比为______。
2.电解水实验说明水是由__________和__________组成的。
氧气
氢气
1∶2
8∶1
氢元素
氧元素
实验突破
精讲释疑
考点扫描
3.水的性质
物理性质 化学性质
(1)色态味:无色、无味、液态(常温下)
(2)沸点:100 ℃(1个标准大气压下)
(3)熔点:0 ℃(冰)
(4)密度:4 ℃时密度最大,为1 g/cm3,结冰后密度变小
(5)溶剂:能溶解很多物质,是重要的溶剂 (1)常温下化学性质稳定
(2)在通电条件下分解:_________________________
(3)非金属氧化物+水→酸:CO2+H2O===H2CO3。能与水反应生成酸的还有SO2、SO3等
(4)金属氧化物+水→可溶性碱:CaO+H2O===Ca(OH)2。能与水反应生成碱的金属氧化物还有K2O、Na2O、BaO
(5)CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O白色粉末变蓝色,可用于检验水的存在
实验突破
精讲释疑
考点扫描
1.如图所示,小宁利用注射器进行电解水的创新实验,其中电极插入注射器筒内。下列有关该实验的说法中错误的是( )
A.在水中加入少量氢氧化钠,目的是增强水的导电性
B.左边注射器内产生的气体能使带火星的木条复燃
C.左边注射器收集到的气体体积约是右边的2倍
D.两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致
B
实验突破
精讲释疑
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溶液、悬浊液和乳浊液
1.溶液的组成
溶液由溶质和溶剂组成。被溶解的物质称为________,能溶解其他物质的物质称为________,如碘酒中碘是溶质,酒精是溶剂。
2.水是最常用的________,除水外常用的溶剂还有______________等。
溶质
溶剂
溶剂
汽油、酒精
实验突破
精讲释疑
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3.溶液、浊液的比较
均一
混合
溶液 浊液
悬浊液 乳浊液
不同点 组成 由溶质和溶剂组成(水是最常见的溶剂) 不溶性固体和液体组成 不溶性液体和液体组成
均一性 __________、透明 不均一、不透明(浑浊)
稳定性 稳定 不稳定、久置后分层
举例 氯化钠溶液、蔗糖溶液 泥浆水、血液 牛奶、肥皂水
相同点 都是__________物
实验突破
精讲释疑
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2.(2024,滨州)下列关于溶液的说法正确的是( )
A.饱和溶液升高温度一定变为不饱和溶液
B.均一、稳定的液体一定是溶液
C.硝酸铵溶于水使溶液的温度降低
D.只有固体和液体可以作为溶质
C
实验突破
精讲释疑
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3.下列物质:①冰水混合物,②牛奶,③白酒,④肥皂水,⑤铁粉与水的混合物,⑥油脂与汽油的混合物,⑦高温下的铁水,⑧血液,⑨碘酒。其中属于溶液的是_______(填序号,下同),属于悬浊液的是_______,属于乳浊液的是_______。
③⑥⑨
⑤⑧
②④
实验突破
精讲释疑
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饱和溶液与不饱和溶液
1.在一定温度下,在一定量的溶剂里, ___________________某种溶质的溶液称为这种溶质的___________________,还能继续溶解某种溶质的溶液称为这种溶质的___________________ 。
【注】只有指明“一定温度”和“一定溶剂”,“饱和”和“不饱和”才有意义。
2.饱和溶液和不饱和溶液一般情况下可相互转化。
一般规律:对大多数溶解度随温度升高而增大的物质(如KNO3)
特殊情况:对极少数溶解度随温度升高而减小的物质[如Ca(OH)2]
不能继续溶解
饱和溶液
不饱和溶液
实验突破
精讲释疑
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3.结晶
(1)蒸发结晶法:适用于溶解度受温度影响较小的物质,如氯化钠。
(2)降温结晶法(冷却热饱和溶液法):适用于溶解度随温度升高而增大,且溶解度受温度影响变化较大的物质,如硝酸钾。
实验突破
精讲释疑
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4.(2024,温州鹿城区模拟)课堂上,老师配制了一杯70 ℃的已充分溶解的硫酸铜溶液,用滴管快速吸取溶液后滴一滴在玻璃片上,发现玻璃片上有晶体析出(如图)。下列判断正确的是( )
A.烧杯中的溶液一定是饱和溶液
B.烧杯中的溶液不是饱和溶液
C.玻璃片上的溶液一定是饱和溶液
D.玻璃片上的溶液不是饱和溶液
C
实验突破
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溶解度
1.溶解度的含义:在一定温度下,某物质在________溶剂中达到________状态时所溶解的质量,就称作此温度下该物质在这种溶剂里的__________。
2.影响溶解度的因素
(1)内因:溶质、溶剂自身的性质。
(2)_________
(3)气体的溶解度还受________的影响,气体的溶解度随压强的升高而增大。
100 g
饱和
溶解度
温度
压强
实验突破
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5.下列现象,能说明气体的溶解度随压强变化而变化的是( )
A.夏天,鱼塘中的鱼常常会浮在水面呼吸
B.烧开水时,沸腾前水中有气泡产生
C.打开碳酸饮料瓶盖会有大量气泡冒出
D.喝了汽水以后,常常会打嗝
C
实验突破
精讲释疑
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溶质的质量分数
1.溶液组成的表达方式——溶质的质量分数
(1)定义:溶液中溶质的质量分数=
实验突破
精讲释疑
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6.将40 g硝酸钾全部溶于360 g水中,将所得溶液平均分成4份,那么:
(1)第一份溶液的溶质质量分数为________%。
(2)将第二份溶液稀释至500 g,则其溶质质量分数为________%。
(3)欲使第三份溶液的溶质质量分数增大一倍,可以加入硝酸钾________g。
10
2
12.5
实验突破
精讲释疑
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水资源的保护与净水的方法
1.水资源的保护
(1)节约用水
①水的再循环,②减少水的使用,③水的回收利用。
(2)水污染的主要来源:工业生产中的“三废”,生活污水的任意排放,农业生产中的农药、化肥的流失。
实验突破
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2.净水的方法
不溶性
活性炭
净水方法 原理及作用
沉淀 静置或者加入明矾或活性炭,吸附水中的悬浮杂质,使其凝聚成较大的固体颗粒而沉降到水底
过滤 除去水中的__________固体杂质
吸附 除去色素、异味和水中的一些溶解性杂质,常用__________
蒸馏 把水加热至沸腾,产生的水蒸气经冷却形成液态水
实验突破
精讲释疑
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7.(2024,烟台)海洋是巨大的资源宝库,下图所示是从海水中获取淡水的简易装置,下列说法错误的是( )
A.水杯中的水是淡水
B.该过程中水分子大小发生改变
C.该过程中用到蒸馏的方法
D.获取淡水的快慢与温度有关
B
实验突破
精讲释疑
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配制一定溶质质量分数的溶液
一、用氯化钠固体配制溶液
1.所需仪器及作用
(1)所需仪器:托盘天平(带砝码)、镊子、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
(2)仪器的作用:
a.玻璃棒的作用是________,目的是加快氯化钠的溶解速率。
b.量筒的作用是________所需的水。
搅拌
量取
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能力提升
精讲释疑
实验突破
2.操作步骤
计算:计算所需溶质的________和水的________。
称量:用____________称取所需的氯化钠。
量取:用________量取一定体积的水。
溶解:将氯化钠倒入烧杯中,再将量取的水倒入烧杯中,用__________不断搅拌直至氯化钠完全溶解。
装瓶:将配制好的溶液转移到__________中,并贴上标签。
质量
体积
托盘天平
量筒
玻璃棒
试剂瓶
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能力提升
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实验突破
3.实验误差分析
偏小
偏小
偏大
操作 误差分析 所配溶液的溶质质量分数
用天平称量固体药品质量时,固体药品和砝码放反了(在使用游码的情况下) 称量的固体药品的实际质量________ ________
量取水的体积时仰视读数 配制的溶液中水的实际体积________ ________
量取水的体积时俯视读数 配制的溶液中水的实际体积________ ________
烧杯内原来有少量的水 配制的溶液中水的质量________ ________
偏小
偏小
偏大
偏大
偏小
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能力提升
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实验突破
偏小
偏小
偏小
将固体药品倒入烧杯时撒在外面 配制的溶液中溶质的质量________ ________
固体药品中含有不溶性杂质 配制的溶液中溶质的质量________ ________
配制完成后,转移过程中有少量溶液洒出 溶液的质量________ ________
偏小
偏小
不变
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能力提升
精讲释疑
实验突破
2.原理
3.操作步骤:
(1)计算:计算所需__________的体积和所需水的体积。
(2)量取:用________量取浓溶液和水(接近所需体积时改用____________)。
(3)混匀:将量取的浓溶液和水倒入烧杯中并用__________不断搅拌。
浓溶液
量筒
胶头滴管
玻璃棒
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能力提升
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实验突破
溶解度和影响溶解度的因素
【例1】 MgSO4、NaCl都可以用于医药,两种物质的溶解度如表所示。下列论述正确的是( )
A . MgSO4的溶解度随温度的升高而增大
B.在20 ℃时,NaCl和MgSO4可以配成浓度相同的溶液
C .将60 ℃时MgSO4的饱和溶液温度升高至80 ℃时,有晶体析出
D.将60 ℃时MgSO4的不饱和溶液升温得到的溶液一定是不饱和溶液
B
温度/℃ 0 20 60 80 90
溶解度/g NaCl 35.7 36.0 37.3 38.4 39.0
MgSO4 22 33.5 52.2 53.6 51.1
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实验突破
精讲释疑
1.小李同学用20 mL注射器吸取了10 mL某碳酸饮料,并用胶头封闭注射器针孔。分别进行了如图所示实验。下列分析中错误的是( )
A .该实验是探究压强对气体在水中的溶解性的影响
B.图Ⅰ实验中,用力向外拉活塞,饮料中有许多小气泡出现
C.图Ⅱ实验中,用力向里推活塞,气体在水中的溶解性减弱
D.该实验装置的优点是密封性好,压强容易改变
C
考点扫描
实验突破
精讲释疑
结晶过程中溶液的变化
【例2】 甲是60 ℃的蔗糖溶液,按如图所示进行操作。以下分析正确的是( )
A.乙一定是不饱和溶液
B.丙的溶质质量分数一定比乙大
C.甲和丙的溶质质量分数可能相等
D.丙的溶质质量分数大于丁
C
考点扫描
实验突破
精讲释疑
2.(2024,重庆)某课外活动小组学习了溶液的知识后进行了如下实验(固体M不含结晶水),忽略实验过程中溶剂的蒸发,回答下列问题。
(1)丁中溶液的质量为________g。
66
考点扫描
实验突破
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(2)下图为实验过程中烧杯内液体质量随时间的变化关系图。
①溶液开始降温的时间是_________(填“t1”或“t2”)。
②丙中溶质与溶剂的质量比为__________。
③乙中的溶液为__________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
④0~t2时间内,下列说法正确的是________(填序号)。
A.b点到c点溶剂质量不变
B.c点表示丁中溶液的质量
C.a点到b点表示乙变至丙过程中溶液质量的变化
t1
11∶10
不饱和
AB
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实验突破
精讲释疑
溶质质量分数的计算和溶液配制
【例3】 (2023,绍兴)在配制硝酸钾(KNO3)营养液时,小敏操作过程如图所示,请回答下列问题。
(1)硝酸钾能为农作物的生长提供养料,属于___________(填“钾”“氮”或“复合”)肥。
(2)上述溶液中属于饱和溶液的是_______(填序号)溶液。
(3)现要配制20%的硝酸钾营养液,需向③溶液中加水_______g。
复合
②
60
硝酸钾在不同温度时的溶解度
温度/℃ 20 30 40 50
溶解度/g 31.6 45.8 63.9 85.5
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实验突破
精讲释疑
3.在实验室里可用以下两种方法配制50 g溶质质量分数为5%的食盐水。
方法一:
方法二:
(1)请将方法一中的步骤补充完整:___________。
(2)方法一中,用天平称量食盐固体时出现如图A所示操作,其他操作均正确。此操作会导致所配溶液中溶质的质量分数___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
溶解
偏小
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实验突破
精讲释疑
方法一:
方法二:
(3)方法二中,用量筒量取溶质质量分数为15%的食盐水出现如图B所示操作,应纠正为____________________________________________________。
(4)改正错误正确配制后,将方法一和方法二配制的两份食盐水混合在一起,混合后所得溶液中的溶质和溶剂之比为________。
视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平
1∶19
考点扫描
实验突破
精讲释疑
【例】 某小组在做粗盐结晶实验时发现了一个有趣的现象,有的结晶颗粒大,有的结晶颗粒小,这是什么原因呢?有同学猜测结晶的颗粒大小可能与蒸发温度有关。
【记录数据】
【实验结论】
(1)根据表格,小组同学得出的实验结论是_______________________________。
结晶的颗粒大小与蒸发温度有关
蒸发温度 室温 40 ℃ 50 ℃ 60 ℃ 70 ℃ 80 ℃
颗粒大小 最大 较大 较大 中等 较小 小
颗粒大小是否均匀 差异大 差异大,有些呈片状 差异大,有些呈片状 差异大,有些呈片状 均一 均一
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实验突破
精讲释疑
【交流讨论】
(2)小组同学曾在盐场,看到过晒盐工人在烈日下(地表温度在45 ℃左右)的“结晶池”盐田中“打花”:用一根竹竿在盐田结晶滩中来回拖动,请你结合表格中实验结果简要说明“打花”的目的:_________________________________________
_____________________。
【深入思考】结晶时为什么温度会影响晶体的颗粒大小?
查阅资料发现:在结晶过程中,晶体表面不断有新的食盐微粒加入,同时晶体表面食盐微粒也不断溶解,总的趋势是加入到晶体表面的食盐微粒的数量要多于溶解的微粒,这样晶体才能不断增大,当晶体不再增大时,这两者就达到一个动态的平衡。
(3)请你再举一例我们学过的动态平衡的例子:_______________________________
______________。
把呈片状的固体打散,可以获得更加均匀细
腻的食盐晶体
人体的产热和散热是动态平衡的
(合理即可)
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实验突破
精讲释疑
【综合比较】
(4)请你比较在制备硫酸铜晶体和精制粗盐时,结晶方法的不同之处。
_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
制备硫酸铜晶体时,在室温下进行,以取得大颗粒硫酸铜晶体;精制粗盐时,加
热蒸发进行,以取得较小、均一的食盐颗粒
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实验突破
精讲释疑
在理解溶解度的定义时,要抓住5个要点:①“在一定温度下”,溶解度是随着温度的变化而变化的,必须指明具体温度,溶解度才有意义;②“在100 g溶剂里”,注意不是100 g溶液里;③“达到饱和状态”,在一定温度下,100 g溶剂中溶质的质量达到最大值;④单位是“g”;⑤点明溶剂,同一溶质在不同溶剂里溶解度不同。
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实验突破
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学无止境
本课结束
学无止境
2H2O eq \o(======,\s\up14(通直流电)) 2H2↑+O2↑
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(固体:大部分物质溶解度随温度的升高而增, 大,如硝酸钾;个别物质溶解度受温度, 影响不大,如氯化钠;极个别物质溶解, 度随温度升高而减小,如熟石灰,气体:溶解度随温度的升高而减小))
eq \f(溶质的质量,溶液的质量) ×100%= eq \f(溶质的质量,溶质的质量+溶剂的质量) ×100%
(2)溶质、溶液的相关计算公式:ω= eq \f(m溶质,m溶液) ×100%,m溶液= eq \f(m溶质,ω) ,m溶质=m溶液×ω。
2.溶液的稀释和浓缩
m浓·ω浓=m稀·ω稀,Δm水=m稀-m浓。
注:不能用V稀-V浓=V水。
3.配制一定溶质质量分数的溶液(详见实验突破)。
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m浓·ω浓=m稀·ω稀,Δm水=m稀-m浓))
$$