内容正文:
压轴题03 溶解度及其应用
一、固体和气体溶解度的概念
1.固体物质的溶解度:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。
溶解度概念四要素:
①条件:在一定温度下(温度改变,则固体物质的溶解度也会改变;只有在指明温度时,溶解度才有意义)
②标准:在100g溶剂里(此处100g是溶剂的质量,而不是溶液的质量)
③状态:达到饱和状态(只有达到一定条件下溶解的最大值,才可称其为溶解度)
④单位:溶解度是所溶解溶质的质量(常用单位为克)
2.气体的溶解度
(1)定义:在压强为101 kPa和一定温度时,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。
(2)五要素:101 kPa、一定温度、1体积水、饱和状态、气体体积。
3.解题技巧:
①判断溶解度是否合理:需同时满足四要素(如“60℃时KNO₃溶解度为110g”需验证温度、溶剂量、饱和状态)。
②气体溶解度计算:注意体积单位,如“0℃时O₂溶解度为0.049”指1体积水溶解0.049体积O₂。
二、影响固体和气体物质溶解的因素
1.影响固体物质溶解度的因素:
①内因:溶质和溶剂性质(如NaCl易溶于水,难溶于酒精)。
②外因:温度(多数物质如KNO₃随温度升高溶解度增大,Ca(OH)₂反之)。
大多数固体物质的溶解度随温度升高而升高,如:KNO3
少数固体物质的溶解度受温度的影响很小:如NaCl
极少数物质溶解度随温度升高而降低,如:Ca(OH)2
2.气体的溶解度:①随温度升高而减小(如汽水升温易喷涌);
②随压强增大而增大(如深海鱼类体内溶解更多气体)。
3.解题技巧:
①判断溶解度变化趋势:通过溶解度曲线斜率(陡升型、平缓型、下降型)。
②实验设计题:若需增大气体溶解度,可降温或加压。
三、溶解时吸热或放热的现象
1.吸热与放热过程:
① 分子扩散→吸热;
② 分子水合→放热。
2.温度变化规律: 吸热>放热→溶液降温(如NH₄NO₃溶解);
吸热<放热→溶液升温(如NaOH溶解);
吸热≈放热→温度无明显变化(如NaCl溶解)。
3.常见物质分类记忆:
放热:NaOH、浓硫酸、CaO与水反应;
吸热:NH₄NO₃;
无明显变化:NaCl、蔗糖。
四、饱和溶液与不饱和溶液概念及互换方法
1.饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液
2.不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,能继续溶解某种溶质的溶液
3.互换方法:
饱和→不饱和:升温(Ca(OH)₂例外)、加溶剂、减少溶质;
不饱和→饱和:降温、蒸发溶剂、加溶质。
4.解题技巧:
判断溶液状态:若溶质未溶解→饱和;若继续溶解→不饱和。
特殊物质处理:Ca(OH)₂溶液升温会析出晶体,因溶解度随温度升高而降低。
五、溶解度曲线的含义
1.点
溶解度曲线上面的点称作饱和点,曲线上任意一点表示对应的温度下该物质的溶解度,对应该点的溶液为该温度下的饱和溶液;两条溶解度曲线的交点表示两种物质在交点所示温度下溶解度相等.
2.线
溶解度曲线表示的是溶解度随温度变化的趋势,分为三种:
①陡升型:多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸钾;
②缓升型:少数固体物质的溶解度受温度变化的影响很小,如氯化钠;
③下降型:极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,如氢氧化钙.
3.交点:不同物质在该温度下溶解度相等。
4.读图技巧:
比较溶解度大小需明确温度条件;
曲线下方点→不饱和溶液,曲线上方点→饱和溶液(有未溶晶体)。
六、溶解度曲线的应用
利用溶解度曲线可以解决很多的问题
技巧一:溶解度曲线是一条饱和线。通过点与曲线的位置关系,判断溶液的的状态。
1、线上方的点表示该温度下该溶液为饱和溶液且有固体存在。
2、线下方的点表示该温度下该溶液为不饱和溶液。
3、线上的点表示该游弋上该溶液恰好为饱和溶液。
技巧二:将溶液升温或降温,可在图上将点平移。通过点与线的位置判断溶液的状态变化,质量分数的变化以及是否有晶体析出。(归纳为5个字,就低不就高)
1.某温度下将溶升温。在图象上把表示该溶液的点向右平移。
2.某温度下将溶降温。在图象上把表示该溶液的点向左平移。
技巧三:通过曲线趋势,选择饱和溶液和不饱和溶液的相互转化措施(特别是升温或降温),以及混合物分离的方法(蒸发结晶或降温结晶)
技巧四:通过点的位置(高低),比较不同温度,不同状态下溶液的质量分数的大小。
1、同一温度下,某物质的饱和溶液的质量分数比其不饱和溶液的质量分数要大。(同温下饱和溶液的质量分数最大)。
2、某温度下某饱和溶液的质量分数=,溶解度S越大质量分数越大。(质量分数最大的是该温度下的饱和溶液)
特殊点的处理方法:溶解度曲线是一笨拙饱和线,线上方的点表示的溶液的质量分数与该温度下的饱和溶液的质量分数相等。(等效法)
3、 线上的点及线下的点表示的溶液的质量分数=
七、结晶原理及应用
1.结晶方法选择:
降温结晶:适用于溶解度随温度显著变化的物质(如KNO₃);
蒸发结晶:适用于溶解度受温度影响小的物质(如NaCl)。
2.混合物分离:
如KNO₃(陡升型)和NaCl(平缓型)混合物:高温溶解→降温析出KNO₃→蒸发滤液得NaCl。
3.实验设计题关键步骤:
① 溶解→② 热饱和溶液→③ 冷却→④ 过滤→⑤ 洗涤→⑥ 干燥。
注意区分蒸发结晶与升华结晶(如碘的升华)。
题型01 固体和气体溶解度的概念
1.(24-25九年级上·广东东莞·期末)如图是A、B、C三种固体的溶解度曲线,下列说法错误的是
A.℃时,A和C的溶解度相同 B.物质A的溶解度随着温度升高而增大
C.温度升高,C一定有固体析出 D.A溶液中混有少量B,可采用降温结晶方法提纯A
2.(2024·广东揭阳·阶段练习)人的生存离不开氧气,下列有关氧气的说法不正确的是( )
A.用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气
B.夏天鱼池内开启增氧泵,是因为温度升高,氧气在水中溶解量减少
C.硫在O2里燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
D.氧气可以支持燃烧,说明氧气具有可燃性
题型02 影响固体物质溶解的因素
1.(24-25九年级上·广东湛江·期末)盐池中通常含有和,两种物质溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.的溶解度等于
B.海水晒盐主要是利用蒸发结晶的方法
C.的饱和溶液降低温度后可变成不饱和溶液
D.NaCl中混有的少量,提纯可采用降温结晶的方法
题型03溶解时吸热或放热的现象
1.(2024·广东广州·二模)宇航员在“天宫课堂”利用醋酸钠(CH3COONa)过饱和溶液,制作了一颗“冰球”。
(1)“冰块”摸上去是温热的,说明该过程 (填“放热”或“吸热”)。
(2)在相同温度下,过饱和溶液中溶质的质量分数大于饱和溶液中溶质的质量分数。已知醋酸钠的溶解度如下所示。在20℃时,将醋酸钠过饱和溶液转化为饱和溶液的方法是 。
(3)下图中取239g M点对应的溶液降温到20℃,理论上析出 g晶体。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
醋酸钠的溶解度/g
40.8
46.5
54.5
65.5
83.0
139.0
(4)一定条件下,利用乙酸()和碳酸钠制备较纯净的醋酸钠晶体,反应原理为,反应时向乙酸溶液中持续加入碳酸钠固体直至 (填实验现象),再将所得溶液进行蒸发浓缩、 (填操作名称),过滤、洗涤、干燥,即可得到醋酸钠固体。洗涤时,为了减少损失,最好选用 (填标号)。
A.冷水 B.热水 C.饱和醋酸钠溶液
(5)醋酸钠晶体()中一般含结晶水。查阅资料可知,13.6g醋酸钠晶体在120℃时完全失去结晶水得到8.2g无水醋酸钠,温度再高时会分解产生丙酮(,沸点56.53℃)和碳酸钠,碳酸钠在高温条件下会进一步分解。(相对分子质量: 82)
在老师指导下,同学们查阅资料后绘制出如下图所示的固体质量随温度变化曲线。
①请综合上述信息计算:n= ;x= 。
②1200℃时残留固体的成分可能是 。
题型04 饱和溶液与不饱和溶液的概念及互换方法
1.26.(2024·广东汕头·二模)如图为KCl和Na2CO3的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.t1℃时,Na2CO3饱和溶液的溶质质量分数为49.0%
B.KCl的溶解度大于Na2CO3
C.通过升高温度,可使KCl的不饱和溶液变饱和
D.若KCl溶液中含有少量Na2CO3,可采取蒸发浓缩、控制温度在t1℃以上降温结晶、过滤等操作提纯KCl
2.(2023·广东深圳·一模)常用作微量分析试剂,由于工业生产中需要添加氨水,所得产品中往往混有少量.下图为和的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.的溶解度随着温度的升高而增大
B.可用冷却热饱和溶液的方法从混合溶液中提纯晶体
C.时,饱和溶液的溶质质量分数为37.5%
D.加入适量的水可实现溶液由转化
题型05溶解度曲线的含义
1.(2025·广东清远·一模)硝酸钾可提高土壤的透气性,其溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.硝酸钾的溶解度随温度升高而减小 B.20℃时,100g水能完全溶解40g硝酸钾
C.将溶液由b点转化为a点,有晶体析出 D.a点溶液升温到50℃可转化为c点溶液
题型06溶解度曲线的应用
1.15.(2022·广东梅州·模拟预测)如图为甲、乙、丙三种物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.三种物质的溶解度大小为甲>乙>丙
B.t1℃时,甲、丙两溶液的溶质质量分数一定相等
C.把t1℃时,乙、丙的饱和溶液升温到t2℃时,乙溶液的溶质质量分数增大,丙溶液的溶质质量分数减小
D.t2℃时,150g甲的饱和溶液降低温度到t1℃时,有30g甲析出
题型07结晶的方法/原理及应用
1.(2024·广东汕头·一模)向两个盛有40℃100g水的烧杯①和2中分别加入甲、乙物质。回答下列小题。
下列说法中不正确的是
A.40℃时,甲和乙的溶解度相等
B.若甲中含有少量乙,可采用降温结晶提纯甲
C.50℃时,甲的饱和溶液的溶质质量分数为60%
D.将烧杯①、②升温至50℃,①中固体全溶,②中固体还有剩余
一、选择题
1.(24-25九年级下·广东茂名·阶段练习)根据下图,下列说法正确的是
A.的溶解度大于NaCl的溶解度
B.10℃时,的饱和溶液的溶质质量分数为20%
C.20℃时,能完全溶于50g水
D.饱和溶液可用降温结晶的方法得到晶体
2.(2024·广东佛山·模拟预测)某同学用碳酸钠、水和紫罗兰花(其变色规律与紫色石蕊类似)进行了如图1所示实验,并连续几天进行观察。碳酸钠的溶解度曲线如图2所示,下列说法正确的是
A.碳酸钠的溶解度随温度升高而增大 B.I中得到的是碳酸钠的饱和溶液
C.Ⅲ中的紫罗兰花几天后变为红色 D.温度降到室温(20℃)后,Ⅲ中会有晶体析出
3.(23-24九年级下·广东潮州·期末)Na2CO3和NH4Cl的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.t1℃时,乙是NH4Cl的不饱和溶液
B.t1℃时,Na2CO3饱和溶液的质量分数约为20%
C.t2℃时,两种物质的饱和溶液中溶质质量相等
D.t2℃时,两种物质的溶液降温到t1℃都没有晶体析出
4.(2024·广东清远·模拟预测)如图是A、B、C三种固体的溶解度曲线,下列说法错误的是
A.t2℃时,A和C 的溶解度相同
B.A的溶解度随着温度升高而增大
C.温度升高,C一定有固体析出
D.要从B溶液中提纯A,可采用降温结晶方法
5.(2024·广东中山·三模)土壤里含有水分,里面溶解了多种物质,形成土壤溶液,土壤溶液里就含有植物需要的养料。化学实验小组对校园花坛里土壤的酸碱性和部分化肥进行了探究。请完成下面小题。
(1)KNO3是农业生产中的一种化肥,KNO3的溶解度曲线如图1所示。在50℃时向100g水中加入一定量KNO3固体形成KNO3溶液,再降温至20℃,析出固体质量的变化如图2所示。下列判断正确的是
A.N点是KNO3的饱和溶液
B.20℃时,KNO3的溶解度为31.6g
C.20℃时,100gKNO3饱和溶液中有溶质31.6g
D.降温过程中KNO3溶液始终为饱和溶液
6.(2024·广东深圳·三模)以氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气。实验后将剩余物质溶解、过滤,得到含少量氯酸钾的氯化钾溶液,回收氯化钾固体,物质的溶解度如图。下列说法错误的是
A.时,向30克KCl里加入50克水,形成70克溶液
B.时,KCl饱和溶液的溶质质量分数为
C.用降温结晶的方法不能将溶液中KCl和完全分离
D.两种钾盐的溶解度差异是因为阴离子不同
7.(23-24九年级下·广东深圳·期中)甲、乙两种固体的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.甲的溶解度大于乙的溶解度
B.时,甲、乙的饱和溶液中溶质的质量分数相等
C.时,75g甲的饱和溶液稀释到质量分数为的溶液需加水20g
D.除去甲中的少量乙可以用蒸发结晶的方法
8.(2024·广东云浮·二模)海水晒盐所得的“苦卤水”中含有MgCl2、KCl和MgSO4等物质,它们的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.MgSO4的溶解度大于KCl
B.t2℃时,(100+a)gMgCl2的饱和溶液中含有agMgCl2
C.将t2℃等质量MgCl2、KCl饱和溶液的温度分别降低至t1℃,MgCl2溶液中溶剂质量更大
D.饱和MgCl2溶液析出晶体后,溶液中的溶质质量分数不变
9.盐化土壤主要含有、等中性盐,这2种盐的溶解度曲线如图所示。
下列有关说法正确的是
A.溶解度:
B.的溶解度随温度升高而增大
C.时饱和溶液的溶质质量分数为
D.将时的饱和溶液升高或降低温度都会析出晶体
10.(2024·广东汕头·一模)下图是NaCl和Na2SO4的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.Na2SO4的溶解度大于NaCl的溶解度
B.Na2SO4的溶解度随温度的升高而增大
C.t1℃时,Na2SO4和NaCl溶解度相等
D.t2℃时,Na2SO4溶液的溶质质量分数大于NaCl溶液
11.(2024·广东韶关·一模)向4只盛有100g水的烧杯中,分别加入40gKCl固体,并充分溶解。KCl的溶解度曲线如图。下列关于①~④所得溶液的说法错误的是
烧杯序号
①
②
③
④
温度(℃)
10
30
50
70
A.溶质质量:①<②
B.溶液质量:②<③
C.溶质质量分数:③<④
D.④中溶质与溶剂的质量比为2:5
12.(2024·广东汕头·一模)甲、乙的溶解度曲线如图所示。下列有关说法错误的是
A.t1℃时,甲、乙的溶解度相等
B.t2°C时,向50g水中加入40g甲,充分搅拌后得到90g溶液
C.乙不饱和溶液转化为饱和溶液,可采用蒸发溶剂的方法
D.甲、乙的饱和溶液分别从t2°C降温到t1°C,两溶液中溶质质量分数相等
13.(2024·广东汕头·一模)我国化学家侯德榜创立了先进的侯氏制碱法,“侯氏制碱法”生产出Na2CO3的同时得到副产品NH4Cl。实验测得Na2CO3和NH4Cl的溶解度曲线如图所示,下列说法不正确的是
A.Na2CO3溶液中混有少量NH4Cl可用蒸发浓缩,降温结晶的方法提纯
B.t1℃时,将10gNa2CO3加入到50g水中充分搅拌,可得到60gNa2CO3的饱和溶液
C.将t1℃时NH4Cl的饱和溶液升温到t2℃,其溶质质量分数变大
D.t2℃时,Na2CO3和NH4Cl的饱和溶液中溶质质量分数相等
14.(2024·广东揭阳·一模)葡萄皮表面的白蓝色霜状物质,是葡萄自身分泌的对人体无害的糖醇。如图为两种糖醇M和N的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.20℃时,M和N的溶解度相等
B.20℃时,M不饱和溶液的溶质质量分数可能为37.5%
C.M溶液中含有少量N时,可采用降温结晶的方法提纯M
D.将70℃的M、N的饱和溶液分别降温到20℃,析出M的质量较大
15.(2024·广东东莞·一模)硝酸钾和氯化钾是两种常见的化肥,如图是硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线。下列说法正确的是
A.硝酸钾的溶解度比氯化钾的大
B.t1℃时,氯化钾饱和溶液的溶质质量分数为30%
C.t2℃时,向50g水中加入50g硝酸钾,得到饱和溶液
D.从含少量氯化钾的硝酸钾溶液中提纯硝酸钾,宜采用降温结晶法
16.(2024·广东清远·一模)我国化学家侯德榜在氨碱法的基础上,创立了侯氏制碱法,制碱生产过程涉及到等物质,三种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.三种物质的溶解度均随温度升高而增大
B.溶液中混有少量,可用降温结晶的方法提纯
C.时,将固体溶于水中,形成不饱和溶液
D.时,将饱和溶液降温到,析出晶体的质量为
17.(2024·广东深圳·二模)如图是市面上一种“果蔬洗盐”的说明书和配料中两种物质的溶解度曲线,下列说法错误的是
A.按使用方法,若用500g水配制果蔬洗盐的溶液,需要果蔬洗盐7.5g
B.20℃时,按说明书配制果蔬洗盐的溶液,可继续溶解NaCl固体
C.40℃时,100gNa2CO3的饱和溶液中含Na2CO3的质量为50g
D.欲将40℃时Na2CO3的不饱和溶液变成饱和溶液,可采用升温的方法
二、工艺流程题
18.(2024·广东佛山·三模)铁是人体必需的元素,主要存在于血红蛋白中。L-乳酸亚铁为第二代补铁剂,可以治疗缺铁性贫血。已知L-乳酸亚铁在水中溶解度较小,且难溶于乙醇。其制备生产工艺如图1所示:
(1)铁是人体必需的___________元素。
(2)精制L-乳酸钙【】与溶液通过复分解反应,生成L-乳酸亚铁的化学方程式为___________。
(3)“恒温反应”后加入乙醇的作用是___________。
(4)过滤操作中使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、___________。
(5)“恒温反应”对提高产品质量十分重要,图2为反应温度与产品产率及产品中杂质含量的关系。
由图可知应选择的合适温度为___________。强度过高时,溶液在空气中会由浅绿色变为黄色,并伴有红褐色物质出现,该反应的化学方程式为:,其中X的化学式是___________。
(6)该生产工艺中“干燥”方式最合适的是___________(填字母)。
a.低温常压 b.低温真空 c.高温常压 d.高温真空
(7)该生产工艺中可循环利用的物质是___________。
三、计算题
19.(2024·广东深圳·二模)利用化工废盐芒硝(主要成分为Na2SO4)、CO2、NH3、H2O为原料制备Na2CO3,可达到“减碳”和固废芒硝资源化利用的双重目的。废盐溶液制备Na2CO3原理如下:
步骤一:Na2SO4+2CO2+2NH3+2H2O2NaHCO3+(NH4)2SO4
步骤二:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)Na2CO3属于_________(选填“氧化物”“酸”“碱”或“盐”)。
(2)反应过程中可循环利用的物质是______(填一种)。生成物(NH4)2SO4在农业上可作为_______肥。
(3)步骤一反应后溶液主要含有(NH4)2SO4和Na2SO4。工业上常利用乙醇胺溶液分离Na2SO4和(NH4)2SO4。80°C时二者的溶解度随乙醇胺溶液浓度变化如图所示。若要在80℃溶液中恒温分离出Na2SO4,方法是_________________,此时溶液是Na2SO4的_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(4)某化工基地处理含71t Na2SO4的废盐芒硝溶液,理论上可生成NaHCO3的质量是多少?(根据化学方程式计算,写出计算过程)
四、综合应用题
20.(2024·广东广州·三模)工业上制备K2SO4晶体的一种工艺流程如下:
如图为四种物质的溶解度曲线,请回答下列问题:
(1)碳酸钙是___________的主要成分,上述流程中可循环使用的物质有___________________(填化学式)。
(2)反应2中发生反应的化学方程式为_______________________(生成物的化学计量数均为1)
(3)通过分析四种物质的溶解度曲线,请解释反应3中能得到K2SO4晶体的原因是_______________________。
(4)不用水而用饱和K2SO4溶液洗涤反应3所得晶体的原因是_________________________,为检验硫酸钾晶体是否洗涤干净,可取最后一次洗涤液,先加入_____________(填序号),振荡、静置,再向上层清液中滴加AgNO3溶液,观察现象即可判断。
A.过量的BaCl2溶液 B.过量的Ba(NO3)2溶液
(5)某K2SO4样品中混有NaCl杂质,可利用溶解度差异进行提纯。称取27.5g样品进行实验,过程如下(步骤Ⅰ加热至100℃时不考虑水分蒸发):
查阅资料:硫酸钾和氯化钠的部分溶解度数据如表: 溶解度(g)
温度(℃)
0
20
60
100
NaCl
35.7
36.0
37.1
39.2
K2SO4
7.4
11.1
18.2
24.1
①100℃时,NaCl的溶解度为___________g;20℃时,10g水中最多溶解K2SO4__________g。
②滤液B中,K2SO4_________(选填“达到”或“末达到”)饱和状态。
③27.5g样品中NaCl的质量是 ____________g。
④滤液C中,NaCl_____________(选填“达到”或“未达到”)饱和状态。在滤液C中,K2SO4的质量是____________________g。
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压轴题03 溶解度及其应用
一、固体和气体溶解度的概念
1.固体物质的溶解度:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。
溶解度概念四要素:
①条件:在一定温度下(温度改变,则固体物质的溶解度也会改变;只有在指明温度时,溶解度才有意义)
②标准:在100g溶剂里(此处100g是溶剂的质量,而不是溶液的质量)
③状态:达到饱和状态(只有达到一定条件下溶解的最大值,才可称其为溶解度)
④单位:溶解度是所溶解溶质的质量(常用单位为克)
2.气体的溶解度
(1)定义:在压强为101 kPa和一定温度时,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。
(2)五要素:101 kPa、一定温度、1体积水、饱和状态、气体体积。
3.解题技巧:
①判断溶解度是否合理:需同时满足四要素(如“60℃时KNO₃溶解度为110g”需验证温度、溶剂量、饱和状态)。
②气体溶解度计算:注意体积单位,如“0℃时O₂溶解度为0.049”指1体积水溶解0.049体积O₂。
二、影响固体和气体物质溶解的因素
1.影响固体物质溶解度的因素:
①内因:溶质和溶剂性质(如NaCl易溶于水,难溶于酒精)。
②外因:温度(多数物质如KNO₃随温度升高溶解度增大,Ca(OH)₂反之)。
大多数固体物质的溶解度随温度升高而升高,如:KNO3
少数固体物质的溶解度受温度的影响很小:如NaCl
极少数物质溶解度随温度升高而降低,如:Ca(OH)2
2.气体的溶解度:①随温度升高而减小(如汽水升温易喷涌);
②随压强增大而增大(如深海鱼类体内溶解更多气体)。
3.解题技巧:
①判断溶解度变化趋势:通过溶解度曲线斜率(陡升型、平缓型、下降型)。
②实验设计题:若需增大气体溶解度,可降温或加压。
三、溶解时吸热或放热的现象
1.吸热与放热过程:
① 分子扩散→吸热;
② 分子水合→放热。
2.温度变化规律: 吸热>放热→溶液降温(如NH₄NO₃溶解);
吸热<放热→溶液升温(如NaOH溶解);
吸热≈放热→温度无明显变化(如NaCl溶解)。
3.常见物质分类记忆:
放热:NaOH、浓硫酸、CaO与水反应;
吸热:NH₄NO₃;
无明显变化:NaCl、蔗糖。
四、饱和溶液与不饱和溶液概念及互换方法
1.饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液
2.不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,能继续溶解某种溶质的溶液
3.互换方法:
饱和→不饱和:升温(Ca(OH)₂例外)、加溶剂、减少溶质;
不饱和→饱和:降温、蒸发溶剂、加溶质。
4.解题技巧:
判断溶液状态:若溶质未溶解→饱和;若继续溶解→不饱和。
特殊物质处理:Ca(OH)₂溶液升温会析出晶体,因溶解度随温度升高而降低。
五、溶解度曲线的含义
1.点
溶解度曲线上面的点称作饱和点,曲线上任意一点表示对应的温度下该物质的溶解度,对应该点的溶液为该温度下的饱和溶液;两条溶解度曲线的交点表示两种物质在交点所示温度下溶解度相等.
2.线
溶解度曲线表示的是溶解度随温度变化的趋势,分为三种:
①陡升型:多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸钾;
②缓升型:少数固体物质的溶解度受温度变化的影响很小,如氯化钠;
③下降型:极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,如氢氧化钙.
3.交点:不同物质在该温度下溶解度相等。
4.读图技巧:
比较溶解度大小需明确温度条件;
曲线下方点→不饱和溶液,曲线上方点→饱和溶液(有未溶晶体)。
六、溶解度曲线的应用
利用溶解度曲线可以解决很多的问题
技巧一:溶解度曲线是一条饱和线。通过点与曲线的位置关系,判断溶液的的状态。
1、线上方的点表示该温度下该溶液为饱和溶液且有固体存在。
2、线下方的点表示该温度下该溶液为不饱和溶液。
3、线上的点表示该游弋上该溶液恰好为饱和溶液。
技巧二:将溶液升温或降温,可在图上将点平移。通过点与线的位置判断溶液的状态变化,质量分数的变化以及是否有晶体析出。(归纳为5个字,就低不就高)
1.某温度下将溶升温。在图象上把表示该溶液的点向右平移。
2.某温度下将溶降温。在图象上把表示该溶液的点向左平移。
技巧三:通过曲线趋势,选择饱和溶液和不饱和溶液的相互转化措施(特别是升温或降温),以及混合物分离的方法(蒸发结晶或降温结晶)
技巧四:通过点的位置(高低),比较不同温度,不同状态下溶液的质量分数的大小。
1、同一温度下,某物质的饱和溶液的质量分数比其不饱和溶液的质量分数要大。(同温下饱和溶液的质量分数最大)。
2、某温度下某饱和溶液的质量分数=,溶解度S越大质量分数越大。(质量分数最大的是该温度下的饱和溶液)
特殊点的处理方法:溶解度曲线是一笨拙饱和线,线上方的点表示的溶液的质量分数与该温度下的饱和溶液的质量分数相等。(等效法)
3、 线上的点及线下的点表示的溶液的质量分数=
七、结晶原理及应用
1.结晶方法选择:
降温结晶:适用于溶解度随温度显著变化的物质(如KNO₃);
蒸发结晶:适用于溶解度受温度影响小的物质(如NaCl)。
2.混合物分离:
如KNO₃(陡升型)和NaCl(平缓型)混合物:高温溶解→降温析出KNO₃→蒸发滤液得NaCl。
3.实验设计题关键步骤:
① 溶解→② 热饱和溶液→③ 冷却→④ 过滤→⑤ 洗涤→⑥ 干燥。
注意区分蒸发结晶与升华结晶(如碘的升华)。
题型01 固体和气体溶解度的概念
1.(24-25九年级上·广东东莞·期末)如图是A、B、C三种固体的溶解度曲线,下列说法错误的是
A.℃时,A和C的溶解度相同 B.物质A的溶解度随着温度升高而增大
C.温度升高,C一定有固体析出 D.A溶液中混有少量B,可采用降温结晶方法提纯A
【答案】C
【详解】A、由图可知,t2℃时,A、C溶解度曲线相交,则表示该温度下,A和C的溶解度相同,该选项说法正确;
B、由图可知,物质A的溶解度随温度升高而增大,该选项说法正确;
C、温度升高,C的溶解度减小,则升高温度后,C的饱和溶液中一定有固体析出,但C的不饱和溶液不一定有固体析出,该选项说法错误;
D、由图可知,A、B溶解度曲线均随温度升高而增大,且A的溶解度受温度影响比较大,则若A溶液中混有少量B,可采用降温结晶方法提纯A,该选项说法正确。
故选C。
2.(2024·广东揭阳·阶段练习)人的生存离不开氧气,下列有关氧气的说法不正确的是( )
A.用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气
B.夏天鱼池内开启增氧泵,是因为温度升高,氧气在水中溶解量减少
C.硫在O2里燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
D.氧气可以支持燃烧,说明氧气具有可燃性
【答案】D
【详解】
A、根据质量守恒定律可知反应前后元素种类不变,所以只有含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气,故A说法正确;
B、气体的溶解度与温度成反比,即夏天温度升高,氧气的溶解度减小,水中溶解的氧气少,所以夏天鱼池内开启增氧泵,故B说法正确;
C、硫在O2里燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体,放出热量,故C说法正确;
D、氧气具有助燃性,可以支持燃烧,但不具有可燃性,故D说法错误。
故选D。
题型02 影响固体物质溶解的因素
1.(24-25九年级上·广东湛江·期末)盐池中通常含有和,两种物质溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.的溶解度等于
B.海水晒盐主要是利用蒸发结晶的方法
C.的饱和溶液降低温度后可变成不饱和溶液
D.NaCl中混有的少量,提纯可采用降温结晶的方法
【答案】B
【详解】A、没有指明溶液的温度,无法比较Na2CO3和NaCl的溶解度,故选项说法错误;
B、氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,适合采用蒸发结晶的方法析出,所以海水晒盐主要是利用蒸发结晶的方法,故选项说法正确;
C、降低温度,碳酸钠的溶解度减小,所以t1℃的Na2CO3饱和溶液降低温度后,碳酸钠的溶解度变小,析出晶体,仍然是降温后的饱和溶液,故选项说法错误;
D、氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,NaCl中混有的少量,提纯可采用蒸发结晶的方法,故选项说法错误;
故选B。
题型03溶解时吸热或放热的现象
1.(2024·广东广州·二模)宇航员在“天宫课堂”利用醋酸钠(CH3COONa)过饱和溶液,制作了一颗“冰球”。
(1)“冰块”摸上去是温热的,说明该过程 (填“放热”或“吸热”)。
(2)在相同温度下,过饱和溶液中溶质的质量分数大于饱和溶液中溶质的质量分数。已知醋酸钠的溶解度如下所示。在20℃时,将醋酸钠过饱和溶液转化为饱和溶液的方法是 。
(3)下图中取239g M点对应的溶液降温到20℃,理论上析出 g晶体。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
醋酸钠的溶解度/g
40.8
46.5
54.5
65.5
83.0
139.0
(4)一定条件下,利用乙酸()和碳酸钠制备较纯净的醋酸钠晶体,反应原理为,反应时向乙酸溶液中持续加入碳酸钠固体直至 (填实验现象),再将所得溶液进行蒸发浓缩、 (填操作名称),过滤、洗涤、干燥,即可得到醋酸钠固体。洗涤时,为了减少损失,最好选用 (填标号)。
A.冷水 B.热水 C.饱和醋酸钠溶液
(5)醋酸钠晶体()中一般含结晶水。查阅资料可知,13.6g醋酸钠晶体在120℃时完全失去结晶水得到8.2g无水醋酸钠,温度再高时会分解产生丙酮(,沸点56.53℃)和碳酸钠,碳酸钠在高温条件下会进一步分解。(相对分子质量: 82)
在老师指导下,同学们查阅资料后绘制出如下图所示的固体质量随温度变化曲线。
①请综合上述信息计算:n= ;x= 。
②1200℃时残留固体的成分可能是 。
【答案】(1)放热
(2)升高温度
(3)92.5
(4) 不再产生气泡 冷却结晶 c
(5) 3 5.3 氧化钠
【详解】(1)“冰块”摸上去是温热的,说明该过程放热,故填:放热;
(2)由图可知,醋酸钠的溶解度随温度的升高而增大,则在20℃时,将醋酸钠过饱和溶液转化为饱和溶液的方法是升高温度,故填:升高温度;
(3)由图可知,M点为60℃醋酸钠的饱和溶液,结合表中数据可知,此温度下醋酸钠的溶解度为139.0g,故此时239gM点对应的溶液中醋酸钠的质量为。20℃,其溶解度为46.5g,故降温到20℃时,理论上析出固体的质量为,故填:92.5;
(4)一定条件下,利用乙酸(CH3COOH)和碳酸钠制备较纯净的醋酸钠晶体,反应时向乙酸溶液中持续加入碳酸钠固体直至不再产生气泡,再将所得溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,即可得到醋酸钠固体。洗涤时,为了减少损失,最好选用饱和醋酸钠溶液,故填:不再产生气泡;冷却结晶;c;
(5)①13.6g醋酸钠晶体在120℃时完全失去结晶水得到8.2g无水醋酸钠,则失去水的质量为,则;根据题中信息可知,再升高温度醋酸钠分解生成丙酮和碳酸钠,则x对应物质的质量为碳酸钠的质量,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的质量不变,则生成物碳酸钠中钠元素的质量=醋酸钠中钠元素的质量,则碳酸钠的质量为,即x=5.3,故填:3;5.3
②碳酸钠在高温条件下会进一步分解,根据图中数据可知,碳酸钠分解减少的质量为生成气体的质量,根据质量守恒定律,则生成的气体为二氧化碳,则二氧化碳的质量为,二氧化碳中碳元素的质量=,碳酸钠中碳元素的质量为,两者刚好相等,则剩余固体中只含有钠元素和氧元素,生成固体中氧元素的质量=碳酸钠中氧元素的质量-二氧化碳中氧元素的质量=,则剩余固体中钠元素与氧元素质量比为,设剩余氧化物中钠原子个数为a,氧原子个数为b,则,解得a:b=2:1,则剩余物质为氧化钠,故填:氧化钠。
题型04 饱和溶液与不饱和溶液的概念及互换方法
1.26.(2024·广东汕头·二模)如图为KCl和Na2CO3的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.t1℃时,Na2CO3饱和溶液的溶质质量分数为49.0%
B.KCl的溶解度大于Na2CO3
C.通过升高温度,可使KCl的不饱和溶液变饱和
D.若KCl溶液中含有少量Na2CO3,可采取蒸发浓缩、控制温度在t1℃以上降温结晶、过滤等操作提纯KCl
【答案】D
【详解】A、t1℃时,Na2CO3的溶解度为49g,此时Na2CO3饱和溶液的溶质质量分数为:,选项A不正确;
B、根据图示,如果温度不确定,有时KCl的溶解度大于Na2CO3,有时却相反,因此不确定温度就无法判断两者的溶解度大小,选项B不正确;
C、如图所示,KCl的溶解度随温度升高而增大,升高温度,KCl的溶解度增大,不能使KCl的不饱和溶液变饱和,选项C不正确;
D、KCl的溶解度随温度升高而增大,若KCl溶液中含有少量Na2CO3,蒸发浓缩后、控制温度在t1℃以上降温结晶,KCl晶体析出,因为Na2CO3的溶解度在t1℃以上一直都较大且随着温度降低基本不变或上升,另外它本来含量就较少,所以一般不会析出,因此过滤得到的晶体就是较纯的KCl晶体,选项D正确。
故选D。
2.(2023·广东深圳·一模)常用作微量分析试剂,由于工业生产中需要添加氨水,所得产品中往往混有少量.下图为和的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.的溶解度随着温度的升高而增大
B.可用冷却热饱和溶液的方法从混合溶液中提纯晶体
C.时,饱和溶液的溶质质量分数为37.5%
D.加入适量的水可实现溶液由转化
【答案】C
【详解】A、根据溶解度曲线可知,MnSO4的溶解度随着温度的升高先增大后减小,错误;
B、根据溶解度曲线可知,高于20℃时,硫酸锰的溶解度随温度的降低而增大,不能用冷却热饱和溶液的方法从混合溶液中提纯MnSO4晶体,错误;
C、根据溶解度曲线可知,40℃时,硫酸锰的溶解度是60g,MnSO4饱和溶液的溶质质量分数=,正确;
D、b→a转化是由不饱和溶液转化为饱和溶液,加入适量的(NH4)2SO4可实现,加水不能实验,错误。
故选C。
题型05溶解度曲线的含义
1.(2025·广东清远·一模)硝酸钾可提高土壤的透气性,其溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.硝酸钾的溶解度随温度升高而减小 B.20℃时,100g水能完全溶解40g硝酸钾
C.将溶液由b点转化为a点,有晶体析出 D.a点溶液升温到50℃可转化为c点溶液
【答案】C
【详解】A、由图可知,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,故A错误;
B、由图可知,20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,即该温度下,100g水中最多能溶解31.6g硝酸钾固体,则20℃时,将40g硝酸钾放入100g水中,最多只能溶解31.6g,故B错误;
C、将溶液由b点转化为a点,需要降低温度,有晶体析出,故C正确;
D、由图可知,c点溶液中溶质的质量>a点溶液中溶质的质量,则只通过升温无法将a点溶液转化为c点溶液,故D错误。
故选C。
题型06溶解度曲线的应用
1.15.(2022·广东梅州·模拟预测)如图为甲、乙、丙三种物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.三种物质的溶解度大小为甲>乙>丙
B.t1℃时,甲、丙两溶液的溶质质量分数一定相等
C.把t1℃时,乙、丙的饱和溶液升温到t2℃时,乙溶液的溶质质量分数增大,丙溶液的溶质质量分数减小
D.t2℃时,150g甲的饱和溶液降低温度到t1℃时,有30g甲析出
【答案】D
【详解】A、据图可知,t2℃时三种物质的溶解度大小为甲>乙>丙。不指明温度,不能比较溶解度大小。A不正确;
B、据图可知,t1℃时,甲、丙的溶解度相等,所以t1℃时,甲、丙两饱和溶液的溶质质量分数一定相等。B不正确;
C、据图可知,把t1℃时乙、丙的饱和溶液升温到t2℃时,乙的溶解度变大,乙溶液为不饱和溶液,乙溶液的溶质质量分数不变;丙的溶解度变小,有晶体析出,丙溶液的溶质质量分数减小。C不正确;
D、据图可知,t2℃时甲的溶解度为50g,即100g水溶解50g甲形成150g甲的饱和溶液;t1℃时,甲的溶解度为20g,即100g水溶解20g甲形成120g甲的饱和溶液。所以t2℃时,150g甲的饱和溶液降低温度到t1℃时,析出甲的质量=150g-120g=30g。D正确。
综上所述:选择D。
题型07结晶的方法/原理及应用
1.(2024·广东汕头·一模)向两个盛有40℃100g水的烧杯①和2中分别加入甲、乙物质。回答下列小题。
下列说法中不正确的是
A.40℃时,甲和乙的溶解度相等
B.若甲中含有少量乙,可采用降温结晶提纯甲
C.50℃时,甲的饱和溶液的溶质质量分数为60%
D.将烧杯①、②升温至50℃,①中固体全溶,②中固体还有剩余
【答案】C
【解析】A、根据图像,40℃时,甲、乙曲线相交于一点,说明甲和乙的溶解度相等,故A正确;
B、甲的溶解度受温度影响变化较大,可采用降温结晶提纯甲,故B正确;
C、50℃时,甲的溶解度为60g,饱和溶液的溶质质量分数为,故C错误;
D、50℃时,甲的溶解度为60g,①中固体全溶;50℃时,乙的溶解度小于60g,②中固体不能全部溶解,还有剩余,故D正确。
故选C。
一、选择题
1.(24-25九年级下·广东茂名·阶段练习)根据下图,下列说法正确的是
A.的溶解度大于NaCl的溶解度
B.10℃时,的饱和溶液的溶质质量分数为20%
C.20℃时,能完全溶于50g水
D.饱和溶液可用降温结晶的方法得到晶体
【答案】D
【详解】A、溶解度与温度有关,本选项没有提及温度,无法比较二者的溶解度,说法错误,故不符合题意;
B、根据溶解度曲线可知,10℃KNO3的溶解度为20 g,所以硝酸钾饱和溶液的质量分数为:,不是20%,说法错误,故不符合题意;
C、20℃时,硝酸钾的溶解度为30g,即100g水中最多溶解硝酸钾30g,所以50g水中最多溶解硝酸钾15g,说法错误,故不符合题意;
D、由溶解度曲线可知,硝酸钾的溶解度随温度的升高明显增多,影响较大,因此可用降温结晶的方法得到硝酸钾晶体,说法正确,故符合题意。
故选:D。
2.(2024·广东佛山·模拟预测)某同学用碳酸钠、水和紫罗兰花(其变色规律与紫色石蕊类似)进行了如图1所示实验,并连续几天进行观察。碳酸钠的溶解度曲线如图2所示,下列说法正确的是
A.碳酸钠的溶解度随温度升高而增大 B.I中得到的是碳酸钠的饱和溶液
C.Ⅲ中的紫罗兰花几天后变为红色 D.温度降到室温(20℃)后,Ⅲ中会有晶体析出
【答案】D
【详解】A、由图2可知,碳酸钠的溶解度随温度的升高先增大后减小,不符合题意;
B、由图2可知,40℃时,碳酸钠的溶解度为49g,即该温度下,100g水中最多可溶解49g碳酸钠,图1实验中,40℃时,向100g水中加入45g纯碱,则纯碱能完全溶解,形成的是碳酸钠的不饱和溶液,不符合题意;
C、紫罗兰花其变色规律与紫色石蕊类似,碳酸钠溶液显碱性,则Ⅲ中的紫罗兰花几天后变为蓝色,不符合题意;
D、温度降到室温(20℃),20℃时,碳酸钠的溶解度为20g,即该温度下,100g水中最多可溶解20g碳酸钠,而加入碳酸钠的质量为45g,则Ⅲ中会有晶体析出,符合题意。
故选D。
3.(23-24九年级下·广东潮州·期末)Na2CO3和NH4Cl的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.t1℃时,乙是NH4Cl的不饱和溶液
B.t1℃时,Na2CO3饱和溶液的质量分数约为20%
C.t2℃时,两种物质的饱和溶液中溶质质量相等
D.t2℃时,两种物质的溶液降温到t1℃都没有晶体析出
【答案】A
【详解】A、t1℃时,乙位于氯化铵溶解度曲线下方,则为氯化铵的不饱和溶液,该选项说法正确;
B、t1℃时,碳酸钠的溶解度为20g,则其饱和溶液的溶质质量分数为,该选项说法不正确;
C、t2℃时,氯化铵和碳酸钠溶解度曲线相交,但两种溶液的质量不确定,则无法比较溶质质量,该选项说法不正确;
D、降温时,两种物质的溶解度随温度降低而减小,但由于不确定溶液是否饱和,则两种溶液中不一定有晶体析出,该选项说法不正确。
故选A。
4.(2024·广东清远·模拟预测)如图是A、B、C三种固体的溶解度曲线,下列说法错误的是
A.t2℃时,A和C 的溶解度相同
B.A的溶解度随着温度升高而增大
C.温度升高,C一定有固体析出
D.要从B溶液中提纯A,可采用降温结晶方法
【答案】C
【详解】A、根据溶解度曲线可知,在t2℃时,A、C的溶解度曲线相交,A和C 的溶解度相同,说法正确,不符合题意;
B、根据溶解度曲线可知,A的溶解度随着温度升高而增大,说法正确,不符合题意;
C、根据溶解度曲线可知,C物质的溶解度随温度的升高而降低,温度升高,C不一定有固体析出,当C的饱和溶液升温才有晶体析出,说法错误,符合题意;
D、根据溶解度曲线可知,A、B的溶解度都随温度的降低而减小,A的溶解度受温度影响较大,B的溶解度受温度影响较小,要从B溶液中提纯A,可采用降温结晶方法,说法正确,不符合题意。
故选C。
5.(2024·广东中山·三模)土壤里含有水分,里面溶解了多种物质,形成土壤溶液,土壤溶液里就含有植物需要的养料。化学实验小组对校园花坛里土壤的酸碱性和部分化肥进行了探究。请完成下面小题。
(1)KNO3是农业生产中的一种化肥,KNO3的溶解度曲线如图1所示。在50℃时向100g水中加入一定量KNO3固体形成KNO3溶液,再降温至20℃,析出固体质量的变化如图2所示。下列判断正确的是
A.N点是KNO3的饱和溶液
B.20℃时,KNO3的溶解度为31.6g
C.20℃时,100gKNO3饱和溶液中有溶质31.6g
D.降温过程中KNO3溶液始终为饱和溶液
【答案】(1)
【详解】(1)A、N点在硝酸钾的溶解度曲线下方,是KNO3的不饱和溶液,故选项判断错误;
B、根据1图硝酸钾的溶解度曲线,20℃时,KNO3的溶解度为31.6g,故选项判断正确;
C、根据1图硝酸钾的溶解度曲线,20℃时,KNO3的溶解度为31.6g,则20℃时,则100g+31.6g=131.6g硝酸钾饱和溶液中有溶质硝酸钾31.6g,故选项判断错误;
D、根据2图,降温一段时间后才开始析出硝酸钾固体,降温过程中KNO3溶液不是始终为饱和溶液,一开始为不饱和溶液,故选项判断错误;
故选:B。
6.(2024·广东深圳·三模)以氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气。实验后将剩余物质溶解、过滤,得到含少量氯酸钾的氯化钾溶液,回收氯化钾固体,物质的溶解度如图。下列说法错误的是
A.时,向30克KCl里加入50克水,形成70克溶液
B.时,KCl饱和溶液的溶质质量分数为
C.用降温结晶的方法不能将溶液中KCl和完全分离
D.两种钾盐的溶解度差异是因为阴离子不同
【答案】B
【详解】A、由图可知,40℃时,氯化钾的溶解度为40g,则该温度下,向30克KCl里加入50克水,只能溶解20g,形成溶液的质量为:50g+20g=70g,不符合题意;
B、由图可知,40℃时,氯化钾的溶解度为40g,则该温度下,氯化钾饱和溶液的溶质质量分数为:,符合题意;
C、由图可知,氯化钾、氯酸钾的溶解度均随温度的升高而增加,且氯化钾、氯酸钾的溶解度均受温度影响较大,故用降温结晶的方法不能将溶液中氯化钾和氯酸钾完全分离,不符合题意;
D、氯化钾由钾离子和氯离子构成,氯酸钾由钾离子和氯酸根离子构成,两种钾盐的阳离子相同,阴离子不同,故两种钾盐的溶解度差异是因为阴离子不同,不符合题意。
故选B。
7.(23-24九年级下·广东深圳·期中)甲、乙两种固体的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.甲的溶解度大于乙的溶解度
B.时,甲、乙的饱和溶液中溶质的质量分数相等
C.时,75g甲的饱和溶液稀释到质量分数为的溶液需加水20g
D.除去甲中的少量乙可以用蒸发结晶的方法
【答案】B
【详解】A..溶解度的数值与温度有关,不指明温度,无法对两种物质的溶解度大小进行比较,故A错误;
B.由图可知,时,甲、乙的溶解度相等,根据饱和溶液中溶质的质量分数=,所以二者饱和溶液中溶质的质量分数相等,故B正确;
C.依据溶液稀释前后溶质质量不变,设需要加水的质量为x,则:,得:x=50g,故C错误;
D. 由图可知,甲的溶解度受温度影响变化较大,乙的溶解度受温度影响变化较小,除去甲中的少量乙可以用降温结晶的方法,故D错误。
故选:B。
8.(2024·广东云浮·二模)海水晒盐所得的“苦卤水”中含有MgCl2、KCl和MgSO4等物质,它们的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.MgSO4的溶解度大于KCl
B.t2℃时,(100+a)gMgCl2的饱和溶液中含有agMgCl2
C.将t2℃等质量MgCl2、KCl饱和溶液的温度分别降低至t1℃,MgCl2溶液中溶剂质量更大
D.饱和MgCl2溶液析出晶体后,溶液中的溶质质量分数不变
【答案】B
【解析】A、溶解度比较,应指明温度,否则无法比较,不符合题意;
B、由图可知,t2℃时,氯化镁的溶解度为ag,则该温度下,(100+a)gMgCl2的饱和溶液中含有agMgCl2,符合题意;
C、t2℃时,溶解度:氯化镁大于氯化钾,饱和溶液的溶质质量分数:氯化镁大于氯化钾,等质量的氯化镁、氯化钾饱和溶液中溶质质量:氯化镁大于氯化钾,溶剂质量:氯化镁小于氯化钾,将t2℃等质量MgCl2、KCl饱和溶液的温度分别降低至t1℃,降温后,溶剂质量不变,故KCl溶液中溶剂质量更大,不符合题意;
D、如果饱和MgCl2溶液通过恒温蒸发溶剂的方法析出晶体,温度不变,溶解度不变,饱和溶液的溶质质量分数不变,如果采取降低温度的方法析出晶体,温度降低,溶解度减小,饱和溶液的溶质质量分数减小,故溶液中的溶质质量分数可能改变,不符合题意。
故选B。
9.盐化土壤主要含有、等中性盐,这2种盐的溶解度曲线如图所示。
下列有关说法正确的是
A.溶解度:
B.的溶解度随温度升高而增大
C.时饱和溶液的溶质质量分数为
D.将时的饱和溶液升高或降低温度都会析出晶体
【答案】D
【解析】A、未指明温度,无法比较,故A错误;
B、由图可知,Na2SO4的溶解度在温度大于40℃时,随温度的升高而减小,故B错误;
C、由图可知,20℃时,NaCl的溶解度大约为36g,此时NaCl饱和溶液的质量分数为,故C错误;
D、由图可知,40℃时,Na2SO4的溶解度随温度的升高或减低均减小,则该温度下Na2SO4的饱和溶液升高或降低温度都会析出晶体,故D正确。
故选D。
10.(2024·广东汕头·一模)下图是NaCl和Na2SO4的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.Na2SO4的溶解度大于NaCl的溶解度
B.Na2SO4的溶解度随温度的升高而增大
C.t1℃时,Na2SO4和NaCl溶解度相等
D.t2℃时,Na2SO4溶液的溶质质量分数大于NaCl溶液
【答案】C
【详解】A 、比较溶解度大小需指明温度,不指明温度不能比较 NaCl 和 Na₂SO₄溶解度的大小,错误;
B 、由溶解度曲线可知,Na₂SO₄的溶解度随温度升高先增大后减小,错误;
C、t₁℃时,Na₂SO₄和 NaCl 溶解度曲线相交,说明此时二者溶解度相等,正确;
D 、t₂℃时,没有说明两种溶液是否饱和,无法比较溶质质量分数大小,错误。
故选C。
11.(2024·广东韶关·一模)向4只盛有100g水的烧杯中,分别加入40gKCl固体,并充分溶解。KCl的溶解度曲线如图。下列关于①~④所得溶液的说法错误的是
烧杯序号
①
②
③
④
温度(℃)
10
30
50
70
A.溶质质量:①<②
B.溶液质量:②<③
C.溶质质量分数:③<④
D.④中溶质与溶剂的质量比为2:5
【答案】C
【分析】向4只盛有100g水的烧杯中,分别加入40gKCl固体,充分溶解,10℃、30℃、50℃、70℃时氯化钾的溶解度分别约为31g、37g、43g、48g,所以①~④所得溶液属于饱和溶液的是①②,溶液质量分别为131g和137g,③④属于不饱和溶液,溶液质量均为140g。
【详解】A、由分析可知,①中的溶质质量为31g,②中的溶质质量为37g,故溶质质量:①<②,选项正确;
B、由分析可知,②的溶液质量为137g,③的溶液质量为140g,故溶液质量:②<③,选项正确;
C、由分析可知,③和④中溶液中溶质质量均为40g,溶剂质量均为100g,溶质、溶剂质量均相等,溶质质量分数相等,选项错误;
D、④中溶质与溶剂的质量比=40g:100g=2:5,选项正确。
故选:C。
12.(2024·广东汕头·一模)甲、乙的溶解度曲线如图所示。下列有关说法错误的是
A.t1℃时,甲、乙的溶解度相等
B.t2°C时,向50g水中加入40g甲,充分搅拌后得到90g溶液
C.乙不饱和溶液转化为饱和溶液,可采用蒸发溶剂的方法
D.甲、乙的饱和溶液分别从t2°C降温到t1°C,两溶液中溶质质量分数相等
【答案】B
【详解】A、通过分析溶解度曲线可知,t1℃时,甲、乙的溶解度相等,故说法正确;
B、t2°C时,甲物质的溶解度是40g,即100g水中最多溶解40g甲,所以向50g水中加入40g甲,充分搅拌后,得到溶液的质量为20g+50g=70g,故说法错误;
C、乙不饱和溶液转化为饱和溶液,可采用蒸发溶剂的方法,故说法正确;
D、t1℃时,甲、乙物质的溶解度相等,甲、乙的饱和溶液分别从t2℃降温到t1℃,溶解度减小,析出晶体,所以两溶液中溶质质量分数相等,故说法正确。
故选B。
13.(2024·广东汕头·一模)我国化学家侯德榜创立了先进的侯氏制碱法,“侯氏制碱法”生产出Na2CO3的同时得到副产品NH4Cl。实验测得Na2CO3和NH4Cl的溶解度曲线如图所示,下列说法不正确的是
A.Na2CO3溶液中混有少量NH4Cl可用蒸发浓缩,降温结晶的方法提纯
B.t1℃时,将10gNa2CO3加入到50g水中充分搅拌,可得到60gNa2CO3的饱和溶液
C.将t1℃时NH4Cl的饱和溶液升温到t2℃,其溶质质量分数变大
D.t2℃时,Na2CO3和NH4Cl的饱和溶液中溶质质量分数相等
【答案】C
【详解】A、碳酸钠的溶解度受温度变化影响较大,所以Na2CO3溶液中混有少量NH4Cl可用蒸发浓缩,降温结晶的方法提纯,故A正确;
B、t1℃时,碳酸钠的溶解度是20g,所以将10gNa2CO3加入到50g水中充分搅拌,可得到60gNa2CO3的饱和溶液,故B正确;
C、将t1℃时NH4Cl的饱和溶液升温到t2℃,溶解度增大,溶质、溶剂质量都不变,所以溶质质量分数不变,故C错误;
D、t2℃时,Na2CO3和NH4Cl的溶解度相等,所以饱和溶液中溶质质量分数相等,故D正确。
故选:C。
14.(2024·广东揭阳·一模)葡萄皮表面的白蓝色霜状物质,是葡萄自身分泌的对人体无害的糖醇。如图为两种糖醇M和N的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.20℃时,M和N的溶解度相等
B.20℃时,M不饱和溶液的溶质质量分数可能为37.5%
C.M溶液中含有少量N时,可采用降温结晶的方法提纯M
D.将70℃的M、N的饱和溶液分别降温到20℃,析出M的质量较大
【答案】C
【详解】A、M、N的溶解度曲线在20℃时不相交,说明20℃时,M、N的溶解度不相同,故A错误;
B、20℃时,M的溶解度为60 g,其饱和溶液的溶质质量分数为=37.5%,如果溶液不是饱和溶液,则其质量分数小于37.5%,故B错误;
C、M的溶解度受温度变化影响较大,N的溶解度受温度变化影响较小,故可用冷却热饱和溶液的方法提纯M,故C正确;
D、没有指明溶液的质量,无法比较析出固体的多少,故D错误。
故选C。
15.(2024·广东东莞·一模)硝酸钾和氯化钾是两种常见的化肥,如图是硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线。下列说法正确的是
A.硝酸钾的溶解度比氯化钾的大
B.t1℃时,氯化钾饱和溶液的溶质质量分数为30%
C.t2℃时,向50g水中加入50g硝酸钾,得到饱和溶液
D.从含少量氯化钾的硝酸钾溶液中提纯硝酸钾,宜采用降温结晶法
【答案】D
【详解】A、比较溶解度大小必须指明温度,故A说法错误;
B、t1℃时,氯化钾的溶解度大于30g,不知道溶解度具体数值,不能计算饱和溶液的溶质质量分数,故B说法错误;
C、t2℃时,硝酸钾的溶解度是110g,即在该温度下,100g水中最多溶解110g硝酸钾,达到饱和状态,所以t2℃时,向50g水中加入50g硝酸钾,最多溶解55g硝酸钾,得到不饱和溶液,故C说法错误;
D、硝酸钾的溶解度受温度影响较大,氯化钾的溶解度受温度影响较小,所以从含少量氯化钾的硝酸钾溶液中提纯硝酸钾,宜采用降温结晶法,故D说法正确。
故选:D。
16.(2024·广东清远·一模)我国化学家侯德榜在氨碱法的基础上,创立了侯氏制碱法,制碱生产过程涉及到等物质,三种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.三种物质的溶解度均随温度升高而增大
B.溶液中混有少量,可用降温结晶的方法提纯
C.时,将固体溶于水中,形成不饱和溶液
D.时,将饱和溶液降温到,析出晶体的质量为
【答案】B
【详解】A、根据图像可看出,氯化铵、氯化钠的溶解度均随温度升高而增大,碳酸钠的溶解度随温度升高先增大后减小,故选项说法错误;
B、根据图像可看出,氯化铵、氯化钠的溶解度均随温度升高而增大,氯化铵的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,NH4Cl溶液中混有少量NaCl,可用降温结晶的方法提纯NH4Cl,故选项说法正确;
C、根据图像可看出,40℃时,碳酸钠的溶解度为49g,即100g水中最多能溶解碳酸钠49g,则50g水中最多能溶解碳酸钠24.5g,因此,将25g Na2CO3固体溶于50g水中,不会全部溶解,得到的是Na2CO3的饱和溶液,故选项说法错误;
D、溶液的质量不确定,所以析出晶体的质量也无法确定,故选项说法错误;
故选:B。
17.(2024·广东深圳·二模)如图是市面上一种“果蔬洗盐”的说明书和配料中两种物质的溶解度曲线,下列说法错误的是
A.按使用方法,若用500g水配制果蔬洗盐的溶液,需要果蔬洗盐7.5g
B.20℃时,按说明书配制果蔬洗盐的溶液,可继续溶解NaCl固体
C.40℃时,100gNa2CO3的饱和溶液中含Na2CO3的质量为50g
D.欲将40℃时Na2CO3的不饱和溶液变成饱和溶液,可采用升温的方法
【答案】C
【详解】A、由使用方法,15g果蔬洗盐加入1000g水中配成溶液,若用500g水配制果蔬洗盐的溶液,需要果蔬洗盐7.5g,说法正确,不符合题意;
B、由图可知,20℃时,NaCl的溶解度约为34g,说明20℃时100g水中最多溶解约34gNaCl,则1000g水中最多溶解约340gNaCl,故15g“果蔬洗盐”加入1000g20℃的水中形成的溶液是NaCl的不饱和溶液,可以继续溶解氯化钠,说法正确,不符合题意;
C、40°C时,碳酸钠的溶解度为50g,该温度下,100g水中最多能溶解50g氯化钠,则40℃时,100gNa2CO3的饱和溶液中含Na2CO3的质量小于50g,说法错误,符合题意;
D、温度大于40°C,碳酸钠的溶解度随着温度的升高而减小,将40°C时Na2CO3的不饱和溶液变成饱和溶液,可采用升温的方法,说法正确,不符合题意。
故选C。
二、工艺流程题
18.(2024·广东佛山·三模)铁是人体必需的元素,主要存在于血红蛋白中。L-乳酸亚铁为第二代补铁剂,可以治疗缺铁性贫血。已知L-乳酸亚铁在水中溶解度较小,且难溶于乙醇。其制备生产工艺如图1所示:
(1)铁是人体必需的___________元素。
(2)精制L-乳酸钙【】与溶液通过复分解反应,生成L-乳酸亚铁的化学方程式为___________。
(3)“恒温反应”后加入乙醇的作用是___________。
(4)过滤操作中使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、___________。
(5)“恒温反应”对提高产品质量十分重要,图2为反应温度与产品产率及产品中杂质含量的关系。
由图可知应选择的合适温度为___________。强度过高时,溶液在空气中会由浅绿色变为黄色,并伴有红褐色物质出现,该反应的化学方程式为:,其中X的化学式是___________。
(6)该生产工艺中“干燥”方式最合适的是___________(填字母)。
a.低温常压 b.低温真空 c.高温常压 d.高温真空
(7)该生产工艺中可循环利用的物质是___________。
【答案】
(1) 微量
(2) [CH₃CH(OH)COO⁻Ca] + FeCl₂ = [CH₃CH(OH)COO⁻Fe]↓ + CaCl₂
(3) 使L-乳酸亚铁尽量析出
(4) 玻璃棒
(5) 60℃ H₂O
(6) b
(7) 乙醇
【详解】
(1) 人体需要的铁元素含量非常低,属于微量元素;
(2) 精制L-乳酸钙[CH₃CH(OH)COO⁻Ca]与FeCl₂反应生成L-乳酸亚铁沉淀和氯化钙,化学方程式为:[CH₃CH(OH)COO⁻Ca] + FeCl₂ = [CH₃CH(OH)COO⁻Fe]↓ + CaCl₂;
(3) 依据信息“L-乳酸亚铁在水中溶解度较小,且难溶于乙醇”,“恒温反应”后加入乙醇的作用是使L-乳酸亚铁尽量析出;
(4) 过滤操作中使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
(5) 由图像可看出,60℃时L-乳酸亚铁的产率较高,产品中Fe³⁺杂质含量较低,所以应选择的合适温度为60℃。
根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类与数目均不变,反应物中有:12个铁原子、24个氢原子、6个氧原子、6个X分子,生成物中:12个铁原子、24个氢原子、12个氧原子、12个氢原子;故每个X分子中含有2个氢原子、1个氧原子,故X为水,化学式为H₂O;
(6) 根据图示可知,当温度低于60℃时,L-乳酸亚铁的产率逐渐增大,当温度超过60℃时,L-乳酸亚铁的产率降低,所以采用低温,保证L-乳酸亚铁的产率,L-乳酸亚铁易被氧化,所以采用真空条件干燥;
故选b;
(7) 依据信息“L-乳酸亚铁在水中溶解度较小,且难溶于乙醇”,“恒温反应”后加入乙醇的作用是使L-乳酸亚铁尽量析出;然后经过过滤,得到的乙醇可以继续用于恒温反应中循环利用。
三、计算题
19.(2024·广东深圳·二模)利用化工废盐芒硝(主要成分为Na2SO4)、CO2、NH3、H2O为原料制备Na2CO3,可达到“减碳”和固废芒硝资源化利用的双重目的。废盐溶液制备Na2CO3原理如下:
步骤一:Na2SO4+2CO2+2NH3+2H2O2NaHCO3+(NH4)2SO4
步骤二:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)Na2CO3属于_________(选填“氧化物”“酸”“碱”或“盐”)。
(2)反应过程中可循环利用的物质是______(填一种)。生成物(NH4)2SO4在农业上可作为_______肥。
(3)步骤一反应后溶液主要含有(NH4)2SO4和Na2SO4。工业上常利用乙醇胺溶液分离Na2SO4和(NH4)2SO4。80°C时二者的溶解度随乙醇胺溶液浓度变化如图所示。若要在80℃溶液中恒温分离出Na2SO4,方法是_________________,此时溶液是Na2SO4的_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(4)某化工基地处理含71t Na2SO4的废盐芒硝溶液,理论上可生成NaHCO3的质量是多少?(根据化学方程式计算,写出计算过程)
【答案】
(1) 盐
(2) CO₂或H₂O 氨
(3) 增大乙醇胺溶液的浓度至20mol/kg 饱和
(4) 解:设理论上可生成NaHCO₃的质量为x。
答:理论上可生成NaHCO₃的质量为84t。
【详解】
(1) 盐是由金属离子和酸根离子构成的化合物。Na₂CO₃由钠离子和碳酸根离子构成,属于盐。故填:盐。
(2) 步骤一中二氧化碳和水是反应物,步骤二中二氧化碳和水是生成物,所以反应过程中可循环利用的物质是二氧化碳和水。生成物(NH₄)₂SO₄是含有氮元素的化合物,所以在农业上可作为氨肥。故填:二氧化碳或水;氨或N。
(3) 据图可知,若要在80℃溶液中恒温分离出Na₂SO₄,可增大乙醇胺溶液的浓度至20mol/kg即可。此时由于溶液中分离出了Na₂SO₄,所以溶液是Na₂SO₄的饱和溶液。故填:增大乙醇胺溶液的浓度至20mol/kg;饱和。
(4) 详见答案。
四、综合应用题
20.(2024·广东广州·三模)工业上制备K2SO4晶体的一种工艺流程如下:
如图为四种物质的溶解度曲线,请回答下列问题:
(1)碳酸钙是___________的主要成分,上述流程中可循环使用的物质有___________________(填化学式)。
(2)反应2中发生反应的化学方程式为_______________________(生成物的化学计量数均为1)
(3)通过分析四种物质的溶解度曲线,请解释反应3中能得到K2SO4晶体的原因是_______________________。
(4)不用水而用饱和K2SO4溶液洗涤反应3所得晶体的原因是_________________________,为检验硫酸钾晶体是否洗涤干净,可取最后一次洗涤液,先加入_____________(填序号),振荡、静置,再向上层清液中滴加AgNO3溶液,观察现象即可判断。
A.过量的BaCl2溶液 B.过量的Ba(NO3)2溶液
(5)某K2SO4样品中混有NaCl杂质,可利用溶解度差异进行提纯。称取27.5g样品进行实验,过程如下(步骤Ⅰ加热至100℃时不考虑水分蒸发):
查阅资料:硫酸钾和氯化钠的部分溶解度数据如表: 溶解度(g)
温度(℃)
0
20
60
100
NaCl
35.7
36.0
37.1
39.2
K2SO4
7.4
11.1
18.2
24.1
①100℃时,NaCl的溶解度为___________g;20℃时,10g水中最多溶解K2SO4__________g。
②滤液B中,K2SO4_________(选填“达到”或“末达到”)饱和状态。
③27.5g样品中NaCl的质量是 ____________g。
④滤液C中,NaCl_____________(选填“达到”或“未达到”)饱和状态。在滤液C中,K2SO4的质量是____________________g。
【答案】
(1) 大理石 CaCO₃、CO₂
(2) CaSO₄+2NH₃+H₂O+CO₂=(NH₄)₂SO₄+CaCO₃↓
(3) 常温下,相关物质中硫酸钾的溶解度最小。
(4) 由于硫酸钾晶体易溶于水,而不溶于饱和硫酸钾溶液,所以为了防止硫酸钾晶体溶于水,减少损耗。B
(5) 39.2 1.11 达到 3.5 未达到 0.74
【详解】
(1) 碳酸钙是大理石或石灰石的主要成分。根据图示信息可知,反应2生成CaCO₃又可以当作反应1的反应物,所以CO₂、CaCO₃是可循环利用物质。
(2) 如图所示,反应3的生成物为硫酸铵晶体和氯化钡,则反应2的生成物为碳酸钙沉淀和硫酸铵,所以反应2中发生反应:硫酸钙、水、氨气、二氧化碳反应生成硫酸铵和碳酸钙沉淀,化学方程式为CaSO₄+2NH₃+H₂O+CO₂=(NH₄)₂SO₄+CaCO₃↓。
(3) 根据溶解度曲线,常温下,相关物质中硫酸钾的溶解度最小,则常温下硫酸铵和氯化钡溶于水后钡离子和硫酸根离子结合成硫酸钡,硫酸钡最先达到饱和析出,生成物中硫酸钾最容易从溶液中析出。
(4) 由于硫酸钾晶体能溶于水,而不溶于饱和硫酸钾溶液,所以为了防止硫酸钾晶体溶于水,减少损耗,要用饱和硫酸钾溶液洗涤硫酸钾晶体。
从流程可知,杂质离子为氢氧根离子和铵根离子,如最后一次洗涤液中不含有氯离子,则说明已洗涤干净,所以主要检验最后一次洗涤液中是否含有氯离子:
A. 先加入过量的氯化钡溶液中本身含有氯离子,会形成干扰,不符合题意;
B. 先加入过量的硝酸钡溶液可与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,除去硫酸根离子,再滴加硝酸银溶液,如出现白色沉淀,则说明没有洗涤干净;反之,说明已洗涤干净,符合题意;
故选B。
(5) ①由表格数据可知:100℃时,NaCl的溶解度为39.2g;20℃时硫酸钾的溶解度为1.11g。
即100g水中最多溶解硫酸钾11.1g,则20℃时,10g水中最多溶解K₂SO₄的质量1.11g;
②滤液B为析出硫酸钾晶体后所得到的溶液,其中K₂SO₄达到饱和状态。
③20℃时硫酸钾的溶解度为11.1g,滤液B为20℃硫酸钾的饱和溶液,滤液B中溶剂质量为100g,所溶解的硫酸钾质量为11.1g,样品中含有硫酸钾总质量为12.9g+11.1g=24g,故27.5g样品中NaCl的质量是27.5g-24g=3.5g。
④0℃时,氯化钠的溶解度为35.7g,3.5g氯化钠溶解在10g水中,未达到饱和状态。样品中硫酸钾的质量为24g,过滤Ⅱ得到12.9g硫酸钾固体,过滤Ⅳ得到10.36g硫酸钾固体,则滤液C中硫酸钾质量=24g-12.9g-10.36g=0.74g
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