内容正文:
专题二 溶解度及其应用
一、曲线型
典例精讲
如图是甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线,请回答下列相关问题。
例1题图
考查点1 溶解度大小的判断及比较
【解题关键点】①溶解度的值带单位。
②比较溶解度大小时,必须指明温度。
③两曲线交点表示两种物质在某一温度下有相同的溶解度。
(1)t2℃时,甲物质的溶解度是____。
(2)t2℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度由大到小的顺序为________。
(3)t1℃时,100 g水中最多能溶解丙物质____g,a点表示的含义是_________。
(4)甲、乙两种物质的溶解度均随温度的升高而增大,其中____物质的溶解度受温度影响变化较大。
考查点2 饱和溶液与不饱和溶液的判断及转化
【解题关键点】①曲线上的点:某温度下某物质的恰好饱和溶液。
②将溶剂的质量按比例关系转化为100 g,溶质质量按同比例转化,比较转化后的溶质质量与该温度下的溶解度。
(5)将30 g甲加入到100 g水中,判断形成的溶液是否饱和,比较30 g与甲物质在某温度下溶解度(S)的大小。若30 g≥S,则此时为甲物质在该温度下的____(选填“饱和”或“不饱和”,后同)溶液;若30 g<S,则此时为甲物质在该温度下的____溶液。
(6)t2℃时,将30 g甲加入到50 g水中,充分搅拌后所得的溶液是甲的____溶液。
(7)欲使丙的不饱和溶液变为饱和溶液,可采取____(写一种)的方法。欲使t2℃时甲的不饱和溶液变为饱和溶液,可采取_____(写一种)的方法。
(8)t1℃时,若丙溶液中溶质和溶剂的质量比为1:6,则该溶液为____溶液。
考查点3 根据溶解度曲线的升降情况判断提纯方法
【解题关键点】①陡升型(如甲),可采用降温结晶或冷却热饱和溶液的方法。
②缓升型(如乙),可采用蒸发结晶的方法。
③下降型(如丙),可采用升温结晶的方法。
(9)当甲中含有少量的乙时,可采用_______的方法提纯甲物质。
(10)当乙中含有少量的甲时,可采用______的方法提纯乙物质。
(11)当丙中含有少量的甲时,可采用_____的方法提纯丙物质。
考查点4 溶液、溶剂、溶质质量(分数)的计算与比较
【解题关键点】
(12)t2℃时,将30 g甲加入到50 g水中,此时溶液的质量是____,溶质与溶剂的质量比是____,溶质质量分数为____(精确到0.1%)。
(13)t2℃时,要配制等质量的甲、乙、丙的饱和溶液,所需水的质量的大小关系为____。
(14)将甲的饱和溶液从t1℃升温到t2℃,溶质质量分数____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(15)将t2℃等质量的甲、乙的饱和溶液降温到t1℃,析出晶体较多的是____。
(16)将t2℃三种物质的饱和溶液恒温蒸发等量水后,析出晶体质量的大小关系为____。
考查点5 温度改变时溶液中各种量的变化
(17)将t2℃时等质量的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温到t1℃,溶液质量由大到小的顺序为____,溶剂质量由大到小的顺序为____,析出晶体质量由大到小的顺序为____,所得溶液中溶质质量分数由大到小的顺序为____。
即时训练
1.[2024广安]KNO3、KCl可用作钾肥,对大豆的生长具有重要的作用。KNO3、KCl的溶解度随温度变化的曲线如图所示,下列有关说法正确的是( )
第1题图
A.a点表示在18 ℃时,KCl和KNO3的溶解度相同
B.在70 ℃时,将238 g KNO3的饱和溶液降温至40 ℃,析出74 g KNO3晶体
C.d点对应的KNO3溶液为饱和溶液
D.e点对应的KCl饱和溶液中溶质的质量分数为40%
2.[2024广西]《天工开物》记载“凡引水种盐……南风大起,则一宵结成,名曰颗盐”,表明古人已经掌握了制盐工艺。回答问题。
(1)古人的制盐工艺属于____(选填“物理”或“化学”)变化。该工艺获得的“颗盐”属于____(选填“混合物”或“纯净物”)。
(2)用化学知识能很好地解释古人的制盐工艺。图为氯化钠的溶解度曲线,20 ℃时氯化钠的溶解度为____g。此温度下,将9 g氯化钠溶解到25 g水中,可配得氯化钠的____(选填“饱和”或“不饱和”)溶液;保持温度不变,蒸发部分溶剂,该溶液溶质的质量分数____(选填“变大”“不变”或“变小”)。
第2题图
3.[2024南充]煤化工废水中含有硝酸钠、硫酸钠、氯化钠。这三种盐(均不含结晶水)的溶解度曲线如图所示。回答下列问题。
第3题图
(1)在____℃时,硫酸钠和氯化钠的溶解度相等。
(2)t1 ℃时,将等质量的硫酸钠和氯化钠的饱和溶液升温至t2 ℃(不考虑溶剂蒸发),溶剂质量的大小关系是硫酸钠溶液____(选填“<”“>”或“=”)氯化钠溶液。
(3)t1 ℃时,将60 g硝酸钠(不含结晶水)加入到50 g水中,充分溶解并恢复至原温度后,所得溶液中溶质的质量分数是____(精确到0.1%)。
(4)下列说法正确的是____(填字母)。
A.冷却热的硝酸钠溶液,一定有晶体析出
B.除去氯化钠溶液中的少量硝酸钠,可采用降温结晶法
C.可采用恒温蒸发溶剂的方法将接近饱和的硫酸钠溶液变为饱和溶液
二、表格型
典例精讲
如表是NaCl、KNO3在不同温度时的溶解度,根据表中数据回答下列问题。
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
考查点1 判断某种物质在一定条件下的溶解度
(1)30 ℃时NaCl的溶解度是____,50 ℃时KNO3的溶解度是___。
考查点2 判断物质的溶解度随温度变化的趋势
(2)两种物质中,溶解度受温度影响变化较大的是____。
考查点3 判断饱和溶液及溶质质量分数的计算
(3)20 ℃时,NaCl和KNO3固体各35 g分别加入两只盛有100 g水的烧杯中,能形成饱和溶液的是____。
(4)60 ℃时,向105 g KNO3的饱和溶液中加入95 g水后,溶液中溶质质量分数为____。
考查点4 两种物质溶解度相等的温度范围
【解题关键点】通过对比两种物质在相同温度时的溶解度大小来确定。
(5)由表格分析可得,NaCl和KNO3具有相同的溶解度的最小温度范围是____。
即时训练
1.[2024天津改编]溶液与人类的生产、生活密切相关。
(1)下列物质分别放入水中,能形成溶液的是____(填字母)。
A.酒精 B.纯碱 C.泥沙
(2)氯化铵和硝酸钾在不同温度时的溶解度如表。
温度/℃
10
20
40
50
60
70
溶解
度/g
NH4Cl
33.3
37.2
45.8
50.4
55.2
60.2
KNO3
20.9
31.6
63.9
85.5
110
138
①10 ℃时,氯化铵的溶解度为____g。
②20 ℃时,将20 g氯化铵加入到100 g水中,充分搅拌后所得溶液为____(选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
③60 ℃时,将60 g硝酸钾溶于50 g水中,充分溶解后,所得溶液的质量为____g。
④将60 ℃时相同质量的氯化铵饱和溶液和硝酸钾饱和溶液分别降温至20 ℃,析出晶体的质量:氯化铵____(选填“大于”“等于”或“小于”)硝酸钾。
⑤20 ℃时,向50 g质量分数为12%的硝酸钾溶液中加入5 g硝酸钾固体,完全溶解,所得溶液中溶质的质量分数为____。
2.[2024福建]氢氧化锂(LiOH)在航天器中可用于吸收CO2。工业上用电解法制得的LiOH溶液中含有NaOH。在N2保护下将混合溶液蒸发结晶,可得到LiOH晶体。有关物质的溶解度如下表。
温度/℃溶解度/g物质
20
30
40
50
60
LiOH
12.8
12.9
13.0
13.3
13.8
NaOH
109
118
129
146
177
已知:LiOH和NaOH的化学性质相似,Li2CO3和Na2CO3的化学性质相似。
(1)LiOH溶液的pH____(选填“>”“=”或“<”)7。
(2)从电解法制得的溶液中提取LiOH晶体,选用蒸发结晶法而不选用冷却结晶法的理由是_________。
(3)电解法制得的1 000 g溶液中,LiOH的质量分数为10%、NaOH的质量分数为5%。
①该溶液中LiOH的质量为____g。
②将该溶液蒸发溶剂并降低温度到20 ℃时,当剩余水的质量为100 g时,所得溶液是NaOH的____(选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(4)蒸发结晶过程中,若没有N2保护,LiOH晶体中会混有Li2CO3。检验方法:取样,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,产生气泡的反应的化学方程式为____________。
三、综合型
1.[2024河北]如表是KNO3和NaNO3在不同温度时的溶解度,小明用其中一种物质(X)进行了如图所示的实验(水蒸发忽略不计)。下列分析错误的是( )
温度/℃
20
40
60
溶解度/g
KNO3
31.6
63.9
110
NaNO3
88.0
103
125
第1题图
A.X为NaNO3
B.③中溶液为X的不饱和溶液
C.④中溶液的质量为100 g
D.溶液中溶质的质量分数:②=③>④
2.[2024潍坊改编]下表是KCl和CuSO4·5H2O在不同温度时的溶解度,根据数据绘制的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
第2题图
温度/℃
0
10
20
30
40
50
溶解
度/g
CuSO4·
5H2O
23.1
27.5
32.0
37.8
44.6
61.8
KCl
27.6
31.0
34.0
37.0
40.0
42.6
A.物质M为KCl
B.a点(交点)对应的温度t1在30~40 ℃之间
C.50 ℃时,c点的CuSO4溶液还可继续溶解CuSO4·5H2O
D.30 ℃时,将30 g KCl溶于50 g水,充分溶解,所得溶液的质量为80 g
3.[2024盐城节选]海洋蕴藏着丰富的资源,人类应合理开发利用。
(1)海水中含钠总量约为4×1013 t,“钠”指的是____(选填“元素”或“原子”)。
(2)海水中还含有KCl和MgSO4等物质,其在不同温度时的溶解度如下表所示,如图是对应溶解度曲线。
温度/℃
20
30
40
60
80
100
溶解
度/g
KCl
34.0
37.0
40.0
45.5
51.1
56.7
MgSO4
33.7
38.9
44.5
54.6
55.8
50.4
第3题图
①如图中曲线____代表KCl的溶解度曲线。
②40 ℃时将50 g KCl固体加入到100 g水中,____(选填“能”或“不能”)得到150 g KCl溶液。
③t2℃时将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到t1℃,析出晶体质量相等。判断上述说法____(选填“正确”或“错误”)。
④现有t3℃时100 g MgSO4饱和溶液,逐渐降温经t2℃直至t1℃,其溶质质量分数的变化趋势为_________。
答案精析
一、曲线型
典例精讲
例1 (1)50 g (2)甲>乙>丙 (3)20 t1 ℃时,甲、丙两种物质的溶解度相等,均为20 g (4)甲 (5)饱和 不饱和 (6)饱和 (7)升高温度(或增加溶质或恒温蒸发溶剂) 恒温蒸发溶剂(或增加溶质)
(8)不饱和 (9)降温结晶(或冷却热饱和溶液) (10)蒸发结晶 (11)升温结晶 (12)75 g 1∶2 33.3% (13)丙>乙>甲 (14)不变 (15)甲 (16)甲>乙>丙 (17)丙>乙>甲 丙>乙>甲 甲>乙>丙 乙>甲>丙
即时训练
1.B
2.(1)物理 混合物 (2)36.0 饱和 不变
3.(1)t2 (2)> (3)44.4% (4)C
二、表格型
典例精讲
例2 (1)36.3 g 85.5 g (2)KNO3 (3)KNO3 (4)27.5% (5)20~30 ℃
即时训练
1.(1)AB (2)①33.3 ②不饱和 ③105 ④小于
⑤20%
2.(1)> (2)LiOH的溶解度受温度的影响变化很小
(3)①100 ②不饱和 (4)Li2CO3+2HCl ===2LiCl+H2O+CO2↑
三、综合型
1.C 2.C
3.(1)元素 (2)①甲 ②不能 ③正确 ④先不变后减小
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