内容正文:
溶液与溶解度
思维导图
知识要点:
1. 溶质质量分数的概念及相关计算。
2. 配制一定溶质质量分数的溶液的步骤与操作方法。
3. 溶液的浓缩与稀释。
4. 粗盐提纯的步骤。
一、溶质的质量分数
1. 概念:溶液中溶质的质量分数是溶质的质量与溶液的质量之比。
2. 意义:表示溶液中溶质的相对含量,不受外界条件限制。
3. 表达式:溶质的质量分数=×100%。
饱和溶液中溶质的质量分数=×100%。
4. 溶液稀释问题的计算:m稀释前×w稀释前=m稀释后×w稀释后,其中m指溶液的质量,w指溶质的质量分数。
难点解析:(1)溶质的质量分数常用小数或百分数表示,它是一
个比值,没有单位。(2)溶液在稀释或浓缩前后,溶质的质量不变。
二、配制一定溶质质量分数的溶液
配制一定溶质质量分数的溶液的一般步骤:计算、称量和量取、溶
解、装瓶保存。
难点解析:导致溶液的溶质质量分数偏小或偏大的原因:主要从
溶质的质量和溶剂的质量变化来分析。如:量取水的过程中,若仰视读
数,则量取的水偏多,溶质的质量分数偏小;若俯视读数,则量取的水
偏少,溶质的质量分数偏大。
三、粗盐提纯
步骤:溶解、过滤、蒸发。玻璃棒在三个步骤中的作用分别是:加
速溶解;引流;搅拌,防止局部温度过高导致液滴飞溅。
知识点一:溶质的质量分数
【青岛】医生常用生理盐水(溶质质量分数为0.9%)给患者输
液。下列对生理盐水的理解中不正确的是 ( )
A. 生理盐水中氯化钠是溶质,水是溶剂
B. 生理盐水中氯化钠与水的质量比为9∶1000
C. 每输入100 g生理盐水,进入患者体内的氯化钠的质量为0.9 g
D. 输液时,输液管中和输液瓶中生理盐水的溶质质量分数相同
根据溶质质量分数的含义,结合题意进行分析判断。
生理盐水是0.9%的氯化钠溶液,氯化钠是溶质,水是溶
剂;0.9%的生理盐水是指100份质量的生理盐水中含有0.9份质量的氯化
钠,则氯化钠与水的质量比为0.9∶(100-0.9)=9∶991;每输入100 g生理盐水,进入患者体内的氯化钠的质量为100 g×0.9%=0.9 g;溶液具有均一性,输液管中和输液瓶中生理盐水的溶质质量分数相同。
B
掌握溶质质量分数的计算方法及溶质、溶剂的计算,知道
溶液具有均一性是解题的关键。
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 %。
【解析】(1)溶液具有均一性,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 %。
【解析】
10
2
(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或蒸发水 g。
×100%=20%,解得y=50 g。
12.5
50
(4)欲使第四份溶液的溶质质量分数减小为原来的一半,可以加入多
少克水?(写出计算过程)
【答案】原溶液的溶质质量分数为10%,第四份溶液的质量为100 g,其
中含有溶质的质量为100 g×10%=10 g。欲使第四份溶液的溶质质量分
数减小为原来的一半,设可以加入水的质量为z,则
×100%=5%,z=100 g。
知识点二:溶液的浓缩与稀释
溶质质量分数不同的硫酸溶液,其密度不相同,对照表如下:
溶质质量分数
/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 98
密度/
(g/mL) 1.07 1.14 1.22 1.30 1.40 1.50 1.61 1.73 1.80 1.84
(1)分析表中数据,可以归纳出硫酸溶液的溶质质量分数与密度的关
系是 。
(2)溶质质量分数为80%和20%的两种硫酸溶液等体积混合后,溶液中溶质的质量分数 (填字母)。
A. 大于50% B. 等于50%
C. 小于50% D. 无法确定
(3)欲配制540 g溶质质量分数为30%的稀硫酸,需要溶质质量分数为
90%的浓硫酸多少毫升?水多少毫升?
(1)根据表中的数据进行分析。(2)混合后溶质的质量
为混合前两溶液中溶质的质量之和,混合后溶液的质量为混合前两溶液
的质量之和,再根据溶质质量分数的计算公式来求解。(3)根据溶液
稀释前后溶质的质量不变列等式进行计算。
(1)溶液的溶质质量分数越大,密度越大
(2)设两种硫酸溶液的体积都是x,混合后溶质的质量为x×1.73
g/mL×80%+x×1.14 g/mL×20%,溶液的质量为x×1.73 g/mL+x×1.14 g/mL,则混合后溶质的质量分数为
×100%≈56.2%。故选A。
(3)设需要溶质质量分数为90%的浓硫酸的质量为x。
根据题意有540 g×30%=x×90%,解得x=180 g,则需要水的质量为540 g-180 g=360 g;需要溶质质量分数为90%的浓硫酸的体积为=100 mL,需要水的体积为=360 mL。
掌握溶质质量分数的计算方法并能灵活运用,知道溶液稀
释前后溶质的质量不变是解题的关键。
盐酸是由氯化氢气体溶解在水中得到的,氯化氢气体具有
很强的刺激性,在水中的溶解能力很强。在通常情况下,1 L水中最多可
溶解约500 L氯化氢气体,这时得到的浓盐酸的溶质质量分数为37%。
(1)盐酸溶液的溶质是 。
(2)100 g这种饱和浓盐酸中含有溶质的质量是多少克?
【答案】(2)100 g这种浓盐酸中溶质的质量是100 g×37%=37 g。
(3)将100 g这种饱和浓盐酸稀释成10%的稀盐酸,需加水多少毫升?
【答案】(3)设应加水的质量为x。
100 g×37%=(100 g+x)×10%,解得x=270 g,即需加水270 mL。
氯化氢
知识点三:溶液的配制
如图所示为小明配制100 g溶质质量分数为18.5%的蔗糖溶液的实验操作示意图:
(1)用图中序号表示配制该溶液的操作顺序为 。
(2)若步骤③中砝码的质量为15 g,游码的读数为3.5 g,则小明称得的
蔗糖的质量实际为 g。若所量取的水的体积没有错误,则实际
配制的溶液的溶质质量分数为 (结果精确到0.1%)。
(3)用托盘天平正确称量所需的蔗糖时,发现托盘天平的指针偏向右
盘,则应 (填字母)。
A. 增加适量的蔗糖固体 B. 减少适量的蔗糖固体
C. 调节平衡螺母
(1)配制一定溶质质量分数的溶液的步骤为计算、称量
和量取、溶解,据此进行解答。(2)结合图示,根据天平的使用方法
进行分析可得小明称得的蔗糖的实际质量,再根据溶质的质量分数
=×100%进行计算。(3)根据天平的使用方法进行分析。
(1)配制一定溶质质量分数的蔗糖溶液时,首先计算出
所需蔗糖的质量,再用天平称量,然后转移到烧杯内,量取一定量的水
进行溶解,搅拌,使溶液混合均匀,因此配制该溶液的操作顺序为⑤③
①④②。(2)若步骤③中砝码的质量为15 g,游码的读数为3.5 g,则小
明称得的蔗糖的质量实际为15 g-3.5 g=11.5 g;若所量取的水的质量没有错误,则实际配制的溶液的溶质质量分数为×100%≈12.4%。(3)托盘天平的指针偏向右盘,说明蔗糖的质量偏小,所以应增加适量的蔗糖固体。
(1)⑤③①④② (2)11.5 12.4% (3)A
掌握配制一定溶质质量分数的溶液的实验步骤以及托盘天
平的使用等相关知识是解题的关键。
某兴趣小组的同学配制了50 g溶质质量分数为5%的氯化钠
溶液。
(1)正确配制该溶液应称量氯化钠固体 g。
(2)用已调平的天平称量氯化钠固体时,发现指针偏左,接下来的操
作是 。
(3)经检测,配制好的溶液的溶质质量分数偏大,其原因可能
是 (填字母)。
A. 氯化钠固体仍然不纯 B. 称量时所用砝码生锈
C. 量取水时,仰视读数 D. 将水倒入烧杯时,有少量水溅出
2.5
取出左盘中少量氯化钠固体,直到天平平衡
BD
知识点四:粗盐提纯
如图所示为粗盐提纯的操作流程:
(1)图中操作Ⅱ是 ,可以除去 ;操作Ⅲ
是 ,可以除去滤液中的 。
(2)在这个过程中玻璃棒总共用到了 次,其中操作Ⅱ中玻璃棒
的作用是 ,操作Ⅲ中玻璃棒的作用是 。
(3)小张用托盘天平称得了以下实验数据:①粗盐的质量:5 g;②蒸
发皿的质量:50.4 g;③蒸发皿和精盐晶体的质量:53.4 g。请根据以上
数据帮助小张计算他所得到的精盐晶体占粗盐的百分含量是 。
全班同学实验结束后,老师进行了数据汇总,大家发现小张得出的百分
含量偏小。请帮助他分析可能的原因:
(写出一条即可)。
根据粗盐提纯的过程、操作的注意事项以及仪器的作用进
行分析。
(1)操作Ⅱ得到的是滤渣,故是过滤操作,可以除去不
溶性杂质;操作Ⅲ得到的是精盐,故是蒸发操作,可以除去滤液中的
水。(2)粗盐提纯过程中玻璃棒一共使用了3次,其中过滤操作中玻璃
棒的作用是引流,蒸发操作中玻璃棒的作用是搅拌,使滤液受热均匀,
防止滤液或固体颗粒飞溅。(3)得到精盐的质量为53.4 g-50.4 g=3 g,
故精盐的质量分数为×100%=60%。小张得出的百分含量偏小,可能
是因为蒸发得到的固体未全部转移称量。
(1)过滤 不溶性杂质 蒸发 水 (2)3 引流 搅
拌,使滤液受热均匀,防止滤液或固体颗粒飞溅 (3)60% 蒸发得
到的固体未全部转移称量
掌握粗盐提纯的一般步骤、各操作所需的仪器、注意事项
等是解题的关键。
氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。提纯含少量泥
沙的粗盐,一般经过以下操作流程:
(1)操作④中需要将圆形滤纸折叠处理,下列图示中不应出现的情形
是 (填字母)。
A. B. C. D.
(2)操作⑤中除用到酒精灯、玻璃棒、坩埚钳外,还需要用到
等仪器。
D
蒸发
皿、铁架台
(3)实验结束后称量获得的精盐,并计算精盐的制得率,发现制得率
较低,其原因可能是 (填字母)。
A. 粗盐没有全部溶解就过滤
B. 蒸发时精盐飞溅剧烈
C. 蒸发后,所得精盐很潮湿
D. 器皿上沾有的精盐没有全部转移到称量纸上
ABD
硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表所示。某兴趣小组的同学将
一定量的硝酸钾固体加入盛有100 g水的烧杯中,缓慢升温和充分溶解,
不同温度下烧杯中溶液的质量如图所示。
温度/℃ 0 20 40 60 80 90 100
溶解度/g 13.3 31.6 63.9 110 169 x 246
(1)溶解度表中x的取值范围是 。
(2)a点对应的溶液的质量为 。
(3)b点对应的溶液的溶质质量分数为 (列式即
可)。
(4)使d点对应的溶液变成饱和溶液,至少需要加入硝酸钾的质量
为 。
(5)溶液的温度从60℃升至80℃时,溶液中溶质的质量分数
(填“变大”“不变”或“变小”)。
(1)结合表格中的数据,根据硝酸钾的溶解度随着温度
的升高而增大进行分析。(2)根据硝酸钾在20℃时的溶解度以及溶液
的质量=溶质的质量+溶剂的质量进行分析。(3)根据溶质的质量分数
=×100%进行列式。(4)根据硝酸钾在80℃时的溶解度进行
分析。(5)根据溶液的状态以及溶质质量分数的计算公式进行分析。
(1)由图可知,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,
所以90℃时硝酸钾的溶解度大于80℃的溶解度,小于100℃的溶解度,
即x的取值范围是169~246。(2)由图可知,a点对应的温度是20℃,此
时硝酸钾的溶解度为31.6 g,则溶液的质量为31.6 g+100 g=131.6 g。
(3)由图可知,b点对应的温度为40℃,此时硝酸钾的溶解度为63.9
g,随着温度的升高,溶液的质量不断增加,则b点对应的溶液为硝酸钾
的饱和溶液,则b点对应的溶液的溶质质量分数为×100%。
(4)由图可知,d点对应的温度为80℃,此时硝酸钾的溶解度为169 g,
溶液中硝酸钾的质量为208 g-100 g=108 g,使d点对应的溶液变成饱和溶液,至少需要加入硝酸钾的质量为169 g-108 g=61 g。
(5)由图可知,当溶液的温度从60℃升至80℃时,溶液的质量不变,
溶液的溶质质量分数不变。
(1)169~246 (2)131.6 g (3)×100%
(4)61 g
(5)不变
本题考查温度对物质溶解度的影响情况,以及饱和溶液和
不饱和溶液的相互转化问题,提升读表整合知识的能力是解题的关键。
1. 下列氯化钠溶液中,溶液的溶质质量分数不等于5%的是( B )
A. 5 g氯化钠完全溶解在95 g水中得到的溶液
B. 100 g水中溶解了5 g氯化钠得到的溶液
C. 每100 g氯化钠溶液中含有5 g氯化钠
D. 氯化钠和水按1∶19的质量比配成的溶液
B
2. 【丽水】20℃时,在各盛有100 g水的烧杯中,分别加入10 g甲、乙、
丙三种纯净物(不含结晶水,不与水反应),充分溶解后,结果如图所
示。下列说法中正确的是( A )
A. 所得溶液可能都是饱和溶液
B. 20℃时,乙溶液中溶质的质量最小
C. 溶液中溶质的质量分数:甲>丙>乙
D. 升高温度,溶液中溶质的质量分数一定变大
A
3. 某同学用25℃的水溶解一定量的硝酸钾,充分搅拌后发现杯底还有部
分硝酸钾固体没有溶解,然后该同学又用酒精灯加热至50℃(不考虑水
的蒸发),固体全部溶解。那么在加热前后,下列各量没有发生变化的
是( C )
A. 硝酸钾的溶解度 B. 溶质的质量
C. 溶剂的质量 D. 溶质的质量分数
C
4. 【杭州】已知20℃时,溶解度在10 g以上的物质称为易溶物质;溶解
度在1~10 g的物质为可溶物质;溶解度在0.01~1 g的物质为微溶物质;溶
解度小于0.01 g的物质为难溶物质。20℃时几种物质的溶解度如下表所
示,则下列说法中正确的是( B )
物质的名称 氯化钠 氢氧化钙 氯酸钾 硝酸钾
溶解度/g 36.0 0.165 7.4 31.6
A. 20℃时氢氧化钙是难溶物质
B. 20℃时可以配制出20%的硝酸钾溶液
C. 氯酸钾是易溶物质
D. 20℃时硝酸钾的溶解度比氯化钠的大
B
5. 硝酸钾在80℃时的溶解度为m g,20℃时的溶解度为n g,20℃时硝酸
钾饱和溶液的溶质质量分数为p%,则下列关系式中正确的是( A )
A. m>n>p B. m<n<p C. n>m>p D. p>m>n
A
6. 【宁波】20℃时,将45 g氯化钠均分成五份,依次加入盛有100 g水的
烧杯中,充分溶解。实验数据如下表所示,下列分析中正确的是
( C )
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤
氯化钠的质量
/g 9 18 27 36 45
溶液的质量/g 109 118 127 136 136
A. 实验③所得溶液的溶质质量分数最大
B. 实验④所得溶液是氯化钠的不饱和溶液
C. 20℃时,氯化钠的溶解度为36 g
D. 将实验①所得溶液蒸发50 g水,冷却到20℃,溶液达到饱和
√
7. 某兴趣小组的同学做了粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验,如图所示
为同学们做粗盐提纯实验的操作示意图。
(1)粗盐提纯实验的操作顺序为 (填序号)。
①②③⑤④
(2)实验操作⑤中的错误是
。若规范操作⑤后展开滤纸,则看到的情况(涂色代
表泥沙)最接近下图中的 (填字母,下同)。
A. B. C. D.
没有利用玻璃棒引流,且漏斗的下端没
有紧靠烧杯内壁
A
(3)粗盐中难溶性杂质的去除实验涉及称量、溶解、过滤、蒸发等操
作。下列操作中正确的是 。
A. 蒸发时,将滤液蒸干后停止加热
B. 溶解时,振荡烧杯加速粗盐的溶解
C. 过滤时,赶走滤纸与漏斗内壁间的气泡
D. 称量时,将粗盐直接放在天平的左盘上
C
8. t1 ℃时,将质量均为35 g的氯化钾和硝酸钾分别加入各盛有100 g水的
两个烧杯中,充分搅拌后,现象如图所示(t1 ℃时,硝酸钾的溶解度小
于氯化钾的溶解度)。
(1)据图分析,烧杯A中溶解的溶质为 。
(2)将t1 ℃时烧杯B中的溶液稀释成10%的溶液,需加水多少克?
【答案】烧杯B中是氯化钾溶液,设将t1 ℃时烧杯B中的溶液稀释成10%
的溶液,需加水的质量为x。×100%=10%,解得x=215 g。
硝酸钾
9. 如图所示为利用海水提取粗盐的过程,得到的粗盐中含有MgCl2、
CaCl2和Na2SO4等多种可溶性杂质和泥沙等不溶性杂质,结合图示分析,
下列说法中正确的是( C )
A. 析出晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液
B. 在结晶池中,可通过降温使氯化钠晶体大量析出
C. 用饱和的食盐水反复冲洗粗盐,能将粗盐中的可溶性杂质除去
D. 将提取的粗盐通过溶解、过滤、蒸发结晶,能得到纯净的氯化钠
C
10. 现要配制200 g 14%的氯化钠溶液,称量过程中误将砝码(砝码盒中
的砝码规格为50 g、20 g、10 g、5 g,称量时5 g以下用游码)和称量物
放反了,其他操作没有错误,则实际配制的溶液中溶质的质量分数为
( C )
A. 14% B. 12% C. 11.3% D. 12.1%
C
11. 【杭州】如图所示为蒸发氯化钠溶液的过程,其中①→②→③为恒
温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液恰好为饱和状态。分析实
验过程,可以作出的正确判断是( D )
A. 在①→②过程中,氯化钠的质量分数保持不变
B. 在②→③过程中,氯化钠的溶解度不断增大
C. 在③→④过程中,水的质量分数不断增大
D. 在②→④过程中,氯化钠的质量分数先不变后增大
D
12.60℃时,将36 g硝酸钾溶于204 g水中,全部溶解后,溶液中溶质的质
量分数为 。将此溶液均分成三等份:
(1)取第一份溶液,将温度升至90℃,所得溶液中溶质的质量分数
为 。
15%
15%
【解析】将36 g硝酸钾溶解在204 g水中,所得溶液中溶质的质量分数为
【解析】
(2)取第二份溶液,使其溶质的质量分数变为原来的2倍,需加入硝酸
钾约 g。
17.1
(3)取第三份溶液,使其溶质的质量分数变为原来的一半,需加
水 g。
80
=7.5%;设需要加水的质量为y,80 g×15%=(y+80 g)×7.5%,解得y=80 g。
13. 将m g某物质的溶液恒温蒸发掉0.6m g水,能析出0.1m g晶体(不含
结晶水),再蒸发掉0.1m g水,又能析出0.1m g晶体(不含结晶水),
则原溶液中溶质的质量分数为( A )
A. 25% B. 70% C. 50% D. 30%
A
14. 实验室用溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液进行水的电解实验。
步骤一:配制100 g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液。
(1)计算所需的氢氧化钠的质量为 g。
【解析】(1)所需的氢氧化钠的质量为100 g×4%=4 g。
(2)称量氢氧化钠固体时,若发现指针偏向分度盘的右边,则应进行
的操作是 。
【解析】(2)放好砝码和游码后,向托盘上加氢氧化钠时,若指针偏
向分度盘的右边,则说明氢氧化钠的质量小于砝码的质量,故应进行的
操作是继续向左盘添加氢氧化钠固体,直至天平平衡。
4
继续向左盘添加氢氧化钠固体,直至天平平衡
步骤二:用如图所示的装置进行水的电解实验,已知氢氧化钠在
水的电解实验中,只起到增强水的导电性的作用。
(3)若实验中用4%的氢氧化钠溶液100 g,通电一段时间后,氢
氧化钠溶液的溶质质量分数变为6.25%,则被电解的水的质量为多少
克?(实验中无固体析出)
【答案】电解水的过程中,氢氧化钠的质量不变,设被电解的水的质量
为x。100 g×4%=(100 g-x)×6.25%,解得x=36 g。
$$