课题2 探究物质的溶解性 第3课时(导学案) 化学沪科版五四学制2024九年级全一册
2025-10-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪科版(五四学制)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 课题2 探究物质的溶解性 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 溶解度 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.59 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-08-23 |
| 作者 | 大眼睛看世界 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-08-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53434654.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第二节 探究物质的溶解性
第3课时 溶解度曲线及其应用
一、知识目标
1. 了解物质溶解度受温度影响的规律,掌握固体和气体物质溶解度的表示方法。
1. 理解溶解度曲线的含义,能根据溶解度曲线查找物质在不同温度下的溶解度、比较不同物质在相同温度下溶解度的大小,判断物质溶解度随温度的变化规律。
1. 掌握蒸发结晶和降温结晶的原理、适用范围及操作步骤,了解结晶水合物和晶体的概念。
二、核心素养目标
1. 宏观辨识与微观探析:通过对溶解度曲线的分析,从宏观上认识物质溶解度随温度的变化规律,从微观上理解溶质和溶剂分子间的相互作用对溶解度的影响。
1. 证据推理与模型认知:通过绘制溶解度曲线,建立溶解度曲线模型,根据实验现象和数据进行推理,理解物质溶解度的变化规律。
1. 科学探究与创新意识:通过实验探究物质溶解度随温度的变化,培养严谨的科学探究能力,能根据物质的性质和特点,创新地选择合适的方法从溶液中提取溶质。
1. 科学态度与社会责任:通过分析盐湖提盐案例,体会化学在资源利用中的重要作用,形成资源合理利用的工程思维和社会责任感。
一、学习重点
1. 溶解度曲线的含义及应用。
1. 蒸发结晶和降温结晶的原理及适用范围。
二、学习难点
1. 根据溶解度曲线分析物质溶解度的变化规律。
1. 选择合适的结晶方法从溶液中提取溶质。
一、溶解度的表示方法
1.固体溶解度表示在__________下,某固体在__________g溶剂里达到__________状态时溶解的__________,单位是__________。
2.溶解度表示方法:
__________法:数据精确(如20℃时KNO₃溶解度为 31.6 g),但温度__________不直观。
__________法:以__________为横坐标,__________为纵坐标,连接各点成曲线,能直观反映______________________________规律。
3.气体溶解度常用 __________或__________ 表示,指101 kPa和一定温度时,1体积水中溶解的__________气体的体积或质量。影响气体溶解度的因素:
温度升高,溶解度 __________(如冰镇汽水气泡更多);
压强增大,溶解度 __________(如打开汽水瓶盖气泡冒出)。
二、溶解度曲线的含义
1.曲线上的点:
任意点表示____________________;
两曲线交点表示 ____________________。
2.曲线变化规律:
__________型:KNO₃(溶解度随温度升高 __________);
__________型:NaCl(溶解度受温度影响 __________);
__________型:Ca(OH)₂(溶解度随温度升高 __________)。
3.比较溶解度大小:
在t℃画竖直线,与曲线交点 越__________,溶解度越__________。
三、从溶液中提取溶质
1.结晶方法选择:
__________结晶:适用于溶解度受温度影响 __________ 的物质(如NaCl),通过__________使溶质析出(如海水晒盐)。
__________结晶:适用于溶解度随温度升高__________的物质(如KNO₃),通过__________析出晶体。
2.实验现象分析(铜片实验):
NaCl饱和溶液滴在热铜片上:析出 __________(因溶剂蒸发);
KNO₃饱和溶液滴在热铜片上: __________(选填“有”或“无”)晶体析出(因升温后溶解度增大)。
3.实际应用:
宁夏盐湖“夏天晒盐”:NaCl溶解度受温度影响__________,夏季 蒸发快 促结晶;
“冬天捞碱”:Na₂CO₃溶解度随温度__________,冬季低温促 晶体析出。
4.结晶水合物定义:
(1)物质从溶液中析出时,有时会结合 一定数目 的水分子形成 __________。
结晶水是晶体结构的 组成部分,化学式中用“__________”连接(如CuSO₄·5H₂O)。
(2)实例与特点:
名称
化学式
水分子数
特征
胆矾
__________
__________
__________色晶体,用于农药
明矾
KAl(SO₄)₂·12H₂O
__________
无色晶体,可作 __________
一、新课导入
问题思考1:观察两张天气预报图,一张用表格列出本周每日气温,另一张用折线连接各天气温点形成变化曲线,这两种表示方法各有什么特点?
问题思考2:一定温度下,一定量溶剂中溶解的溶质量是有限的(如时水最多溶解食盐)。那么,如果改变温度,比如将水加热到或冷却到,食盐的溶解量会如何变化?为什么热水冲糖比冷水更快?为什么冰镇汽水开盖后气泡比常温汽水更多?
二、溶解度的表示方法
活动一:固体物质溶解度随温度变化的探究
问题思考:温度对溶质的溶解度可能会有怎样的影响呢?
演示实验:教师进行了三个实验,请根据实验现象总结结论。
实验一:取支试管,加入水,向其中加入约硝酸钾晶体,振荡,直到完全溶解。继续向其中加入约硝酸钾晶体,振荡,开始时第二次加入的硝酸钾晶体不能完全溶解,加热后,硝酸钾晶体完全溶解。
实验二:取支分别盛有硝酸钾饱和溶液与氯化钠饱和溶液的试管,同时放入冰水浴中冷却,会看到硝酸钾溶液中有大量晶体析出,而氯化钠溶液中析出的晶体较少。
实验三:将盛有饱和澄清石灰水的试管放在酒精灯上稍加热(无需沸腾),会看到澄清石灰水变浑浊。
活动二:固体物质溶解度的表示方法
问题思考1:可以用哪些方式来表示固体物质的溶解度呢?
问题探究:绘制溶解度曲线
以温度为横坐标 ,以物质的溶解度为纵坐标,在坐标纸上标出不同温度下相应溶解度的点,再用光滑的曲线将这些点连接起来,即为该物质的溶解度曲线。
氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度
物质
溶解度/g
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
氯化钠
35.7
35.9
36.4
37.1
38.0
39.2
硝酸钾
13.9
31.6
61.3
106
167
245
问题思考2:固体物质溶解度的表示方法主要有列表法和溶解度曲线法,请分别分析它们的优缺点。
活动三:气体物质溶解度的表示方法
问题思考:气体在水中的溶解度可以用哪些不同的方法表示呢?
活动四:气体物质溶解度的影响因素
问题思考1:结合生活实际,思考气体在水中的溶解情况与哪些因素有关呢?
问题思考2:气体物质的溶解度是如何表示的?影响气体溶解度的因素有哪些?
活动五:典例精讲
典例1:已知和在不同温度时的溶解度如下表所示:
温度/℃
溶解度/
溶解度/
(1)时,的溶解度为多少?
(2)时,将的饱和溶液恒温蒸发水后,析出晶体的质量为多少?
典例2:打开碳酸饮料的瓶盖时,会有很多小气泡冒出,出现这一现象的主要原因是( )
A. 压强增大,气体溶解度减小
B. 压强减小,气体溶解度减小
C. 压强增大,气体溶解度增大
D. 压强减小,气体溶解度增大
三、溶解度曲线的含义
活动一:溶解度曲线点、线、面的含义
问题思考:观察硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线,思考曲线上的点、线、面可能表示什么意义?
归纳总结:教师给出一些具体的点,如某温度下硝酸钾曲线上的点、某温度下两曲线交点,判断其代表的意义。
活动二:判断物质溶解度随温度的变化规律
问题思考:观察硝酸钾、氯化钠和氢氧化钙的溶解度曲线,思考它们的溶解度随温度变化有什么特点?
问题思考:如何通过溶解度曲线判断物质溶解度随温度的变化规律?
活动三:比较一定温度下不同物质溶解度的大小
问题思考1:观察硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线,如何比较它们在某一温度下溶解度的大小?
问题思考2:如何根据溶解度大小确定温度范围?
活动四:典例精讲
问题思考
和两种固体物质的溶解度曲线如图所示。
时,的溶解度_____________(填“大于”“小于”或“等于”)的溶解度;时,将固体加入水中,充分溶解后,所得溶液的质量为_______________。
典例2:甲、乙两种物质的溶解度曲线如右图所示。
(1)甲、乙两种物质中,溶解度受温度影响较大的是____________。
(2)点的意义是______________________________________。
(3)在时,乙的溶解度为______________。在时,将甲加入水中,充分溶解后所得溶液的质量为_______________。
四、从溶液中提取溶质
活动一:结晶
问题思考1:如何从浩瀚的海水中提取我们每日必需的食盐?
问题思考2:结晶的概念是什么?结晶的前提是什么?
问题思考3:为何晒盐选择夏季?与溶解度曲线有何关联?
活动二:蒸发结晶
问题思考1:蒸发结晶的定义是什么?适用于哪些物质?
问题思考2:进行了家庭实验观察和铜片实验,通过这两组实验可以得出什么结论?
问题思考3:若将铜片换成冰镇铁片,和的析晶情况会如何变化?
问题思考4:为何工业提纯用蒸发结晶,而提纯用降温结晶?
活动三:降温结晶
问题思考1:观察硝酸钾从冷却至的析晶过程,思考温度降低如何影响硝酸钾的溶解能力?为什么晶体突然大量析出?
问题思考2:对比氯化钠和硝酸钾的溶解度曲线,能否用“蒸发结晶法”提纯硝酸钾?为什么?
问题思考3:工业上提纯硝酸钾的操作流程是配饱和溶液 → 降温至 → 过滤 → 烘干,为何要先配制高温饱和溶液?直接冷却稀溶液可行吗?
问题思考4:宁夏盐湖地区流传“夏天晒盐,冬天捞碱”的谚语,请结合溶解度规律,解释该谚语的化学原理。
活动四:结晶水合物
问题思考1:什么是结晶水合物?结晶水合物有哪些典型实例?
问题思考2:为什么结晶水合物中的水分子数量固定?
活动五:晶体
问题思考:什么是晶体?晶体有哪些共性?
活动五:典例精讲
典例1:下列关于海水“晒盐”原理的分析中,正确的是( )
A.利用光照使海水升温,从而使食盐结晶析出
B.利用海风使海水降温,从而使食盐结晶析出
C.利用光照和风力使水分蒸发得到食盐
D.利用光照分解海水,从而制得食盐
典例2:在不同温度时,KNO3的溶解度如下:
温度(℃)
0
10
20
30
40
50
溶解度(克)
13.3
20.9
31.6
45.9
63.9
85.6
10克硝酸钾放入50克沸水中,全部溶解后,冷却到开始有晶体析出的温度范围是( )
A.0~10℃ B.10~20℃
C.20~30℃ D.30~40℃
一、溶解度的表示方法
1.固体溶解度:
定义:在 __________下,固体在__________溶剂中达__________状态时溶解的__________(单位:__________)。
表示方法:
__________法:数据精确(如20℃ KNO₃=31.6 g),但趋势__________。
__________法:横坐标__________,纵坐标__________,可直观反映__________。
2.气体溶解度:
表示:101 kPa时,1体积水中溶解的 饱和气体的__________或__________。
影响因素:
温度越__________ → 溶解度__________(如冰镇汽水气泡多)
压强__________ → 溶解度__________(如开汽水瓶盖冒泡)
二、溶解度曲线的含义
1.点/线/面:
要素
含义
示例(教材图7.7)
点
该温度下的__________
A点:40℃时KNO₃溶解度≈61.3 g
交点
两物质该温度下溶解度 __________
B点:约22℃时NaCl=KNO₃
曲线
溶解度随温度__________
KNO₃:__________型;NaCl:__________型
曲线上方
__________溶液(有晶体)
—
2.变化规律:
__________型:KNO₃(升温溶解度 __________)→ 适用 __________结晶
__________型:NaCl(受温度影响 __________)→ 适用 __________结晶
__________型:Ca(OH)₂(升温溶解度 __________)
三、从溶液中提取溶质
1.结晶方法:
方法
原理
适用物质
实例
蒸发结晶
减少__________
溶解度受温度影响__________的物质
海水 晒盐(NaCl)
降温结晶
降低__________
溶解度随温度影响__________的物质
提纯 KNO₃
2.实验关键(铜片实验):
NaCl饱和溶液+热铜片 → 析出晶体(溶剂蒸发)
KNO₃饱和溶液+热铜片 → 无晶体析出(升温溶解度增大)
3.实际应用:
"夏天晒盐":利用 __________(NaCl溶解度受温度影响小)
"冬天捞碱":利用 __________(Na₂CO₃溶解度随温度 骤减)
四、结晶水合物与晶体
1.结晶水合物:
定义:溶质析出时结合 固定数目 水分子(如胆矾,化学式为:__________)
性质:
水分子是晶体 组成部分(化学式中用 "·" 连接)
实例:
胆矾: __________ 晶体,含__________个结晶水
明矾:__________剂,含 12 个结晶水
2.晶体特征:
具有 __________(如NaCl立方体、明矾八面体)
晶体中__________(选填“一定”或“不一定”)含 结晶水(如__________晶体不含水)
五、核心填空速查表
序号
问题描述
答案
1
气体溶解度与温度关系
减小
2
曲线交点含义
相等
3
NaCl溶解度曲线类型
缓升型
4
提纯KNO₃的方法
降温结晶
5
胆矾的化学式
CuSO₄·5H₂O
6
明矾的作用
净水剂
1.下表是氯化钠和硝酸钾在不同温度时的溶解度,根据此表回答:
温度/℃
20
30
40
50
60
溶解度/g
NaCl
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
KNO3
31.6
45.8
63.9
85.5
110
(1)20°C时,氯化钠的溶解度为__________________;
(2)20°C,50g水中加入30g硝酸钾,所得溶液的质量是________g。
(3)20°C时,将 100g KNO₃ 不饱和溶液变饱和,可采用的方法是_____________。
2.如右图所示,下列说法正确的是( )
A.硝酸钾的溶解度为45.8g
B.硝酸钾的溶解度大于氯化钠的溶解度
C.升高温度可将硝酸钾的不饱和溶液变为饱和溶液
D.两条曲线的交点表示该温度下两种物质的溶解度相等
3.关于海水晒盐的原理,下列分析不正确的是( )
A. 晒盐是利用阳光和风力将海水中的水分不断蒸发
B. 晒盐是利用海水中H₂O和NaCl挥发性的差异实现两者的分离
C. 在对海水蒸发水分的初期,NaCl的浓度不断增大直至饱和
D. 晒盐时,温度升高,NaCl因溶解度减小而析出
4.下图所示是用海水晒盐并获得氯化钠等产品的大致过程。
(1)图中①是______________(填“蒸发”或“冷却”)池。
(2)根据海水晒盐的原理,下列说法中,正确的是____________(填字母)。
A. 海水进入“储水池”,海水的成分基本不变
B. 在①中,海水中氯化钠的质量逐渐增大
C. 在①中,海水中水的质量逐渐减小
D. 析出晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液
5.甲、乙两种物质的溶解度曲线如右图所示。下列说法不正确的是( )
A. t1℃时,甲和乙的溶解度相等
B. t1℃时,甲和乙的饱和溶液升温到t2℃时,均变为不饱和溶液
C. t2℃时,甲和乙各25 g分别加入50 g水中,均形成饱和溶液
D. t2℃时,在100 g水中加入60 g甲,所得溶液为不饱和溶液
考点1 溶解度的表示方法
1.下图为Ca(OH)2的溶解度曲线;下表为20℃时溶解度的相对大小。下列说法正确的是
A.Ca(OH)2 属于易溶物质
B.Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而增大
C.30℃时,Ca(OH)2的饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为3﹕20
D.70℃时Ca(OH)2的饱和溶液,降温到50℃时没有析出固体
2.以下是KNO3和NaCl在不同温度时的溶解度和对应的溶解度曲线。请回答:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
溶解度/g
KNO3
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
(1)代表KNO3溶解度曲线的是 (填“甲”或“乙”)。
(2)若KNO3中混有少量NaCl,可采用 的方法提纯KNO3。
(3)t1的范围为__________________(填标号)。
A.10~20 B.20~30 C.30~40 D.50~60
(4)t2℃时,将等质量的KNO3的饱和溶液和NaCl的饱和溶液分别降温到t1℃,所得溶液中溶质的质量m(KNO3) m(NaCl)(填“>”或“<”或“=”)。
3.生活在盐湖、碱湖附近的人们传承下来的劳动经验是“夏天晒盐(氯化钠 NaCl),冬天捞碱(碳酸钠 Na2CO3)”。下表是NaCl和Na2CO3两种物质在不同温度时的溶解度。
温度/℃
0
10
30
40
溶解度(g)
NaCl
35.7
35.8
36.3
36.6
Na2CO3
7.0
12.5
40.0
48.8
(1)根据碳酸钠的溶解度数据,在下图中绘制碳酸钠的溶解度曲线 。根据所画曲线,推测20℃时,碳酸钠的溶解度约是 。
(2)30℃时,将20.0g氯化钠溶解在50.0g水中,得到 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)“冬天捞碱”得到的主要成分为碳酸钠。若碳酸钠中混有少量氯化钠,提纯碳酸钠的方法是 (选填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(4)往一定量的不饱和氯化钠溶液中加入氯化钠,则溶液中溶质质量m与加入氯化钠质量a的图像正确的是 (填序号)。
A.B.C.D.
考点2 溶解度曲线的含义
4.溶解度曲线是溶解度表示方法之一。曲线上任意一点表示的是
A.溶液达到饱和时溶解的溶质的质量
B.一定温度和一定质量的溶剂里溶解的溶质的质量
C.该温度时,100 g 溶剂里溶解的溶质的质量
D.该温度时,溶液处于饱和状态
5.现有a、b两种物质在t1℃的饱和溶液,将它们的温度分别升高到t2℃,a溶液有晶体析出而b溶液还可以继续溶解一些b晶体。则能表示a、b两种物质的溶解度曲线是
A.B.C. D.
6.右图表示M、N两种固体物质的溶解度曲线,下列对图示信息的描述正确的是
A.30℃时M的溶解度小于N的溶解度
B.P点表示t℃时M、N的溶解度相等
C.M、N都是难溶物质
D.阴影处各点对应的溶液(不包含曲线上的点)是M的不饱和溶液,N的饱和溶液
考点3 从溶液中提取溶质
7.以下属于结晶水合物的是
A.氯化钠 B.胆矾 C.硝酸钾 D.碳酸钙
8.如图为A、B、C三种物质的溶解度曲线,请据图判断下列叙述中不正确的是(不定项)
A.t1℃时,B物质的溶解度为40
B.t2℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序为:A>B>C
C.要将C的不饱和溶液转化为饱和溶液可以采取降温的方法
D.要使A从其热饱和溶液中析出,可采用降温结晶法
9.已知氯化钠、碳酸钠在不同温度时的溶解度如下:
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
氯化钠
35
35.5
36
36.5
37
碳酸钠
6
10
18
36.5
50
(1)依据上表,绘制了氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线(如上图),图中能表示碳酸钠溶解度曲线的是 (填“A”或“B”);
(2)图中两溶解度曲线相交于M点,此点表示的意义是 ;
(3)40℃时,把50gA物质放入100g水中,充分搅拌,所得溶液是 溶液(填“饱和”或“不饱和”);
(4)生活在盐湖(湖水中有溶解较多的氯化钠和碳酸钠)附近的人们习惯“夏天晒盐(NaCl),冬天捞碱(Na2CO3)”。请你答出“冬天捞碱”的道理 。
2
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第二节 探究物质的溶解性
第3课时 溶解度曲线及其应用
一、知识目标
1. 了解物质溶解度受温度影响的规律,掌握固体和气体物质溶解度的表示方法。
1. 理解溶解度曲线的含义,能根据溶解度曲线查找物质在不同温度下的溶解度、比较不同物质在相同温度下溶解度的大小,判断物质溶解度随温度的变化规律。
1. 掌握蒸发结晶和降温结晶的原理、适用范围及操作步骤,了解结晶水合物和晶体的概念。
二、核心素养目标
1. 宏观辨识与微观探析:通过对溶解度曲线的分析,从宏观上认识物质溶解度随温度的变化规律,从微观上理解溶质和溶剂分子间的相互作用对溶解度的影响。
1. 证据推理与模型认知:通过绘制溶解度曲线,建立溶解度曲线模型,根据实验现象和数据进行推理,理解物质溶解度的变化规律。
1. 科学探究与创新意识:通过实验探究物质溶解度随温度的变化,培养严谨的科学探究能力,能根据物质的性质和特点,创新地选择合适的方法从溶液中提取溶质。
1. 科学态度与社会责任:通过分析盐湖提盐案例,体会化学在资源利用中的重要作用,形成资源合理利用的工程思维和社会责任感。
一、学习重点
1. 溶解度曲线的含义及应用。
1. 蒸发结晶和降温结晶的原理及适用范围。
二、学习难点
1. 根据溶解度曲线分析物质溶解度的变化规律。
1. 选择合适的结晶方法从溶液中提取溶质。
一、溶解度的表示方法
1.固体溶解度表示在 一定温度 下,某固体在 100 g溶剂里达到 饱和 状态时溶解的 质量,单位是 g。
2.溶解度表示方法:
列表法:数据精确(如20℃时KNO₃溶解度为 31.6 g),但温度变化趋势 不直观。
溶解度曲线法:以 温度 为横坐标, 溶解度 为纵坐标,连接各点成曲线,能直观反映 溶解度随温度的变化规律。
3.气体溶解度常用 体积或质量 表示,指101 kPa和一定温度时,1体积水中溶解的 饱和气体的体积或质量。影响气体溶解度的因素:
温度升高,溶解度 减小(如冰镇汽水气泡更多);
压强增大,溶解度 增大(如打开汽水瓶盖气泡冒出)。
二、溶解度曲线的含义
1.曲线上的点:
任意点表示 该温度下的溶解度;
两曲线交点表示 该温度下溶解度相等。
2.曲线变化规律:
陡升型:KNO₃(溶解度随温度升高 显著增大);
缓升型:NaCl(溶解度受温度影响 小);
下降型:Ca(OH)₂(溶解度随温度升高 减小)。
3.比较溶解度大小:
在t℃画竖直线,与曲线交点 越高,溶解度越大。
三、从溶液中提取溶质
1.结晶方法选择:
蒸发结晶:适用于溶解度受温度影响 小 的物质(如NaCl),通过 减少溶剂 使溶质析出(如海水晒盐)。
降温结晶:适用于溶解度随温度升高 显著增大 的物质(如KNO₃),通过 冷却热饱和溶液 析出晶体。
2.实验现象分析(铜片实验):
NaCl饱和溶液滴在热铜片上:析出 白色晶体(因溶剂蒸发);
KNO₃饱和溶液滴在热铜片上: 无(选填“有”或“无”)晶体析出(因升温后溶解度增大)。
3.实际应用:
宁夏盐湖“夏天晒盐”:NaCl溶解度受温度影响 小,夏季 蒸发快 促结晶;
“冬天捞碱”:Na₂CO₃溶解度随温度 显著减小,冬季低温促 晶体析出。
4.结晶水合物定义:
(1)物质从溶液中析出时,有时会结合 一定数目 的水分子形成 结晶水合物。
结晶水是晶体结构的 组成部分,化学式中用“·”连接(如CuSO₄·5H₂O)。
(2)实例与特点:
名称
化学式
水分子数
特征
胆矾
CuSO₄·5H₂O
5
蓝色晶体,用于农药
明矾
KAl(SO₄)₂·12H₂O
12
无色晶体,可作 净水剂
一、新课导入
问题思考1:观察两张天气预报图,一张用表格列出本周每日气温,另一张用折线连接各天气温点形成变化曲线,这两种表示方法各有什么特点?
答案:表格数据精确但趋势不直观;折线图能清晰展现温度变化规律但需读数估算。
问题思考2:一定温度下,一定量溶剂中溶解的溶质量是有限的(如时水最多溶解食盐)。那么,如果改变温度,比如将水加热到或冷却到,食盐的溶解量会如何变化?为什么热水冲糖比冷水更快?为什么冰镇汽水开盖后气泡比常温汽水更多?
答案:温度升高,食盐溶解量可能增加;温度降低,食盐溶解量可能减少。热水冲糖比冷水快是因为温度升高,分子运动加快,溶质的溶解速率增大。冰镇汽水开盖后气泡比常温汽水多是因为气体溶解度随温度降低而增大,随压强减小而减小,开盖后压强减小,气体溶解度减小,溶解的二氧化碳大量逸出形成气泡。
二、溶解度的表示方法
活动一:固体物质溶解度随温度变化的探究
问题思考:温度对溶质的溶解度可能会有怎样的影响呢?
答案:可能温度升高溶解度增大、温度降低溶解度减小等。
演示实验:教师进行了三个实验,请根据实验现象总结结论。
实验一:取支试管,加入水,向其中加入约硝酸钾晶体,振荡,直到完全溶解。继续向其中加入约硝酸钾晶体,振荡,开始时第二次加入的硝酸钾晶体不能完全溶解,加热后,硝酸钾晶体完全溶解。
实验二:取支分别盛有硝酸钾饱和溶液与氯化钠饱和溶液的试管,同时放入冰水浴中冷却,会看到硝酸钾溶液中有大量晶体析出,而氯化钠溶液中析出的晶体较少。
实验三:将盛有饱和澄清石灰水的试管放在酒精灯上稍加热(无需沸腾),会看到澄清石灰水变浑浊。
答案:实验一结论:物质的溶解度会受到温度的影响,同种物质在不同温度下,溶解度不同。实验二结论:大多数固体物质的溶解度随温度的降低而减小,不同物质的溶解度受温度影响的程度不同。实验三结论:少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小。
活动二:固体物质溶解度的表示方法
问题思考1:可以用哪些方式来表示固体物质的溶解度呢?
答案:可以用表格、图像等方式。
问题探究:绘制溶解度曲线
以温度为横坐标 ,以物质的溶解度为纵坐标,在坐标纸上标出不同温度下相应溶解度的点,再用光滑的曲线将这些点连接起来,即为该物质的溶解度曲线。
氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度
物质
溶解度/g
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
氯化钠
35.7
35.9
36.4
37.1
38.0
39.2
硝酸钾
13.9
31.6
61.3
106
167
245
答案:
问题思考2:固体物质溶解度的表示方法主要有列表法和溶解度曲线法,请分别分析它们的优缺点。
答案:列表法优点:数据精确直观、信息密度高、制作简便。不足:趋势不直观、非整数温度查询困难、规律对比总结低效。溶解度曲线法优点:可以查找某种物质在不同温度下的溶解度;比较不同物质在相同温度下溶解度的大小;了解温度对物质溶解度影响的程度。不足:绘图精度要求高。
活动三:气体物质溶解度的表示方法
问题思考:气体在水中的溶解度可以用哪些不同的方法表示呢?
答案:(1)由于气体的质量较难称量,因此气体的溶解度常用体积来表示。(2)可以用在一定温度下,气体压强加上水蒸气压强为一个大气压时,气体在100g水中所溶解的质量表示气体的溶解度。
活动四:气体物质溶解度的影响因素
问题思考1:结合生活实际,思考气体在水中的溶解情况与哪些因素有关呢?
答案:与温度、压强等因素有关。
问题思考2:气体物质的溶解度是如何表示的?影响气体溶解度的因素有哪些?
答案:由于气体的质量较难称量,因此气体的溶解度常用体积来表示。气体在水中的溶解度是指在压强和一定温度时,气体溶解在体积水里达到饱和状态时的气体体积。影响因素:温度(反比)、压强(正比)。
活动五:典例精讲
典例1:已知和在不同温度时的溶解度如下表所示:
温度/℃
溶解度/
溶解度/
(1)时,的溶解度为多少?
(2)时,将的饱和溶液恒温蒸发水后,析出晶体的质量为多少?
答案:(1)由表中数据可知,时,氯化钾的溶解度为。(2)时,氯化钾的溶解度是,即溶剂里最多溶解的质量为,可知的饱和溶液中含有的溶剂和溶质,所以恒温蒸发水后,析出晶体的质量为。
典例2:打开碳酸饮料的瓶盖时,会有很多小气泡冒出,出现这一现象的主要原因是( )
A. 压强增大,气体溶解度减小
B. 压强减小,气体溶解度减小
C. 压强增大,气体溶解度增大
D. 压强减小,气体溶解度增大
答案:B。现象分析:打开碳酸饮料瓶盖时,瓶内压强迅速减小(从高压降至常压)。科学原理:气体溶解度与压强呈正相关(亨利定律)。压强减小→气体溶解度减小→溶解的二氧化碳大量逸出→形成气泡。A错误:瓶盖打开时压强减小(非增大)。B正确:压强减小→溶解度减小(符合原理)。C错误:压强增大才会使溶解度增大(与现象相反)。D错误:压强减小不会使溶解度增大(违背科学规律)。
三、溶解度曲线的含义
活动一:溶解度曲线点、线、面的含义
问题思考:观察硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线,思考曲线上的点、线、面可能表示什么意义?
答案:曲线上的点(如点):表示某物质对应温度下的溶解度。两曲线的交点(如点):表示两物质在对应温度时溶解度相等。线:表示某物质在不同温度下的溶解度随温度变化的规律。曲线以上区域:表示溶液中有溶质剩余,得到的是对应温度下该溶质的饱和溶液。曲线以下区域:表示溶液是对应温度下该溶质的不饱和溶液。
归纳总结:教师给出一些具体的点,如某温度下硝酸钾曲线上的点、某温度下两曲线交点,判断其代表的意义。
答案:某温度下硝酸钾曲线上的点表示该温度下硝酸钾的溶解度;某温度下两曲线交点表示该温度下两种物质的溶解度相等。
活动二:判断物质溶解度随温度的变化规律
问题思考:观察硝酸钾、氯化钠和氢氧化钙的溶解度曲线,思考它们的溶解度随温度变化有什么特点?
答案:硝酸钾溶解度随温度升高明显增大,属于陡升型;氯化钠溶解度受温度影响较小,属于缓升型;氢氧化钙溶解度随温度升高而减小,属于下降型。
问题思考:如何通过溶解度曲线判断物质溶解度随温度的变化规律?
答案:根据曲线的走势判断,曲线上升且较陡的为陡升型,说明多数固体物质的溶解度随温度升高而明显增大;曲线上升较平缓的为缓升型,说明少数固体物质的溶解度受温度影响变化较小;曲线下降的为下降型,说明极少数固体物质的溶解度随温度升高而减小。
活动三:比较一定温度下不同物质溶解度的大小
问题思考1:观察硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线,如何比较它们在某一温度下溶解度的大小?
答案:比较某一温度下不同物质的溶解度:方法是在给定温度处画竖直线,与各曲线交点对应的纵坐标即为该温度下各物质的溶解度,交点越高,溶解度越大。
问题思考2:如何根据溶解度大小确定温度范围?
答案:方法是找两曲线交点,交点作为分界,左侧右侧确定范围,求同时满足多个溶解度关系的温度范围时,分别比较各物质曲线交点,取共同满足条件的区间。
活动四:典例精讲
问题思考
和两种固体物质的溶解度曲线如图所示。
时,的溶解度_____________(填“大于”“小于”或“等于”)的溶解度;时,将固体加入水中,充分溶解后,所得溶液的质量为_______________。
答案:由溶解度曲线图可知,时,的溶解度小于的溶解度;由溶解度曲线图可知,时碳酸钠的溶解度为,则时将固体加入水中,最多能溶解碳酸钠,则充分溶解后,所得溶液的质量为。
典例2:甲、乙两种物质的溶解度曲线如右图所示。
(1)甲、乙两种物质中,溶解度受温度影响较大的是____________。
(2)点的意义是______________________________________。
(3)在时,乙的溶解度为______________。在时,将甲加入水中,充分溶解后所得溶液的质量为_______________。
答案:(1)由图可知,甲的溶解度受温度影响较大,乙的溶解度受温度影响不大。(2)由图可知,时,甲、乙的溶解度曲线相交于点,故点的意义是:时,甲、乙的溶解度相等。(3)由图可知,时,乙的溶解度为;在时,甲的溶解度为,即该温度下,水中最多可溶解甲,则该温度下,将甲加入水中,只能溶解,所得溶液为饱和溶液;所得溶液的质量为:。
四、从溶液中提取溶质
活动一:结晶
问题思考1:如何从浩瀚的海水中提取我们每日必需的食盐?
答案:通过海水晒盐的方法,海水经日晒蒸发,水分减少,溶液浓度增大(尚未饱和),继续日晒溶液达到饱和状态,再晒时食盐晶体逐渐析出。
问题思考2:结晶的概念是什么?结晶的前提是什么?
答案:结晶是固体物质从其饱和溶液中以晶体形式析出的过程。结晶的前提是溶液达到饱和状态。
问题思考3:为何晒盐选择夏季?与溶解度曲线有何关联?
答案:夏季高温加速蒸发(溶剂减少),且氯化钠溶解度受温度影响小(曲线平缓),利于稳定析盐。
活动二:蒸发结晶
问题思考1:蒸发结晶的定义是什么?适用于哪些物质?
答案:蒸发结晶是通过减少溶剂(如日晒、加热),使不饱和溶液→饱和溶液→晶体析出的过程。适用于溶解度受温度影响较小的物质(如)。
问题思考2:进行了家庭实验观察和铜片实验,通过这两组实验可以得出什么结论?
答案:家庭实验观察结论:溶剂持续蒸发→溶质浓度升高→晶体从溶液边缘开始析出。铜片实验结论:溶解度随温度变化小(曲线平缓),水分蒸发→溶剂减少→迅速析晶;溶解度随温度升高显著增大(曲线陡升),铜片受热升温→溶解能力增强→抵消溶剂减少影响,不析晶。
问题思考3:若将铜片换成冰镇铁片,和的析晶情况会如何变化?
答案:溶解度骤降→可能析晶;变化小→析晶量增加有限。
问题思考4:为何工业提纯用蒸发结晶,而提纯用降温结晶?
答案:蒸发结晶适合溶解度受温度影响小的物质(如),降温结晶适合溶解度随温度显著增大的物质(如)。
活动三:降温结晶
问题思考1:观察硝酸钾从冷却至的析晶过程,思考温度降低如何影响硝酸钾的溶解能力?为什么晶体突然大量析出?
答案:温度下降,硝酸钾溶解度减小,多余溶质被迫析出。因为硝酸钾属于陡升型溶解度曲线物质,对温度变化敏感。
问题思考2:对比氯化钠和硝酸钾的溶解度曲线,能否用“蒸发结晶法”提纯硝酸钾?为什么?
答案:不能。蒸发会使溶液变浓,但高温下其溶解能力极强,不易析晶;降温却能高效触发结晶。
问题思考3:工业上提纯硝酸钾的操作流程是配饱和溶液 → 降温至 → 过滤 → 烘干,为何要先配制高温饱和溶液?直接冷却稀溶液可行吗?
答案:高温饱和溶液含最大溶质量,降温时析晶量大;稀溶液溶质少,析晶效率低。
问题思考4:宁夏盐湖地区流传“夏天晒盐,冬天捞碱”的谚语,请结合溶解度规律,解释该谚语的化学原理。
答案:溶解度几乎不受温度影响,夏季蒸发快,水分减少促结晶(晒盐);溶解度随温度骤降,冬季低温时溶解能力锐减,晶体自发析出(捞碱)。
活动四:结晶水合物
问题思考1:什么是结晶水合物?结晶水合物有哪些典型实例?
答案:物质从溶液中析出时,结合固定数目水分子形成的晶体称为结晶水合物。典型实例有五水合硫酸铜(胆矾/蓝矾),化学式为,蓝色晶体,用于配制农药、杀菌剂;十二水合硫酸铝钾(明矾),化学式为,无色晶体,净水剂(使水中杂质沉降)。
问题思考2:为什么结晶水合物中的水分子数量固定?
答案:水分子与溶质粒子按固定比例结合,形成稳定晶体结构。例如,每个结合个,空间结构稳定;每个结合个,维持净水功能。
活动五:晶体
问题思考:什么是晶体?晶体有哪些共性?
答案:晶体通常具有规则的几何形状。有些晶体带有结晶水(如:氯化钠晶体、硝酸钾晶体等),有些晶体不带结晶水(如硫酸铜晶体、明矾晶体等)。
活动五:典例精讲
典例1:下列关于海水“晒盐”原理的分析中,正确的是( )
A.利用光照使海水升温,从而使食盐结晶析出
B.利用海风使海水降温,从而使食盐结晶析出
C.利用光照和风力使水分蒸发得到食盐
D.利用光照分解海水,从而制得食盐
答案:C。食盐的溶解度受温度的影响小,从食盐溶液中获得食盐主要利用阳光和风蒸发水分,使海水中的水分蒸发掉,使氯化钠结晶出来,利用了蒸发结晶的原理。
A、海水晒盐是利用了蒸发结晶的原理,而不是利用光照使海水升温从而使食盐析出,故选项错误。
B、海水晒盐是利用了蒸发结晶的原理,而不是利用海风使海水降温从而使食盐结晶析出,故选项错误。
C、海水晒盐是利用光照和风力使水分蒸发得到食盐,故选项正确。D、海水晒盐是利用了蒸发结晶的原理,而不是利用光照分解海水,故选项错误。
典例2:在不同温度时,KNO3的溶解度如下:
温度(℃)
0
10
20
30
40
50
溶解度(克)
13.3
20.9
31.6
45.9
63.9
85.6
10克硝酸钾放入50克沸水中,全部溶解后,冷却到开始有晶体析出的温度范围是( )
A.0~10℃ B.10~20℃
C.20~30℃ D.30~40℃
答案:A。计算50g水中开始析晶的临界溶解度:
10g硝酸钾溶于50g水,溶液达饱和时溶解度 S=20g
S≤20g 时,溶液饱和并析出晶体。
0℃:S=13.3g<20g
S=13.3g<20g → 溶液过饱和,晶体析出
10℃:S=20.9g>20g
S=20.9g>20g → 溶液未饱和,无晶体析出
确定析晶温度范围:
温度从沸水(100℃)下降时,溶解度逐渐减小。
开始析晶的条件:当溶解度降至 S=20g
S=20g 时,溶液首次饱和并析晶。
由于 S=20g
S=20g 介于 0℃(13.3g) 和 10℃(20.9g) 之间,故析晶起始温度在 0~10℃范围内。
结论:冷却至 0~10℃ 时,溶解度首次降至临界值(20g),晶体开始析出。
一、溶解度的表示方法
1.固体溶解度:
定义:在 一定温度 下,固体在 100 g 溶剂中达 饱和 状态时溶解的 质量(单位:g)。
表示方法:
列表法:数据精确(如20℃ KNO₃=31.6 g),但趋势 不直观。
溶解度曲线法:横坐标 温度,纵坐标 溶解度,可直观反映 变化规律。
2.气体溶解度:
表示:101 kPa时,1体积水中溶解的 饱和气体的体积或质量。
影响因素:
温度越高 → 溶解度小(如冰镇汽水气泡多)
压强高 → 溶解度大(如开汽水瓶盖冒泡)
二、溶解度曲线的含义
1.点/线/面:
要素
含义
示例(教材图7.7)
点
该温度下的溶解度
A点:40℃时KNO₃溶解度≈61.3 g
交点
两物质该温度下溶解度 相等
B点:约22℃时NaCl=KNO₃
曲线
溶解度随温度 变化规律
KNO₃:陡升型;NaCl:缓升型
曲线上方
饱和溶液(有晶体)
—
2.变化规律:
陡升型:KNO₃(升温溶解度 显著增大)→ 适用 降温结晶
缓升型:NaCl(受温度影响 小)→ 适用 蒸发结晶
下降型:Ca(OH)₂(升温溶解度 减小)
三、从溶液中提取溶质
1.结晶方法:
方法
原理
适用物质
实例
蒸发结晶
减少 溶剂
溶解度受温度影响小的物质
海水 晒盐(NaCl)
降温结晶
降低 温度
溶解度随温度影响显著增大的物质
提纯 KNO₃
2.实验关键(铜片实验):
NaCl饱和溶液+热铜片 → 析出晶体(溶剂蒸发)
KNO₃饱和溶液+热铜片 → 无晶体析出(升温溶解度增大)
3.实际应用:
"夏天晒盐":利用 高温蒸发(NaCl溶解度受温度影响小)
"冬天捞碱":利用 低温析晶(Na₂CO₃溶解度随温度 骤减)
四、结晶水合物与晶体
1.结晶水合物:
定义:溶质析出时结合 固定数目 水分子(如胆矾,化学式为: CuSO₄·5H₂O)
性质:
水分子是晶体 组成部分(化学式中用 "·" 连接)
实例:
胆矾: 蓝色 晶体,含 5 个结晶水
明矾:净水剂,含 12 个结晶水
2.晶体特征:
具有 规则几何外形(如NaCl立方体、明矾八面体)
晶体中不一定(选填“一定”或“不一定”)含 结晶水(如KNO₃晶体不含水)
五、核心填空速查表
序号
问题描述
答案
1
气体溶解度与温度关系
减小
2
曲线交点含义
相等
3
NaCl溶解度曲线类型
缓升型
4
提纯KNO₃的方法
降温结晶
5
胆矾的化学式
CuSO₄·5H₂O
6
明矾的作用
净水剂
1.下表是氯化钠和硝酸钾在不同温度时的溶解度,根据此表回答:
温度/℃
20
30
40
50
60
溶解度/g
NaCl
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
KNO3
31.6
45.8
63.9
85.5
110
(1)20°C时,氯化钠的溶解度为__________________;
(2)20°C,50g水中加入30g硝酸钾,所得溶液的质量是________g。
(3)20°C时,将 100g KNO₃ 不饱和溶液变饱和,可采用的方法是_____________。
【答案】(1)36.0g;(2)65.8;(3)加硝酸钾
【解析】(1)从表格中可直接查得20°C时,氯化钠的溶解度为36.0g。
(2)20°C时,硝酸钾的溶解度是31.6g,即100g水中最多溶解31.6g硝酸钾,那么50g水中最多溶解硝酸钾的质量为(31.6g = 15.8g),加入30g硝酸钾,只能溶解15.8g,所得溶液质量为(50g + 15.8g = 65.8g)。
(3)硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,20°C时,将100g KNO₃不饱和溶液变饱和,可采用增加溶质硝酸钾的方法。
2.如右图所示,下列说法正确的是( )
A.硝酸钾的溶解度为45.8g
B.硝酸钾的溶解度大于氯化钠的溶解度
C.升高温度可将硝酸钾的不饱和溶液变为饱和溶液
D.两条曲线的交点表示该温度下两种物质的溶解度相等
【答案】D
【解析】A选项,溶解度需要指明温度,没有温度不能说硝酸钾的溶解度为45.8g,A错误;B选项,比较溶解度大小需要在一定温度下,不指明温度无法比较硝酸钾和氯化钠溶解度大小,B错误;C选项,硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,升高温度会使硝酸钾的不饱和溶液更不饱和,C错误;D选项,两条溶解度曲线的交点表示该温度下两种物质的溶解度相等,D正确。
3.关于海水晒盐的原理,下列分析不正确的是( )
A. 晒盐是利用阳光和风力将海水中的水分不断蒸发
B. 晒盐是利用海水中H₂O和NaCl挥发性的差异实现两者的分离
C. 在对海水蒸发水分的初期,NaCl的浓度不断增大直至饱和
D. 晒盐时,温度升高,NaCl因溶解度减小而析出
【答案】D
【解析】A选项,海水晒盐就是利用阳光和风力使海水中的水分不断蒸发,从而使食盐结晶析出,A正确;B选项,水具有挥发性,而氯化钠不具有挥发性,晒盐是利用海水中H₂O和NaCl挥发性的差异实现两者的分离,B正确;C选项,在对海水蒸发水分的初期,溶剂水不断减少,而溶质氯化钠质量不变,所以NaCl的浓度不断增大直至饱和,C正确;D选项,氯化钠的溶解度受温度影响较小,晒盐是因为水分蒸发使溶液达到饱和后析出晶体,而不是因为温度升高溶解度减小,D错误。
4.下图所示是用海水晒盐并获得氯化钠等产品的大致过程。
(1)图中①是______________(填“蒸发”或“冷却”)池。
(2)根据海水晒盐的原理,下列说法中,正确的是____________(填字母)。
A. 海水进入“储水池”,海水的成分基本不变
B. 在①中,海水中氯化钠的质量逐渐增大
C. 在①中,海水中水的质量逐渐减小
D. 析出晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液
【答案】(1)蒸发;(2)AC
【解析】(1)海水晒盐是通过蒸发水分使食盐结晶析出,所以图中①是蒸发池。
(2)A选项,海水进入“储水池”,只是进行储存,海水的成分基本不变,A正确;B选项,在蒸发池中,水分不断蒸发,氯化钠结晶析出,海水中氯化钠的质量逐渐减小,B错误;C选项,在蒸发池中,水分不断蒸发,海水中水的质量逐渐减小,C正确;D选项,析出晶体后的母液是该温度下氯化钠的饱和溶液,D错误。
5.甲、乙两种物质的溶解度曲线如右图所示。下列说法不正确的是( )
A. t1℃时,甲和乙的溶解度相等
B. t1℃时,甲和乙的饱和溶液升温到t2℃时,均变为不饱和溶液
C. t2℃时,甲和乙各25 g分别加入50 g水中,均形成饱和溶液
D. t2℃时,在100 g水中加入60 g甲,所得溶液为不饱和溶液
【答案】D
【解析】A选项,t1℃时,甲和乙的溶解度曲线相交,说明该温度下甲和乙的溶解度相等,A正确;B选项,甲、乙的溶解度都随温度升高而增大,t1℃时,甲和乙的饱和溶液升温到t2℃时,溶解度增大,均变为不饱和溶液,B正确;C选项,t2℃时,甲的溶解度大于50g,乙的溶解度等于50g,50g水中最多溶解甲的质量大于25g,最多溶解乙的质量为25g,所以甲和乙各25 g分别加入50 g水中,均形成饱和溶液,C正确;D选项,t2℃时,甲的溶解度小于60g,在100 g水中加入60 g甲,不能全部溶解,所得溶液为饱和溶液,D错误。
考点1 溶解度的表示方法
1.下图为Ca(OH)2的溶解度曲线;下表为20℃时溶解度的相对大小。下列说法正确的是
A.Ca(OH)2 属于易溶物质
B.Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而增大
C.30℃时,Ca(OH)2的饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为3﹕20
D.70℃时Ca(OH)2的饱和溶液,降温到50℃时没有析出固体
【答案】D
【解析】A、20℃时,氢氧化钙的溶解度为0.16g,对照表格可知,其属于微溶物质,说法错误;
B、Ca(OH)2的溶解度曲线可知,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,说法错误;
C、30℃时,氢氧化钙的溶解度为0.15g,其饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为0.15g:100g=3﹕2000,说法错误;
D、氢氧化钙的溶解度随温度的降低而增大,70℃时氢氧化钙的饱和溶液,降温到50℃时没有析出固体,说法正确。
故选:D。
2.以下是KNO3和NaCl在不同温度时的溶解度和对应的溶解度曲线。请回答:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
溶解度/g
KNO3
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
(1)代表KNO3溶解度曲线的是 (填“甲”或“乙”)。
(2)若KNO3中混有少量NaCl,可采用 的方法提纯KNO3。
(3)t1的范围为__________________(填标号)。
A.10~20 B.20~30 C.30~40 D.50~60
(4)t2℃时,将等质量的KNO3的饱和溶液和NaCl的饱和溶液分别降温到t1℃,所得溶液中溶质的质量m(KNO3) m(NaCl)(填“>”或“<”或“=”)。
【答案】(1)甲
(2)降温结晶/冷却热饱和溶液
(3)B
(4)<
【解析】(1)根据溶解度表可知硝酸钾的溶解度受温度影响大,如图甲的溶解度符合这一特点,故表KNO3溶解度曲线的是 :甲;
(2)由溶解度表和曲线图可知,硝酸钾和氯化钠溶解度均随温度的升高而升高,硝酸钾溶解度受温度影响大,氯化钠溶解度受温度影较小,则硝酸钾中混有少量氯化钠时应采用降温结晶或冷却热饱和溶液的方法提纯硝酸钾,故填:降温结晶(或冷却热饱和溶液);
(3)如图,t1℃时硝酸钾和氯化钠溶解度曲线交于一点说明该温度下,硝酸钾和氯化钠溶解度相等,小于t1℃时硝酸钾溶解度小于氯化钠,大于t1℃时硝酸钾溶解度大于氯化钠,根据表格数据,符合这一特点的温度是20℃硝酸钾溶解度小于氯化钠,30℃硝酸钾溶解度大于氯化钠,故t1的范围是20~30,故选:B;
(4)如图,t2℃时,等质量的硝酸钾的饱和溶液和氯化钠的饱和溶液分别降温到t1℃,两物质的溶解度减小析出溶质形成t1℃时的饱和溶液,此时两物质溶解度相等则溶质质量分数相等,由于原溶液质量相等且降温过程中硝酸钾溶解度变化较大,则析出的溶质大于氯化钠,使t1℃时硝酸钾饱和溶液的质量小于氯化钠饱和溶液,两溶液溶质质量分数相等故硝酸钾溶液中所含溶质质量小于氯化钠溶液中溶质,故填:<。
3.生活在盐湖、碱湖附近的人们传承下来的劳动经验是“夏天晒盐(氯化钠 NaCl),冬天捞碱(碳酸钠 Na2CO3)”。下表是NaCl和Na2CO3两种物质在不同温度时的溶解度。
温度/℃
0
10
30
40
溶解度(g)
NaCl
35.7
35.8
36.3
36.6
Na2CO3
7.0
12.5
40.0
48.8
(1)根据碳酸钠的溶解度数据,在下图中绘制碳酸钠的溶解度曲线 。根据所画曲线,推测20℃时,碳酸钠的溶解度约是 。
(2)30℃时,将20.0g氯化钠溶解在50.0g水中,得到 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)“冬天捞碱”得到的主要成分为碳酸钠。若碳酸钠中混有少量氯化钠,提纯碳酸钠的方法是 (选填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(4)往一定量的不饱和氯化钠溶液中加入氯化钠,则溶液中溶质质量m与加入氯化钠质量a的图像正确的是 (填序号)。
A.B.C.D.
【答案】(1) 26g
(2)饱和
(3)降温结晶
(4)D
【解析】(1)根据碳酸钠的溶解度数据,画出碳酸钠的溶解度曲线图为:;
根据溶解度曲线图推出,20℃时,碳酸钠的溶解度约是26g;
(2)由图表可知,20℃时,氯化钠的溶解度是36.0g,即100g的水中最多溶解36.0g的氯化钠固体,所以当溶剂量为50g时,最多能溶解18.0g的氯化钠固体,故加入的20.0g的氯化钠固体没有完全溶解,此时溶液是饱和溶液,故填:饱和;
(3)碳酸钠的溶解度受温度影响较大,氯化钠溶解度受温度影响较小,若碳酸钠中混有少量氯化钠,可采用降温结晶的方法提纯碳酸钠;
(4)往一定量的不饱和氯化钠溶液中加入氯化钠,当向不饱和氯化钠溶液中加入氯化钠时,溶质质量会随着加入的氯化钠质量 的增加而增加,直到溶液达到饱和状态。达到饱和后,继续加入氯化钠不会溶解,因此溶质质量 不再增加。原溶液中含有氯化钠,所以初始值不为0。
故选D。
考点2 溶解度曲线的含义
4.溶解度曲线是溶解度表示方法之一。曲线上任意一点表示的是
A.溶液达到饱和时溶解的溶质的质量
B.一定温度和一定质量的溶剂里溶解的溶质的质量
C.该温度时,100 g 溶剂里溶解的溶质的质量
D.该温度时,溶液处于饱和状态
【答案】D
【解析】A、溶解度是指在一定的温度下,100g的溶剂中加入某种物质,达到饱和状态时所溶解的溶质的质量,错误;
B、必须要达到饱和状态,错误;
C、要达到饱和状态,错误;
D、该温度时,溶液处于饱和状态,正确。故选D。
5.现有a、b两种物质在t1℃的饱和溶液,将它们的温度分别升高到t2℃,a溶液有晶体析出而b溶液还可以继续溶解一些b晶体。则能表示a、b两种物质的溶解度曲线是
A.B.C. D.
【答案】B
【解析】a、b两种物质在t1℃的饱和溶液,将它们的温度分别升高到t2℃,a溶液有晶体析出,说明a物质溶解度,随温度升高而减少。而b溶液还可以继续溶解一些b晶体,说明b物质溶解度,随温度升高而增大。则能表示a、b两种物质的溶解度曲线是B。
点睛∶本题主要考查溶解度曲线的应用。
6.右图表示M、N两种固体物质的溶解度曲线,下列对图示信息的描述正确的是
A.30℃时M的溶解度小于N的溶解度
B.P点表示t℃时M、N的溶解度相等
C.M、N都是难溶物质
D.阴影处各点对应的溶液(不包含曲线上的点)是M的不饱和溶液,N的饱和溶液
【答案】B
【解析】A、从两物质的溶解度曲线可以看出,30℃时,M的溶解度大于N的溶解度,选项A错误;
B、在t℃时,两物质的溶解度曲线交于一点,说明两物质的溶解度在t℃时相等,选项B正确;
C、从图中可以看出20℃时,M、N的溶解度都大于10g,都是易溶物质,选项C错误;
D、由于阴影部分在M的溶解度曲线的上方,在N的溶解度曲线的下方,因此对于M来说为饱和溶液,对于N来说为不饱和溶液,选项D错误。故选B。
考点3 从溶液中提取溶质
7.以下属于结晶水合物的是
A.氯化钠 B.胆矾 C.硝酸钾 D.碳酸钙
【答案】B
【解析】A、氯化钠不含结晶水,不属于结晶水合物,故选项错误;
B、胆矾是五水硫酸铜的俗称,属于结晶水合物,故选项正确;
C、硝酸钾不含结晶水,不属于结晶水合物,故选项错误;
D、碳酸钙不含结晶水,不属于结晶水合物,故选项错误。
故选B。
8.如图为A、B、C三种物质的溶解度曲线,请据图判断下列叙述中不正确的是(不定项)
A.t1℃时,B物质的溶解度为40
B.t2℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序为:A>B>C
C.要将C的不饱和溶液转化为饱和溶液可以采取降温的方法
D.要使A从其热饱和溶液中析出,可采用降温结晶法
【答案】AC
【解析】A、溶解度的单位是克,故说法错误,符合题意;
B、由t2℃时三种物质在曲线中的位置关系可以看出,三种物质的溶解度由大到小的顺序为:A>B>C;说法正确,不符合题意;
C、C物质的溶解度随着温度的升高而减小,故要将C的不饱和溶液转化为饱和溶液可以采取升温的方法;说法错误,符合题意;
D、A物质的溶解度受温度影响变化较大,要使A从其热饱和溶液中析出,可采用冷却溶液法,说法正确,不符合题意;
故选AC。
9.已知氯化钠、碳酸钠在不同温度时的溶解度如下:
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
氯化钠
35
35.5
36
36.5
37
碳酸钠
6
10
18
36.5
50
(1)依据上表,绘制了氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线(如上图),图中能表示碳酸钠溶解度曲线的是 (填“A”或“B”);
(2)图中两溶解度曲线相交于M点,此点表示的意义是 ;
(3)40℃时,把50gA物质放入100g水中,充分搅拌,所得溶液是 溶液(填“饱和”或“不饱和”);
(4)生活在盐湖(湖水中有溶解较多的氯化钠和碳酸钠)附近的人们习惯“夏天晒盐(NaCl),冬天捞碱(Na2CO3)”。请你答出“冬天捞碱”的道理 。
【答案】 A 30℃时碳酸钠与氯化钠的溶解度相等 饱和溶液 碳酸钠的溶解度随温度的变化变化较大,故用降温结晶的方法提纯
【解析】(1)根据表格提供的数据可以看出,碳酸钠的溶解度受温度影响变化较大,故A曲线表示的是碳酸钠的溶解度曲线;
(2)图中两溶解度曲线相交于M点,表示在t2℃时物质A、B的溶解度相等;
(3)A是碳酸钠的溶解度曲线,由表格数据可知:40℃时,碳酸钠的溶解度是50g,即100g水中最多溶解50g的A恰好饱和,所以把50gA物质放入100g水中,充分搅拌,所得溶液是饱和溶液;
(4)碳酸钠的溶解度随温度的升高变化明显,冬天温度低,碳酸钠在水中的溶解度很小,以晶体的形式析出,故冬天捞碱;
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