内容正文:
第7章 探索溶解现象
第4节 物质的溶解性
第3课时 溶解度曲线
教学目标
1.能解读溶解度曲线上的点和线,会运用溶解度曲线解答相关问题;
2.认识结晶现象,掌握结晶的两种方法。
重点和难点
重点:通过溶解度曲线进行查阅分析和比较。
难点:溶解度曲线的应用;结晶方式的选择。
◆知识点一 固体的溶解度
1.固体物质溶解度随温度变化的表示方法
(1)列表法:用表格的形式把不同温度下的溶解度表示出来的方法称为列表法。下表列出了硝酸钾固体在不同温度时的溶解度。
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
13.9
31.6
61.3
106
167
(2)曲线法: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。
①“陡升型”:大多数固体物质的溶解度随温度的升高而明显增大,表现为曲线坡度比较“陡”,如硝酸钾。
②“缓升型”:少数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,但受温度变化的影响较小,表现为曲线坡度比较“平”,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,表现为曲线下降,如氢氧化钙。
2.溶解度曲线的含义
①曲线上的点表示对应温度下的溶解度。
②两曲线的交点表示该点所对温度下,两物质溶解度相等。
③曲线下方的点表示的溶液为不饱和溶液,曲线上方的点表示的溶液为饱和溶液且有未溶晶体,曲线中的点表示的溶液为恰好饱和。
3. 溶解度曲线的应用
⑴会比较S大小:0℃时溶解度大小顺序为B、C、A ,t2℃时三种物质溶解度大小顺序为A、B、C。
⑵会查S并进行简单推算、判断:
①t2℃50g水中最多能溶解A物质25 g。
②t2℃一瓶饱和A溶液的浓度为33.3%。
③t2℃把25gA物质放入100g 水中,所得溶液质量为125g,浓度为20%,所得溶液是否饱和:不是;降温至t1℃,所得溶液质量为115g,此时溶液是否饱和:是。
⑶会判断饱和溶液浓度随温度变化情况:
①t2℃三物质的饱和溶液降温至t1℃,A溶液浓度将变小,B溶液浓度将变小,
C溶液浓度将不变。
②t1℃三物质的饱和溶液升温至t2℃,A溶液浓度将不变,B溶液浓度将不变,C溶液浓度将变小。
③t1℃三物质的饱和溶液(杯内有剩余晶体),升温至t2℃,A溶液浓度将变大,B溶液浓度将变大,C溶液浓度将变小。A溶液中能看到的现象是晶体减少,C溶液中能看到的现象是晶体增多。
④t1℃的三种物质饱和溶液,升温时浓度变小的是C,降温时浓度变小的是A、B。
⑤t2℃时三个物质饱和溶液的浓度大小顺序为A、B、C,降温至t1℃时溶液浓度的大小顺序为B、A、C(可画水平线判断:A溶解度虽下降但并没有低于C在t2℃的“高度”)。
⑷M点含义是:t1℃时A和C的溶解度相等都是15g(注意:纵坐标若给出数值需指出)。
⑸会观察溶解度曲线图选择合适的结晶方法:从溶液中析出A常用冷却热饱和溶液结晶法,从溶液中析出B常用蒸发溶剂结晶法,欲除去A中少量B常用冷却热饱和溶液结晶法,欲除去B中少量的A常用的方法是蒸发溶剂法后再趁热过滤。
⑹会判断饱和与不饱和转化方法:欲使C的溶液达到饱和方法有加入足量C、升温、蒸发溶剂;欲使A溶液达到饱和方法有加入足量A、降温、蒸发溶剂。
⑺在指定的温度下(即不许改变温度)考查饱和溶液与不饱和溶液的转化方法:t2℃时,使A、B、C不饱和溶液变为饱和溶液的方法依次是加入足量A、加入足量B、加入足量C,或恒温蒸发水;t2℃时,使A、B、C的饱和溶液变为不饱和溶液的方法均为加入足量水。
即学即练
1.点的含义及应用。
如图所示,A、B、C三点代表的含义:A表示某物质15℃时的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。B表示某物质20℃时的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液,此时该物质的溶解度为 ,该物质的溶解性为 。20℃时,将0.6 g该物质加入50 g水中,得到的溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液,质量为 g,所得溶液中溶质的质量分数为 。C表示某物质30℃时的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液,且有晶体存在。
A→B:升温到20℃,加入溶质。
C→B:降温到20℃,过滤。
【答案】 不饱和 饱和 0.6g 微溶 饱和 50.3 0.596% 饱和
2.如图为A、B、C三种固体物质的溶解度曲线,根据图回答下列问题:
(1)P点含义是 。
(2)10℃时,A、B、C三种物质中溶解度最大的是 。
(3)若A中含有少量B时,可用 的方法提纯A。
(4)将等质量的A、B、C饱和溶液由50℃降温到20℃时,所得溶液中溶质质量由大到小的顺序 。
【答案】(1)20℃时,A和B的溶解度相等
(2)C
(3)降温结晶/冷却热的饱和溶液
(4)C>B>A
【解析】(1)P点是A、B溶解度曲线的交点,所以P点含义是20℃时,A和B的溶解度相等;
(2)由溶解度曲线图可知:10℃时,A、B、C三种物质中溶解度最大的是C;
(3)A物质的溶解度受温度变化比较大,B物质的溶解度受温度变化比较小,所以A中含有少量B时,可用降温结晶或冷却热的饱和溶液的方法提纯A;
(4)将等质量的A、B、C饱和溶液由50℃降温到20℃时,降温后,A、B物质的溶解度减小,析出晶体,还是饱和溶液,C物质的溶解度增大,不会析出晶体,应该按照50℃时的溶解度计算,但B的溶剂大于A的溶剂,故其饱和溶液中溶质质量B大于A,所以所得溶液中溶质质量由大到小的顺序为C>B>A。
◆知识点二 混合物的分离(结晶的方法选择)
1.过滤法:分离可溶物 与 难溶物(如分离氯酸钾和二氧化锰加热后的剩余物)
2.结晶法:分离几种可溶性物质
蒸发结晶,如NaCl(海水晒盐)适用于溶解度随温度变化不大的物质。
3.结晶的两种方法 饱和溶液析出晶体后溶液的溶质质量分数不变
降温结晶(冷却热的饱和溶液,如KNO3)适用于溶解度随温度变化大的物质。
析出晶体后溶液的溶质质量分数减小。
注意事项:
1.无论是哪种结晶方法,都是先形成饱和溶液,在维持自身饱和的状态下,通过适当方法让溶解不了的溶质以晶体的形式析出,结晶后剩下的溶液成为新条件下的饱和溶液。
2. 冷却热饱和溶液法的主要步骤:溶液制成热饱和溶液、降温冷却析出晶体、过滤、洗涤、干燥。
即学即练
1.如图为和的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.时,溶液和溶液的浓度一定相同
B.时,可配制溶质质量分数为30%的溶液
C.采用降温结晶的方法除去中混有的少量
D.分别将等质量的的饱和溶液降温到,析出的质量大于的质量
【答案】D
【解析】A、时,和的溶解度相等,未指明溶液状态,两溶液的浓度不一定相同,错误;
B、时,的溶解度为,则该温度下饱和溶液的溶质质量分数=,错误;
C、根据溶解度曲线可知,和的溶解度均随温度的升高而增大,且的溶解度受温度变化影响更大,则若中混有的少量,可采用蒸发结晶的方法提纯,错误。
D、根据溶解度曲线可知,和的溶解度均随温度的升高而增大,且的溶解度受温度变化影响更大,分别将等质量的的饱和溶液降温到,析出的质量大于的质量,正确。
故选D。
2.青盐是以盐湖卤水为原料在盐田中晒制而成的盐。盐中除NaCl外,还含有、等,三种物质的溶解度曲线如图所示。
(1)盐湖卤水晒盐后的母液是氯化钠的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)40℃时,把加入100g水中,所得溶液质量是 g。
(3)将70℃时三种物质的饱和溶液降温到0℃,所得溶液溶质的质量分数由大到小的顺序是 。
(4)氯化钠中含有少量硫酸镁,若要提纯氯化钠,可采用的方法是 。
【答案】(1)饱和
(2)157.5
(3)氯化镁>氯化钠>硫酸镁
(4)蒸发结晶
【解析】(1)盐湖卤水晒盐后的母液中不能继续溶解氯化钠,则为氯化钠的饱和溶液。
(2)由图可知,40℃时,氯化镁的溶解度为57.5g,则将60g氯化镁加入100g水中,所得溶液质量为100g+57.5g=157.5g。
(3)将70℃时三种物质的饱和溶液降温到0℃,三种物质的溶解度均减小,且0℃时,溶解度:氯化镁>氯化钠>硫酸镁,而饱和溶液的溶质质量分数=,则所得溶液的溶质质量分数由大到小的顺序是氯化镁>氯化钠>硫酸镁。
(4)由图可知,氯化钠的溶解度受温度影响比较小,则氯化钠中含有少量硫酸镁,可采用蒸发结晶的方法提纯氯化钠。
一、溶质质量分数与溶解度的区别和联系
溶解度
溶质质量分数
概念
一定温度时,100 g溶剂中最多溶解溶质的质量
任意溶液中,溶质质量与溶液质量之比
表示意义
某物质溶解能力的大小
任一溶液的浓度大小
条件
一定温度
不定温度
状态
饱和状态
可饱和可不饱和
单位
g
无单位
相互转化
某温度时,某物质任一质量的饱和溶液中,溶解度与溶质质量分数的关系为:
饱和溶液的溶质质量分数= ×100%
注意事项:
1.若物质溶于水时与水发生化学反应,则溶液中溶质为反应后的生成物,应根据化学方程式先求出生成物的质量,再计算溶质的质量分数。
2. 饱和溶液中溶质质量分数的计算中,S表示对应温度下该溶质的溶解度。在一定温度下,某饱和溶液中溶质的质量分数为定值;饱和溶液中,溶质的质量分数达到该温度下的最大值。
实践应用
1.卤水的主要成分及其溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.MgCl2的溶解度最大
B.加热升温可使MgSO4的饱和溶液析出晶体
C.t2 ℃时,50 g水中最多能溶解MgCl2的质量为50 g
D.将t1℃时,MgCl2、KCl和MgSO4三种物质的饱和溶液分别升温至t2℃时,所得KCl和MgSO4的溶质质量分数相同
【答案】C
【解析】A、没有指明具体温度,不能比较溶解度的大小,说法错误,不符合题意;
B、由溶解度曲线图可知,在0-t1℃,硫酸镁的溶解度随温度升高而增大,在t1℃之后,硫酸镁的溶解度随温度升高而减小,则在t1℃之后,加热升温可使MgSO4的饱和溶液析出晶体,说法错误,不符合题意;
C、由溶解度曲线图可知,t2 ℃时氯化镁的溶解度为100 g,则50 g水中最多能溶解MgCl2的质量为50g,说法正确,符合题意;
D、将t1℃时,MgCl2、KCl和MgSO4三种物质的饱和溶液分别升温至t2℃时,硫酸镁的溶解度减小,饱和溶液仍为饱和溶液,溶质质量分数变为t2℃时硫酸镁饱和溶液的溶质质量分数,氯化钾的溶解度增大,饱和溶液变为不饱和溶液,溶质质量分数不变,仍为t1℃时氯化钾饱和溶液的溶质质量分数,则所得KCl溶液和MgSO4溶液的溶质质量分数:KCl<MgSO4,说法错误,不符合题意。
故选:C。
2.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
【解析】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。
考点一 溶解度曲线的应用
【例1】如图是甲、乙两种固体物质(不含结晶水)的溶解度曲线,下列说法错误的是
A.a1℃时,甲、乙两物质的溶解度相同
B.a2℃时,150g甲的饱和溶液中含有50g甲
C.升高温度能使甲物质的不饱和溶液变为饱和溶液
D.若a1为20,则甲和乙均为易溶物质
【答案】C
【解析】A、由图可知,a1℃时,甲、乙溶解度曲线相交,则表示甲、乙两物质的溶解度相同,该选项说法正确;
B、由图可知,a2℃时,甲的溶解度为50g,则100g水中最多可溶解甲的质量为50g,150g甲的饱和溶液中含有50g甲,该选项说法正确;
C、由图可知,甲的溶解度随温度升高而增大,则升温能使甲物质的饱和溶液变为不饱和溶液,该选项说法错误;
D、若a1为20,此时甲、乙溶解度均大于10g,则甲和乙均为易溶物质,该选项说法正确。
故选C。
解题要点
本知识点主要考察溶解度曲线的应用,解题时应注意比较溶解度大小时,必须明确温度相同才能直接比较,不同温度时需按指定温度比较。此外,还要注意分析溶解度曲线图的含义。解题步骤可总结为:
1.先看横坐标(温度)、纵坐标(溶解度)。
2.确定物质类型(陡升、缓升、下降)。
3.明确问题(比较、转化、结晶、计算)。
4.注意特殊物质(如Ca(OH)₂)的反常规律。
【变式1-1】侯式制碱法开创了制碱工业的新纪元,其生产过程中得到的母液存在较多的氯化铵和少量的氯化钠。已知氯化钠和氯化铵的溶解度曲线如下图,下列说法正确的是
A. 氯化铵的溶解度大于氯化钠
B.
时,可以配制的溶液
C. 温度变化对NaCl溶解度没有影响
D. 通过降温可以将氯化铵从母液中结晶析出
【答案】D
【详解】A、没有指明具体温度,不能比较氯化铵、氯化钠的溶解度大小,说法错误,不符合题意;
B、由溶解度曲线图可知,40℃时氯化钠的溶解度小于40g,则40℃时氯化钠饱和溶液的溶质质量分数小于,故时,不能配制的溶液,说法错误,不符合题意;
C、由溶解度曲线图可知,氯化钠的溶解度受温度影响较小,不是没有影响,说法错误,不符合题意;
D、由溶解度曲线图可知,氯化铵的溶解度受温度影响较大,因此通过降温可以将氯化铵从母液中结晶析出,说法正确,符合题意。
故选:D。
考点二 溶质质量分数与溶解度的区别和联系
【例2】如图是甲、乙两种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,结合图示,下列说法正确的是
A.甲的溶解度大于乙的溶解度
B.乙中混有少量甲,用冷却热的饱和溶液的方法提纯甲
C.t1℃时,甲、乙饱和溶液中溶质的质量分数相等
D.t2℃时,甲、乙溶液中所含溶质的质量一定甲大于乙
【答案】C
【解析】A、比较溶解度需要指明温度,故选项错误;
B、如图所示,甲溶解度受温度影响大,乙的溶解度受温度影响小,因此乙中混有少量甲,由于甲很少量,则甲饱和后乙一定也饱和,则冷却结晶时都会析出则无法提纯甲,选项错误;
C、t1℃时,甲乙溶解度曲线交于一点说明此温度下,甲和乙溶解度相等,则甲、乙饱和溶液中溶质的质量分数相等,选项正确;
D、t2℃时,甲、乙溶解度比较虽然甲>乙,但未指明溶液质量以及是否饱和,因此无法比较溶液中所含溶质的质量,选项错误;
故选:C。
解题要点
本知识点主要考察溶质质量分数与溶解度的区别和联系,解题时应注意一看条件:是否指明“某温度”和“饱和”,是则关联溶解度(S)。二看问题:是求“溶解度”还是“溶质质量分数”;三看数据:给出的质量是“溶剂”质量还是“溶液”质量。确定好条件全面时,才可用公式进行计算。
【变式2-1】神奇的“风暴瓶”能“预报天气,冷暖先知”。制作“风暴瓶”溶液时主要用到、、水等,两者的溶解度曲线如图所示。乙、丙、丁是不同温度下结晶情况。下列说法正确的是
A.乙、丙、丁对应温度的大小关系是丁>乙>丙
B.℃时与两种饱和溶液溶质质量分数相等
C.℃时,饱和溶液的溶质质量分数为30%
D.℃时,将20g固体放入50g水中,充分溶解后得到溶液的质量为70g
【答案】B
【详解】A、由图可知,硝酸钾、氯化铵溶解度随温度升高而增大,由图可知,乙、丁中有固体析出,且丁中析出固体较多,则说明对应温度:丙>乙>丁,该选项说法不正确;
B、由图可知,t2℃时,硝酸钾和氯化铵的溶解度相同,而饱和溶液的溶质质量分数=,则两种饱和溶液的溶质质量分数相等,该选项说法正确;
C、t1℃时,硝酸钾的溶解度为30g,则KNO3饱和溶液的溶质质量分数为,该选项说法不正确;
D、t1℃时,50g水中最多可溶解的硝酸钾的质量为,将20g硝酸钾固体放入50g水中,充分溶解后只能得到溶液的质量为15g+50g=65g,该选项说法不正确。
故选B。
考点三 结晶的方法选择
【例3】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
【解析】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。
解题要点
本知识点主要考察结晶方法的选择和判断,判断结晶的方法:
1.若固体的溶解度随温度升高而明显增大,则可采用降低热饱和溶液温度的方法获得晶体(如硝酸钾);
2.若固体的溶解度受温度变化影响较小,则采用蒸发溶剂的方法得到晶体,如工业上利用海水晒盐得到粗盐。
【变式3-1】如图是甲、乙、丙三种物质(不含结晶水)的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.图中阴影部分(不包含曲线上的点)对应的甲溶液是饱和溶液
B.t3℃时,等质量的乙、丙饱和溶液降温到t1℃,溶剂的质量:乙<丙
C.t2℃时,甲、乙、丙饱和溶液,分别蒸发等质量的水,析出固体的质量:甲=丙>乙
D.甲中有少量的乙,最好通过蒸发结晶的方式提纯甲
【答案】C
【解析】A、据图可知,图中阴影部分(不包含曲线上的点)都在相应温度,甲物质曲线的下方,是甲的不饱和溶液,故说法错误;
B、t3℃时,溶解度丙=乙,等质量的乙、丙物质的饱和溶液,所含溶剂质量为丙=乙,降温到t1℃,丙物质不析出,乙物质析出,但溶剂的质量不变,所含溶剂质量为丙=乙,故说法错误;
C、t2℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度关系是甲=丙>乙,所以分别蒸发等质量的水,析出固体的质量:甲=丙>乙,故说法正确;
D、甲、乙物质的溶解度均随温度的升高而增大,甲溶解度受温度变化影响较大,乙溶解度受温度变化影响较小,所以甲溶液中混有少量的乙可用降温结晶的方式提纯甲,故说法错误。
故选C。
基础达标
1.宋代《开宝本草》记载,“(KNO3)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”,该制取KNO3的方法是( )
A.过滤 B.重结晶 C.蒸馏 D.升华
【答案】B
【解析】硝酸钾溶解度受温度的影响变化大,冬天温度低时结晶析出,将得到的晶体再溶于水,升高温度蒸发溶剂,得到高温下的硝酸钾饱和溶液,再降温,又从溶液中结晶析出,这种制取硝酸钾的方法就是重结晶法。
故选B。
2.下图为甲、乙两物质的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A.甲的溶解度大于乙的溶解度
B.t1℃时,甲、乙两物质饱和溶液中溶质的质量分数均为15%
C.t2℃时,将50克甲物质放入100克水中,得到溶液的质量为150克
D.使接近饱和的乙溶液转化为饱和溶液,可以采用蒸发溶剂的方法
【答案】D
【解析】A.比较溶解度时必须限制溶液的温度,否则不能进行比较,错误;
B.t1℃时,甲和乙的溶解度相等,均为15g,所以其质量分数为:,错误;
C.t2℃时,甲的溶解度为30g,将50克甲物质放入100克水中,只能溶解30g,得到溶液的质量为130g,错误;
D.通过蒸发溶剂的方法可以将乙的不饱和溶液变为饱和溶液,正确;
故选D。
3.(2025·山西运城·二模)“测土配方施肥”是科学施用配方肥料的农业技术,测定土壤中的氮元素含量时常用硫酸铜作催化剂。同学们在实验室中配制了少量硫酸铜溶液,下列有关分析正确的是
A.溶液中溶质的质量分数不变
B.烧杯中的溶液均为饱和溶液
C.玻璃棒搅拌可加快反应速率
D.测定中硫酸铜化学性质不变
【答案】D
【详解】A、20℃时硫酸铜溶解度为20.7g,向100g水中加30g硫酸铜不能全溶,升温到80℃,溶解度变为77g,未溶的硫酸铜溶解,溶质质量增加,溶剂质量不变,根据,溶质质量分数变大,该选项错误。
B、20℃时溶液饱和,有未溶硫酸铜;80℃时硫酸铜溶解度77g,100g水最多溶77g硫酸铜,此时加入30g硫酸铜能全溶,且未达饱和,该选项错误;
C、玻璃棒搅拌是加速溶解,此过程无化学反应,不存在加快反应速率一说,该选项错误;
D、测定土壤氮元素含量时硫酸铜作催化剂,催化剂在反应前后化学性质不变,该选项正确。
故选D。
4.(24-25九年级下·湖北孝感·期中)我国某盐湖地区有“夏天晒盐,冬天捞碱”的说法,这里的“盐”是指NaCl,“碱”是指。、的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.碳酸钠的溶解度随温度的升高而增大 B.NaCl的溶解度大于
C.“晒盐”和“捞碱”的结晶原理相同 D.“晒盐”“捞碱”均表明溶解度与温度相关
【答案】D
【详解】A、由溶解度曲线可知,碳酸钠的溶解度随温度的升高而先增大后减小,故说法错误;
B、由溶解度曲线可知,温度约小于30℃时,氯化钠溶解度比碳酸钠溶解度大,约大于30℃时,氯化钠溶解度比碳酸钠溶解度小,比较溶解度大小必须有温度的限制,故说法错误;
C、夏天晒盐是利用光能和风能将海水中的水蒸发,氯化钠达到饱和后析出,采用蒸发温结晶的方法;冬天捞碱是因为碳酸钠溶解度受温度影响较大,溶解度随温度的降低下降较大,冬天温度较低,碳酸钠溶解度较低,盐湖中碳酸钠达到饱和后温度继续下降,碳酸钠溶解度继续降低,则部分碳酸钠会结晶析出,所以冬天捞碱是采用降温结晶的方法,故说法错误;
D、“晒盐”是采用蒸发结晶的方法;“捞碱”是采用降温结晶的方法,均表明溶解度与温度相关,故说法正确。
故选D。
5.(2025·黑龙江大庆·一模)《本草纲目》记载:“火药乃焰硝、硫黄、杉木炭所合……”焰硝经处理可得到含少量NaCl的溶液,将其蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,最终得到较纯净的固体。和NaCl的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.的溶解度小于的溶解度
B.“蒸发浓缩”是为了获得较高温度下的饱和溶液
C.的溶解度随温度降低大幅减小,所以“冷却结晶”时无法析出晶体
D.所得滤液中的溶质不可能含有
【答案】B
【详解】A、在比较物质的溶解度时,需要指明温度,温度不能确定,溶解度也不能确定,故说法错误;
B、“蒸发浓缩”是为了获得较高温度下硝酸钾的饱和溶液,故说法正确;
C、据图可知,KNO3的溶解度随温度降低大幅减小,所以“冷却结晶”时析出KNO3晶体,故说法错误;
D、“过滤”所得滤液中的溶质含有氯化钠和硝酸钾,故说法错误。
故选B。
6.(2025·广东·模拟预测)红色经典影片《闪闪的红星》中有一段儿童团员潘冬子给红军送食盐的故事。为躲过敌人的盘查,潘冬子将食盐全部溶成盐水,再浸在棉袄中带上山上。如图是氯化钠的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.配制100g0.9%的氯化钠溶液,需要水的质量为100g
B.10℃时,50g水中加入18g氯化钠,得到的溶液质量为68g
C.可采用降温结晶的方法将盐水制成盐
D.可采用升高温度的方法加快食盐溶解速率
【答案】D
【详解】A、配制100g 0.9%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为:,则需要水的质量为:100g-0.9g=99.1g,不符合题意;
B、由图可知,10℃时,氯化钠的溶解度为35.8g,即该温度下,100g水中最多可溶解35.8g氯化钠,则该温度下,50g水中加入18g氯化钠,只能溶解17.9g,所得溶液的质量为:50g+17.9g=67.9g,不符合题意;
C、由图可知,氯化钠的溶解度受温度影响不大,故可采用蒸发结晶的方法将盐水制成盐,不符合题意;
D、升高温度可加快微粒的运动速率,增大食盐与水的接触机会,加快食盐的溶解速率,符合题意。
故选D。
7.“果蔬洗盐”是一种果蔬清洁剂,其部分标签和主要成分的溶解度曲线如下所示。下列说法正确的是( )
A.氯化钠、碳酸氢钠属于易溶物质
B.饱和的Na2CO3溶液从40℃降温到20℃,有晶体析出
C.按标签中的配方配制溶液时,形成NaCl的饱和溶液
D.20℃时,NaHCO3饱和溶液的溶质质量分数为9.6%
【答案】B
【解析】A、20℃时,氯化钠的溶解度均大于10g,属于易溶物质,但碳酸氢钠的溶解度小于10g,属于可溶物质,该选项说法不正确;
B、将饱和碳酸钠溶液从40℃降温至20℃,溶解度减小,则溶液中有晶体析出,该选项说法正确;
C、20℃时,氯化钠的溶解度为36g,即100g水中最多溶解36g氯化钠,则取15g“果蔬洗盐”放入1kg20℃的水中,形成的溶液是NaCl的不饱和溶液,该选项说法不正确;
D、20℃,碳酸氢钠的溶解度为9.6g,则碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数为,该选项说法不正确。
故选B。
8.如图是和的溶解度曲线,下列叙述正确的是( )
A.时的溶解度是40
B.时,饱和溶液中溶质的质量分数是60%
C.可以采用降温结晶的方法除去氯化铵中的少量硝酸钾
D.时,等质量的硝酸钾和氯化铵的饱和溶液,分别降温到,所得溶液中溶质的质量关系为:硝酸钾<氯化铵
【答案】D
【解析】A、由图可知,t1℃时,氯化铵的溶解度为40g,该选项叙述不正确;
B、t2℃,硝酸钾的溶解度为60g,则饱和溶液的溶质质量分数为,该选项叙述不正确;
C、由图可知,氯化铵的溶解度受温度影响比较小,则可采用蒸发结晶的方法除去氯化铵中的少量硝酸钾,该选项叙述不正确;
D、将等质量的硝酸钾和氯化铵的饱和溶液从t2℃降温至t1℃,溶液仍为饱和溶液,且降温过程中,硝酸钾中析出晶体较多,t1℃时,氯化铵和硝酸钾的溶解度相同,溶液质量:氯化铵>硝酸钾,则所得溶液中溶质质量分数:氯化铵>硝酸钾,该选项叙述正确。
故选D。
9.如图是a、b两种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A.b的溶解度大于a的溶解度
B.t1℃时,等质量的a、b溶液中含有溶质的质量相等
C.b中混有少量a,可用蒸发溶剂的方法提纯b
D.a、b两种物质的饱和溶液从t2℃降温到t1℃时,所得a、b两种物质溶液的溶质质量分数相等
【答案】D
【解析】A、比较物质的溶解度大小,需要指明温度,故A说法错误;
B、t1℃时,ab两种物质的溶解度相同,则等质量的a、b饱和溶液中含有溶质的质量相等,选项中没有指明溶液是否饱和,故B说法错误;
C、ab的溶解度均随温度升高而增大,b的溶解度受温度变化影响较大,a的溶解度受温度变化影响较小,则b中混有少量a,可用降温结晶的方法提纯b,故C说法错误;
D、ab的溶解度均随温度升高而增大,a、b两种物质的饱和溶液从t2℃降温到t1℃时,a、b的溶解度均变小,均会析出晶体,变为t1℃下的饱和溶液,而t1℃a、b的溶解度相等,则所得a、b两种物质溶液的溶质质量分数相等,故D说法正确;
故选:D。
10.甲、乙两种固体(均不含结晶水)的溶解度曲线如图所示。下列说法中正确的是( )
A.甲的溶解度比乙大
B.甲中混有少量乙,可采取降温结晶的方法提纯乙
C.40℃时, 甲的溶解度为30
D.20℃时,甲的饱和溶液和乙的饱和溶液的溶质质量分数相等
【答案】D
【解析】A、没有指明温度,不能比较物质的溶解度大小,故错误;
B、甲、乙溶解度均随温度的升高而升高,甲的溶解度随温度变化较大,乙的溶解度随温度变化较小。所以甲中混有少量乙时,可采取降温结晶的方法提纯甲,故错误;
C、由图可知,40℃时甲和乙的溶解度均为30g,溶解度单位是g,故错误;
D、饱和溶液的溶质质量分数=,20℃时,甲和乙的溶解度均为15g,二者饱和溶液中溶质的质量分数相等,故正确;
故选D。
11.(2025·江苏常州·中考真题)西瓜霜是一些家庭的常备药物。兴趣小组对西瓜霜进行了项目式学科实践研究。
(1)西瓜富含的营养物质主要有水、维生素、 等。
(2)取新鲜西瓜,沿蒂头切一厚片作顶盖,挖出部分瓜瓤,将剩余部分称重,按一定比例称取芒硝(硫酸钠晶体)填入瓜内,盖上顶盖,密封后置于通风处,半月后瓜皮外出现的白色粉末即为西瓜霜。西瓜霜在瓜皮表面析出属于 结晶。该古法炮制过程可以富集西瓜中的锌元素促进口腔溃疡的愈合,锌元素属于人体必须的 元素(选填“常量”或“微量”)。
(3)山西某盐湖中含有较多的氯化钠和硫酸钠。古人常用“滩田法”制取芒硝,其制取流程如下,如图是两种盐的溶解度曲线。“滩田法”中芒硝是在 (选填“夏天”或“冬天”)产出。
(4)同学们依据西瓜霜古法炮制原理,设计如图制作流程,流程中溶解芒硝宜选用的是 (选填“冰水”、“温水”或“沸水”)。相比于古法炮制西瓜霜,此流程的优点是 。
【答案】(1)糖类
(2) 蒸发 微量
(3)冬天
(4) 温水 适合大量快速生产
【详解】(1)六大营养物质分别有糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐、水。
西瓜富含的营养物质主要有水、维生素、糖类等。
(2)西瓜霜在瓜皮表面析出是由于水分蒸发,溶质从溶液中析出形成晶体,属于蒸发结晶。
锌元素是人体必需的微量元素,参与多种酶的活性和蛋白质合成,对促进伤口愈合有重要作用。因此,锌元素属于人体必需的微量元素。
(3)根据溶解度曲线图,硫酸钠(芒硝)的溶解度随温度变化较大,且在较高温度下溶解度较高,而在较低温度下溶解度较低。因此,夏季高温时,盐湖水蒸发浓缩,硫酸钠溶解度较高,不会大量析出;冬季低温时,硫酸钠溶解度降低,容易从溶液中析出,而氯化钠溶解度变化不大。所以“滩田法” 中芒硝是在冬天产出。
(4)根据溶解度曲线图,硫酸钠(芒硝)的溶解度在20℃~40℃时溶解度最大,所以使用温水可以提高芒硝的溶解度,加快溶解速度,提高溶解效率。
古法炮制需要将西瓜密封放置半月,耗时较长,且产量较低。
现代流程通过浓缩、结晶、过滤等步骤,操作简单,生产周期短,适合大量快速生产,提高生产效率。
12.(2025·海南儋州·三模)在春秋时期人们已采用日照晒盐法制盐。其中,山西运城盐湖地区的“垦畦浇晒法”和儋州峨蔓盐丁村的“砚式盐槽晒盐”历史悠久,至今仍在沿用。
(1)下面是“垦畦浇晒法”的工序流程图和氯化钠、硫酸钠的溶解度曲线图,请回答下列问题。
①A点的含义是 。
②下列说法中,正确的是 。
A.集卤蒸发是将卤水转化为接近氯化钠饱和溶液的过程。在这个过程中溶质质量分数逐渐减小
B.硝板是由硫酸钠等盐结晶而成,呈现蜂窝状空隙,卤水流过可除去水中部分杂质,“过箩”与化学实验中过滤操作的目的一致
C.“过箩”后的卤水进入储水池中,卤水成分基本不变
③城盐池素有“夏产盐冬产硝”的说法,“冬产硝”(主要成分为Na2SO4)的原因是 。
(2)峨蔓盐丁村盐工晒盐时常用一种黄鱼茨的植物粗略判断卤水的浓度。经测定,20℃时,50g卤水中含有10gNaCl,则该卤水属于 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
【答案】(1) 40℃时,硝酸钠的溶解度是48.4g BC 硫酸钠的溶解度受温度影响较大,冬天温度低,硫酸钠的溶解度相对较小,硫酸钠会大量结晶析出,因此“冬产硝”
(2)不饱和
【详解】(1)①在溶解度曲线图中,曲线上的点表示该物质在对应温度下的溶解度。故A点的含义是40℃时硫酸钠的溶解度是48.4g;
②A、集卤蒸发是将卤水转化为接近氯化钠饱和溶液的过程。在这个过程中,随着水分的蒸发,溶质质量不变,溶剂质量减小,溶质质量分数逐渐增大,而不是减小,所以A选项错误;
B、“过萝”除杂是让盐湖水通过带小孔的硝板,泥沙等固体杂质被阻拦,与化学实验中过滤操作的目的一致,所以B选项正确;
C、“过箩”后的卤水进入储水池这一过程,卤水成分不会发生变化,所以C选项正确。
故选BC;
③从溶解度曲线图可以看出,硫酸钠的溶解度受温度影响较大而氯化钠的溶解度受温度影响较小。冬季温度较低,硫酸钠的溶解度相对较小,而氯化钠的溶解度变化不明显。所以当温度降低时,硫酸钠会大量结晶析出,而氯化钠仍以溶液形式存在,因此“冬产硝”;
(2)已知20℃时,50g卤水中含有10gNaCl,溶质质量分数为:,20℃时,氯化钠的溶解度为36g,则20℃时,氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为:,故该卤水属于不饱和溶液。
13.(2025·云南昆明·模拟预测)中国的“垦畦浇晒法”制盐工艺有着约1300年历史,这一生产方式领先世界海盐生产技术980余年。
(1)宋代以前生产海盐多用煮盐法,到了清末各海盐产区大都改用晒盐法。煮盐法的优点是不受环境天气限制;相对煮盐法,晒盐法的优点是 (写出一点即可)。
(2)制盐的卤水中两种主要成分的溶解度如下图所示:
①在时,50g水中最多能溶解的氯化钠质量为 g。
②将分离氯化钠固体后得到的母液从降温至的过程中,结晶析出的物质主要是 (填化学式)。
③分别将时质量相等的NaCl饱和溶液和饱和溶液降温至,下列说法正确的是 (填序号)。
A.降温后所得溶液的溶质质量分数:NaCl溶液溶液
B.降温后所得溶液的质量:NaCl溶液溶液
C.降温后所得溶液的溶剂质量:NaCl溶液溶液
(3)若要配制500g溶质质量分数为的氯化钠溶液用于农业选种,需要氯化钠的质量为 g。
【答案】(1)节约燃料、操作简便、环保等(合理即可)
(2) 17.9 A
(3)80
【详解】(1)煮盐法需要消耗燃料(如木柴等)来加热,而晒盐法是利用日光和风力使水分蒸发来制盐,相对煮盐法,晒盐法的优点是节约燃料、操作简便、环保等(合理即可) 。
(2)①由图可知,10∘C时氯化钠的溶解度是35.8g,即100g水中最多溶解35.8g氯化钠。那么50g水中最多能溶解的氯化钠质量为×50g=17.9g。
②从溶解度曲线看,硫酸钠的溶解度受温度影响较大(0∘C~40∘C),氯化钠溶解度受温度影响较小。分离氯化钠固体后的母液中主要含有氯化钠和硫酸钠等。从40∘C降温至0∘C,硫酸钠溶解度大幅降低,会大量结晶析出;氯化钠溶解度变化小,基本不析出。所以结晶析出的物质主要是。
③A、40∘C时NaCl和Na2SO4溶解度不同,40∘C时质量相等的NaCl饱和溶液和Na2SO4饱和溶液,降温至28∘C时,二者溶解度相等;对于饱和溶液,溶质质量分数=,因为28∘C时二者溶解度相等,所以降温后所得溶液的溶质质量分数:NaCl溶液溶液,A 正确 。
B、0∘C~40∘C范围,硫酸钠溶解度随温度降低变化大,降温时会析出较多晶体,溶液质量减小得多;氯化钠溶解度随温度变化小,析出晶体少,溶液质量减小得少;所以降温后所得溶液的质量:NaCl溶液溶液,B 错误 。
C、40∘C时硫酸钠溶解度大于氯化钠,所以等质量饱和溶液中,硫酸钠溶液溶剂质量小,降温过程溶剂质量不变,所以降温后所得溶液的溶剂质量:NaCl溶液 Na2SO4溶液,C 错误 。
故选 A。
(3)溶液配制中,溶质质量=溶液质量×溶质质量分数。要配制500g溶质质量分数为16%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为500g×16%=80g 。
14.(2025·福建泉州·模拟预测)《天工开物•甘嗜》中记载:凡甘蔗有二种,产繁闽、广间……凡荻蔗造糖,有凝冰(冰糖)、白霜(白糖)、红砂(红糖)三品。
(1)红砂
初步提纯的糖因含有甘蔗皮中的钙和铁呈现红褐色。这里的钙和铁指的是 (填“元素”“分子”或“单质”);喝红糖水能补铁,缺铁会引起 (填“贫血”“坏血病”或“骨质疏松”)。
(2)白霜
将红糖提纯、脱色变成白糖。现代工业生产白糖时,亚硫酸钠()是常用的一种辅助材料,易转化为硫酸钠。蔗糖和硫酸钠的溶解度曲线如下图所示。
①时,溶解度较大的是 。
②将的硫酸钠饱和溶液升温到,观察到的现象是 。
③除去蔗糖溶液中的少量硫酸钠,采用降温结晶的原因是 。
④蔗糖结晶析出后,再过滤、洗涤、烘干。洗涤时,用 冲洗,能减少蔗糖晶体的损失又可除去表面的硫酸钠。
(3)凝冰
将热的蔗糖饱和溶液缓缓倒入挂有细棉线的桶中,缓慢冷却结晶,能形成大块的冰糖。时,将465.1g的饱和蔗糖溶液冷却到时,析出蔗糖的质量为 g。
【答案】(1) 元素 贫血
(2) 蔗糖 有晶体析出 蔗糖的溶解度随温度降低显著减小,硫酸钠的溶解度随温度降低变化不大 饱和蔗糖溶液
(3)161.2
【详解】(1)这里的钙和铁不是以分子、单质形式存在,而是强调其在物质中的宏观组成,指的是元素;
铁是合成血红蛋白的重要元素,缺铁会引起贫血。
(2)①由溶解度曲线可知,40℃时蔗糖溶解度大于硫酸钠溶解度,所以溶解度较大的是蔗糖。
②40℃到80℃,硫酸钠溶解度减小,将40℃的硫酸钠饱和溶液升温到80℃,会有晶体析出。
③蔗糖溶解度受温度影响大,硫酸钠溶解度受温度影响小,降温结晶时,蔗糖大量结晶析出,硫酸钠基本不析出,从而可除去蔗糖溶液中少量硫酸钠。
④饱和蔗糖溶液不能继续溶解蔗糖,但能溶解硫酸钠,用饱和蔗糖溶液冲洗,既不会溶解蔗糖晶体,又能除去表面硫酸钠。
(3)80℃时蔗糖溶解度为365.1g,即80℃时100g水中最多溶解365.1g蔗糖,此时465.1g饱和蔗糖溶液中溶剂水质量为100g,溶质蔗糖质量为365.1g。20℃时蔗糖溶解度为203.9g,即20℃时100g水中最多溶解203.9g蔗糖,所以析出蔗糖质量为。
15.(2025·广西柳州·三模)小柳和同学们经过调查发现:市场销售的食用盐多为矿盐、海盐和湖盐,他们分别对食用盐的生产及深加工进行了较为深入地了解与探索。
I古法制盐的方法
(1)《水经注》中描述,“入汤口四十三里,有石,煮以为盐,石大者如升,小者如拳,煮之,水竭盐成”,其中“煮之,水竭盐成”的“煮”与化学实验中的 操作原理相同。
II海水晒盐的生产过程大致如下图
(2)海水晒盐生产出来的粗盐属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(3)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.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增大、海水的质量逐渐减小
C.在结晶池中,海水中氯化钠的质量分数逐渐减小
III盐湖制盐的方法
我国北方盐湖地区有“夏天晒盐,冬天捞碱”的说法,这里的“盐”是指NaCl,“碱”是指。请根据的溶解度曲线回答下列问题。
(4)夏天晒“盐”,冬天捞“碱”,主要是利用“盐”和“碱”的 不同这一性质。
(5)冬天捞“碱”后湖水中一定含有的溶质是 (填化学式)。
IV食盐的深加工
(6)食盐的用途很多,工业上用电解饱和食盐水的方法可制取氢氧化钠,同时还生成两种气体单质,写出此反应的化学方程式 。
【答案】(1)蒸发
(2)混合物
(3)A
(4)溶解度受温度影响大小(或溶解度)
(5)
(6)
【详解】(1)“煮之,水竭盐成” 是蒸发水分,与蒸发操作原理相同。
(2)粗盐含多种杂质,属于混合物。
(3)A、储水池中海水成分不变,正确;
B、蒸发池中海水中氯化钠质量不变(未结晶 ),错误;
C、结晶池中是达到饱和溶液,氯化钠结晶析出后的溶液,是该温度下饱和溶液,溶质质量分数不变,错误。
选A 。
(4)夏天晒盐(NaCl )、冬天捞碱(Na2CO3),利用溶解度受温度影响 不同(NaCl溶解度受温度影响小,Na2CO3受温度影响大)。
(5)冬天捞碱后,湖水中一定含NaCl(NaCl溶解度受温度影响小,不会全部析出 );还含未析出的Na2CO3,降温结晶析出碳酸钠晶体后的溶液,是该温度下饱和溶液;
(6)电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,方程式:。
16.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)同学们通过调查实践活动,深刻理解了海洋资源对人类社会生产、生活的意义。
(1)海洋中物种丰富。鱼类富含的营养素是 。
(2)图1膜分离技术能使海水淡化,此过程是 变化。目前我国正在研究核能将海水淡化,核能电池储电具有安全、高效的优点。
(3)海盐场,阳光强烈,日照平均7小时以上、请结合图2分析:海水晒盐利用的结晶方法是 (填字母:A.蒸发溶剂B.冷却热饱和溶液)。晒盐时不能将水全部蒸干,目的是保证大量的NaCl析出,MgCl2、MgSO4基本 (填字母:A.析出B.不析出),海洋还可以将CO2封存于海底深处,目前对CO2的封存、捕集和利用技术,可有效缓解 问题。
【答案】(1)蛋白质
(2)物理
(3) A B 温室效应增强或者全球气候变暖
【详解】(1)动物肌肉、皮肤、毛发等富含蛋白质,故鱼类富含的营养素是蛋白质;
(2)给右侧海水加压,海水中的水分子就会通过淡化膜而进入到左边,此过程中没有新物质产生,是物理变化
(3)海水晒盐是利用风吹日晒蒸发水分,从而得到粗盐,故利用的结晶方法是:蒸发溶剂结晶;氯化镁和硫酸镁的溶解度随温度的升高而增加,温度较高时,氯化镁、硫酸镁的溶解度较大,故MgCl2、MgSO4等物质基本不析出;海洋吸收空气中的二氧化碳,目前对CO2的封存、捕集和利用技术,可以减少二氧化碳的含量,有效缓解温室效应加剧。
17.(2025·江苏扬州·二模)研学小组参观了仪征江上盐都盐运文化展示馆,以“盐”为主题进行相关探究。
Ⅰ.用盐
(1)食盐中添加碘酸钾,可预防 (填字母)。
A.骨质疏松 B.贫血病 C.甲状腺疾病
(2)NaCl常用作融雪盐,因为盐水的凝固点比水 (填“高”或“低”)。
(3)工业上电解饱和NaCl溶液,可获得烧碱、H2和Cl2,该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.制盐
(4)古代“布灰种盐”的过程为“烧草为灰,布在滩场,以海水渍之,侯晒结浮白,扫而复淋”。
①“晒结浮白”跟实验室中的 结晶原理相似。
②经过多次“扫而复淋”,提高卤水浓度获得“上等卤水”(氯化钠的质量分数为15%)。用获得的“上等卤水”而不直接用海水煎炼海盐的可能原因是 。
③下表数据是NaCl和MgCl2在不同温度时的溶解度。
温度/℃
20
60
100
溶解度/g
NaCl
36.0
37.3
39.8
MgCl2
54.8
61.3
73.0
将“上等卤水”在100℃恒温蒸发至恰好饱和,所得溶液中含NaCl 39.8 g,MgCl2 7.3 g。将此溶液降温至20℃,有 g NaCl析出。此时, (填“有”或“没有”)MgCl2析出。
(5)除去海盐中的MgCl2和CaCl2,常用下面两种方法。
①物理方法:为了不损失海盐中的NaCl,可用“花水”冲洗,则“花水”为NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②化学方法:加水溶解→加过量试剂X→加过量试剂Y→过滤→加适量盐酸,以下试剂X、Y分别是 (填字母)。
A.KOH 、Na2CO3 B.Na2CO3 、Ca(OH)2 C.Ca(OH)2 、Na2CO3
【答案】(1)C
(2)低
(3)
(4) 蒸发 生产等量的海盐,用“上等卤水”更节约能源 3.8 没有
(5) 饱和 C
【详解】(1)碘是甲状腺激素的重要成分,缺碘会导致甲状腺肿大等疾病,碘酸钾补充碘元素,预防甲状腺疾病,故选C;
(2)盐溶解于水形成溶液,其凝固点比纯水低,因此融雪盐能加速雪融化;
(3)工业上电解饱和NaCl溶液生成烧碱、H2和Cl2,该反应的化学方程式为:;
(4)① “晒结浮白”是指海水浸渍的草灰经日晒后出现白色海盐颗粒的过程,该过程和实验操作蒸发结晶的原理相似;
② 海水中氯化钠的浓度较低,生产等量的海盐,消耗的燃料比用“上等卤水”消耗的燃料更多,所以用获得的“上等卤水”而不直接用海水煎炼海盐;
③ 20℃时,氯化钠的溶解度为36.0g,所以会有39.8g-36.0g=3.8g氯化钠析出;该温度下,氯化镁的溶解度为54.8g,此时得到的溶液中氯化镁未达到饱和状态,所以没有氯化镁析出;
(5)① 用“花水”冲洗海盐,既可除去表面MgCl2和CaCl2杂质,又不损失海盐中的NaCl,则“花水”应当是饱和NaCl溶液;
② 除去MgCl2和CaCl2杂质的操作步骤依次为:加水溶解→加过量试剂X→加过量试剂Y→过滤→加适量盐酸,以下试剂XY组合选用合理的是氢氧化钙与氯化镁生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,生成的氯化钙与原杂质氯化钙以及剩余的氢氧化钙都可以被后加入的碳酸钠除去(碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和氢氧化钙反应产生碳酸钙和氢氧化钠);过滤后,盐酸可以除去过量的碳酸钠(碳酸钠和盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳)、产生的氢氧化钠(氢氧化钠和盐酸反应产生氯化钠和水),故选C。
18.(2025·四川资阳·二模)KCl和 KNO₃的溶解度表及溶解度曲线如图。下列说法正确的是
温度/℃
10
20
30
40
50
溶解度 S/g
KCl
31.0
34.0
37.0
40.0
42.6
KNO₃
21.9
31.6
45.8
63.9
85.5
(1)曲线甲表示的物质是 (填“KCl”或
(2)T₂的温度应介于___________之间。
A.10—20℃ B.20—30℃ C.30—40℃ D.40—50℃
(3)甲中混有少量乙,要得到较纯净的甲,应采用的结晶方法是 。
(4)下列有关两种物质的说法不正确的是___________
A.将T₂℃时甲、乙的饱和溶液分别降温到T₁℃, 甲析出晶体的质量一定大于乙
B.将T₁℃时甲的饱和溶液升温到 T₂℃,所得溶液的溶质质量分数变大
C.T₁℃时,使等质量的甲、乙物质恰好完全溶解,所得溶液质量乙比甲大
D.T₂℃时, 甲、乙的溶液的溶质质量分数一定相等
【答案】(1)
(2)B
(3)降温结晶/冷却热饱和溶液
(4)ABCD
【详解】(1)由表格数据可知,氯化钾、硝酸钾的溶解度均随温度升高而增大,其中氯化钾的溶解度受温度影响较小,硝酸钾的溶解度受温度影响较大,因此曲线甲表示的物质是;
(2)由第(1)小问分析可知,曲线甲表示的物质是,则曲线乙表示的物质是KCl,℃时甲、乙的溶解度相等,由表格数据可知,20℃时氯化钾的溶解度比硝酸钾大,30℃时硝酸钾的溶解度比氯化钾大,则的温度应介于20~30℃之间,故选:B;
(3)由溶解度曲线图可知,甲、乙的溶解度均随温度升高而增大,其中甲的溶解度受温度影响较大,乙的溶解度受温度影响较小,因此甲中混有少量乙,要得到较纯净的甲,应采用的结晶方法是降温结晶;
(4)A、将℃时甲、乙的饱和溶液分别降温到℃,甲、乙的溶解度均减小,均有固体析出,由于不明确饱和溶液的质量,所以无法比较析出晶体的质量大小,说法错误,符合题意;
B、将℃时甲的饱和溶液升温到℃,甲的溶解度增大,饱和溶液变为不饱和溶液,溶质质量分数不变,说法错误,符合题意;
C、由溶解度曲线图可知,℃时乙的溶解度比甲大,则℃时,使等质量的甲、乙物质恰好完全溶解,所得溶液质量甲比乙大,说法错误,符合题意;
D、由溶解度曲线图可知,℃时甲、乙的溶解度相等,则℃时甲、乙饱和溶液的溶质质量分数一定相等,说法错误,符合题意。
故选:ABCD。
19.(2025·河北邢台·模拟预测)神奇的“风暴瓶”能“预报天气,冷暖先知”。风暴瓶中的结晶变化可以预示天气的变化。制作“风暴瓶”(图1)用到以下物质:樟脑、酒精、、、水等。
(1)将饱和的樟脑酒精溶液滴入水中,出现明显浑浊,说明樟脑在水中的溶解能力 (填“>”“<”或“=”)其在酒精中的溶解能力。
(2)如图2为和的溶解度曲线。将℃时等质量的和的饱和溶液分别降温到℃,所得溶液中的溶质质量大小关系为 (填“>”“<”或“=”)。
(3)图1风暴瓶中出现大量晶体,利用的结晶方法是 。
(4)已知X是或中的一种,晓丽同学对该物质进行了如图3所示实验,据图回答问题。X是 (填物质名称),使②和③中的溶液分别达到饱和状态,还需要加入X的质量② ③(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)<
(2)=
(3)降温结晶
(4) 硝酸钾 <
【详解】(1)将樟脑的酒精饱和溶液滴入水中,出现了明显的浑浊,说明樟脑在水中的溶解能力弱于其在酒精中的溶解能力;
(2)将t3℃时等质量的 KNO3、NH4Cl两种物质的饱和溶液分别降温到t2℃,降温后,硝酸钾和氯化铵的溶解度均减小,均有溶质析出,均是饱和溶液,t2℃时,硝酸钾和氯化铵的溶解度相等,则该温度下,硝酸钾和氯化铵饱和溶液的溶质质量分数相等,所以所得溶液中的溶质质量分数大小关系为:KNO3=NH4Cl;
(3)图1风暴瓶中出现大量晶体,说明樟脑在酒精中的溶解度随温度升高而增大,所以可以利用降温结晶法结晶;
(4)在烧杯③中溶剂是100g水,溶解了溶质55g,说明了③烧杯中物质在t3℃时,溶解度大于50g,所以X是KNO3,t1℃时,硝酸钾的溶解度是30g,所以说200g水中最多溶解60g,所以②中的溶液达到饱和状态还需加入5g硝酸钾;t3℃时,硝酸钾的溶解度是80g,所以③中的溶液达到饱和状态还需加硝酸钾:80g-55g=25g。
综合应用
20.(2025·贵州贵阳·二模)海洋是巨大的资源宝库,开发前景十分远大。
(1)海水淡化。采用如图1所示的膜分离法淡化海水,水分子可以通过淡化膜进入左侧的淡水池,从而得到淡水。该方法是 变化(填“物理”或“化学”),加压后右侧海水中的溶质质量 (填“增大”或“减小”或“不变”)
(2)海水制盐。海水制得粗盐通常含可溶性杂质等,溶解度曲线如图2。
①某海域海水中含有3.5%的氯化钠,计算1000kg海水中氯化钠的质量是 kg。
②从海水中提取氯化钠的结晶方法是 。
③分别将三种物质的饱和溶液降温到30℃,所得溶液溶质质量分数由大到小的顺序是 。
④古人常采用“淋盐沥水”。即用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐的方法来除去氯化镁、硫酸镁等杂质,是因为 。
(3)将盐池内清水(含有等)引入旁边耕成畦垄的地里。“待夏秋之交,南风(热风)大起,则一宵(一夜)结成,名曰颗盐(粗盐)。”若盐析出时刮东北风(冷风),则味苦(含硫酸镁)色恶,不堪食用。请根据溶解度曲线,解释刮南风(热风)时盐析出及刮东北风(冷风)时析出盐味苦的原因 。
【答案】(1) 物理 不变
(2) 35 蒸发结晶 饱和氯化钠溶液不能继续溶解氯化钠,却能继续溶解氯化镁、硫酸镁
(3)氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,刮南风时水蒸发加快,氯化钠结晶析出;硫酸镁的溶解度受温度变化影响较大,且在范围内溶解度随温度降低而减小,刮东北风时温度迅速降低,硫酸镁结晶析出因此盐味苦
【详解】(1)膜分离法淡化海水,水分子可以通过淡化膜进入左侧的淡水池,从而得到淡水,过程中没有新物质生产,属于物理变化;加压后右侧海水中的淡水到左侧,右侧只是淡水变少,溶质不变;
(2)①某海域海水中含有3.5%的氯化钠,1000kg海水中氯化钠的质量为:1000kg×3.5%=35kg;
②氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,从海水中提取氯化钠的结晶方法是蒸发结晶;
③将60℃时三种物质的饱和溶液降温到30℃,溶解度减小,都析出固体,仍然都是饱和溶液,30℃时氯化镁的溶解度大于硫酸镁,硫酸镁的溶解度大于氯化钠,所得溶液溶质的质量分数由大到小的顺序是;
④古人常采用“淋盐沥水”。即用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐的方法来除去氯化镁、硫酸镁等杂质,是因为饱和氯化钠溶液不能继续溶解氯化钠,却能继续溶解氯化镁、硫酸镁;
(3)氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,刮南风时水蒸发加快,氯化钠结晶析出;硫酸镁的溶解度受温度变化影响较大,且在范围内溶解度随温度降低而减小,刮东北风时温度迅速降低,硫酸镁结晶析出因此盐味苦。
21.(2025·重庆垫江·模拟预测)“硝土”中除了土壤,主要成分是硝酸钾,还含有少量的氯化钠。为得到纯度较高的硝酸钾,提纯的主要步骤以及氯化钠与硝酸钾的溶解度曲线如下图所示。
(1)A、B、C三个烧杯内的溶液肯定是硝酸钾的饱和溶液的是 (填序号)。
(2)烧杯C的上层溶液中的溶质有 (填化学式)。从B到C析出大量晶体,是因为硝酸钾的溶解度随温度的变化 (填“较大”或“较小”),低温下硝酸钾的溶解度又很小。
(3)利用结晶提纯得到的硝酸钾固体11g配制60℃时的恰好饱和溶液,需要水的质量为 g。若保持溶液的溶质质量分数不变,将该溶液变为不饱和溶液的方法是 。
【答案】(1)BC
(2) KNO3、NaCl 较大
(3) 10 升温
【详解】(1)A、B、C三个烧杯内的溶液肯定是硝酸钾的饱和溶液的是B、C,因为两个烧杯中的溶液均有不能继续溶解的硝酸钾晶体存在;
(2)烧杯C的上层溶液是硝酸钾的饱和溶液,溶液中还含有氯化钠,溶液中溶质有硝酸钾、氯化钠,化学式为:KNO3、NaCl;
从B到C析出大量晶体,是因为硝酸钾的溶解度随温度变化较大,低温下硝酸钾溶解度又很小;
(3)60℃时,硝酸钾的溶解度是110g,溶解11g硝酸钾需要水的质量为:;
硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,若要将硝酸钾的饱和溶液变为不饱和溶液,可采取加水或升温的方法,加水溶质的质量分数减小,所以要在保持溶液的溶质质量分数不变的前提下,应该采取升温的方法。
拓展培优
22.(2025·江苏南京·模拟预测)神奇的“风暴瓶”能“预报天气,冷暖先知”。制作“风暴瓶”用到以下物质:樟脑、酒精、KNO3、NH4Cl、水等。
(1)将樟脑的酒精饱和溶液滴入水中,出现了明显的浑浊,说明樟脑在水中的溶解能力 (选填“强于”或“弱于”)其在酒精中的溶解能力。把樟脑的酒精饱和溶液降温也出现了晶体。除上述方法外, 也能使樟脑从溶液中结晶。
(2)如图甲为KNO3和NH4Cl的溶解度曲线。t3℃将50gKNO3固体放入50g水中,充分溶解后所得溶液的质量为 g。
(3)t3℃时将等质量的KNO3、NH4Cl两种物质的饱和溶液降温到t2℃,所得溶液中的溶质质量大小关系为KNO3 (选填“>”,“<”,或“=”)NH4Cl。
(4)已知X是KNO3或NH4Cl中的一种,小敏同学对该物质进行了如图乙所示实验。X是 ,②和③中的溶液分别达到饱和状态还需加入X的质量更大的是 (选填“②”或“③”)。
(5)在实验室用质量分数为6%的NaCl溶液(密度约为1.04g/cm3)配制80g质量分数为3%的NaCl溶液。
①计算所需质量分数为6%的NaCl溶液的质量为 g。
②在配制该溶液的过程中,下列实验仪器不需要选用的是 (填字母序号)。
A.量筒 B.玻璃棒 C.烧杯 D.天平
③选用 (填“10mL”或“50mL”)的量筒量取所需水(密度约为1g/cm3)的体积。
(6)取CaCl2和CaCO3的混合物25g于烧杯中,向其中加入200g一定溶质质量分数的稀盐酸,恰好完全反应,反应后称得烧杯中溶液的质量为216.2g。请计算:恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数(计算结果精确到0.1%)
【答案】(1) 弱于 蒸发樟脑的酒精溶液
(2)90
(3)<
(4) KNO3/硝酸钾 ③
(5) 40 D 50mL
(6)
解:根据质量守恒定理,反应生成的二氧化碳的质量为:200g+25g-216.2g=8.8g。
设恰好完全反应时,生成氯化钙的质量为x,原混合物中碳酸钙的质量为y。
溶液中氯化钙的质量为:22.2g+(25g-20g)=27.2g,
所得溶液中溶质的质量分数为:
答:恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数为12.6%。
【详解】(1)樟脑在酒精中达到饱和,滴入到水中,出现浑浊,说明樟脑在水中的溶解能力弱于其在酒精中的溶解能力,故填:弱于;
把樟脑的酒精饱和溶液降温也出现了晶体,除降温结晶,还可以蒸发樟脑的酒精溶液,也能使樟脑从溶液中结晶,故填:蒸发樟脑的酒精溶液;
(2)t3℃ 硝酸钾的溶解度为80g,将 50gKNO3 固体放入50g水中,最多溶解40g硝酸钾固体,则充分溶解后所得溶液的质量为50g+40g=90g,故填:90;
(3)t3℃时硝酸钾的溶解度大于氯化铵,等质量的两种物质的饱和溶液中溶质的质量:硝酸钾大于氯化铵,则所含水的质量:硝酸钾小于氯化铵;降温到t2℃,两溶液中均有晶体析出,仍得到饱和溶液,且两物质溶解度相等,所得溶液的溶质质量分数相等,因为硝酸钾溶液中水的质量少,所以硝酸钾溶液中所含硝酸钾的质量小,则所得溶液中的溶质质量大小关系为硝酸钾<氯化铵,故填:<;
(4)根据图示,图③烧杯中含有100g水、55gX,且完全溶解。根据溶解度曲线,t3℃时氯化铵的溶解度为50g,硝酸钾的溶解度为80g,则100g水中最多能溶解氯化铵的质量为50g<55g,100g水中最多能溶解硝酸钾的质量为80g>55g,故X应为硝酸钾,故填:
硝酸钾或KNO3;
t2℃时硝酸钾的溶解度为38g,200g水中最多能溶解76g硝酸钾,则要达到饱和还需要溶解硝酸钾的质量为76g-55g=21g;t3℃时硝酸钾的溶解度为80g,则要达到饱和还需要溶解硝酸钾的质量为80g-55g=25g;故还需加入X的质量更大的是③,故填:③;
(5)设需要6%的NaCl溶液的质量为xg。
根据质量分数的定义,3%的NaCl溶液中NaCl的质量为:
同样,6%的NaCl溶液中NaCl的质量为:
因为配制后的溶液中NaCl的质量不变,所以:
解这个方程:
所以,需要40g的6%的NaCl溶液,故填:40;
配制溶液的步骤包括:计算所需6%的NaCl溶液的质量;用量筒量取所需6%的NaCl溶液;用量筒量取所需的水;将6%的NaCl溶液和水混合均匀,通常使用烧杯和玻璃棒。在这个过程中,不需要使用天平,天平主要用于称量固体物质,而这里我们直接用量筒量取液体。所以,不需要选用的仪器是D天平,故填:D。
已知需要配制80g的3%的NaCl溶液,其中40g是6%的NaCl溶液,剩下的部分是水。水的质量为:水的密度约为1g/cm³,所以水的体积为:,量取40mL的水,可以选择50mL的量筒,因为50mL的量筒量取40mL的水更为准确,而10mL的量筒量程太小,不适合量取40mL的水。故填:50mL;
(6)详解见答案。
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第7章 探索溶解现象
第4节 物质的溶解性
第3课时 溶解度曲线
教学目标
1.能解读溶解度曲线上的点和线,会运用溶解度曲线解答相关问题;
2.认识结晶现象,掌握结晶的两种方法。
重点和难点
重点:通过溶解度曲线进行查阅分析和比较。
难点:溶解度曲线的应用;结晶方式的选择。
◆知识点一 固体的溶解度
1.固体物质溶解度随温度变化的表示方法
(1)列表法:用表格的形式把不同温度下的溶解度表示出来的方法称为列表法。下表列出了硝酸钾固体在不同温度时的溶解度。
温度/℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
13.9
31.6
61.3
106
167
(2)曲线法: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。
①“陡升型”:大多数固体物质的溶解度随温度的升高而明显增大,表现为曲线坡度比较“陡”,如硝酸钾。
②“缓升型”:少数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,但受温度变化的影响较小,表现为曲线坡度比较“平”,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,表现为曲线下降,如氢氧化钙。
2.溶解度曲线的含义
①曲线上的点表示对应温度下的溶解度。
②两曲线的交点表示该点所对温度下,两物质溶解度相等。
③曲线下方的点表示的溶液为不饱和溶液,曲线上方的点表示的溶液为饱和溶液且有未溶晶体,曲线中的点表示的溶液为恰好饱和。
3. 溶解度曲线的应用
⑴会比较S大小:0℃时溶解度大小顺序为B、C、A ,t2℃时三种物质溶解度大小顺序为A、B、C。
⑵会查S并进行简单推算、判断:
①t2℃50g水中最多能溶解A物质25 g。
②t2℃一瓶饱和A溶液的浓度为33.3%。
③t2℃把25gA物质放入100g 水中,所得溶液质量为125g,浓度为20%,所得溶液是否饱和:不是;降温至t1℃,所得溶液质量为115g,此时溶液是否饱和:是。
⑶会判断饱和溶液浓度随温度变化情况:
①t2℃三物质的饱和溶液降温至t1℃,A溶液浓度将变小,B溶液浓度将变小,
C溶液浓度将不变。
②t1℃三物质的饱和溶液升温至t2℃,A溶液浓度将不变,B溶液浓度将不变,C溶液浓度将变小。
③t1℃三物质的饱和溶液(杯内有剩余晶体),升温至t2℃,A溶液浓度将变大,B溶液浓度将变大,C溶液浓度将变小。A溶液中能看到的现象是晶体减少,C溶液中能看到的现象是晶体增多。
④t1℃的三种物质饱和溶液,升温时浓度变小的是C,降温时浓度变小的是A、B。
⑤t2℃时三个物质饱和溶液的浓度大小顺序为A、B、C,降温至t1℃时溶液浓度的大小顺序为B、A、C(可画水平线判断:A溶解度虽下降但并没有低于C在t2℃的“高度”)。
⑷M点含义是:t1℃时A和C的溶解度相等都是15g(注意:纵坐标若给出数值需指出)。
⑸会观察溶解度曲线图选择合适的结晶方法:从溶液中析出A常用冷却热饱和溶液结晶法,从溶液中析出B常用蒸发溶剂结晶法,欲除去A中少量B常用冷却热饱和溶液结晶法,欲除去B中少量的A常用的方法是蒸发溶剂法后再趁热过滤。
⑹会判断饱和与不饱和转化方法:欲使C的溶液达到饱和方法有加入足量C、升温、蒸发溶剂;欲使A溶液达到饱和方法有加入足量A、降温、蒸发溶剂。
⑺在指定的温度下(即不许改变温度)考查饱和溶液与不饱和溶液的转化方法:t2℃时,使A、B、C不饱和溶液变为饱和溶液的方法依次是加入足量A、加入足量B、加入足量C,或恒温蒸发水;t2℃时,使A、B、C的饱和溶液变为不饱和溶液的方法均为加入足量水。
即学即练
1.点的含义及应用。
如图所示,A、B、C三点代表的含义:A表示某物质15℃时的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。B表示某物质20℃时的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液,此时该物质的溶解度为 ,该物质的溶解性为 。20℃时,将0.6 g该物质加入50 g水中,得到的溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液,质量为 g,所得溶液中溶质的质量分数为 。C表示某物质30℃时的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液,且有晶体存在。
A→B:升温到20℃,加入溶质。
C→B:降温到20℃,过滤。
2.如图为A、B、C三种固体物质的溶解度曲线,根据图回答下列问题:
(1)P点含义是 。
(2)10℃时,A、B、C三种物质中溶解度最大的是 。
(3)若A中含有少量B时,可用 的方法提纯A。
(4)将等质量的A、B、C饱和溶液由50℃降温到20℃时,所得溶液中溶质质量由大到小的顺序 。
◆知识点二 混合物的分离(结晶的方法选择)
1.过滤法:分离可溶物 与 难溶物(如分离氯酸钾和二氧化锰加热后的剩余物)
2.结晶法:分离几种可溶性物质
蒸发结晶,如NaCl(海水晒盐)适用于溶解度随温度变化不大的物质。
3.结晶的两种方法 饱和溶液析出晶体后溶液的溶质质量分数不变
降温结晶(冷却热的饱和溶液,如KNO3)适用于溶解度随温度变化大的物质。
析出晶体后溶液的溶质质量分数减小。
注意事项:
1.无论是哪种结晶方法,都是先形成饱和溶液,在维持自身饱和的状态下,通过适当方法让溶解不了的溶质以晶体的形式析出,结晶后剩下的溶液成为新条件下的饱和溶液。
2. 冷却热饱和溶液法的主要步骤:溶液制成热饱和溶液、降温冷却析出晶体、过滤、洗涤、干燥。
即学即练
1.如图为和的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.时,溶液和溶液的浓度一定相同
B.时,可配制溶质质量分数为30%的溶液
C.采用降温结晶的方法除去中混有的少量
D.分别将等质量的的饱和溶液降温到,析出的质量大于的质量
2.青盐是以盐湖卤水为原料在盐田中晒制而成的盐。盐中除NaCl外,还含有、等,三种物质的溶解度曲线如图所示。
(1)盐湖卤水晒盐后的母液是氯化钠的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)40℃时,把加入100g水中,所得溶液质量是 g。
(3)将70℃时三种物质的饱和溶液降温到0℃,所得溶液溶质的质量分数由大到小的顺序是 。
(4)氯化钠中含有少量硫酸镁,若要提纯氯化钠,可采用的方法是 。
一、溶质质量分数与溶解度的区别和联系
溶解度
溶质质量分数
概念
一定温度时,100 g溶剂中最多溶解溶质的质量
任意溶液中,溶质质量与溶液质量之比
表示意义
某物质溶解能力的大小
任一溶液的浓度大小
条件
一定温度
不定温度
状态
饱和状态
可饱和可不饱和
单位
g
无单位
相互转化
某温度时,某物质任一质量的饱和溶液中,溶解度与溶质质量分数的关系为:
饱和溶液的溶质质量分数= ×100%
注意事项:
1.若物质溶于水时与水发生化学反应,则溶液中溶质为反应后的生成物,应根据化学方程式先求出生成物的质量,再计算溶质的质量分数。
2. 饱和溶液中溶质质量分数的计算中,S表示对应温度下该溶质的溶解度。在一定温度下,某饱和溶液中溶质的质量分数为定值;饱和溶液中,溶质的质量分数达到该温度下的最大值。
实践应用
1.卤水的主要成分及其溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.MgCl2的溶解度最大
B.加热升温可使MgSO4的饱和溶液析出晶体
C.t2 ℃时,50 g水中最多能溶解MgCl2的质量为50 g
D.将t1℃时,MgCl2、KCl和MgSO4三种物质的饱和溶液分别升温至t2℃时,所得KCl和MgSO4的溶质质量分数相同
2.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
考点一 溶解度曲线的应用
【例1】如图是甲、乙两种固体物质(不含结晶水)的溶解度曲线,下列说法错误的是
A.a1℃时,甲、乙两物质的溶解度相同
B.a2℃时,150g甲的饱和溶液中含有50g甲
C.升高温度能使甲物质的不饱和溶液变为饱和溶液
D.若a1为20,则甲和乙均为易溶物质
解题要点
本知识点主要考察溶解度曲线的应用,解题时应注意比较溶解度大小时,必须明确温度相同才能直接比较,不同温度时需按指定温度比较。此外,还要注意分析溶解度曲线图的含义。解题步骤可总结为:
1.先看横坐标(温度)、纵坐标(溶解度)。
2.确定物质类型(陡升、缓升、下降)。
3.明确问题(比较、转化、结晶、计算)。
4.注意特殊物质(如Ca(OH)₂)的反常规律。
【变式1-1】侯式制碱法开创了制碱工业的新纪元,其生产过程中得到的母液存在较多的氯化铵和少量的氯化钠。已知氯化钠和氯化铵的溶解度曲线如下图,下列说法正确的是
A. 氯化铵的溶解度大于氯化钠
B.
时,可以配制的溶液
C. 温度变化对NaCl溶解度没有影响
D. 通过降温可以将氯化铵从母液中结晶析出
考点二 溶质质量分数与溶解度的区别和联系
【例2】如图是甲、乙两种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,结合图示,下列说法正确的是
A.甲的溶解度大于乙的溶解度
B.乙中混有少量甲,用冷却热的饱和溶液的方法提纯甲
C.t1℃时,甲、乙饱和溶液中溶质的质量分数相等
D.t2℃时,甲、乙溶液中所含溶质的质量一定甲大于乙
解题要点
本知识点主要考察溶质质量分数与溶解度的区别和联系,解题时应注意一看条件:是否指明“某温度”和“饱和”,是则关联溶解度(S)。二看问题:是求“溶解度”还是“溶质质量分数”;三看数据:给出的质量是“溶剂”质量还是“溶液”质量。确定好条件全面时,才可用公式进行计算。
【变式2-1】神奇的“风暴瓶”能“预报天气,冷暖先知”。制作“风暴瓶”溶液时主要用到、、水等,两者的溶解度曲线如图所示。乙、丙、丁是不同温度下结晶情况。下列说法正确的是
A.乙、丙、丁对应温度的大小关系是丁>乙>丙
B.℃时与两种饱和溶液溶质质量分数相等
C.℃时,饱和溶液的溶质质量分数为30%
D.℃时,将20g固体放入50g水中,充分溶解后得到溶液的质量为70g
考点三 结晶的方法选择
【例3】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
解题要点
本知识点主要考察结晶方法的选择和判断,判断结晶的方法:
1.若固体的溶解度随温度升高而明显增大,则可采用降低热饱和溶液温度的方法获得晶体(如硝酸钾);
2.若固体的溶解度受温度变化影响较小,则采用蒸发溶剂的方法得到晶体,如工业上利用海水晒盐得到粗盐。
【变式3-1】如图是甲、乙、丙三种物质(不含结晶水)的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.图中阴影部分(不包含曲线上的点)对应的甲溶液是饱和溶液
B.t3℃时,等质量的乙、丙饱和溶液降温到t1℃,溶剂的质量:乙<丙
C.t2℃时,甲、乙、丙饱和溶液,分别蒸发等质量的水,析出固体的质量:甲=丙>乙
D.甲中有少量的乙,最好通过蒸发结晶的方式提纯甲
基础达标
1.宋代《开宝本草》记载,“(KNO3)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”,该制取KNO3的方法是( )
A.过滤 B.重结晶 C.蒸馏 D.升华
2.下图为甲、乙两物质的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A.甲的溶解度大于乙的溶解度
B.t1℃时,甲、乙两物质饱和溶液中溶质的质量分数均为15%
C.t2℃时,将50克甲物质放入100克水中,得到溶液的质量为150克
D.使接近饱和的乙溶液转化为饱和溶液,可以采用蒸发溶剂的方法
3.(2025·山西运城·二模)“测土配方施肥”是科学施用配方肥料的农业技术,测定土壤中的氮元素含量时常用硫酸铜作催化剂。同学们在实验室中配制了少量硫酸铜溶液,下列有关分析正确的是
A.溶液中溶质的质量分数不变
B.烧杯中的溶液均为饱和溶液
C.玻璃棒搅拌可加快反应速率
D.测定中硫酸铜化学性质不变
4.(24-25九年级下·湖北孝感·期中)我国某盐湖地区有“夏天晒盐,冬天捞碱”的说法,这里的“盐”是指NaCl,“碱”是指。、的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.碳酸钠的溶解度随温度的升高而增大 B.NaCl的溶解度大于
C.“晒盐”和“捞碱”的结晶原理相同 D.“晒盐”“捞碱”均表明溶解度与温度相关
5.(2025·黑龙江大庆·一模)《本草纲目》记载:“火药乃焰硝、硫黄、杉木炭所合……”焰硝经处理可得到含少量NaCl的溶液,将其蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,最终得到较纯净的固体。和NaCl的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A.的溶解度小于的溶解度
B.“蒸发浓缩”是为了获得较高温度下的饱和溶液
C.的溶解度随温度降低大幅减小,所以“冷却结晶”时无法析出晶体
D.所得滤液中的溶质不可能含有
6.(2025·广东·模拟预测)红色经典影片《闪闪的红星》中有一段儿童团员潘冬子给红军送食盐的故事。为躲过敌人的盘查,潘冬子将食盐全部溶成盐水,再浸在棉袄中带上山上。如图是氯化钠的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.配制100g0.9%的氯化钠溶液,需要水的质量为100g
B.10℃时,50g水中加入18g氯化钠,得到的溶液质量为68g
C.可采用降温结晶的方法将盐水制成盐
D.可采用升高温度的方法加快食盐溶解速率
7.“果蔬洗盐”是一种果蔬清洁剂,其部分标签和主要成分的溶解度曲线如下所示。下列说法正确的是( )
A.氯化钠、碳酸氢钠属于易溶物质
B.饱和的Na2CO3溶液从40℃降温到20℃,有晶体析出
C.按标签中的配方配制溶液时,形成NaCl的饱和溶液
D.20℃时,NaHCO3饱和溶液的溶质质量分数为9.6%
8.如图是和的溶解度曲线,下列叙述正确的是( )
A.时的溶解度是40
B.时,饱和溶液中溶质的质量分数是60%
C.可以采用降温结晶的方法除去氯化铵中的少量硝酸钾
D.时,等质量的硝酸钾和氯化铵的饱和溶液,分别降温到,所得溶液中溶质的质量关系为:硝酸钾<氯化铵
9.如图是a、b两种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A.b的溶解度大于a的溶解度
B.t1℃时,等质量的a、b溶液中含有溶质的质量相等
C.b中混有少量a,可用蒸发溶剂的方法提纯b
D.a、b两种物质的饱和溶液从t2℃降温到t1℃时,所得a、b两种物质溶液的溶质质量分数相等
10.甲、乙两种固体(均不含结晶水)的溶解度曲线如图所示。下列说法中正确的是( )
A.甲的溶解度比乙大
B.甲中混有少量乙,可采取降温结晶的方法提纯乙
C.40℃时, 甲的溶解度为30
D.20℃时,甲的饱和溶液和乙的饱和溶液的溶质质量分数相等
11.(2025·江苏常州·中考真题)西瓜霜是一些家庭的常备药物。兴趣小组对西瓜霜进行了项目式学科实践研究。
(1)西瓜富含的营养物质主要有水、维生素、 等。
(2)取新鲜西瓜,沿蒂头切一厚片作顶盖,挖出部分瓜瓤,将剩余部分称重,按一定比例称取芒硝(硫酸钠晶体)填入瓜内,盖上顶盖,密封后置于通风处,半月后瓜皮外出现的白色粉末即为西瓜霜。西瓜霜在瓜皮表面析出属于 结晶。该古法炮制过程可以富集西瓜中的锌元素促进口腔溃疡的愈合,锌元素属于人体必须的 元素(选填“常量”或“微量”)。
(3)山西某盐湖中含有较多的氯化钠和硫酸钠。古人常用“滩田法”制取芒硝,其制取流程如下,如图是两种盐的溶解度曲线。“滩田法”中芒硝是在 (选填“夏天”或“冬天”)产出。
(4)同学们依据西瓜霜古法炮制原理,设计如图制作流程,流程中溶解芒硝宜选用的是 (选填“冰水”、“温水”或“沸水”)。相比于古法炮制西瓜霜,此流程的优点是 。
12.(2025·海南儋州·三模)在春秋时期人们已采用日照晒盐法制盐。其中,山西运城盐湖地区的“垦畦浇晒法”和儋州峨蔓盐丁村的“砚式盐槽晒盐”历史悠久,至今仍在沿用。
(1)下面是“垦畦浇晒法”的工序流程图和氯化钠、硫酸钠的溶解度曲线图,请回答下列问题。
①A点的含义是 。
②下列说法中,正确的是 。
A.集卤蒸发是将卤水转化为接近氯化钠饱和溶液的过程。在这个过程中溶质质量分数逐渐减小
B.硝板是由硫酸钠等盐结晶而成,呈现蜂窝状空隙,卤水流过可除去水中部分杂质,“过箩”与化学实验中过滤操作的目的一致
C.“过箩”后的卤水进入储水池中,卤水成分基本不变
③城盐池素有“夏产盐冬产硝”的说法,“冬产硝”(主要成分为Na2SO4)的原因是 。
(2)峨蔓盐丁村盐工晒盐时常用一种黄鱼茨的植物粗略判断卤水的浓度。经测定,20℃时,50g卤水中含有10gNaCl,则该卤水属于 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
13.(2025·云南昆明·模拟预测)中国的“垦畦浇晒法”制盐工艺有着约1300年历史,这一生产方式领先世界海盐生产技术980余年。
(1)宋代以前生产海盐多用煮盐法,到了清末各海盐产区大都改用晒盐法。煮盐法的优点是不受环境天气限制;相对煮盐法,晒盐法的优点是 (写出一点即可)。
(2)制盐的卤水中两种主要成分的溶解度如下图所示:
①在时,50g水中最多能溶解的氯化钠质量为 g。
②将分离氯化钠固体后得到的母液从降温至的过程中,结晶析出的物质主要是 (填化学式)。
③分别将时质量相等的NaCl饱和溶液和饱和溶液降温至,下列说法正确的是 (填序号)。
A.降温后所得溶液的溶质质量分数:NaCl溶液溶液
B.降温后所得溶液的质量:NaCl溶液溶液
C.降温后所得溶液的溶剂质量:NaCl溶液溶液
(3)若要配制500g溶质质量分数为的氯化钠溶液用于农业选种,需要氯化钠的质量为 g。
14.(2025·福建泉州·模拟预测)《天工开物•甘嗜》中记载:凡甘蔗有二种,产繁闽、广间……凡荻蔗造糖,有凝冰(冰糖)、白霜(白糖)、红砂(红糖)三品。
(1)红砂
初步提纯的糖因含有甘蔗皮中的钙和铁呈现红褐色。这里的钙和铁指的是 (填“元素”“分子”或“单质”);喝红糖水能补铁,缺铁会引起 (填“贫血”“坏血病”或“骨质疏松”)。
(2)白霜
将红糖提纯、脱色变成白糖。现代工业生产白糖时,亚硫酸钠()是常用的一种辅助材料,易转化为硫酸钠。蔗糖和硫酸钠的溶解度曲线如下图所示。
①时,溶解度较大的是 。
②将的硫酸钠饱和溶液升温到,观察到的现象是 。
③除去蔗糖溶液中的少量硫酸钠,采用降温结晶的原因是 。
④蔗糖结晶析出后,再过滤、洗涤、烘干。洗涤时,用 冲洗,能减少蔗糖晶体的损失又可除去表面的硫酸钠。
(3)凝冰
将热的蔗糖饱和溶液缓缓倒入挂有细棉线的桶中,缓慢冷却结晶,能形成大块的冰糖。时,将465.1g的饱和蔗糖溶液冷却到时,析出蔗糖的质量为 g。
15.(2025·广西柳州·三模)小柳和同学们经过调查发现:市场销售的食用盐多为矿盐、海盐和湖盐,他们分别对食用盐的生产及深加工进行了较为深入地了解与探索。
I古法制盐的方法
(1)《水经注》中描述,“入汤口四十三里,有石,煮以为盐,石大者如升,小者如拳,煮之,水竭盐成”,其中“煮之,水竭盐成”的“煮”与化学实验中的 操作原理相同。
II海水晒盐的生产过程大致如下图
(2)海水晒盐生产出来的粗盐属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(3)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.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增大、海水的质量逐渐减小
C.在结晶池中,海水中氯化钠的质量分数逐渐减小
III盐湖制盐的方法
我国北方盐湖地区有“夏天晒盐,冬天捞碱”的说法,这里的“盐”是指NaCl,“碱”是指。请根据的溶解度曲线回答下列问题。
(4)夏天晒“盐”,冬天捞“碱”,主要是利用“盐”和“碱”的 不同这一性质。
(5)冬天捞“碱”后湖水中一定含有的溶质是 (填化学式)。
IV食盐的深加工
(6)食盐的用途很多,工业上用电解饱和食盐水的方法可制取氢氧化钠,同时还生成两种气体单质,写出此反应的化学方程式 。
16.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)同学们通过调查实践活动,深刻理解了海洋资源对人类社会生产、生活的意义。
(1)海洋中物种丰富。鱼类富含的营养素是 。
(2)图1膜分离技术能使海水淡化,此过程是 变化。目前我国正在研究核能将海水淡化,核能电池储电具有安全、高效的优点。
(3)海盐场,阳光强烈,日照平均7小时以上、请结合图2分析:海水晒盐利用的结晶方法是 (填字母:A.蒸发溶剂B.冷却热饱和溶液)。晒盐时不能将水全部蒸干,目的是保证大量的NaCl析出,MgCl2、MgSO4基本 (填字母:A.析出B.不析出),海洋还可以将CO2封存于海底深处,目前对CO2的封存、捕集和利用技术,可有效缓解 问题。
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17.(2025·江苏扬州·二模)研学小组参观了仪征江上盐都盐运文化展示馆,以“盐”为主题进行相关探究。
Ⅰ.用盐
(1)食盐中添加碘酸钾,可预防 (填字母)。
A.骨质疏松 B.贫血病 C.甲状腺疾病
(2)NaCl常用作融雪盐,因为盐水的凝固点比水 (填“高”或“低”)。
(3)工业上电解饱和NaCl溶液,可获得烧碱、H2和Cl2,该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.制盐
(4)古代“布灰种盐”的过程为“烧草为灰,布在滩场,以海水渍之,侯晒结浮白,扫而复淋”。
①“晒结浮白”跟实验室中的 结晶原理相似。
②经过多次“扫而复淋”,提高卤水浓度获得“上等卤水”(氯化钠的质量分数为15%)。用获得的“上等卤水”而不直接用海水煎炼海盐的可能原因是 。
③下表数据是NaCl和MgCl2在不同温度时的溶解度。
温度/℃
20
60
100
溶解度/g
NaCl
36.0
37.3
39.8
MgCl2
54.8
61.3
73.0
将“上等卤水”在100℃恒温蒸发至恰好饱和,所得溶液中含NaCl 39.8 g,MgCl2 7.3 g。将此溶液降温至20℃,有 g NaCl析出。此时, (填“有”或“没有”)MgCl2析出。
(5)除去海盐中的MgCl2和CaCl2,常用下面两种方法。
①物理方法:为了不损失海盐中的NaCl,可用“花水”冲洗,则“花水”为NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②化学方法:加水溶解→加过量试剂X→加过量试剂Y→过滤→加适量盐酸,以下试剂X、Y分别是 (填字母)。
A.KOH 、Na2CO3 B.Na2CO3 、Ca(OH)2 C.Ca(OH)2 、Na2CO3
18.(2025·四川资阳·二模)KCl和 KNO₃的溶解度表及溶解度曲线如图。下列说法正确的是
温度/℃
10
20
30
40
50
溶解度 S/g
KCl
31.0
34.0
37.0
40.0
42.6
KNO₃
21.9
31.6
45.8
63.9
85.5
(1)曲线甲表示的物质是 (填“KCl”或
(2)T₂的温度应介于___________之间。
A.10—20℃ B.20—30℃ C.30—40℃ D.40—50℃
(3)甲中混有少量乙,要得到较纯净的甲,应采用的结晶方法是 。
(4)下列有关两种物质的说法不正确的是___________
A.将T₂℃时甲、乙的饱和溶液分别降温到T₁℃, 甲析出晶体的质量一定大于乙
B.将T₁℃时甲的饱和溶液升温到 T₂℃,所得溶液的溶质质量分数变大
C.T₁℃时,使等质量的甲、乙物质恰好完全溶解,所得溶液质量乙比甲大
D.T₂℃时, 甲、乙的溶液的溶质质量分数一定相等
19.(2025·河北邢台·模拟预测)神奇的“风暴瓶”能“预报天气,冷暖先知”。风暴瓶中的结晶变化可以预示天气的变化。制作“风暴瓶”(图1)用到以下物质:樟脑、酒精、、、水等。
(1)将饱和的樟脑酒精溶液滴入水中,出现明显浑浊,说明樟脑在水中的溶解能力 (填“>”“<”或“=”)其在酒精中的溶解能力。
(2)如图2为和的溶解度曲线。将℃时等质量的和的饱和溶液分别降温到℃,所得溶液中的溶质质量大小关系为 (填“>”“<”或“=”)。
(3)图1风暴瓶中出现大量晶体,利用的结晶方法是 。
(4)已知X是或中的一种,晓丽同学对该物质进行了如图3所示实验,据图回答问题。X是 (填物质名称),使②和③中的溶液分别达到饱和状态,还需要加入X的质量② ③(选填“>”“<”或“=”)。
综合应用
20.(2025·贵州贵阳·二模)海洋是巨大的资源宝库,开发前景十分远大。
(1)海水淡化。采用如图1所示的膜分离法淡化海水,水分子可以通过淡化膜进入左侧的淡水池,从而得到淡水。该方法是 变化(填“物理”或“化学”),加压后右侧海水中的溶质质量 (填“增大”或“减小”或“不变”)
(2)海水制盐。海水制得粗盐通常含可溶性杂质等,溶解度曲线如图2。
①某海域海水中含有3.5%的氯化钠,计算1000kg海水中氯化钠的质量是 kg。
②从海水中提取氯化钠的结晶方法是 。
③分别将三种物质的饱和溶液降温到30℃,所得溶液溶质质量分数由大到小的顺序是 。
④古人常采用“淋盐沥水”。即用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐的方法来除去氯化镁、硫酸镁等杂质,是因为 。
(3)将盐池内清水(含有等)引入旁边耕成畦垄的地里。“待夏秋之交,南风(热风)大起,则一宵(一夜)结成,名曰颗盐(粗盐)。”若盐析出时刮东北风(冷风),则味苦(含硫酸镁)色恶,不堪食用。请根据溶解度曲线,解释刮南风(热风)时盐析出及刮东北风(冷风)时析出盐味苦的原因 。
21.(2025·重庆垫江·模拟预测)“硝土”中除了土壤,主要成分是硝酸钾,还含有少量的氯化钠。为得到纯度较高的硝酸钾,提纯的主要步骤以及氯化钠与硝酸钾的溶解度曲线如下图所示。
(1)A、B、C三个烧杯内的溶液肯定是硝酸钾的饱和溶液的是 (填序号)。
(2)烧杯C的上层溶液中的溶质有 (填化学式)。从B到C析出大量晶体,是因为硝酸钾的溶解度随温度的变化 (填“较大”或“较小”),低温下硝酸钾的溶解度又很小。
(3)利用结晶提纯得到的硝酸钾固体11g配制60℃时的恰好饱和溶液,需要水的质量为 g。若保持溶液的溶质质量分数不变,将该溶液变为不饱和溶液的方法是 。
拓展培优
22.(2025·江苏南京·模拟预测)神奇的“风暴瓶”能“预报天气,冷暖先知”。制作“风暴瓶”用到以下物质:樟脑、酒精、KNO3、NH4Cl、水等。
(1)将樟脑的酒精饱和溶液滴入水中,出现了明显的浑浊,说明樟脑在水中的溶解能力 (选填“强于”或“弱于”)其在酒精中的溶解能力。把樟脑的酒精饱和溶液降温也出现了晶体。除上述方法外, 也能使樟脑从溶液中结晶。
(2)如图甲为KNO3和NH4Cl的溶解度曲线。t3℃将50gKNO3固体放入50g水中,充分溶解后所得溶液的质量为 g。
(3)t3℃时将等质量的KNO3、NH4Cl两种物质的饱和溶液降温到t2℃,所得溶液中的溶质质量大小关系为KNO3 (选填“>”,“<”,或“=”)NH4Cl。
(4)已知X是KNO3或NH4Cl中的一种,小敏同学对该物质进行了如图乙所示实验。X是 ,②和③中的溶液分别达到饱和状态还需加入X的质量更大的是 (选填“②”或“③”)。
(5)在实验室用质量分数为6%的NaCl溶液(密度约为1.04g/cm3)配制80g质量分数为3%的NaCl溶液。
①计算所需质量分数为6%的NaCl溶液的质量为 g。
②在配制该溶液的过程中,下列实验仪器不需要选用的是 (填字母序号)。
A.量筒 B.玻璃棒 C.烧杯 D.天平
③选用 (填“10mL”或“50mL”)的量筒量取所需水(密度约为1g/cm3)的体积。
(6)取CaCl2和CaCO3的混合物25g于烧杯中,向其中加入200g一定溶质质量分数的稀盐酸,恰好完全反应,反应后称得烧杯中溶液的质量为216.2g。请计算:恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数(计算结果精确到0.1%)
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