内容正文:
专题04 溶液
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考点聚焦:核心考点+中考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
1. 水的分布、分类与水循环
2. 溶液核心概念与溶液配制
3. 海洋资源开发与海水利用
4. 水的净化方法与流程
5. 水资源的利用与保护
一、人类家园中的水
1. 地球上水的分布
(1)水量:地球表面约 71% 的面积被海洋覆盖,水的总储量约1.386×1018m3。
(2)水的分布:地球上的水以多种形式存在于海洋、陆地、大气和生物体中。
(3)分类:可分为咸水和淡水。海洋水是地球上最庞大的水体,约占地球总水量的 96.53%;淡水仅占总水量的 2.53%,其中冰川水占淡水的 68.69%,地下淡水占 30.06%,其他淡水占 1.25%,陆地咸水占 0.94%。
(4)水资源的分布
①可利用的水资源来源:一个区域一段时间内降水总量与同期蒸发散失水量之差,是地表和地下径流的水量,是可利用水资源的最主要来源。
②可利用的水资源状况:可供人类直接利用的淡水资源很少,主要包括河流水、湖泊淡水和浅层地下淡水,仅占淡水总量的 0.3%;世界上 60% 以上的地区属于缺水地带。
③世界水资源分布特点:赤道附近地区和沿海地区水资源丰富,热带沙漠地区、内陆中纬度地区水资源匮乏。
(5)我国水资源分布特点
①空间分布:南多北少,东多西少。
②时间分布:夏季丰富,冬季短缺,年际变化大。
(6)人体中的水
①人体部分器官和组织含水量(以质量计):大脑约 74.8%、心脏约 79.2%、肺约 79.0%、肝脏约 68.3%、肾脏约 82.7%、肌肉约 75.6%、血液约 83.0%。
②人体中水的作用:水是人体生命活动的基础,参与体内各种化学反应以及物质和能量的转换,是营养成分吸收和输送、代谢废物排出的必要介质,没有水代谢将无法进行。
2. 地球上的水循环
(1)实现水循环的方式:水通过蒸发、水汽输送、植物蒸腾、凝结、降水、下渗、径流等方式实现循环。
(2)水循环的途径
①海陆间循环:海洋水→大气水→陆地水→海洋水。
②海上内循环:海洋水→大气水→海洋水。
③陆上内循环:陆地水→大气水→陆地水。
(3)水循环的动力与意义
①动力:太阳辐射和地心引力。
②意义:是水体运动的重要形式,也是地球表面物质运动的重要组成部分;使大气圈、水圈、岩石圈、生物圈相互联系,调节圈层间的能量;是地球上各水体间相互联系的纽带,使水圈成为动态系统;产生淡水资源,滋润土地、哺育生命。
二、生活中的水溶液
1.试剂的取用方法
(1)液体试剂
①滴管滴加法
②直接倾倒法
③量筒量取法
(2)固体试剂
①粉末状
②块状
2.溶液、悬浊液、乳浊液
(1)溶液:均一、稳定的混合物,由溶质和溶剂组成。溶质可以是固体、液体或气体,溶剂一般为液体(有水时水是溶剂)。
(2)悬浊液:固体小颗粒悬浮在液体里形成的混合物,不均一、不稳定,静置后分层。
(3)乳浊液:小液滴分散到液体里形成的混合物,不均一、不稳定,静置后分层。
3. 物质的溶解性
(1)溶解性:指一种物质溶解在另一种物质里的能力。
(2)影响因素:溶质的性质、溶剂的性质、温度。
4. 饱和溶液与不饱和溶液
(1)饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里不能继续溶解某种溶质的溶液。
(2)不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里还能继续溶解某种溶质的溶液。
(3)饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
(特殊情况)
(4)浓溶液、稀溶液与饱和、不饱和溶液的关系
5. 物质的溶解度
(1)溶解度定义:在一定的温度下,某物质在 100 g 溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量。
(2)溶解度与溶解性的关系
S(g)20
<0.01
0.01S<1
1S<10
10
溶解性分类
难溶
微溶
可溶
易溶
举例
碳酸钙
氢氧化钙
氯酸钾
氯化钠
(3)溶解度受温度的影响
①大多数固体物质溶解度随温度升高而增大(如KNO3)。
②少数固体物质溶解度受温度影响很小(如NaCl)。
③极少数固体物质溶解度随温度升高而减小(如Ca(OH)2)。
(4)气体溶解度的影响因素
①内因:气体和溶剂的性质
②外因:温度升高溶解度减小,压强增大溶解度增大
6.溶液的配制
(1)溶质质量分数=×100% = ×100%。
(2)溶液的配制:计算、称量、量取、溶解、转移、贴标签。
(3)溶解度与饱和溶液中溶质质量分数的计算:同一温度下,同种溶质饱和溶液的溶质质量分数最大,公式为溶质质量分数= ×100%。
(4)溶液稀释或浓缩的计算:稀释前后溶质质量不变,即m1×w1 = m2×w2。
三、海洋的探索
1. 海水的淡化
(1)海水淡化技术:主要有反渗透法、蒸馏法、冷冻法等。
(2)蒸馏装置
2. 海盐的提取
(1)结晶:固体溶质从饱和溶液中以晶体形式析出的过程
①蒸发溶剂法:适用于溶解度受温度影响小的物质,如NaCl
②冷却热饱和溶液法:适用于溶解度受温度影响大的物质,如KNO3。
(2)粗盐提纯:溶解、过滤、蒸发结晶,注意提纯后仍含可溶性杂质。
(3)过滤
3. 海洋的探索和开发
(1)海洋资源:是食品、石油、天然气、矿产等的重要来源,还有可燃冰(天然气水合物)等新型资源。
(2)开发方式:渔业捕捞、水产养殖、海上油井、海底采矿、海浪发电、海水淡化等。
4. 纯净物和混合物
类型
纯净物
混合物
定义
只由一种物质组成的物质
由多种物质组成的物质
区别
成分单一,有固定的组成、性质,如沸点、熔点等
成分至少有两种,没有固定的组成、性质,各成分保持自己原有的化学性质
五、水资源的利用和保护
1. 水资源的利用和保护
(1)人类社会生活、生产离不开水,水资源开发利用直接关系人类生存发展。
(2)工业生产:如每生产 1t 纸,约需 200t 水。
(3)农作物生长:种植农作物需要大量水。
(4)人类生活:成年人每天约需 2500mL 水,洗一次澡可能需 50L 水。
(5)水资源保护的原因:可供人类直接使用的水资源较少,且存在浪费严重和污染的问题,保护刻不容缓。
(6)水资源的保护措施:节约用水、防止水污染
①污染物来源:工业废水、农业废水、生活污水。
②污染物危害:破坏水体环境、杀死水生生物、危害人类健康。
(7)防治措施:工业采用新技术减少污染、农业合理使用化肥农药、生活污水集中处理、医疗污水达标排放等。
2. 水的净化
(1)水的几种净化方法
①沉淀:使水中杂质沉淀到水底,可利用明矾使小悬浮物凝聚成大颗粒沉淀。
②过滤:通过过滤器分离不溶于水的固体杂质。
③吸附:利用活性炭等吸附剂除去水中可溶性杂质、部分可溶性杂质、色素和异味。
④蒸馏:通过加热使水变成水蒸气后冷凝,得到纯净的水,净化程度最高。
(2)自来水厂的水净化过程:加混凝剂后沉淀→过滤→活性炭吸附池→杀菌消毒→输送到用户。
一、溶解度曲线问题
1.溶解度曲线上的点线面
点
线
面
交点
曲线上每个点表示某温度下某溶质的溶解度。
曲线表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度受温度影响的变化情况。
曲线上方任意点表示对应温度下该溶质的过饱和溶液,曲线下方任意点表示对应温度下该溶质的不饱和溶液。
两条曲线的交点表示在该温度下两种物质的溶解度相等。
如点A表示40,氯化钠的溶解度为36.6g。
如红色的曲线表示硝酸钾溶解度随着温度的变化情况。
如B点表示40 时,硝酸钾的过饱和溶液,C点表示80 时,硝酸钾的不饱和溶液。
如D点表示22 时,硝酸钾和氯化钠的溶解度相等。
2.结晶方法的选择
冷却热饱和溶液
蒸发结晶
溶解度受温度影响较大,或溶解度曲线比较陡的溶质多,含有少量溶解度受温度影响小的溶质
溶解度受温度影响小,或溶解度曲线比较平缓的溶质多,含有少量溶解度受温度影响较大的溶质
如硝酸钾溶液中含有少量氯化钠
如氯化钠溶液中含有少量硝酸钾
3.溶解度曲线上点的变化
左移
右移
上移
下移
通过降低温度使不饱和溶液变成饱和溶液
通过升高温度使饱和溶液变成不饱和溶液
通过增加溶质或者恒温蒸发溶剂使不饱和溶液变成饱和溶液
通过增加溶剂使饱和溶液变成不饱和溶液
4.析出晶体质量和剩余溶剂质量的大小比较
等质量的不同物质的饱和溶液,溶液的曲线越陡,降温过程中析出的晶体越多,剩余的溶剂质量越少
注意:1.溶液的质量必须相等
2.必须是饱和溶液
二、溶质质量分数的变化问题
饱和溶液:溶质质量分数=
不饱和溶液:溶质质量分数=
1. 温度改变
①前提:溶液原本是饱和的。
②降温:如果物质的溶解度随温度降低而减小(大多数情况),降温后溶解度变小,溶液会析出晶体,变成该温度下的饱和溶液。浓度会变小。
③升温:如果物质的溶解度随温度升高而增大,升温后溶解度变大,溶液会变成不饱和溶液,但溶质质量分数不变,因为它还是原来的溶质和溶液质量。
2.恒温蒸发(减少溶剂)
①饱和溶液:温度不变,溶解度不变,溶质质量分数不变
②不饱和溶液:溶剂减少,溶质质量分数增大
3.增加溶质
①饱和溶液:温度不变,溶解度不变,无法溶解加入的固体,溶质质量分数不变
②不饱和溶液:溶质增加,溶质质量分数增加
三、溶质质量分数的计算
1. 稀释和浓缩(核心公式:溶质质量守恒)
公式:m₁ × w₁ = m₂ × w₂
(初始溶液质量 × 初始质量分数 = 最终溶液质量 × 最终质量分数)
2. 混合(核心公式:溶质质量加和)
公式:m₁w₁ + m₂w₂ = (m₁ + m₂)w₃
(溶液1溶质 + 溶液2溶质 = 混合后总溶质)
真题感知
1. (2023•宁波)透水砖是一种绿色环保建材,透水性好。如图所示,用透水砖替代传统的混凝土路面砖,有效减少了地面积水。从水循环的过程分析,道路铺设透水砖主要有利于( )
A.A.水汽输送
B.B.降水
C.C.下渗
D.D.地表径流
【答案】C
【解答】解:透水砖主要通过增加下渗减轻城市地表积水,相较常规的硬化路面,透水砖增加了下渗,减少了地表积水,C正确,ABD错误。
故选:C。
2.(2023•杭州)已知氯化钾的溶解度随温度升高而增大。向盛有40克氯化钾的烧杯中加入100克水,充分搅拌溶解后现象如图所示。此时溶液温度为20℃,下列说法正确的是( )
A.20℃时氯化钾的溶解度为40克
B.烧杯中氯化钾溶液的质量为140克
C.若加热使烧杯中的固体全部溶解,则溶质的质量分数一定比加热前大
D.若加水使烧杯中的固体全部溶解,则溶质的质量分数一定比加水前大
【答案】C
【解答】解:A、20℃,向盛有40克氯化钾的烧杯中加入100克水,充分搅拌溶解后有氯化钾固体剩余,则溶解的质量小于40g,20℃时氯化钾的溶解度小于40g,故选项说法错误。
B、20℃,向盛有40克氯化钾的烧杯中加入100克水,充分搅拌溶解后有氯化钾固体剩余,烧杯中氯化钾溶液的质量小于140g,故选项说法错误。
C、若加热使烧杯中的固体全部溶解,溶质的质量增加,溶剂的质量不变,则溶质的质量分数一定比加热前大,故选项说法正确。
D、若加水使烧杯中的固体全部溶解,加水前是该温度下的饱和溶液,加水后,可能是该温度下的饱和溶液,也可能是不饱和溶液,则溶质的质量分数比加水前小或者是相等,故选项说法错误。
故选:C。
3.(2023•丽水)20℃时,在盛有50克水的烧杯中加入20克硝酸钾,充分搅拌后加图甲;加入20克水,充分搅拌后如图乙;再加入10克水如图丙。下列说法正确的是( )
A.A.甲中溶液是不饱和溶液
B.B.乙中溶液一定是饱和溶液
C.C.丙中溶液的溶质质量分数为20%
D.D.乙→丙过程中,溶液的溶质质量分数变大
【答案】C
【解答】解:A、20℃时,在盛有50克水的烧杯中加入20克硝酸钾,充分搅拌后加图甲,硝酸钾不能全部溶解,则甲中溶液是饱和溶液,故选项说法错误。
B、加入20克水,充分搅拌后如图乙,剩余的硝酸钾全部溶解,乙中溶液不一定是饱和溶液,也可能是不饱和溶液,故选项说法错误。
C、丙中溶液的溶质质量分数为×100%=20%,故选项说法正确。
D、乙→丙过程中,溶质的质量不变,溶剂的质量增加,溶液的溶质质量分数变小,故选项说法错误。
故选:C。
4. (2023•宁波) NH4Cl、KNO3是两种盐。30℃时,NH4Cl的溶解度为41.4g/100g水,KNO3的溶解度为45.8g/100g水。取这两种盐各22g,按图示进行实验。下列说法错误的是( )
A.A.盐A是NH4Cl
B.B.①中加足量的水可使未溶的盐A溶解
C.C.②中溶液为不饱和溶液
D.D.②中溶液溶质质量分数为45.8%
【答案】D
【解答】解:A、30℃时,NH4Cl的溶解度为41.4g/100g水,则30℃时,50g水中最多能溶解20.7gNH4Cl,溶液达到饱和状态;30℃时,KNO3的溶解度为45.8g/100g水,则30℃时,50g水中最多能溶解22.9gKNO3,溶液达到饱和状态;则盐A是NH4Cl,盐B是KNO3,故选项说法正确。
B、①中加足量的水可使未溶的盐A溶解,故选项说法正确。
C、30℃时,KNO3的溶解度为45.8g/100g水,则30℃时,50g水中最多能溶解22.9gKNO3,则②中溶液为不饱和溶液,故选项说法正确。
D、②中溶液溶质质量分数为×100%≈30.6%,故选项说法错误。
故选:D。
5. (2023•金华)分布在地球各处的水处于不断运动和相互转化之中。如图为部分水循环的示意图,下列有关水循环说法正确的是( )
A.A.图中环节②代表水汽输送,环节③代表降水
B.B.水会不断地循环,无需提倡节约用水
C.C.地球上的水,大部分以气态形式存在于大气中
D.D.水循环中,水仅在固液两态之间相互转化
【答案】A
【解答】解:读图可知,图中水循环不同环节的名称是②为水汽输送,③为降水,④为地表径流,①为蒸发,A正确。
虽然水会不断地循环,但可供人类使用的淡水资源较少,需要提倡节约用水,B错误。
地球上的水,大部分以液态形式存在于海洋中,淡水资源主要以固态形式存在于冰川中,C错误。
水循环中,水有固态、液态、气态等形式存在,D错误。
故选:A。
6.(2020•温州)人类的生产和生活都离不开水,地球上的水通过水循环不断地被利用。下列描述正确的是( )
A.水循环的环节只有蒸发、凝结和降水
B.海洋水可以通过水循环转化为湖泊水
C.地表径流水量一定与植物蒸腾量相等
D.人类直接利用最多的水资源是海洋水
【答案】B
【解答】解:水循环的环节有蒸发、降水、水汽输送、地表径流、地下径流、下渗、植物蒸腾等;海洋水是地球上最庞大的水体,海洋水可以通过水循环转化为湖泊水;地表径流水量与植物蒸腾量不相等;人类直接利用最多的水资源是指陆地上的淡水资源即河流水、湖泊水和部分地下水。
故选:B。
7.(2023•上海)在配制食盐溶液过程中,同学们发现,精制盐比粗盐溶解得更快。阅读配料表发现,这两种食盐的成分相同,只是精制盐颗粒比较小,而粗盐颗粒比较大。同学们想通过实验来探究影响食盐溶解快慢的因素,请帮助他们完成实验设计。
同学们猜测食盐溶解快慢与其颗粒大小有关。为验证假设,准备了如下实验装置。
(1)食盐完全溶解在水中能形成溶液,其中溶质是 ,溶剂是 。
(2)要验证假设,应当选择图中的 和 (填字母)开展实验对照;若 (填字母)中烧杯里的食盐先溶解完,能说明食盐颗粒越小,溶解越快。
(3)观察实验装置a和c,发现c中烧杯里的食盐溶解得更快,能不能说明温度越高,食盐溶解得越快? (能/不能)。请说明理由: 。
【答案】(1)食盐;水;
(2)b;c;c;
(3)不能;因为除温度不同外,食盐颗粒的大小也不同。
【解答】解:(1)食盐完全溶解在水中能形成溶液,其中溶质是食盐,溶剂是水;故答案为:食盐;水;
(2)探究食盐溶解快慢与其颗粒大小有关,应当选择图中的b和c开展实验对照;若c中烧杯里的食盐先溶解完,能说明食盐颗粒越小,溶解越快;故答案为:b;c;c;
(3)观察实验装置a和c,发现c中烧杯里的食盐溶解得更快,不能说明温度越高,食盐溶解得越快,因为除温度不同外,食盐颗粒的大小也不同;故答案为:不能;因为除温度不同外,食盐颗粒的大小也不同。
提升专练
1.某同学在一定温度下配得蔗糖饱和溶液,如图甲。再向烧杯中加入一定质量的水,部分蔗糖晶体溶解,如图乙。此过程中,蔗糖溶解度和溶液的溶质质量分数变化情况分别为( )
A.变大、变小
B.不变、变小
C.不变、不变
D.变大、不变
【答案】C
【解答】解:某同学在一定温度下配得蔗糖饱和溶液,再向烧杯中加入一定质量的水,部分蔗糖晶体溶解,但乙中溶液中仍有蔗糖不能继续溶解,乙中溶液仍为该温度下蔗糖的饱和溶液,溶液的溶质质量分数不变;此过程中,温度不变,则蔗糖溶解度不变。
故选:C。
2.如图为小明自制“棒棒糖”的流程,则下列烧杯内溶液一定为饱和溶液的是( )
A.甲、丁
B.乙、丙
C.甲、丙
D.乙、丁
【答案】D
【解答】解:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液,当溶液底部有剩余溶质存在,且溶质的量不再减少时,表明溶液已饱和,乙和丁烧杯内溶液底部有未溶解的固体,则乙和丁烧杯内溶液一定为饱和溶液;
故选:D。
3.某兴趣小组将一定质量的樟脑晶体溶解在酒精中制成简易“天气瓶”,通过观察樟脑晶体在酒精中的结晶情况检测气温的变化。如图为该“天气瓶”在三种不同气温下的结晶情况,下列说法不正确的是( )
A.甲瓶一定是饱和溶液
B.乙瓶溶质的质量分数大于丙瓶
C.采用降温结晶法可以回收樟脑晶体
D.若要长期使用该“天气瓶”,应将其密封保存
【答案】A
【解答】解:A、乙、丙中有樟脑晶体存在,说明是瓶内溶液一定为相应气温下的饱和溶液,甲没有樟脑晶体存在,可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液,故A错误;
B、由图示可知,乙、丙中有樟脑晶体存在,乙中的固体少于丙,所以乙瓶溶质的质量分数大于丙瓶,故B正确;
C、由图示可知,“天气瓶”在降温时,瓶内会出现晶体,温度越低,析出的晶体越多,樟脑在酒精溶液中的溶解度随温度升高而增大,采用降温结晶法可以回收樟脑晶体,故C正确;
D、要保证该“天气瓶”的使用时长,该“天气瓶”应该为密封装置,故D正确。
故选:A。
4.20℃时,按下表数据配制NaCl溶液。下列关于④的说法正确的是( )
溶液序号
①
②
③
④
资料卡片
20℃时,NaCl的溶解度为36.0g;
50℃时,NaCl的溶解度为37.0g。
NaCl的质量/g
6
16
26
36
水的质量/g
100
100
100
100
A.所得溶液为不饱和溶液
B.向④中加水,溶液的质量变大
C.将④加热至50℃,溶质的质量变大
D.向④中加NaCl固体,溶质的质量分数变大
【答案】B
【解答】解:A、20℃时,NaCl的溶解度为36.0g,含义是20℃时,100g水中最多能溶解36.0g氯化钠,溶液达到饱和状态,则④中所得溶液为20℃时恰好饱和的溶液,故选项说法错误。
B、向④中加水,溶质质量不变,溶剂质量增加,溶液的质量变大,故选项说法正确。
C、50℃时,NaCl的溶解度为37.0g,将④加热至50℃,溶液的组成没有发生改变,溶质的质量不变,故选项说法错误。
D、④中所得溶液为20℃时恰好饱和的溶液,向④中加NaCl固体,氯化钠固体不能继续溶解,溶质的质量分数不变,故选项说法错误。
故选:B。
5. 可乐是青少年特别喜爱的一种饮料,但是可乐含糖量较高,经常饮用会引发肥胖,还有可能引起龋齿、糖尿病等。国际卫生组织建议人体每日摄入糖的量不应超过50克,已知一瓶500mL可乐含有54克糖,请根据材料回答问题。
(1)喝上几口冰镇可乐往往会打嗝,根据如图分析其主要原因是 气体的溶解度随着温度的升高而降低。
(2)求500毫升可乐中糖的质量分数。(该可乐溶液的密度约为1g/cm3)
(3)可乐主要由糖水和碳酸水按一定比例混合而成。现用溶质质量分数为50%的糖水,配制含糖量10%的可乐300克,需用50%的糖水多少克?
【答案】(1)气体的溶解度随着温度的升高而降低;
(2)10.8%;
(3)60g。
【解答】解:(1)根据图可知,气体的溶解度随着温度的升高而降低,所以可乐喝到肚子里面后,人过会会打嗝;
(2)500毫升可乐的质量为500cm3×1g/cm3=500g,可乐中糖的质量分数为×100%=10.8%;
(3)设需要50%的糖水的质量为x,则:
50%x=300g×10%
x=60g
答:需用50%的糖水60g。
故答案为:(1)气体的溶解度随着温度的升高而降低;
(2)10.8%;
(3)60g。
6.氯化钠不仅是日常生活用品,在工农业生产中的用途也非常广泛。古人从海水制盐主要有煮盐和晒盐两种方法,宋代以前的海盐制造都出于煎炼,到了清末海盐各产区大都改用晒制之法。
(1)从能源、效率或便捷性的角度考虑,煮盐有不受环境天气限制、较为方便等优点,而晒盐的原理与粗盐提纯实验中的 (填操作)相同。
(2)通过煮盐和晒盐得到的粗盐通常含有泥沙等杂质,某兴趣小组为除去粗盐中的泥沙进行了如下实验。
在实验中多次用到了玻璃棒,操作Ⅲ中玻璃棒的作用是 。
(3)20℃时,NaCl的溶解度为36.0g。配制20℃时68gNaCl的饱和溶液,下列操作会导致配得的NaCl溶液溶质质量分数偏小的是 (多选)。
a.称量氯化钠时,砝码放在左盘,并使用了游码
b.用量筒量水时,仰视凹液面的最低处读数
c.配好的溶液转移至细口瓶时,有液体溅出
【答案】(1)蒸发结晶;
(2)使液体均匀受热,防止液体飞溅;
(3)ab。
【解答】解:(1)从能源、效率或便捷性的角度考虑,煮盐有不受环境天气限制、较为方便等优点,而晒盐的原理与粗盐提纯实验中的蒸发结晶相同;
(2)操作Ⅲ中玻璃棒的作用是使液体均匀受热,防止液体飞溅;
(3)a、称量氯化钠时,砝码放在左盘,并使用了游码,氯化钠质量偏小,导致配得的NaCl溶液溶质质量分数偏小,故正确;
b、用量筒量水时,仰视凹液面的最低处读数,水的体积偏大,导致配得的NaCl溶液溶质质量分数偏小,故正确;
c、配好的溶液转移至细口瓶时,有液体溅出,对溶质质量分数没有影响,故错误。
故选:ab。
故答案为:(1)蒸发结晶;
(2)使液体均匀受热,防止液体飞溅;
(3)ab。
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核心考点聚焦
1. 水的分布、分类与水循环
2. 溶液核心概念与溶液配制
3. 海洋资源开发与海水利用
4. 水的净化方法与流程
5. 水资源的利用与保护
一、人类家园中的水
1. 地球上水的分布
(1)水量:地球表面约 71% 的面积被 覆盖,水的总储量约1.386×1018m3。
(2)水的分布:地球上的水以多种形式存在于 、 、 和 中。
(3)分类:可分为 和 。海洋水是地球上最庞大的水体,约占地球总水量的 96.53%;淡水仅占总水量的 2.53%,其中冰川水占淡水的 68.69%,地下淡水占 30.06%,其他淡水占 1.25%,陆地咸水占 0.94%。
(4)水资源的分布
①可利用的水资源来源:一个区域一段时间内 与 之差,是地表和地下径流的水量,是可利用水资源的最主要来源。
②可利用的水资源状况:可供人类直接利用的淡水资源很少,主要包括 、 和 ,仅占淡水总量的 0.3%;世界上 60% 以上的地区属于缺水地带。
③世界水资源分布特点: 附近地区和 水资源丰富,热带沙漠地区、内陆中纬度地区水资源匮乏。
(5)我国水资源分布特点
①空间分布: 。
②时间分布: ,年际变化大。
(6)人体中的水
①人体部分器官和组织含水量(以质量计): 约 74.8%、心脏约 79.2%、肺约 79.0%、肝脏约 68.3%、肾脏约 82.7%、肌肉约 75.6%、血液约 83.0%。
②人体中水的作用:水是人体 的基础,参与体内各种化学反应以及物质和能量的转换,是营养成分吸收和 、代谢废物排出的必要介质,没有水代谢将无法进行。
2. 地球上的水循环
(1)实现水循环的方式:水通过 、 、 、 、 、 、 等方式实现循环。
(2)水循环的途径
① 循环:海洋水→大气水→陆地水→海洋水。
② 循环:海洋水→大气水→海洋水。
③ 循环:陆地水→大气水→陆地水。
(3)水循环的动力与意义
①动力: 和 。
②意义:是水体运动的重要形式,也是地球表面物质运动的重要组成部分;使大气圈、水圈、岩石圈、生物圈相互联系,调节圈层间的能量;是地球上各水体间相互联系的纽带,使水圈成为动态系统;产生淡水资源,滋润土地、哺育生命。
二、生活中的水溶液
1.试剂的取用方法
(1)液体试剂
①滴管滴加法
②直接倾倒法
③量筒量取法
(2)固体试剂
①粉末状
②块状
2.溶液、悬浊液、乳浊液
(1)溶液: 、 的混合物,由 和 组成。溶质可以是固体、液体或气体,溶剂一般为液体(有水时水是溶剂)。
(2)悬浊液: 悬浮在液体里形成的混合物,不均一、不稳定,静置后分层。
(3)乳浊液: 分散到液体里形成的混合物,不均一、不稳定,静置后分层。
3. 物质的溶解性
(1)溶解性:指一种 在另一种物质里的能力。
(2)影响因素:
4. 饱和溶液与不饱和溶液
(1)饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里 继续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 继续溶解某种溶质的溶液。
(3)饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
(特殊情况)
(4)浓溶液、稀溶液与饱和、不饱和溶液的关系
5. 物质的溶解度
(1)溶解度定义:在一定的温度下,某物质在 溶剂中达到 时所溶解的质量。
(2)溶解度与溶解性的关系
S(g)20
<0.01
0.01S<1
1S<10
10
溶解性分类
难溶
微溶
可溶
易溶
举例
(3)溶解度受温度的影响
①大多数固体物质溶解度随温度升高而 (如KNO3)。
②少数固体物质溶解度受温度影响 (如NaCl)。
③极少数固体物质溶解度随温度升高而 (如Ca(OH)2)。
(4)气体溶解度的影响因素
①内因:
②外因: 升高溶解度减小, 增大溶解度增大
6.溶液的配制
(1)溶质质量分数=
(2)溶液的配制:
(3)溶解度与饱和溶液中溶质质量分数的计算:同一温度下,同种溶质饱和溶液的溶质质量分数最大,公式为溶质质量分数=。
(4)溶液稀释或浓缩的计算:稀释前后 质量不变,即 。
三、海洋的探索
1. 海水的淡化
(1)海水淡化技术: 。
(2)蒸馏装置
2. 海盐的提取
(1)结晶:固体溶质从饱和溶液中以晶体形式析出的过程
① :适用于溶解度受温度影响小的物质,如NaCl
② :适用于溶解度受温度影响大的物质,如KNO3。
(2)粗盐提纯: 注意提纯后仍含可溶性杂质。
(3)过滤
3. 海洋的探索和开发
(1)海洋资源:是食品、石油、天然气、矿产等的重要来源,还有 (天然气水合物)等新型资源。
(2)开发方式: 、水产养殖、海上油井、海底采矿、海浪发电、海水淡化等。
4. 纯净物和混合物
类型
纯净物
混合物
定义
只由 组成的物质
由 组成的物质
区别
成分 ,有 的组成、性质,如沸点、熔点等
成分至少有两种,没有固定的组成、性质,各成分保持自己原有的化学性质
五、水资源的利用和保护
1. 水资源的利用和保护
(1)人类社会生活、生产离不开水,水资源开发利用直接关系人类生存发展。
(2)工业生产:如每生产 1t 纸,约需 200t 水。
(3)农作物生长:种植农作物需要大量水。
(4)人类生活:成年人每天约需 2500mL 水,洗一次澡可能需 50L 水。
(5)水资源保护的原因:可供人类直接使用的水资源较少,且存在浪费严重和污染的问题,保护刻不容缓。
(6)水资源的保护措施: 、
①污染物来源: 。
②污染物危害:破坏水体环境、杀死水生生物、危害人类健康。
(7)防治措施:工业采用新技术减少污染、农业合理使用化肥农药、生活污水集中处理、医疗污水达标排放等。
2. 水的净化
(1)水的几种净化方法
①沉淀:使水中杂质沉淀到水底,可利用 使小悬浮物凝聚成大颗粒沉淀。
②过滤:通过过滤器分离 的固体杂质。
③吸附:利用 等吸附剂除去水中可溶性杂质、部分可溶性杂质、色素和异味。
④蒸馏:通过加热使水变成 后冷凝,得到纯净的水,净化程度最高。
(2)自来水厂的水净化过程: 。
一、溶解度曲线问题
1.溶解度曲线上的点线面
点
线
面
交点
曲线上每个点表示某温度下某溶质的溶解度。
曲线表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度受温度影响的变化情况。
曲线上方任意点表示对应温度下该溶质的过饱和溶液,曲线下方任意点表示对应温度下该溶质的不饱和溶液。
两条曲线的交点表示在该温度下两种物质的溶解度相等。
如点A表示40,氯化钠的溶解度为36.6g。
如红色的曲线表示硝酸钾溶解度随着温度的变化情况。
如B点表示40 时,硝酸钾的过饱和溶液,C点表示80 时,硝酸钾的不饱和溶液。
如D点表示22 时,硝酸钾和氯化钠的溶解度相等。
2.结晶方法的选择
冷却热饱和溶液
蒸发结晶
溶解度受温度影响较大,或溶解度曲线比较陡的溶质多,含有少量溶解度受温度影响小的溶质
溶解度受温度影响小,或溶解度曲线比较平缓的溶质多,含有少量溶解度受温度影响较大的溶质
如硝酸钾溶液中含有少量氯化钠
如氯化钠溶液中含有少量硝酸钾
3.溶解度曲线上点的变化
左移
右移
上移
下移
通过降低温度使不饱和溶液变成饱和溶液
通过升高温度使饱和溶液变成不饱和溶液
通过增加溶质或者恒温蒸发溶剂使不饱和溶液变成饱和溶液
通过增加溶剂使饱和溶液变成不饱和溶液
4.析出晶体质量和剩余溶剂质量的大小比较
等质量的不同物质的饱和溶液,溶液的曲线越陡,降温过程中析出的晶体越多,剩余的溶剂质量越少
注意:1.溶液的质量必须相等
2.必须是饱和溶液
二、溶质质量分数的变化问题
饱和溶液:溶质质量分数=
不饱和溶液:溶质质量分数=
1. 温度改变
①前提:溶液原本是饱和的。
②降温:如果物质的溶解度随温度降低而减小(大多数情况),降温后溶解度变小,溶液会析出晶体,变成该温度下的饱和溶液。浓度会变小。
③升温:如果物质的溶解度随温度升高而增大,升温后溶解度变大,溶液会变成不饱和溶液,但溶质质量分数不变,因为它还是原来的溶质和溶液质量。
2.恒温蒸发(减少溶剂)
①饱和溶液:温度不变,溶解度不变,溶质质量分数不变
②不饱和溶液:溶剂减少,溶质质量分数增大
3.增加溶质
①饱和溶液:温度不变,溶解度不变,无法溶解加入的固体,溶质质量分数不变
②不饱和溶液:溶质增加,溶质质量分数增加
三、溶质质量分数的计算
1. 稀释和浓缩(核心公式:溶质质量守恒)
公式:m₁ × w₁ = m₂ × w₂
(初始溶液质量 × 初始质量分数 = 最终溶液质量 × 最终质量分数)
2. 混合(核心公式:溶质质量加和)
公式:m₁w₁ + m₂w₂ = (m₁ + m₂)w₃
(溶液1溶质 + 溶液2溶质 = 混合后总溶质)
真题感知
1. (2023•宁波)透水砖是一种绿色环保建材,透水性好。如图所示,用透水砖替代传统的混凝土路面砖,有效减少了地面积水。从水循环的过程分析,道路铺设透水砖主要有利于( )
A.A.水汽输送
B.B.降水
C.C.下渗
D.D.地表径流
2.(2023•杭州)已知氯化钾的溶解度随温度升高而增大。向盛有40克氯化钾的烧杯中加入100克水,充分搅拌溶解后现象如图所示。此时溶液温度为20℃,下列说法正确的是( )
A.20℃时氯化钾的溶解度为40克
B.烧杯中氯化钾溶液的质量为140克
C.若加热使烧杯中的固体全部溶解,则溶质的质量分数一定比加热前大
D.若加水使烧杯中的固体全部溶解,则溶质的质量分数一定比加水前大
3.(2023•丽水)20℃时,在盛有50克水的烧杯中加入20克硝酸钾,充分搅拌后加图甲;加入20克水,充分搅拌后如图乙;再加入10克水如图丙。下列说法正确的是( )
A.A.甲中溶液是不饱和溶液
B.B.乙中溶液一定是饱和溶液
C.C.丙中溶液的溶质质量分数为20%
D.D.乙→丙过程中,溶液的溶质质量分数变大
4. (2023•宁波) NH4Cl、KNO3是两种盐。30℃时,NH4Cl的溶解度为41.4g/100g水,KNO3的溶解度为45.8g/100g水。取这两种盐各22g,按图示进行实验。下列说法错误的是( )
A.A.盐A是NH4Cl
B.B.①中加足量的水可使未溶的盐A溶解
C.C.②中溶液为不饱和溶液
D.D.②中溶液溶质质量分数为45.8%
5. (2023•金华)分布在地球各处的水处于不断运动和相互转化之中。如图为部分水循环的示意图,下列有关水循环说法正确的是( )
A.A.图中环节②代表水汽输送,环节③代表降水
B.B.水会不断地循环,无需提倡节约用水
C.C.地球上的水,大部分以气态形式存在于大气中
D.D.水循环中,水仅在固液两态之间相互转化
6.(2020•温州)人类的生产和生活都离不开水,地球上的水通过水循环不断地被利用。下列描述正确的是( )
A.水循环的环节只有蒸发、凝结和降水
B.海洋水可以通过水循环转化为湖泊水
C.地表径流水量一定与植物蒸腾量相等
D.人类直接利用最多的水资源是海洋水
7.(2023•上海)在配制食盐溶液过程中,同学们发现,精制盐比粗盐溶解得更快。阅读配料表发现,这两种食盐的成分相同,只是精制盐颗粒比较小,而粗盐颗粒比较大。同学们想通过实验来探究影响食盐溶解快慢的因素,请帮助他们完成实验设计。
同学们猜测食盐溶解快慢与其颗粒大小有关。为验证假设,准备了如下实验装置。
(1)食盐完全溶解在水中能形成溶液,其中溶质是 ,溶剂是 。
(2)要验证假设,应当选择图中的 和 (填字母)开展实验对照;若 (填字母)中烧杯里的食盐先溶解完,能说明食盐颗粒越小,溶解越快。
(3)观察实验装置a和c,发现c中烧杯里的食盐溶解得更快,能不能说明温度越高,食盐溶解得越快 能/不能)。请说明理由: 。
提升专练
1.某同学在一定温度下配得蔗糖饱和溶液,如图甲。再向烧杯中加入一定质量的水,部分蔗糖晶体溶解,如图乙。此过程中,蔗糖溶解度和溶液的溶质质量分数变化情况分别为( )
A.变大、变小
B.不变、变小
C.不变、不变
D.变大、不变
2.如图为小明自制“棒棒糖”的流程,则下列烧杯内溶液一定为饱和溶液的是( )
A.甲、丁
B.乙、丙
C.甲、丙
D.乙、丁
3.某兴趣小组将一定质量的樟脑晶体溶解在酒精中制成简易“天气瓶”,通过观察樟脑晶体在酒精中的结晶情况检测气温的变化。如图为该“天气瓶”在三种不同气温下的结晶情况,下列说法不正确的是( )
A.甲瓶一定是饱和溶液
B.乙瓶溶质的质量分数大于丙瓶
C.采用降温结晶法可以回收樟脑晶体
4.20℃时,按下表数据配制NaCl溶液。下列关于④的说法正确的是( )
溶液序号
①
②
③
④
资料卡片
20℃时,NaCl的溶解度为36.0g;
50℃时,NaCl的溶解度为37.0g。
NaCl的质量/g
6
16
26
36
水的质量/g
100
100
100
100
A.所得溶液为不饱和溶液
B.向④中加水,溶液的质量变大
C.将④加热至50℃,溶质的质量变大
D.向④中加NaCl固体,溶质的质量分数变大
5. 可乐是青少年特别喜爱的一种饮料,但是可乐含糖量较高,经常饮用会引发肥胖,还有可能引起龋齿、糖尿病等。国际卫生组织建议人体每日摄入糖的量不应超过50克,已知一瓶500mL可乐含有54克糖,请根据材料回答问题。
(1)喝上几口冰镇可乐往往会打嗝,根据如图分析其主要原因是 。
(2)求500毫升可乐中糖的质量分数。(该可乐溶液的密度约为1g/cm3)
(3)可乐主要由糖水和碳酸水按一定比例混合而成。现用溶质质量分数为50%的糖水,配制含糖量10%的可乐300克,需用50%的糖水多少克?
6.氯化钠不仅是日常生活用品,在工农业生产中的用途也非常广泛。古人从海水制盐主要有煮盐和晒盐两种方法,宋代以前的海盐制造都出于煎炼,到了清末海盐各产区大都改用晒制之法。
(1)从能源、效率或便捷性的角度考虑,煮盐有不受环境天气限制、较为方便等优点,而晒盐的原理与粗盐提纯实验中的 (填操作)相同。
(2)通过煮盐和晒盐得到的粗盐通常含有泥沙等杂质,某兴趣小组为除去粗盐中的泥沙进行了如下实验。
在实验中多次用到了玻璃棒,操作Ⅲ中玻璃棒的作用是 。
(3)20℃时,NaCl的溶解度为36.0g。配制20℃时68gNaCl的饱和溶液,下列操作会导致配得的NaCl溶液溶质质量分数偏小的是 (多选)。
a.称量氯化钠时,砝码放在左盘,并使用了游码
b.用量筒量水时,仰视凹液面的最低处读数
c.配好的溶液转移至细口瓶时,有液体溅出
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