内容正文:
第36讲 水和溶液
1.水电解时在阳极产生________,在阴极产生________。两者体积比为______,质量比为______。
2.电解水实验说明水是由__________和__________组成的。
氧气
氢气
1∶2
8∶1
氢元素
氧元素
水的组成和主要性质
实验突破
精讲释疑
考点扫描
3.水的性质
物理性质 化学性质
(1)色态味:无色、无味、液态(常温下)
(2)沸点:100 ℃(1个标准大气压下)
(3)熔点:0 ℃(冰)
(4)密度:4 ℃时密度最大,为1 g/cm3,结冰后密度变小
(5)溶剂:能溶解很多物质,是重要的溶剂 (1)常温下化学性质稳定
(2)在通电条件下分解:______________________
(3)非金属氧化物+水→酸:CO2+H2O===H2CO3。能与水反应生成酸的还有SO2、SO3等
(4)金属氧化物+水→可溶性碱:CaO+H2O===Ca(OH)2。能与水反应生成碱的金属氧化物还有K2O、Na2O、BaO
(5)CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O白色粉末变蓝色,可用于检验水的存在
实验突破
精讲释疑
考点扫描
1.(2025,宁波三模)水是人类宝贵的自然资源,下列关于水的说法正确的是( )
A.水在达到100 ℃时,一定会沸腾
B.水结冰后体积会变小,密度会变小
C.水在通电的条件下能分解成氧气和氢气
D.水是由氧气和氢气构成的
C
实验突破
精讲释疑
考点扫描
1.溶液的组成
溶液由溶质和溶剂组成。被溶解的物质称为________,能溶解其他物质的物质称为________,如碘酒中碘是溶质,酒精是溶剂。
2.水是最常用的________,除水外常用的溶剂还有________________等。
3.溶液、浊液的比较
溶质
溶剂
溶剂
汽油、酒精
溶液 浊液
悬浊液 乳浊液
不
同
点 组成 由溶质和溶剂组成(水是最常见的溶剂) 不溶性固体和液体组成 不溶性液体和液体组成
均一性 ________、透明 不均一、不透明(浑浊)
稳定性 稳定 不稳定、久置后分层
举例 氯化钠溶液、蔗糖溶液 泥浆水、血液 牛奶、肥皂水
相同点 都是________物
均一
混合
溶液、悬浊液和乳浊液
实验突破
精讲释疑
考点扫描
2.下列关于溶液的说法正确的是( )
A.饱和溶液升高温度一定变为不饱和溶液
B.均一、稳定的液体一定是溶液
C.硝酸铵溶于水使溶液的温度降低
D.只有固体和液体可以作为溶质
3.下列物质:①冰水混合物,②牛奶,③白酒,④肥皂水,⑤铁粉与水的混合物,⑥油脂与汽油的混合物,⑦高温下的铁水,⑧血液,⑨碘酒。其中属于溶液的是__________(填序号,下同),属于悬浊液的是__________,属于乳浊液的是__________。
C
③⑥⑨
⑤⑧
②④
实验突破
精讲释疑
考点扫描
1.在一定温度下,在一定量的溶剂里,____________________某种溶质的溶液称为这种溶质的__________________,还能继续溶解某种溶质的溶液称为这种溶质的__________________。
【注】只有指明“一定温度”和“一定溶剂”,“饱和”和“不饱和”才有意义。
2.饱和溶液和不饱和溶液一般情况下可相互转化。
一般规律:对大多数溶解度随温度升高而增大的物质(如KNO3)
不能继续溶解
饱和溶液
不饱和溶液
饱和溶液与不饱和溶液
实验突破
精讲释疑
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4.(2025,浙江模拟)在实验室中,小李进行配制硝酸钾溶液的实验。他把一定量的硝酸钾固体加入到50 ℃的热水里,充分搅拌后,发现溶液底部有少量硝酸钾固体剩余。下列对该溶液的判断,正确的是( )
A.降温能让剩余固体继续溶解
B.该溶液是饱和溶液
C.恒温蒸发能让剩余固体继续溶解
D.加硝酸钾固体能让剩余固体继续溶解
B
实验突破
精讲释疑
考点扫描
1.溶解度的含义:在一定温度下,某物质在________溶剂中达到________状态时所溶解的质量,就称作此温度下该物质在这种溶剂里的__________。
2.影响溶解度的因素
(1)溶质、溶剂自身的性质。
(3)气体的溶解度还受________的影响,气体的溶解度随压强的增大而增大。
100 g
饱和
溶解度
温度
压强
溶解度
实验突破
精讲释疑
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5.表中数据是氯化钠在不同温度时的溶解度。根据表中数据分析,不正确的是
( )
A . 60 ℃时,氯化钠的溶解度为37.3 g
B.20 ℃时,100 g水中溶解的氯化钠越多溶解度就越大
C.20 ℃的氯化钠饱和溶液一定比60 ℃的氯化钠饱和溶液的溶质质量分数小
D.在30 ℃时,100 g水中加入50 g氯化钠,充分搅拌后得到的溶液质量为136.3 g
B
温度/℃ 20 30 40 50 60
溶解度/g 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3
实验突破
精讲释疑
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1.溶液组成的表达方式——溶质的质量分数
溶质的质量分数
实验突破
精讲释疑
考点扫描
6.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________%。
(2)将第二份溶液稀释至500 g,则其溶质质量分数为________%。
(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。
10
3
12.5
实验突破
精讲释疑
考点扫描
1.水资源的保护
(1)节约用水
①水的再循环,②减少水的使用,③水的回收利用。
(2)水污染的主要来源:工业生产中的“三废”,生活污水的任意排放,农业生产中的农药、化肥的流失。
2.净水的方法
不溶性
活性炭
净水方法 原理及作用
沉淀 静置或者加入明矾或活性炭,吸附水中的悬浮杂质,使其凝聚成较大的固体颗粒而沉降到水底
过滤 除去水中的__________固体杂质
吸附 除去色素、异味和水中的一些溶解性杂质,常用__________
蒸馏 把水加热至沸腾,产生的水蒸气经冷却形成液态水
水资源的保护与净水的方法
实验突破
精讲释疑
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7.(2025,杭州模拟)科学家提出一种海水淡化技术,其原理如图。
(1)下列净水方法与海水淡化原理相似的是_______。
A.沉降 B.过滤 C.吸附 D.蒸馏
(2)装置中的铝膜露置在空气中不容易被腐蚀的原因是_________________________
____________________。
D
铝易被氧化生成致密的氧
化铝保护膜
实验突破
精讲释疑
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配制一定溶质质量分数的溶液
一、用氯化钠固体配制溶液
1.所需仪器及作用
(1)所需仪器:托盘天平(带砝码)、镊子、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
(2)仪器的作用:
a.玻璃棒的作用是________,目的是加快氯化钠的溶解速率。
b.量筒的作用是________所需的水。
2.操作步骤
搅拌
量取
考点扫描
能力提升
精讲释疑
实验突破
计算:计算所需溶质的________和水的________。
称量:用____________称取所需的氯化钠。
量取:用____________量取一定体积的水。
溶解:将氯化钠倒入烧杯中,再将量取的水倒入烧杯中,用__________不断搅拌直至氯化钠完全溶解。
装瓶:将配制好的溶液转移到__________中,并贴上标签。
质量
体积
托盘天平
量筒
玻璃棒
试剂瓶
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能力提升
精讲释疑
实验突破
3.实验误差分析
偏小
偏小
偏大
操作 误差分析 所配溶液的溶质质量分数
用天平称量固体药品质量时,固体药品和砝码放反了(在使用游码的情况下) 称量的固体药品的实际质量________ ________
量取水的体积时仰视读数 配制的溶液中水的实际体积________ ________
量取水的体积时俯视读数 配制的溶液中水的实际体积________ ________
烧杯内原来有少量的水 配制的溶液中水的质量________ ________
将固体药品倒入烧杯时撒在外面 配制的溶液中溶质的质量________ ________
固体药品中含有不溶性杂质 配制的溶液中溶质的质量________ ________
配制完成后,转移过程中有少量溶液洒出 溶液的质量________ ________
偏小
偏小
偏大
偏大
偏小
偏小
偏小
偏小
偏小
偏小
不变
考点扫描
能力提升
精讲释疑
实验突破
二、用浓溶液配制稀溶液
1.所需仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
3.操作步骤:
(1)计算:计算所需__________的体积和所需水的体积。
(2)量取:用________量取浓溶液和水(接近所需体积时改用____________)。
(3)混匀:将量取的浓溶液和水倒入烧杯中并用__________不断搅拌。
浓溶液
量筒
胶头滴管
玻璃棒
考点扫描
能力提升
精讲释疑
实验突破
【例1】 下列概念间的关系符合如图所示关系的是( )
B
选项 X Y Z
A 溶液 溶剂 溶质
B 混合物 溶液 溶剂
C 悬浊液 乳浊液 溶液
D 饱和溶液 不饱和溶液 浓溶液
溶液的概念和特点
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实验突破
精讲释疑
1.下列有关溶液的说法中,正确的是( )
A.溶液一定是均一、稳定、无色透明的混合物
B.温度升高,某饱和溶液中溶质的质量分数一定减少
C.不饱和溶液转化为饱和溶液,其溶质的质量分数不一定增大
D.析出溶质后的溶液不一定是饱和的
C
考点扫描
实验突破
精讲释疑
【例2】 研究物质的溶解度对生产、生活有着重要意义。下表是氯化钠和碳酸钠在不同温度时的溶解度。
(1)由表中数据可知,氯化钠和碳酸钠溶解度相等时的温度范围在____________。
(2)20 ℃时,取100 g水按下列步骤进行操作:
①乙、丙、丁烧杯中的溶液属于饱和溶液的是_____________。
②乙烧杯中溶质与溶剂的质量比为______________(填最简整数比)。
20~30 ℃
乙、丁
109∶500
温度/℃ 10 20 30 40 50 60
溶解度/g 氯化钠 35.8 36.0 36.3 36.6 37 37.3
碳酸钠 12.2 21.8 39.7 48.8 47.3 46.4
溶解度和影响溶解度的因素
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实验突破
精讲释疑
2.小李同学用20 mL注射器吸取了10 mL某碳酸饮料,并用胶头封闭注射器针孔,分别进行了如图所示实验。下列分析中错误的是( )
A.该实验是探究压强对气体在水中的溶解性的影响
B.图Ⅰ实验中,用力向外拉活塞,饮料中有许多小气泡出现
C.图Ⅱ实验中,用力向里推活塞,气体在水中的溶解性减弱
D.该实验装置的优点是密封性好,压强容易改变
C
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实验突破
精讲释疑
【例3】 (2025,杭州临平区一模)用恒温蒸发氯化钠溶液来模拟海水晒盐的过程(如图),下列说法正确的是( )
A.①一定是饱和溶液
B.②一定是不饱和溶液
C.②→③,溶质质量分数减小
D.③→④,溶质质量分数不变
D
结晶过程中溶液的变化
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实验突破
精讲释疑
3.在20 ℃时,某固体物质(不含结晶水)的水溶液,经历如图变化。下列说法你认为正确的是( )
A.溶液甲可能是饱和溶液
B.溶液丙若蒸发10 g水,析出的晶体的质量是6 g
C.该物质的溶解度是40 g
D.溶液溶质质量分数:甲<乙=丙
D
考点扫描
实验突破
精讲释疑
【例4】 (2025,浙江模拟)秋冬时节气候干燥,易引发咽喉炎。医生建议,每日用浓盐水漱口5~6次,能起到消炎杀菌的效果。为缓解咽喉不适,小明按医生的吩咐配制氯化钠溶液,用作漱口剂,如图所示。
(1)上图是小明的实验操作,请指出其中的一个错误:_______________________。
(2)小明利用粗盐来配制氯化钠溶液,则所配制的溶液溶质质量分数会_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)根据如图所示数据正确读数,所配制的氯化钠溶液的溶质质量分数为______。
量筒量取液体时,俯视读数
偏小
16%
溶质质量分数的计算和溶液配制
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实验突破
精讲释疑
4.氯化钠是一种重要的化工原料,在生产和生活中被广泛应用。
(1)医学上常用葡萄糖氯化钠注射液来维持患者体内的水盐平衡。如图所示为某葡萄糖氯化钠注射液标签的部分信息,则该注射液能为患者一次性补充多少克氯化钠?(注射液密度约为1 g/mL)
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实验突破
精讲释疑
(2)农业上常用16%的氯化钠溶液选种。实验室有100 g溶质质量分数为20%的氯化钠溶液,欲将其稀释成可以选种的溶液,需加水的体积是多少?(ρ水=1.0×103 kg/m3)
考点扫描
实验突破
精讲释疑
【例】 在接近饱和的溶液中继续加入溶质,溶质是否溶解很难观察。某同学查阅资料得知氢氧化钙和食盐等物质的水溶液导电性随着溶质质量分数的增大而增大,即电导率变大,于是利用电导率传感器检测溶质是否溶解。
实验过程:
①配制一份氢氧化钙的不饱和溶液。
②如图甲,把电导率传感器插入烧杯中适当位置,同时“数据采集及处理器”工作。
③往烧杯中加入足量氢氧化钙固体,并用搅拌器不断搅拌。
④根据处理器信息绘制出溶液电导率随时间变化的曲线图,如图乙。
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实验突破
精讲释疑
(1)根据图甲选出步骤②中的“适当位置”可以是_______。
A.a B.b C.c
(2)实验中判断溶液是否饱和的依据是_____________________________。
(3)假如步骤③中不用搅拌器进行搅拌,请在图乙中画出电导率随时间变化的曲线。
B
溶液的电导率不再改变
考点扫描
实验突破
精讲释疑
在理解溶解度的定义时,要抓住5个要点:①“在一定温度下”,溶解度是随着温度的变化而变化的,必须指明具体温度,溶解度才有意义;②“在100 g溶剂里”,注意不是100 g溶液里;③“达到饱和状态”,在一定温度下,100 g溶剂中溶质的质量达到最大值;④单位是“g”;⑤点明溶剂,同一溶质在不同溶剂里溶解度不同。
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实验突破
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2H2O eq \o(========,\s\up14(通直流电)) 2H2↑+O2↑
(2)_______ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(固体:大部分物质溶解度随温度的升高而增, 大,如硝酸钾;个别物质溶解度受温度, 影响不大,如氯化钠;极个别物质溶解, 度随温度升高而减小,如熟石灰,气体:溶解度随温度的升高而减小))
(1)定义:溶液中溶质的质量分数= eq \f(溶质的质量,溶液的质量) ×100%
= eq \f(溶质的质量,溶质的质量+溶剂的质量) ×100%。
(2)溶质、溶液的相关计算公式:ω= eq \f(m溶质,m溶液) ×100%,m溶液= eq \f(m溶质,ω) ,m溶质=m溶液×ω。
2.溶液的稀释和浓缩
m浓·ω浓=m稀·ω稀,Δm水=m稀-m浓。
注:不能用V稀-V浓=V水。
3.配制一定溶质质量分数的溶液(详见实验突破)。
2.原理 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m浓·ω浓=m稀·ω稀,Δm水=m稀-m浓))
解:(1)某患者一次性输入葡萄糖氯化钠注射液1袋,通过输液补充的氯化钠质量是:500 mL×1 g/mL×0.9%=4.5 g。
解:(2)ρ水=1.0×103 kg/m3=1 g/mL。
溶液加水稀释前后溶质的质量不变,设加水的质量为x,
则100 g×20%=(100 g+x)×16%,x=25 g,
需加水的体积为25 g÷1 g/mL=25 mL。
答:(1)该注射液能为患者一次性补充4.5 g氯化钠;(2)需加水25 mL。
$