内容正文:
人教版(2024)九年级下册 9.2 溶解度 题型专练
【题型1】饱和溶液和不饱和溶液的判断
【典例】下面关于饱和溶液的说法中,正确的是( )
A.含有溶质很多的溶液
B.还能继续溶解某种溶质的溶液
C.不能继续溶解某种溶质的溶液
D.在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液
【举一反三1】有关饱和溶液的下列叙述正确的是( )
A.在饱和溶液里再加入任何物质都不能溶解
B.温度不变,某饱和溶液中再加入这种溶质,溶液的质量不变
C.20 ℃时,向100 g氯化钠饱和溶液中加入10 g氯化钠,溶液的质量是110 g
D.20 ℃时,从100 g氯化钠的饱和溶液中取出5 g,剩下的95 g溶液变成不饱和溶液
【举一反三2】下列说法是否正确?(正确的在括号中打“√”,错误的打“×”)
(1)饱和石灰水放置较长时间后表面形成了一层白膜(若水没有减少),该溶液仍是氢氧化钙的饱和溶液。( )
(2)饱和溶液析出溶质晶体后就变成不饱和溶液。( )
(3)在一定温度下,向某蔗糖溶液中加入少量蔗糖,蔗糖逐渐消失,说明原溶液是该温度下蔗糖的不饱和溶液。( )
【举一反三3】A、B、C、D四个烧杯分别盛有质量相等的同种溶剂,在相同的温度下,向四个烧杯中加入20 g、15 g、10 g、5 g的某固体溶质,充分溶解后(如图所示),回答下列问题(填字母)。
(1)____________中盛的一定是饱和溶液; ____________中盛的可能是饱和溶液;____________中盛的一定是不饱和溶液。
(2)若固体溶质为KNO3,对A、B两烧杯同时升高温度(均匀进行),固体物质先消失的是____________。
(3)在一定温度下,在A、B中分别加入相同质量的水,B中固体刚好溶解,A中是否也全溶?____________。
【举一反三4】如何判断某种溶质的溶液是否为该温度下的饱和溶液?
【题型2】饱和溶液和不饱和溶液的相互转化
【典例】要想把一瓶硝酸钾溶液变成饱和溶液,具体措施有:①加入硝酸钾;②升高温度;③降低温度;④加入水;⑤蒸发水。其中措施正确的是( )
A.①②④
B.①③④
C.①③⑤
D.①②⑤
【举一反三1】下列有关溶液的说法不正确的是( )
A.可口可乐汽水和白蒲黄酒都属于溶液
B.固体物质的溶解度不一定都随温度的升高而增大
C.一定温度下,向氯化钠饱和溶液中加入水后会变成不饱和溶液
D.某物质在100 g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量就是该物质的溶解度
【举一反三2】如图所示,在同一温度下,分别向甲、乙、丙三只烧杯中加入等质量
的水,再分别向三只烧杯中加入质量为 m₁、 m₂、m₃的同种物质,据此回答下列问题。
(1)三只烧杯中一定是饱和溶液的是_______。
(2)若加热甲烧杯,固体溶解,则说明该物质的溶解能力随温度的升高而________(填“增大”“减小”或“不变”),若将该物质的饱和溶液转化为不饱和溶液,可采取的方法是__________。
将接近饱和的硝酸钾溶液变为饱和溶液的方法有 ;将饱和的硝酸钾溶液降温,现象是 。
【举一反三4】请列出三种方法,把接近饱和状态的KNO3溶液变为饱和溶液。
【题型3】饱和溶液与不饱和溶液综合题
【典例】某化学兴趣小组的同学进行硝酸钾固体溶解实验,过程如图所示(不考虑水分蒸发),下列判断错误的是( )
A.②中溶液是对应温度下硝酸钾的饱和溶液
B.③中溶液是对应温度下硝酸钾的不饱和溶液
C.②③中溶液的溶质质量不相等
D.②③中溶液的质量不相等
【举一反三1】如图为硝酸钾的溶解与结晶实验,下列说法正确的是( )
A.图1加热后,固体继续溶解,溶液质量逐渐增大
B.图1中最终所得溶液一定为硝酸钾的饱和溶液
C.图2结晶过程中,溶质质量逐渐增大
D.上述实验说明溶液是否饱和与温度无关
【举一反三2】下列关于溶液的说法正确的是( )
A.从一杯质量分数为10%的食盐溶液中倒出一半,余下的溶液质量分数为5%
B.某饱和溶液降温后析出晶体,此时它就变成不饱和溶液
C.向某物质的饱和溶液中加少量该物质,恒温下放置一定时间后,溶液中的溶质质量分数变大
D.稀溶液可能是饱和溶液,浓溶液也可能是不饱和溶液
【举一反三3】同学们用固体M做了如图实验,图中甲、乙、丙、丁是充分搅拌后静置的现象,请回答相关问题(忽略水的蒸发)。
(1)上述烧杯中,溶液质量最大的是 (填序号)。
(2)小金同学认为乙烧杯中的溶液一定呈饱和状态,他这样判断的证据是 。
【举一反三4】用“不变”“增加”或“减少”填空。在一定温度下,向饱和的氯化钠溶液中:
(1)加入少量氯化钠后,溶液的质量 。
(2)若向其中加入少量的水,则溶质的质量 ,溶液的质量 。
(3)若温度不变蒸发掉少量的水,则溶质的质量 ,溶液的质量 。
【举一反三5】张老师在讲授“溶液”时,用固体M做了如图所示的实验,甲、乙、丙、丁四个烧杯中的现象均为充分搅拌后静置完成的现象,请回答下列问题(忽略水的蒸发)。
(1)上述烧杯中的溶液一定呈饱和状态的是 (填序号),上述实验中将其变为不饱和溶液的方法是 。
(2)上述烧杯中的溶液质量最大的是 (填序号),其质量为 g,判断该溶液是否饱和的方法是 。
(3)使烧杯乙中未溶解的固体溶解还可以采取的方法是 。
【举一反三6】海水中有着丰富的化学资源,利用海水提取氯化钠的过程如图所示,请回答下列问题。
(1)图中①是 (选填“蒸发池”或“冷却池”)。
(2)析出晶体后的母液是氯化钠的 (选填“饱和溶液”或“不饱和溶液”)。
(3)工业上利用电解饱和食盐水的方法可制得氢氧化钠、氯气和氢气。试写出该反应的化学方程式: 。
【题型4】结晶方法及其应用
【典例】如图甲所示是一种简易的天气预报瓶,瓶内装有一定量的水和硝酸钾晶体,可根据瓶内晶体的析出量来判断气温的大致变化。如将瓶子放置于 的环境下,出现的现象如图乙所示。随着外界温度的变化, 也会出现如图丙、丁所示的现象。下列判断正确的是( )
A. 从图乙到图丙,溶质的质量变大
B. 图丙中的溶液一定是硝酸钾的不饱和溶液
C. 三种情况下, 外界温度最低的是丙图的环境
D. 溶液中溶质质量分数的大小关系是: 丙<乙<丁
【举一反三1】要想从食盐溶液中得到食盐晶体,可采取的方法是( )
A. 蒸发溶剂
B. 加蒸馏水
C. 倒掉部分溶液
D. 升高温度
【举一反三2】阅读下面科普短文。
多晶体冰糖又称为土冰糖、黄冰糖、多晶糖等,主要成分为蔗糖,呈半透明状,颜色为白色或微黄色,表面干燥,有光泽,被广泛应用于食品和医药行业,也是家庭常用的食品。
在家可以自制多晶体冰糖。取白砂糖和自来水,倒入不锈钢口杯内,置于电磁炉上加热并用筷子搅拌;用烹调温度计测量糖液的温度,分别制取温度为100 ℃、110 ℃、120 ℃时的糖液,然后倾倒于保温碗中,盖上厚毛巾;室内静置7天后取出,观察并记录结晶情况(见表1)。
在制作的过程中,添加一定量的柠檬酸,对结晶情况的影响见表2。倾倒碗内的冰糖晶体,先用少量自来水冲洗晶体表面的糖蜜,然后用电吹风吹干,制得成品晶体。
依据文章内容回答下列问题。
(1)多晶体冰糖具有的物理性质有________________________。
(2)蔗糖(C12H22O11)中C、H、O元素的质量比为____________。
(3)由表1可知,室内静置7天后取出的2号碗内溶液为_____________溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(4)由表2可知,添加一定量的柠檬酸的优点是______________。
(5)依据文章内容,判断下列说法不正确的是___________(填字母)。
A.自制多晶体冰糖过程发生的是化学变化
B.如发现冰糖受潮出水,可以用电吹风吹干或置于太阳下暴晒到干燥为止
C.在家中制作冰糖雪梨等汤羹时,冰糖放的越多越好
【举一反三3】海水晒盐是采用的______________方法,使食盐从水中析出。硝酸钾、硝酸钠这样的溶解能力受温度影响比较大的物质,要使它们从溶液中结晶出晶体,可采用__________。
【举一反三4】设计实验方案,从硝酸钾和氯化钠(少量)的混合物中分离出硝酸钾。
【举一反三5】蔗糖是我们日常生活中经常接触到的细小颗粒食用糖,如何制备得到较大的蔗糖晶体呢? 请你利用溶液的知识尝试自己制作蔗糖晶体吧!
材料:蔗糖、开水、干净的玻璃瓶、干净的筷子(搅拌用)、细线
【题型5】海水晒盐原理及流程
【典例】如图是利用海水提取粗盐流程图,下列说法正确的是( )
A.a为蒸发池
B.在b中可以得到氯化钠的饱和溶液
C.海水晒盐主要是利用蒸发结晶的方法得到粗盐晶体
D.析出晶体后的母液为氯化钠的不饱和溶液
【举一反三1】暴晒海水可以得到粗盐,关于晒盐原理的说法正确的是( )
A.用阳光与风力,使氯化钠蒸发出来
B.利用阳光与风力,使水分蒸发,析出盐
C.日光照晒后,氯化钠的溶解度变小
D.受热时海水发生分解,食盐析出
【举一反三2】下列关于海水晒盐的说法不正确的是( )
A.结晶池中氯化钠浓度大于海水中氯化钠浓度
B.由于水分蒸发,蒸发池中氯化钠浓度逐渐增大到一定数值
C.母液是NaCl的饱和溶液,也是所含杂质MgCl2、CaCl2的饱和溶液
D.气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水“晒盐”
【举一反三3】氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。
Ⅰ.古法制盐:古人用煎盐法制取食盐主要步骤有:①制卤水;②测卤水浓度;③煎卤得粗盐;④用“花水”冲洗粗盐得精品盐。
制取卤水的方法有两种:
刮土淋卤:将结有盐霜的土,聚集成堆,清水浇注,卤水从堆底流出;
草木灰淋卤:将草木灰浸入海水然后晾晒至现出白光,再用海水淋之,得卤水。
(1)卤水中的溶剂是 ,卤水中存在大量的阴离子是 (填离子符号)。
(2)卤水入锅前,以石莲子或鸡蛋投入卤中,检验卤水浓度,石莲子或者鸡蛋沉入水下的为淡卤,半飘浮的为半淡卤,浮立于水面的为成卤,其中溶质质量分数最大的是 (填“淡卤”“半淡卤”或“成卤”)。
(3)以成卤入锅煎盐,有白色晶体析出时,此时卤水是 溶液(填“饱和”或“不饱和”),草木灰的性质与活性炭相似,草木灰淋卤制作出的盐更洁白,是因为草木灰具有 作用。
(4)经调查发现,“花水”是NaCl的饱和溶液,用“花水”冲洗粗盐而不用淡水冲洗的原因是: 。
Ⅱ.工业制盐:目前工业上常用真空法制备食盐,通过减压使热的海水快速蒸发而获得食盐。小涵在实验室中用溶液a(3%NaCl溶液1000 g)模拟真空法制备食盐的流程(忽略物质的损耗)如图所示(下面表格中为NaCl在不同温度下的溶解度):
(5)步骤1中分子的 发生了变化。
A.间距
B.质量
C.种类
D.个数
(6)溶液a中溶质的质量为 g。溶液a经减压蒸发后得到溶液b和NaCl固体xg,x的数值为 。溶液b的质量 溶液c的质量(填“<”“=”或“>”)。
(7)海水晒盐是借助日光和风力使水分蒸发。对比分析真空制盐,海水晒盐的优点是 。
A.节省能源
B.成本低廉
C.生产效率高
【举一反三4】海洋是一个巨大的资源库, 我们可以从海水中提取食盐, 并以此为原料制得具有广泛用途的氢氧化钠,其制取的主要工艺流程如下:
(1)利用风吹日晒可以从海水中提取粗盐,风吹日晒的主要作用是 。
(2)如图是去除粗盐中泥沙的装置图,请回答下列问题:
①图中正确的操作顺序为 (用字母填空)。
②操作 (任填一种)中,玻璃棒的作用是 。
(3)写出电解氯化钠饱和溶液的化学方程式: 。
(4)该化工厂将副产品氢气和氯气加以利用:氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,氯化氢溶于水得到盐酸。写出氢气在氯气中燃烧的化学方程式: 。通过这个化学反应, 你对燃烧的新认识是 。
【举一反三5】如图是利用海水提取粗盐的过程:
(1)图中①是 (填“蒸发”或“冷却”)池。
(2)要除去食盐水中混有的少量泥沙,操作方法是 ,从海水中结晶出来的粗盐,含有氯化镁等杂质,工业上常把粗盐粉碎后用饱和食盐水浸洗. 再讨滤出食盐,其原理是 ,浸洗前后,溶液中氯化钠的质量分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)根据海水提取盐的原理,下列说法中正确的是 。(填字母)
A. 海水进入贮水池, 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加
C. 在①中,海水中水的质量逐渐减少 D. 析出晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液
【题型6】实验操作及步骤
【典例】有关“粗盐中难溶性杂质的去除”实验的说法正确的是( )
A.用玻璃棒搅拌的目的是让粗盐溶解更多
B.在每个步骤中玻璃棒的作用各不相同
C.当蒸发皿中水分完全蒸干时才能停止加热
D.粗盐经过溶解、过滤、蒸发可以得到纯净的氯化钠
【举一反三1】粗盐中难溶性杂质的去除实验涉及到称量、溶解、过滤、蒸发等操作。下列操作正确的是( )
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,将玻璃棒靠在三层滤纸一边
D.称量时,将粗盐直接放在天平的左盘上
【举一反三2】兴趣小组同学为除去粗盐中的难溶性杂质并计算产率,进行了如图所示实验。
(1)除去粗盐中的泥沙是利用氯化钠和泥沙的_______不同。
(2)上述操作的正确顺序为____________(填序号)。
(3)称量一定质量粗盐,记为m₁ g,将其加入一定量蒸馏水中,并用玻璃棒______,直到粗盐不再溶解,称量剩余粗盐的质量,记为m₂ g。
(4)操作④过程中用玻璃棒不断搅拌,当观察到_______________时,停止加热,利用余热将剩余滤液蒸干。
(5)下列有关操作⑤的说法正确的是_____(填字母)。
A. 操作中滤纸边缘要稍高于漏斗边缘
B. 操作中漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁
C. 操作中要用玻璃棒引流,并使玻璃棒下端轻靠三层滤纸的一侧
(6)实验结束后,称量精盐的质量记为m₃ g,则所得精盐的产率为______ (列出表达式)。
(7)在该实验中,操作③、操作④、操作⑤过程中都使用了玻璃棒,但不同操作中玻璃棒的作用不同,其作用分别是_____________、___________________、______________。
(8)小明同学在计算产率时发现产率明显偏高,可能的原因是_____________(填序号)。
①称量精盐时“左码右物”,且使用了游码
②粗盐没有充分溶解
③过滤时有液体溅出
④过滤时漏斗内液面超过滤纸边缘
⑤滤纸破损
⑥蒸发结晶时未充分蒸干
⑦蒸发时没有搅拌,有液体溅出
⑧精盐没有全部转移到称量纸上
【举一反三3】某同学用如图所示操作进行粗盐提纯实验。
(1)三套装置用到的先后顺序为 (填序号)。
(2)当 时停止加热。
(3)图②所示操作存在错误,请指出错误之处: 。这个错误引发的后果可能是 。
(4)图①和图③均使用了玻璃棒,请描述这两处玻璃棒的作用: 。
【举一反三4】我国是海洋大国,向海发展、向海图强是人民的夙愿与梦想。柯柯欲从海水中获得粗盐,并去除粗盐中的难溶性杂质,操作如下。
(1)海水晒盐
20℃时海水中主要盐类及其含量
①海水晒盐后的母液是氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②晒盐时不能将水全部蒸干,目的是使母液中的NaCl 大量析出,而其他盐类基本不析出, 请分析其他盐类不析出的原因: 。
(2)粗盐提纯:柯柯在实验报告中绘制了粗盐提纯实验的部分操作示意图。
①以上操作中,存在错误的是 (填序号)。
②该实验的正确操作顺序为 (填序号)、计算产率;操作过程中,当②中蒸发皿中出现 时,停止加热。
③柯柯用以下流程图表示实验过程。
a.操作2的名称是 ;玻璃棒在操作2中的作用是 。
b.粗盐提纯后所得的固体是 (填“纯净物”或“混合物”)。
【题型7】实验误差的分析
【典例】海洋是巨大的资源宝库。海水通过“盐田法”得到“粗盐”。实验室中通过溶解、过滤、蒸发三步操作可将“粗盐”中的难溶性杂质去除,下列仪器在上述操作过程中不会用到的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】粗盐提纯实验中,精盐的产率偏低,可能的原因是( )
A.过滤时滤纸破损
B.过滤时漏斗中液面高于滤纸边缘
C.蒸发时固体飞溅
D.余热未完全烘干水
【举一反三2】粗盐中含有少量不溶性杂质(泥沙),还含有少量可溶性杂质(Na₂SO₄、CaCl₂、MgCl₂)。现以粗盐为原料制取精盐,生产过程如图。
(1)写出Ⅱ中发生反应的化学方程式:__________________________________________。
(2)加入过量 Na₂CO₃溶液的目的是除去溶液中的______________、_______ (填化学式)。
(3)操作b的名称是______________;操作a和操作b都需要用到的玻璃仪器为______________。
(4)小明同学认为该方案实际得到的氯化钠比粗盐中含有的氯化钠要多,请你为他找出理由:____________________________。
(5)若加入的稀盐酸过量,经过操作b得到的晶体质量_________ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【举一反三3】粗盐提纯和溶液配制都是中学化学的重要实验。
⑴粗盐提纯实验过程中发现过滤速度较慢,可能的原因是 ,在蒸发操作中,当蒸发皿中出现 时,停止加热。
⑵配制100g质量分数为6%的氯化钠溶液,计算需要水的质量为 g;从如图选出配制该溶液的主要操作顺
序 (填序号);若向烧杯中倒水时部分水洒出,最终会导致配制的溶液中溶质的质量分数 (填“>”或“=”或“<”)6%。
【题型8】固体溶解度概念及应用
【典例】t℃时,将75g饱和硝酸钾溶液蒸干,得到25g固体,该温度时硝酸钾的溶解度是( )
A.25g
B.12.5g
C.48g
D.50g
【举一反三1】下列措施能使硝酸钾在水中的溶解度增大的是( )
A.增加水的质量
B.增加硝酸钾的质量
C.把硝酸钾粉碎,在溶解过程中不断搅拌
D.升高溶液的温度
【举一反三2】如下表是甲和乙在不同温度时水中的溶解度,根据此表回答:
(1)从表中数据可以看出,两种物质的溶解度受温度影响变化较大的是_______________。
(2)在30 ℃时,100 g水中加入50 g甲,充分搅拌后得到的溶液质量为__________________ g。
(3)由表中的数据分析可知,甲和乙在某一温度时具有相同的溶解度x g。则x取值范围是__________。
【举一反三3】某温度下,将硝酸钾的水溶液分成两等份,向一份中加入9克硝酸钾,充分搅拌,尚有1克硝酸钾固体不溶,将第二份溶液蒸发掉40克水,并恢复到原温度,溶液恰好饱和,则硝酸钾在该温度下的溶解度是多少?
【举一反三4】20 ℃时,碳酸钠的溶解度是20 g。该温度下,将15 g碳酸钠固体溶于50 g水中,所得溶液质量是 g。
【题型9】气体溶解度概念及影响因素
【典例】下列图像能正确反映其对应关系的是( )
A.向等质量的水中分别加入相同质量的氢氧化钠和硝酸铵固体
B.加热一定质量的KClO3
C.气体物质的溶解度与温度和压强的关系
D.一定的温度时,向NaCl饱和溶液中加入NaCl固体并搅拌
【举一反三1】下列说法中错误的是( )
A.溶液一定是无色的
B.用洗涤剂洗去衣服上的油渍是乳化作用的结果
C.气体的溶解度随温度升高而减小
D.氢氧化钠溶于水时放出热量,溶液温度升高
【举一反三2】生活中的下列现象,不能说明气体溶解度随温度升高而减小的是( )
A.将水煮沸以除去水中的氧气
B.阳光充足时,盛满水的鱼缸壁上有小气泡
C.打开啤酒瓶盖,有大量泡沫溢出
D.夏天常常能看到池塘里的鱼浮出水面
【举一反三3】请用化学知识解释下列问题。
(1)氮气充入食品包装袋防腐,是因为 。
(2)二氧化碳 (选填“属于”或“不属于”)空气污染物。
(3)金刚石很硬,石墨很软,从微观角度解释是因为 。
(4)铝具有抗腐蚀性的原因是 (用化学方程式表示)。
(5)飞机发动机上的压气机将高密度空气压入燃烧室,促进了航空煤油的燃烧。高密度空气能使航空煤油燃烧更充分的原因是 。
(6)打开汽水瓶盖,有气泡冒出,说明气体的溶解度随着 而减小。
【举一反三4】请根据以下步骤自制汽水:
①在500mL饮料瓶中加入2勺蔗糖、1.5g食品级碳酸氢钠;
②注入饮用水;
③加入1.5g食品级柠檬酸,并立即旋紧瓶盖,摇匀。
(1)查阅资料,说明加入柠檬酸后立即旋紧瓶盖的原因。
(2)如果在炎热的夏天,将制得的汽水放入冰箱冷藏一段时间后取出,打开瓶盖时可能会出现什么现象?试根据所学知识解释原因。
【举一反三5】打开汽水瓶盖时,汽水会自动喷出来。请用坐标图粗略表示出二氧化碳气体在水中的溶解度与压强的关系。
【题型10】溶解度曲线及其应用
【典例】如图为氢氧化钙的溶解度曲线,下列说法不正确的是( )
A.30 ℃时,氢氧化钙的溶解度约为0.15 g
B. 加热饱和澄清石灰水,石灰水会变浑浊
C. 降低温度可以将氢氧化钙的饱和溶液转化成不饱和溶液
D. 将40 ℃时氢氧化钙的饱和溶液降温至20 ℃,溶液中溶质的质量减小
【举一反三1】根据下图所示的溶解度曲线,判断下列说法中不正确的是( )
A.t1 ℃时,甲物质的溶解度小于乙物质的溶解度
B.t2 ℃时,甲物质的饱和溶液和乙物质的饱和溶液中含有溶质的质量相等
C.将t3 ℃的甲乙两物质的饱和溶液降温到t2 ℃时都会析出晶体
D.当甲物质中混有少量乙物质时,可采用冷却热饱和溶液的方法提纯甲
【举一反三2】如图为KNO3和NaNO3的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.溶解度:KNO3>NaNO3
B.t1 ℃时,50 g水里加入25 gKNO3,可得到75 g溶液
C.t2 ℃时,KNO3和NaNO3溶液的溶质质量分数一定相等
D.冷却热的KNO3饱和溶液可获得KNO3晶体
【举一反三3】如图是A、B、C三种物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)点P表示的含义 。
(2)10 ℃时将3 gA物质加入50 g水中,得到的是A物质 溶液(填“饱和”和“不饱和”)。
(3)若将30 ℃时等质量的A、B的饱和溶液,加热蒸发少量等质量的水,再恢复至30 ℃,剩余溶液的质量关系大小为A B(填“>”,“<”或“=”)。
【举一反三4】某化学兴趣小组通过实验测出了甲、乙、丙三种物质在不同温度下在水中的溶解度,并通过描点法绘制出如图的溶解度曲线图,请根据图示回答问题:
(1)在 ℃时,甲和丙的溶解度相等。
(2)使接近饱和的甲溶液变为饱和溶液的方法是 (写一种)。
(3)将t3 ℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至t2 ℃,所得溶液溶质质量分数最大的是 。
【题型11】溶解度的综合应用
【典例】如图是a、b两种固体物质的溶解度曲线。下列说法中不正确的是( )
A.a物质的溶解度随温度的升高而增大
B.将a、b的饱和溶液从t2 ℃降温至t1 ℃时,析出晶体的质量大小关系为:a>b
C.M点表示在t1 ℃时a、b两种物质的溶解度相等
D.升高温度可以将a、b的饱和溶液转化为不饱和溶液
【举一反三1】保持温度不变,将20℃ 的KNO3溶液蒸发掉10g水,则下列各量一定保持不变的是( )
A.溶质质量
B.溶剂质量
C.溶液质量
D.KNO3的溶解度
【举一反三2】甲、乙两种固体(均不含结晶水)的溶解度曲线如图所示,请回答:
(1)t1 ℃时,甲、乙的溶解度 (填“相等”或“不相等”)。
(2)t2 ℃时,将甲、乙各35 g分别加入两只烧杯中,再分别加入50 g水,充分搅拌后, 物质形成饱和溶液(填“甲”或“乙”)。
(3)t2 ℃时,将等质量的甲、乙的饱和溶液均降温至t1 ℃,析出溶质的质量大小关系为甲 乙(填“大于”“小于”或“等于”)。
【举一反三3】下图是A、B、C三种物质的溶解度曲线:
请写出三点符合图中溶解度曲线的不同类型的信息。
(1)________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________。
(3)________________________________________________________________________。
【举一反三4】研究溶液对于生产、生活有着重要意义。
(1)将面粉、食盐、食用油分别加入水中,能形成溶液的是 ,再分别加入洗洁精振荡,能出现乳化现象的是 。
(2)如图为KNO3、NaCl两种固体物质的溶解度曲线。请结合图1、图2所给信息,回答有关问题:
①图1中的P点为50 ℃时NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②将24 ℃时两种物质的饱和溶液升温至50 ℃,硝酸钾溶液的溶质质量分数 (填“大于”“小于”或“等于”)氯化钠溶液的溶质质量分数。
③50 ℃时,将等质量的KNO3、NaCl分别放入两烧杯中,各加入100 g水,充分搅拌,溶解情况如图2所示,则乙烧杯内的溶质是 (填化学式)。
④下列有关KNO3、NaCl两物质的错误的是 (填字母序号)。
A.20 ℃时,NaCl的溶解度大于KNO3的溶解度
B.KNO3中混有少量NaCl,可采用冷却热饱和溶液的方法提纯KNO3
C.将KNO3的饱和溶液从24 ℃降温至20 ℃,析出KNO3的质量为4.4 g
D.50 ℃时,向50 g水中加入50 gKNO3,能得到100 gKNO3溶液
【举一反三5】甲、乙两种固体纯净物的溶解度曲线如图A所示。
(1)若甲中混有少量的乙,提纯乙可采取 的方法。
(2)t2 ℃时,等质量甲、乙分别配成饱和溶液,完全溶解所需水的质量甲 乙(填=、>、<)。
(3)在常温下,先在两支试管里分别装入甲、乙两种物质的饱和溶液(试管底部均有未溶解的固体),再将两支试管放进盛有冰水的烧杯里.下列正确的是 。
a、乙溶液中溶质的质量分数增大 b、装甲溶液的试管中剩余的固体减少
c、试管里甲、乙物质的溶解度都增大 d、两支试管里剩余的固体都增多
e、装甲溶液的试管中剩余的固体增多装乙溶液的试管中剩余的固体减少.
【题型12】溶解度表格及其应用
【典例】下表是不同温度下KNO3和NH4Cl的溶解度。下列正确的是( )
A.物质的溶解度均随温度的升高而增大
B.0~60 ℃之间,KNO3的溶解度大于NH4Cl的溶解度
C.30 ℃时向100 g水中加入等量的KNO3和NH4Cl,充分溶解后,两者的溶质质量分数不一定相等
D.将100 g60 ℃的KNO3饱和溶液降温至50 ℃可析出24.5 gKNO3晶体
【举一反三1】不同温度下KCl的溶解度如下表所示。下列正确的是( )
A.40 ℃时,100 gKCl饱和溶液中溶质的质量为40 g
B.将20 ℃的KCl饱和溶液升温至50 ℃,溶液仍为饱和溶液
C.将50 ℃的KCl饱和溶液降温至30 ℃,溶液变为不饱和溶液
D.60 ℃时,向100 g水中加入50 gKCl,充分溶解,所得溶液为饱和溶液
【举一反三2】KCl与KNO3在不同温度时的溶解度数据如下表,回答下列问题。
(1)20 ℃时硝酸钾的溶解度是 。
(2)40 ℃时将20 g氯化钾与50 g水混合,充分溶解后,所得溶液为 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)硝酸钾中混有少量氯化钾,可用 的方法提纯硝酸钾。
(4)将60 ℃时210 g硝酸钾饱和溶液降温到30 ℃时,析出硝酸钾晶体的质量为 g。
(5)温度在20 ℃~30 ℃之间,硝酸钾和氯化钾有相同的溶解度,该溶解度的最小取值范围是 。填序号)。
A.34.0~37.0
B.34.0~45.8
C.31.6~37.0
D.31.6~45.8
【举一反三3】下表是NaCl、KNO3在不同温度时的溶解度。
(1)若要比较KNO3与 NaCl在水中的溶解能力,需要控制的变量是水的质量和________。
(2)20 ℃时,各取NaCl、KNO3固体3.5 g分别加入10 g水中,充分溶解后达到饱和状态的是________溶液。
(3)若将上表数据在坐标系中绘制成NaCl和KNO3的溶解度曲线,两条曲线的交点对应的温度范围是________(填序号)。
A.0 ℃~20 ℃ B.20 ℃~40 ℃
C.40 ℃~60 ℃ D.60 ℃~80 ℃
【举一反三4】根据KNO3在不同温度时的溶解度表回答下列问题。(忽略溶解时的温度变化)
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
169
(1)20℃时,将40gKNO3固体加入盛有100g水的烧杯中,充分搅拌后,得到溶液的质量为 g。给烧杯加热,使该溶液温度升至40℃,此时溶液中溶质与溶剂的质量比为
(填最简整数比)。
(2)80℃时,将269gKNO3饱和溶液降温至 ℃时,溶液质量变为210g。
(3)70℃时,将200g溶质质量为100g的KNO3溶液变为该温度下的饱和溶液,至少应向溶液中再加入KNO3固体的质量为 g。
【题型13】溶解度曲线与表格结合
【典例】氯化钠和硝酸钾的溶解度数据表和溶解度曲线如下。
氯化钠和硝酸钾在不同温度时的溶解度
(1)查阅溶解度数据表和溶解度曲线,在20 ℃时,硝酸钾的溶解度为 ;在50 ℃时,向100 g水中加入100 g硝酸钾,形成溶液的质量约为 。
(2)将图中P点表示的硝酸钾溶液和氯化钠溶液均升温至40 ℃(溶剂的量不变),所得溶液中溶质的质量分数前者和后者的大小关系是 (填字母)。
A.大于
B.小于
C.等于
D.无法确定
(3)将图中P点表示的硝酸钾溶液和氯化钠溶液均降温至10 ℃(溶剂的量不变),从溶液中析出晶体的质量前者和后者的大小关系是 (填字母)。
A.大于
B.小于
C.等于
D.无法确定
(4)将100 g质量分数为19.2%的氯化钠溶液,保持80 ℃的温度蒸发水,直至氯化钠完全析出。
①理论上当蒸发出 g水后,才开始有氯化钠晶体析出。
②请绘制理论上析出氯化钠晶体的质量随蒸发出水的质量变化的图像。(在答题卷上绘制图像)
【举一反三1】根据所给NaCl和Na2CO3的溶解度信息和对应的溶解度曲线,回答下列问题。
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
Na2CO3
7.0
12.5
21.5
39.7
49.0
(1)10℃时,NaCl的溶解度为 g。
(2)分析表格中各物质的溶解度数据,曲线M代表的是 的溶解度曲线。
(3)图中两曲线的交点表示的意义是 。
(4)t2℃时,将40gNa2CO3固体加入50g水中,充分溶解后,所得溶液是 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液,该溶液中溶质和溶剂的质量比为 (填最简整数比)。
(5)t2℃时,含等质量溶质的Na2CO3、NaCl饱和溶液中,Na2CO3饱和溶液中溶剂的质量 (选填“大于”“小于”或“等于”)NaCl饱和溶液中溶剂的质量。
(6)Na2CO3和NaCl溶解度相等的温度范围为 。
【举一反三2】海洋是一个巨大的资源宝库。
(1)《天工开物》记载 “凡引水种盐,……南风大起,则一宵结成,名曰颗盐”,表明古人已经掌握了制盐工艺。上述制盐过程中涉及的结晶方法是 。
(2)海水中还含有 和 等物质,其在不同温度时的溶解度如表所示,如图是对应溶解度曲线。
温度/℃
20
30
40
60
80
100
溶解度/
KCl
34.0
37.0
40.0
45.5
51.1
56.7
33.7
38.9
44.5
54.8
55.8
50.4
①图中曲线 (填“甲”或“乙”)代表 的溶解度曲线;
②40 ℃时将 固体加入 水中,充分溶解,所得溶液的质量为 ;
③ 时将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到 ,析出晶体质量的大小关系为:甲 (填“大于”“小于”或“等于”)乙;
④ 现有 时 饱和溶液,逐渐降温经 直至 ,其溶质质量分数的变化趋势为 。
【举一反三3】(1)把少量下列物质分别放入水中,充分搅拌,可以得到溶液的是 (填字母)。
A.面粉
B.氯化钠
C.汽油
D.蔗糖
(2)通常情况下,医用酒精中的溶剂是 。
(3)20 ℃时,取甲、乙、丙三种不含结晶水的固体物质各20 g,分别加入到三个各盛有50 g水的烧杯中,充分溶解,其溶解情况如下表:
①所得的甲、乙、丙溶液中溶质质量分数最大的是 。
②甲和丙的溶解度曲线如图,将图中M点所示甲饱和溶液和N点所示丙饱和溶液分别蒸发50 g水,前者和后者的析出晶体质量大小关系是 (填字母)。
A.大于
B.小于
C.等于
D.无法确定
【题型14】溶解度曲线与实物图结合
【典例】图甲所示为t1 ℃时相同质量的A、B两种物质分别溶解在100 g的水中,再将两种溶液分别升温至t2 ℃、t3 ℃时溶液的变化情况;图乙所示为两种物质的溶解度曲线。下列说法错误的是( )
A.M表示物质A的溶解度曲线
B.t2 ℃时,溶液③和溶液④中溶质质量相等
C.t1 ℃时,加入物质A、B的质量均是20 g
D.t3 ℃时,向溶液⑤加入60 g物质A可全部溶解
【举一反三1】图Ⅰ为甲、乙、丙三种固体的溶解度曲线。某同学按图Ⅱ所示进行实验,得到相应温度下的A、B、C三种溶液,下列说法正确的是( )
A.A、B、C三种溶液中,A、C是不饱和溶液,B是饱和溶液
B.t1 ℃时,甲、乙、丙三种溶液中,丙溶液的溶质质量分数最大
C.t2 ℃时,等质量甲、丙的饱和溶液,丙中所含溶剂质量较少
D.将t3 ℃时甲、乙、丙的饱和溶液降温至t1 ℃,甲析出晶体最多
【举一反三2】向装有等量水的A、B、C烧杯中分别加入10 g、25 g、25 g NaNO3固体,充分溶解后,现象如图一所示,甲乙对应的溶解度曲线如图二所示。下列说法错误的是( )
A.图一烧杯中的溶液一定属于饱和溶液的是B
B.在图二中,能表示NaNO3溶解度曲线的是甲
C.欲除去混在甲中的少量乙物质可采用的方法是降温结晶
D.依据图二,若分别将100 g甲、乙的饱和溶液从t2 ℃降温到t1 ℃,对所得溶液的质量:甲=乙
【举一反三3】溶液与人类生产、生活密切相关。
(1)把下列物质分别放入水中,充分搅拌,不能得到溶液的是__________(填字母)。
A.氯化钠 B.蔗糖 C.酒精 D.面粉
(2)图1为甲、乙、丙均不含结晶水的三种固体物质在水中的溶解度曲线。
①t2 ℃时,甲、乙两种物质的溶解度(填“相等”或“不相等”)______________。
②甲物质中混有少量的乙物质,若提纯甲物质,常采用的结晶方法是______________。
③某同学在t 1 ℃时开始如图2实验,在溶液A、B、C中,属于饱和溶液的是_____________(填字母,下同)。
(3)甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是 _______________。
A.丙溶解度随温度升高而减小
B.将t 3 ℃时甲、丙的饱和溶液分别降温至t 1 ℃,甲成为不饱和溶液
C.t 3 ℃时,用等质量的甲、丙分别配制成饱和溶液,所得溶液的质量甲>丙
【举一反三4】如图1为20 ℃时NaCl在水中达到饱和时,溶液质量与加入水的质量的关系图。
(1)20 ℃时,氯化钠的溶解度为 。
(2)a的数值为 。
(3)将m点的溶液分别进行如图2操作,b的数值为 ,将烧杯①和烧杯②中物质混合后所得溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
【举一反三5】某兴趣小组的同学向分别装有50 g水的A、B、C烧杯中加入10 g、20 g、30 g的KNO3固体,充分溶解后,现象如图一所示:
(1)A、B、C三个烧杯中所盛溶液一定属于饱和溶液的是 (选填序号)。
(2)图二中 (选填“甲”或“乙”)能表示KNO3的溶解度曲线。
(3)KNO3在20 ℃时溶解度为 。
(4)20 ℃时,要使B烧杯中剩余固体继续溶解,可采用的方法是 ;
(5)由图二分析,若分别将甲、乙100 g的饱和溶液从a2 ℃降温到a1 ℃,无晶体析出的是 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”),比较降温后所得溶液中溶质的质量分数甲 乙(选填“>”或“<”或“=”)。
【题型15】溶解度曲线、表格与实物图综合题
【典例】将50 g某固体物质放入盛有50 g水的烧杯中充分溶解,测得相应温度时溶液的质量如图。下列正确的是( )
A.60~80 ℃时,该物质的溶解度保持不变
B.经计算,60 ℃时该物质的溶解度一定≥100 g
C.①②③④所对应的溶液一定是饱和溶液
D.②处再加入150 g水可将浓度降低一半
【举一反三1】下列有关溶液的正确的是( )
A.碘酒溶液中,酒精为溶质
B.在积雪的路上撒食盐能促进积雪融化
C.氢氧化钙的溶解度随温度升高而增大
D.向水中加入蔗糖,导电性明显增强
【举一反三2】KNO3和KCl在不同温度时的溶解度如表,某实验小组利用其中一种物质(M)进行了如图实验(水蒸发忽略不计):
结合图表信息,下列有关分析正确的是( )
A.M物质为KCl
B.②中溶液为饱和溶液
C.③中析出固体的质量为24.2g
D.溶质的质量分数大小关系为②>③>①
【举一反三3】下表是NaCl和KNO3在不同温度时的溶解度,回答问题。
(1)20 ℃时,各取NaCl、KNO3固体3.5 g分别加入10 g水中,充分溶解后达到饱和状态的是 ______溶液。
(2)KNO3溶液中含有少量NaCl时,可通过____________(填“降温”或“蒸发”)结晶的方法提纯KNO3。
(3)将60 ℃时等质量的NaCl、KNO3饱和溶液同时降温到20 ℃时,溶剂的质量NaCl_____(填“>”“<”或“=”)KNO3。
(4)t ℃时,将一定量KNO3的不饱和溶液平均分为三份,并分别进行如图操作,据此分析,x= (用含a、b的代数式表示)。
【举一反三4】某影片中人物面对敌人对食盐的疯狂封锁,机智勇敢,不畏艰险,用河水将竹筒里的食盐全部溶成盐水,再用棉袄吸收,最终将食盐送给了红军。结合下表中氯化钠的溶解度回答有关问题。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
溶解度/g
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
(1)假设该人物的竹筒中有358g氯化钠,10℃时最少需用 g水才能完全溶解。
(2)20℃时,将20g食盐放入50g水中,搅拌溶解,所得溶液中溶质的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
【举一反三5】碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料。工业上经常需要对碳酸锂粗产品(主要杂质为NaCl)进行除杂操作,这样制备得到的较为纯净的碳酸锂才能用于锂电池生产。
[查阅资料]Li2CO3与NaCl在不同温度下的溶解度(g)如下表:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
Li2CO3
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
NaCl
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
工业上对碳酸锂提纯的主要工艺流程如图所示:
(1)步骤Ⅱ、Ⅲ需要加热的原因是 。
(2)室温下,滤液B是Li2CO3的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)某同学认为可以采用大量蒸发浓缩,并趁热过滤的操作来提纯,这一操作的主要目的是 。
人教版(2024)九年级下册 9.2 溶解度 题型专练(参考答案)
【题型1】饱和溶液和不饱和溶液的判断
【典例】下面关于饱和溶液的说法中,正确的是( )
A.含有溶质很多的溶液
B.还能继续溶解某种溶质的溶液
C.不能继续溶解某种溶质的溶液
D.在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液
【答案】D
【解析】A项,含有溶质很多的溶液不一定是饱和溶液,错误;B项,还能继续溶解某种溶质的溶液是不饱和溶液,错误;C项,不能继续溶解某种溶质的溶液,没有指明温度和溶剂的量,错误;D项,在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液,正确。
【举一反三1】有关饱和溶液的下列叙述正确的是( )
A.在饱和溶液里再加入任何物质都不能溶解
B.温度不变,某饱和溶液中再加入这种溶质,溶液的质量不变
C.20 ℃时,向100 g氯化钠饱和溶液中加入10 g氯化钠,溶液的质量是110 g
D.20 ℃时,从100 g氯化钠的饱和溶液中取出5 g,剩下的95 g溶液变成不饱和溶液
【答案】B
【解析】饱和溶液指的是在一定温度下不能再溶解某种溶质的溶液,并未说明不能溶解其他溶质,A错误;温度不变的情况下,某饱和溶液中再加入这种溶质,溶质不能被溶解,所以溶液的质量不变,B正确;20 ℃时,向100 g氯化钠饱和溶液中加入10 g氯化钠,溶液的质量是100 g,C错误;20 ℃时,从
100 g氯化钠的饱和溶液中取出5 g,剩下的95 g溶液仍是饱和溶液,D错误。
【举一反三2】下列说法是否正确?(正确的在括号中打“√”,错误的打“×”)
(1)饱和石灰水放置较长时间后表面形成了一层白膜(若水没有减少),该溶液仍是氢氧化钙的饱和溶液。( )
(2)饱和溶液析出溶质晶体后就变成不饱和溶液。( )
(3)在一定温度下,向某蔗糖溶液中加入少量蔗糖,蔗糖逐渐消失,说明原溶液是该温度下蔗糖的不饱和溶液。( )
【答案】
(1)× (2)× (3) √
【举一反三3】A、B、C、D四个烧杯分别盛有质量相等的同种溶剂,在相同的温度下,向四个烧杯中加入20 g、15 g、10 g、5 g的某固体溶质,充分溶解后(如图所示),回答下列问题(填字母)。
(1)____________中盛的一定是饱和溶液; ____________中盛的可能是饱和溶液;____________中盛的一定是不饱和溶液。
(2)若固体溶质为KNO3,对A、B两烧杯同时升高温度(均匀进行),固体物质先消失的是____________。
(3)在一定温度下,在A、B中分别加入相同质量的水,B中固体刚好溶解,A中是否也全溶?____________。
【答案】(1)A、B C D (2)B (3)不全溶
【解析】(1)分析图示可以看出,A、B烧杯中溶质没有完全溶解,说明溶液已达到饱和,C烧杯中没有固体剩余,溶液可能饱和,也可能不饱和,D烧杯中溶解的溶质的量比C烧杯中溶解的溶质的量少,因此,不管C烧杯中的溶液是否达到饱和,D中所盛溶液一定是不饱和溶液。
(2)硝酸钾的溶解能力随温度的升高而增大,由于B中的固体少,所以对A、B两个烧杯进行加热,随着温度的升高,先变成不饱和溶液的是B,所以固体物质先消失。
(3)A烧杯中所加的溶质的量比B烧杯中多5 g,加入相同质量的水,B中固体恰好溶解时,A中固体应有剩余。
【举一反三4】如何判断某种溶质的溶液是否为该温度下的饱和溶液?
【答案】
在该温度下,向该溶液中加入少量该种溶质,若加入的溶质的量没有减少,则该溶液是饱和溶液,反之则是不饱和溶液。
【题型2】饱和溶液和不饱和溶液的相互转化
【典例】要想把一瓶硝酸钾溶液变成饱和溶液,具体措施有:①加入硝酸钾;②升高温度;③降低温度;④加入水;⑤蒸发水。其中措施正确的是( )
A.①②④
B.①③④
C.①③⑤
D.①②⑤
【答案】C
【解析】①加饱和硝酸钾固体,能使接近饱和的KNO3溶液变成饱和溶液。②硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,升高溶液温度,硝酸钾的溶解度增大,溶液仍为不饱和溶液。③硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,降低溶液温度,可使接近饱和的KNO3溶液变成饱和溶液。④加水,不能使接近饱和的KNO3溶液变成饱和溶液。⑤蒸发水,能使接近饱和的KNO3溶液变成饱和溶液。故①③⑤使接近饱和的硝酸钾溶液变为饱和溶液。
【举一反三1】下列有关溶液的说法不正确的是( )
A.可口可乐汽水和白蒲黄酒都属于溶液
B.固体物质的溶解度不一定都随温度的升高而增大
C.一定温度下,向氯化钠饱和溶液中加入水后会变成不饱和溶液
D.某物质在100 g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量就是该物质的溶解度
【答案】D
【解析】溶解度的四要素:一定温度,100 g溶剂,达到饱和状态,溶解的质量,谈溶解度时四个条件要同时具备才有意义,缺少任何一个条件都不符合溶解度的概念,D选项中温度不确定,所以说法是错误的,故选D。
【举一反三2】如图所示,在同一温度下,分别向甲、乙、丙三只烧杯中加入等质量
的水,再分别向三只烧杯中加入质量为 m₁、 m₂、m₃的同种物质,据此回答下列问题。
(1)三只烧杯中一定是饱和溶液的是_______。
(2)若加热甲烧杯,固体溶解,则说明该物质的溶解能力随温度的升高而________(填“增大”“减小”或“不变”),若将该物质的饱和溶液转化为不饱和溶液,可采取的方法是__________。
【答案】(1)甲 (2)增大 升高温度(或增加溶剂)
将接近饱和的硝酸钾溶液变为饱和溶液的方法有 ;将饱和的硝酸钾溶液降温,现象是 。
【答案】
加入硝酸钾晶体、蒸发溶剂、降温 溶液中有晶体析出
【举一反三4】请列出三种方法,把接近饱和状态的KNO3溶液变为饱和溶液。
【答案】
加入硝酸钾固体;降低温度;蒸发溶剂
【题型3】饱和溶液与不饱和溶液综合题
【典例】某化学兴趣小组的同学进行硝酸钾固体溶解实验,过程如图所示(不考虑水分蒸发),下列判断错误的是( )
A.②中溶液是对应温度下硝酸钾的饱和溶液
B.③中溶液是对应温度下硝酸钾的不饱和溶液
C.②③中溶液的溶质质量不相等
D.②③中溶液的质量不相等
【答案】B
【解析】
②中有未溶解的硝酸钾固体,是对应温度下硝酸钾的饱和溶液;③中可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液;②中硝酸钾部分溶解,③中硝酸钾全部溶解,则②③中溶液的溶质质量不相等;②③中溶剂质量相等,溶质质量不相等,则②③中溶液质量不相等。
【举一反三1】如图为硝酸钾的溶解与结晶实验,下列说法正确的是( )
A.图1加热后,固体继续溶解,溶液质量逐渐增大
B.图1中最终所得溶液一定为硝酸钾的饱和溶液
C.图2结晶过程中,溶质质量逐渐增大
D.上述实验说明溶液是否饱和与温度无关
【答案】A
【解析】
图1加热后,固体继续溶解,溶液中的溶质硝酸钾质量增大,溶液质量逐渐增大,故A说法正确。图1加热一段时间后若观察到无固体剩余,无法确定该温度下的溶液是否能继续溶解硝酸钾,无法确定溶液是否饱和,故B说法错误。图2结晶过程中析出硝酸钾,溶质质量逐渐减小,故C说法错误。对比上述图1、图2实验说明溶液是否饱和与温度有关,故D说法错误。
【举一反三2】下列关于溶液的说法正确的是( )
A.从一杯质量分数为10%的食盐溶液中倒出一半,余下的溶液质量分数为5%
B.某饱和溶液降温后析出晶体,此时它就变成不饱和溶液
C.向某物质的饱和溶液中加少量该物质,恒温下放置一定时间后,溶液中的溶质质量分数变大
D.稀溶液可能是饱和溶液,浓溶液也可能是不饱和溶液
【答案】D
【解析】A项,溶液具有均一性,在溶液中各部分的浓度相同,不会因为溶液倒出一半,而使溶液的质量分数减少,错误;B项,溶液中有晶体析出说明该温度下得到的是饱和溶液,错误;C项,溶液处于饱和状态,温度不变,溶质的溶解度不变,所以溶质的质量分数不会改变,错误;D项,稀溶液、浓溶液与溶液是否饱和没有必然的联系,正确。
【举一反三3】同学们用固体M做了如图实验,图中甲、乙、丙、丁是充分搅拌后静置的现象,请回答相关问题(忽略水的蒸发)。
(1)上述烧杯中,溶液质量最大的是 (填序号)。
(2)小金同学认为乙烧杯中的溶液一定呈饱和状态,他这样判断的证据是 。
【答案】
(1)丁 (2)烧杯中有未溶解的固体
【举一反三4】用“不变”“增加”或“减少”填空。在一定温度下,向饱和的氯化钠溶液中:
(1)加入少量氯化钠后,溶液的质量 。
(2)若向其中加入少量的水,则溶质的质量 ,溶液的质量 。
(3)若温度不变蒸发掉少量的水,则溶质的质量 ,溶液的质量 。
【答案】
(1)不变 (2)不变 增加 (3)减少 减少
【解析】
(1)饱和溶液是指温度一定、溶剂一定的条件下,加入该种溶质不会再溶解,所以溶液的质量不变。(2)加入水后,溶剂的质量增加,溶质的质量不变,溶液的质量会增加。(3)当温度不变时,蒸发少量水,由于水的减少,溶质会有析出,所以溶质的质量减少,溶液的质量也减少。
【举一反三5】张老师在讲授“溶液”时,用固体M做了如图所示的实验,甲、乙、丙、丁四个烧杯中的现象均为充分搅拌后静置完成的现象,请回答下列问题(忽略水的蒸发)。
(1)上述烧杯中的溶液一定呈饱和状态的是 (填序号),上述实验中将其变为不饱和溶液的方法是 。
(2)上述烧杯中的溶液质量最大的是 (填序号),其质量为 g,判断该溶液是否饱和的方法是 。
(3)使烧杯乙中未溶解的固体溶解还可以采取的方法是 。
【答案】
(1)乙 升温
(2)丁 65 再加入少量固体M,观察是否溶解
(3)加水
【举一反三6】海水中有着丰富的化学资源,利用海水提取氯化钠的过程如图所示,请回答下列问题。
(1)图中①是 (选填“蒸发池”或“冷却池”)。
(2)析出晶体后的母液是氯化钠的 (选填“饱和溶液”或“不饱和溶液”)。
(3)工业上利用电解饱和食盐水的方法可制得氢氧化钠、氯气和氢气。试写出该反应的化学方程式: 。
【答案】
(1)蒸发池
(2)饱和溶液
(3)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
【题型4】结晶方法及其应用
【典例】如图甲所示是一种简易的天气预报瓶,瓶内装有一定量的水和硝酸钾晶体,可根据瓶内晶体的析出量来判断气温的大致变化。如将瓶子放置于 的环境下,出现的现象如图乙所示。随着外界温度的变化, 也会出现如图丙、丁所示的现象。下列判断正确的是( )
A. 从图乙到图丙,溶质的质量变大
B. 图丙中的溶液一定是硝酸钾的不饱和溶液
C. 三种情况下, 外界温度最低的是丙图的环境
D. 溶液中溶质质量分数的大小关系是: 丙<乙<丁
【答案】A
【举一反三1】要想从食盐溶液中得到食盐晶体,可采取的方法是( )
A. 蒸发溶剂
B. 加蒸馏水
C. 倒掉部分溶液
D. 升高温度
【答案】A
【举一反三2】阅读下面科普短文。
多晶体冰糖又称为土冰糖、黄冰糖、多晶糖等,主要成分为蔗糖,呈半透明状,颜色为白色或微黄色,表面干燥,有光泽,被广泛应用于食品和医药行业,也是家庭常用的食品。
在家可以自制多晶体冰糖。取白砂糖和自来水,倒入不锈钢口杯内,置于电磁炉上加热并用筷子搅拌;用烹调温度计测量糖液的温度,分别制取温度为100 ℃、110 ℃、120 ℃时的糖液,然后倾倒于保温碗中,盖上厚毛巾;室内静置7天后取出,观察并记录结晶情况(见表1)。
在制作的过程中,添加一定量的柠檬酸,对结晶情况的影响见表2。倾倒碗内的冰糖晶体,先用少量自来水冲洗晶体表面的糖蜜,然后用电吹风吹干,制得成品晶体。
依据文章内容回答下列问题。
(1)多晶体冰糖具有的物理性质有________________________。
(2)蔗糖(C12H22O11)中C、H、O元素的质量比为____________。
(3)由表1可知,室内静置7天后取出的2号碗内溶液为_____________溶液(填“饱和”或“不饱和”)。
(4)由表2可知,添加一定量的柠檬酸的优点是______________。
(5)依据文章内容,判断下列说法不正确的是___________(填字母)。
A.自制多晶体冰糖过程发生的是化学变化
B.如发现冰糖受潮出水,可以用电吹风吹干或置于太阳下暴晒到干燥为止
C.在家中制作冰糖雪梨等汤羹时,冰糖放的越多越好
【答案】(1)呈半透明状,颜色为白色或微黄色,表面干燥,有光泽
(2)72∶11∶88
(3)饱和
(4)增大结晶率
(5)AC
【解析】(2)蔗糖中C、H、O元素的质量比为∶(碳的相对原子质量×碳原子个数)∶(氢的相对原子质量×氢原子个数)∶(氧的相对原子质量×氧原子个数),则蔗糖中C、H、O元素的质量比为(12×12)∶(1×22)∶(16×11)=72∶11∶88。
(3)饱和溶液,指的是在一定温度下,一定剂量的溶剂里面,不能继续溶解溶质,由表1可知,室内静置7天后取出的2号碗内溶液有晶体生成,故该溶液是饱和溶液。
(4)由表2可知,添加一定量的柠檬酸,结晶率依次增大,故该优点是增大结晶率。
(5)自制多晶体冰糖过程是结晶的过程,故发生的是物理变化,A错误;如发现冰糖受潮出水,可以用电吹风吹干或置于太阳下暴晒到干燥为止,利用蒸发结晶的原理,B正确;在家中制作冰糖雪梨等汤羹时,冰糖不能放的越多越好,对身体不益,C错误。
【举一反三3】海水晒盐是采用的______________方法,使食盐从水中析出。硝酸钾、硝酸钠这样的溶解能力受温度影响比较大的物质,要使它们从溶液中结晶出晶体,可采用__________。
【答案】蒸发结晶 降温结晶
【解析】食盐的溶解能力受温度的影响变化不大,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,利用的是蒸发结晶的原理。硝酸钾、硝酸钠这样的溶解能力受温度影响比较大的物质,要使它们从溶液中结晶出晶体,可采用降温结晶的方法。
【举一反三4】设计实验方案,从硝酸钾和氯化钠(少量)的混合物中分离出硝酸钾。
【答案】
将硝酸钾和氯化钠(少量)的混合物加入烧杯中,加入适量水溶解并加热,用玻璃棒不断搅拌;待固体全部溶解后,放入冷水中降温结晶;过一段时间,烧杯内有晶体析出,再将烧杯内物质过滤,所得滤渣即为较纯净的硝酸钾
【举一反三5】蔗糖是我们日常生活中经常接触到的细小颗粒食用糖,如何制备得到较大的蔗糖晶体呢? 请你利用溶液的知识尝试自己制作蔗糖晶体吧!
材料:蔗糖、开水、干净的玻璃瓶、干净的筷子(搅拌用)、细线
【答案】
提示:
(1)制备饱和蔗糖溶液:在热水中溶解尽可能多的蔗糖。
(2)过滤溶液:去除未溶解的颗粒和杂质。
(3)冷却和静置:让溶液冷却并静置。
(4)悬挂晶种:在溶液中悬挂一个小蔗糖晶体作为晶种。
(5)耐心等待:晶体生长可能需要几天到几周的时间
【题型5】海水晒盐原理及流程
【典例】如图是利用海水提取粗盐流程图,下列说法正确的是( )
A.a为蒸发池
B.在b中可以得到氯化钠的饱和溶液
C.海水晒盐主要是利用蒸发结晶的方法得到粗盐晶体
D.析出晶体后的母液为氯化钠的不饱和溶液
【答案】C
【解析】海水晒盐海水先后进入储水池、蒸发池、结晶池,a为储水池,A错误;b为蒸发池,利用太阳能和风能将海水蒸发,当海水中氯化钠浓度较高时转移到结晶池,此时还没有析出氯化钠晶体,得到的是氯化钠的不饱和溶液,B错误;氯化钠的溶解能力受温度的影响较小,海水晒盐主要是利用蒸发结晶的方法得到粗盐晶体,C正确;析出晶体后的母液为氯化钠的饱和溶液,D错误。
【举一反三1】暴晒海水可以得到粗盐,关于晒盐原理的说法正确的是( )
A.用阳光与风力,使氯化钠蒸发出来
B.利用阳光与风力,使水分蒸发,析出盐
C.日光照晒后,氯化钠的溶解度变小
D.受热时海水发生分解,食盐析出
【答案】B
【举一反三2】下列关于海水晒盐的说法不正确的是( )
A.结晶池中氯化钠浓度大于海水中氯化钠浓度
B.由于水分蒸发,蒸发池中氯化钠浓度逐渐增大到一定数值
C.母液是NaCl的饱和溶液,也是所含杂质MgCl2、CaCl2的饱和溶液
D.气温高、湿度低、风力大、雨量少、阳光充足有利于海水“晒盐”
【答案】C
【解析】母液是NaCl的饱和溶液,但不一定是MgCl2、CaCl2的饱和溶液。
【举一反三3】氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。
Ⅰ.古法制盐:古人用煎盐法制取食盐主要步骤有:①制卤水;②测卤水浓度;③煎卤得粗盐;④用“花水”冲洗粗盐得精品盐。
制取卤水的方法有两种:
刮土淋卤:将结有盐霜的土,聚集成堆,清水浇注,卤水从堆底流出;
草木灰淋卤:将草木灰浸入海水然后晾晒至现出白光,再用海水淋之,得卤水。
(1)卤水中的溶剂是 ,卤水中存在大量的阴离子是 (填离子符号)。
(2)卤水入锅前,以石莲子或鸡蛋投入卤中,检验卤水浓度,石莲子或者鸡蛋沉入水下的为淡卤,半飘浮的为半淡卤,浮立于水面的为成卤,其中溶质质量分数最大的是 (填“淡卤”“半淡卤”或“成卤”)。
(3)以成卤入锅煎盐,有白色晶体析出时,此时卤水是 溶液(填“饱和”或“不饱和”),草木灰的性质与活性炭相似,草木灰淋卤制作出的盐更洁白,是因为草木灰具有 作用。
(4)经调查发现,“花水”是NaCl的饱和溶液,用“花水”冲洗粗盐而不用淡水冲洗的原因是: 。
Ⅱ.工业制盐:目前工业上常用真空法制备食盐,通过减压使热的海水快速蒸发而获得食盐。小涵在实验室中用溶液a(3%NaCl溶液1000 g)模拟真空法制备食盐的流程(忽略物质的损耗)如图所示(下面表格中为NaCl在不同温度下的溶解度):
(5)步骤1中分子的 发生了变化。
A.间距
B.质量
C.种类
D.个数
(6)溶液a中溶质的质量为 g。溶液a经减压蒸发后得到溶液b和NaCl固体xg,x的数值为 。溶液b的质量 溶液c的质量(填“<”“=”或“>”)。
(7)海水晒盐是借助日光和风力使水分蒸发。对比分析真空制盐,海水晒盐的优点是 。
A.节省能源
B.成本低廉
C.生产效率高
【答案】(1)水;Cl﹣;(2)成卤;(3)饱和;吸附;(4)减少食盐因溶解而造成的损失;
(5)A;(6)30;10.5;>;(7)AB。
【解析】(1)卤水中的溶剂是水;卤水中的溶质主要是氯化钠,氯化钠由钠离子和氯离子构成,故卤水中存在大量的阴离子是氯离子。离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,故表示为:Cl﹣;
(2)当一个物体放在液体中时,如果它的密度大于液体的密度,它就会沉下去;如果它的密度小于液体的密度,它就会浮起来;如果它的密度等于液体的密度,它就会悬浮在液体中。石莲子或者鸡蛋沉入水下的为淡卤,半飘浮的为半淡卤,浮立于水面的为成卤,即相同温度下成卤的密度最大,成卤的浓度最大,溶质质量分数最大的是成卤;
(3)以成卤入锅煎盐,有白色晶体析出时,此时卤水不能继续溶解氯化钠,是饱和溶液;草木灰的性质与活性炭相似,活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,故草木灰淋卤制作出的盐更洁白,是因为草木灰具有吸附作用;
(4)“花水”不能继续溶解氯化钠,而淡水能继续溶解氯化钠,这样可以减少食盐因溶解而造成的损失;
(5)步骤1是将水蒸气变成水,是物理变化,分子本身没有改变,只是分子的间距发生了变化,故选:A;
(6)溶质的质量=溶液的质量×溶质质量分数,故溶液a中溶质的质量为1000 g×3%=30 g;溶液a中溶剂的质量为1000 g﹣30 g=970 g,溶液a经减压蒸发后得到溶液b和NaCl固体x g,且蒸发出920 g水蒸气,则溶液b属于饱和溶液,溶液b中溶剂的质量为970 g﹣920 g=50 g。由已知信息可知90 ℃时,NaCl的溶解度为39 g,即100 g溶剂中溶解39 g NaCl达到饱和状态,故溶液b中溶质的质量为19.5 g,则x g=30 g﹣19.5 g=10.5 g;饱和溶液b降温后得到溶液c,该过程有固体析出,溶液质量减小,故溶液b的质量>溶液c的质量;
(7)海水晒盐是借助日光和风力使水分蒸发,故海水晒盐的优点是可以节省能源,成本低廉,但制取等量食盐,海水晒盐耗时太长,生产效率低。
【举一反三4】海洋是一个巨大的资源库, 我们可以从海水中提取食盐, 并以此为原料制得具有广泛用途的氢氧化钠,其制取的主要工艺流程如下:
(1)利用风吹日晒可以从海水中提取粗盐,风吹日晒的主要作用是 。
(2)如图是去除粗盐中泥沙的装置图,请回答下列问题:
①图中正确的操作顺序为 (用字母填空)。
②操作 (任填一种)中,玻璃棒的作用是 。
(3)写出电解氯化钠饱和溶液的化学方程式: 。
(4)该化工厂将副产品氢气和氯气加以利用:氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,氯化氢溶于水得到盐酸。写出氢气在氯气中燃烧的化学方程式: 。通过这个化学反应, 你对燃烧的新认识是 。
【答案】
(1) 蒸发水分
(2)①CBA ②A(或 B 或 C) 搅拌使液体均匀受热(或引流或搅拌加速溶解, 与前一空对应)
(3)
(4) 燃烧不一定有氧气参加 (合理即可)
【举一反三5】如图是利用海水提取粗盐的过程:
(1)图中①是 (填“蒸发”或“冷却”)池。
(2)要除去食盐水中混有的少量泥沙,操作方法是 ,从海水中结晶出来的粗盐,含有氯化镁等杂质,工业上常把粗盐粉碎后用饱和食盐水浸洗. 再讨滤出食盐,其原理是 ,浸洗前后,溶液中氯化钠的质量分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)根据海水提取盐的原理,下列说法中正确的是 。(填字母)
A. 海水进入贮水池, 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加
C. 在①中,海水中水的质量逐渐减少 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)过滤 用饱和食盐水清洗粗盐,既可以溶解杂质氯化镁固体, 除去杂质, 同时不能继续溶解氯化钠固体, 不会使食盐减量 减小 (3)AC
【题型6】实验操作及步骤
【典例】有关“粗盐中难溶性杂质的去除”实验的说法正确的是( )
A.用玻璃棒搅拌的目的是让粗盐溶解更多
B.在每个步骤中玻璃棒的作用各不相同
C.当蒸发皿中水分完全蒸干时才能停止加热
D.粗盐经过溶解、过滤、蒸发可以得到纯净的氯化钠
【答案】B
【解析】用玻璃棒搅拌的目的是加快溶解速率,不能将粗盐溶解更多,A错误;溶解时,玻璃棒的作用是搅拌,加快溶解速率;过滤时,玻璃棒的作用是引流;蒸发时,玻璃棒的作用是:搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅,B正确;当蒸发皿中大部分固体析出时,停止加热,利用余热将其蒸干,C错误;粗盐经过溶解、过滤、蒸发后得到的精盐中还含有可溶性杂质,属于混合物,D错误。
【举一反三1】粗盐中难溶性杂质的去除实验涉及到称量、溶解、过滤、蒸发等操作。下列操作正确的是( )
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,将玻璃棒靠在三层滤纸一边
D.称量时,将粗盐直接放在天平的左盘上
【答案】C
【举一反三2】兴趣小组同学为除去粗盐中的难溶性杂质并计算产率,进行了如图所示实验。
(1)除去粗盐中的泥沙是利用氯化钠和泥沙的_______不同。
(2)上述操作的正确顺序为____________(填序号)。
(3)称量一定质量粗盐,记为m₁ g,将其加入一定量蒸馏水中,并用玻璃棒______,直到粗盐不再溶解,称量剩余粗盐的质量,记为m₂ g。
(4)操作④过程中用玻璃棒不断搅拌,当观察到_______________时,停止加热,利用余热将剩余滤液蒸干。
(5)下列有关操作⑤的说法正确的是_____(填字母)。
A. 操作中滤纸边缘要稍高于漏斗边缘
B. 操作中漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁
C. 操作中要用玻璃棒引流,并使玻璃棒下端轻靠三层滤纸的一侧
(6)实验结束后,称量精盐的质量记为m₃ g,则所得精盐的产率为______ (列出表达式)。
(7)在该实验中,操作③、操作④、操作⑤过程中都使用了玻璃棒,但不同操作中玻璃棒的作用不同,其作用分别是_____________、___________________、______________。
(8)小明同学在计算产率时发现产率明显偏高,可能的原因是_____________(填序号)。
①称量精盐时“左码右物”,且使用了游码
②粗盐没有充分溶解
③过滤时有液体溅出
④过滤时漏斗内液面超过滤纸边缘
⑤滤纸破损
⑥蒸发结晶时未充分蒸干
⑦蒸发时没有搅拌,有液体溅出
⑧精盐没有全部转移到称量纸上
【答案】(1)溶解性
(2)②①③⑤④①
(3)不断搅拌
(4)蒸发皿中出现较多固体
(5)BC
(6)(m3 g)/(m1 g-m2 g)×100%
(7)搅拌,加速溶解 搅拌,防止因局部温度过高造成液滴飞溅 引流
(8)①④⑤⑥
【举一反三3】某同学用如图所示操作进行粗盐提纯实验。
(1)三套装置用到的先后顺序为 (填序号)。
(2)当 时停止加热。
(3)图②所示操作存在错误,请指出错误之处: 。这个错误引发的后果可能是 。
(4)图①和图③均使用了玻璃棒,请描述这两处玻璃棒的作用: 。
【答案】
(1)③②①
(2)出现较多固体时
(3)未用玻璃棒引流 液体溅出等(合理即可)
(4)图①中玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅;图③中玻璃棒的作用是搅拌,加快固体溶解的速率
【举一反三4】我国是海洋大国,向海发展、向海图强是人民的夙愿与梦想。柯柯欲从海水中获得粗盐,并去除粗盐中的难溶性杂质,操作如下。
(1)海水晒盐
20℃时海水中主要盐类及其含量
①海水晒盐后的母液是氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②晒盐时不能将水全部蒸干,目的是使母液中的NaCl 大量析出,而其他盐类基本不析出, 请分析其他盐类不析出的原因: 。
(2)粗盐提纯:柯柯在实验报告中绘制了粗盐提纯实验的部分操作示意图。
①以上操作中,存在错误的是 (填序号)。
②该实验的正确操作顺序为 (填序号)、计算产率;操作过程中,当②中蒸发皿中出现 时,停止加热。
③柯柯用以下流程图表示实验过程。
a.操作2的名称是 ;玻璃棒在操作2中的作用是 。
b.粗盐提纯后所得的固体是 (填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】
(1)①饱和 ②母液中其他盐类溶质质量分数小,在日晒温度下溶解度比氯化钠大,因此其他盐类就较难达到饱和状态(从含量、溶解度两个维度来分析)
(2)④ ③①④② 较多晶体
a.过滤 引流,防止液体飞溅 b.混合物
【题型7】实验误差的分析
【典例】海洋是巨大的资源宝库。海水通过“盐田法”得到“粗盐”。实验室中通过溶解、过滤、蒸发三步操作可将“粗盐”中的难溶性杂质去除,下列仪器在上述操作过程中不会用到的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】 溶解、过滤操作中均需要使用烧杯,故 A选项不符合题意;过滤操作中需要使用漏斗,故 B选项不符合题意;溶解、过滤、蒸发中均不需要使用锥形瓶,故C选项符合题意;蒸发操作中需要使用蒸发皿,故D选项不符合题意。
【举一反三1】粗盐提纯实验中,精盐的产率偏低,可能的原因是( )
A.过滤时滤纸破损
B.过滤时漏斗中液面高于滤纸边缘
C.蒸发时固体飞溅
D.余热未完全烘干水
【答案】C
【举一反三2】粗盐中含有少量不溶性杂质(泥沙),还含有少量可溶性杂质(Na₂SO₄、CaCl₂、MgCl₂)。现以粗盐为原料制取精盐,生产过程如图。
(1)写出Ⅱ中发生反应的化学方程式:__________________________________________。
(2)加入过量 Na₂CO₃溶液的目的是除去溶液中的______________、_______ (填化学式)。
(3)操作b的名称是______________;操作a和操作b都需要用到的玻璃仪器为______________。
(4)小明同学认为该方案实际得到的氯化钠比粗盐中含有的氯化钠要多,请你为他找出理由:____________________________。
(5)若加入的稀盐酸过量,经过操作b得到的晶体质量_________ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)2NaOH+MgCl2===Mg(OH)2↓+2NaCl
(2)CaCl2 BaCl2
(3)蒸发结晶 玻璃棒
(4)加入除杂剂会产生氯化钠
(5)不变
【解析】 (1)加入过量 NaOH 溶液能除去粗盐溶液中的氯化镁,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠。(2)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和过量的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则加入过量 Na₂CO₃溶液能除去CaCl₂和过量的BaCl₂。(3)操作 b是蒸发结晶,操作a是过滤,都需要用到的玻璃仪器是玻璃棒。(4)加入除杂剂会产生氯化钠,如氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠等,因此该方案实际得到的氯化钠比粗盐中含有的氯化钠要多。(5)稀盐酸是氯化氢的水溶液,蒸发时会全部蒸发掉,所以得到的氯化钠的质量不变。
【举一反三3】粗盐提纯和溶液配制都是中学化学的重要实验。
⑴粗盐提纯实验过程中发现过滤速度较慢,可能的原因是 ,在蒸发操作中,当蒸发皿中出现 时,停止加热。
⑵配制100g质量分数为6%的氯化钠溶液,计算需要水的质量为 g;从如图选出配制该溶液的主要操作顺
序 (填序号);若向烧杯中倒水时部分水洒出,最终会导致配制的溶液中溶质的质量分数 (填“>”或“=”或“<”)6%。
【答案】(1)滤纸没有紧贴漏斗内壁(合理即可) 较多固体
(2)94 AEB >
【题型8】固体溶解度概念及应用
【典例】t℃时,将75g饱和硝酸钾溶液蒸干,得到25g固体,该温度时硝酸钾的溶解度是( )
A.25g
B.12.5g
C.48g
D.50g
【答案】D
【举一反三1】下列措施能使硝酸钾在水中的溶解度增大的是( )
A.增加水的质量
B.增加硝酸钾的质量
C.把硝酸钾粉碎,在溶解过程中不断搅拌
D.升高溶液的温度
【答案】D
【解析】溶解度不受溶剂、溶质质量多少的影响;把硝酸钾粉碎,在溶解过程中不断搅拌,能加快溶解速率,不能使硝酸钾在水中的溶解度增大;硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,升高溶液的温度,硝酸钾的溶解度增大。
【举一反三2】如下表是甲和乙在不同温度时水中的溶解度,根据此表回答:
(1)从表中数据可以看出,两种物质的溶解度受温度影响变化较大的是_______________。
(2)在30 ℃时,100 g水中加入50 g甲,充分搅拌后得到的溶液质量为__________________ g。
(3)由表中的数据分析可知,甲和乙在某一温度时具有相同的溶解度x g。则x取值范围是__________。
【答案】(1)乙 (2)135 (3)33<x<35
【解析】(2)30 ℃时,甲物质的溶解度为35 g,在30 ℃时,100 g水中加入50 g甲,充分搅拌后得到的溶液质量为
100 g+35 g=135 g。
【举一反三3】某温度下,将硝酸钾的水溶液分成两等份,向一份中加入9克硝酸钾,充分搅拌,尚有1克硝酸钾固体不溶,将第二份溶液蒸发掉40克水,并恢复到原温度,溶液恰好饱和,则硝酸钾在该温度下的溶解度是多少?
【答案】20 g
【解析】根据题目信息可知,40 g水中溶解(9 g﹣1 g)=8 g硝酸钾,形成的溶液就是饱和溶液,设此时硝酸钾的溶解度是S,则,S=20 g
答:硝酸钾在该温度下的溶解度是20 g。
【举一反三4】20 ℃时,碳酸钠的溶解度是20 g。该温度下,将15 g碳酸钠固体溶于50 g水中,所得溶液质量是 g。
【答案】60。
【解析】根据溶解度的概念,20 ℃时碳酸钠的溶解度是20 g,其含义是20 ℃时,100 g水中最多溶解20 g碳酸钠,溶液达到饱和状态,则20 ℃时,将15 g碳酸钠放入50 g水中充分溶解,最多只能溶解10 g,所得溶液质量是50 g+10 g=60 g。
【题型9】气体溶解度概念及影响因素
【典例】下列图像能正确反映其对应关系的是( )
A.向等质量的水中分别加入相同质量的氢氧化钠和硝酸铵固体
B.加热一定质量的KClO3
C.气体物质的溶解度与温度和压强的关系
D.一定的温度时,向NaCl饱和溶液中加入NaCl固体并搅拌
【答案】B
【解析】氢氧化钠溶于水放出热量,温度会升高;硝酸铵溶于水会吸热,温度会降低,故A错误;氯酸钾加热一段时间,达到其分解的温度时开始分解生成氯化钾和氧气,固体质量慢慢减少,当氯酸钾完全分解后,固体质量不再减少,故B正确;气体的溶解度随着温度的升高而减小,随着压强的增大而增大,故C错误;一定的温度时,向NaCl饱和溶液中加入NaCl固体搅拌,氯化钠固体不能继续溶解,因此溶液中溶质的质量分数不变,故D错误。
【举一反三1】下列说法中错误的是( )
A.溶液一定是无色的
B.用洗涤剂洗去衣服上的油渍是乳化作用的结果
C.气体的溶解度随温度升高而减小
D.氢氧化钠溶于水时放出热量,溶液温度升高
【答案】A
【解析】溶液不一定是无色的,如硫酸铜溶液是蓝色的,A错误;洗涤剂对油污有乳化作用,因此用洗涤剂洗去衣服上的油渍是乳化作用的结果,B正确;气体的溶解度随温度升高而减小,C正确;氢氧化钠溶于水时放出热量,溶液温度升高,D正确。
【举一反三2】生活中的下列现象,不能说明气体溶解度随温度升高而减小的是( )
A.将水煮沸以除去水中的氧气
B.阳光充足时,盛满水的鱼缸壁上有小气泡
C.打开啤酒瓶盖,有大量泡沫溢出
D.夏天常常能看到池塘里的鱼浮出水面
【答案】C
【解析】 将水煮沸,温度升高,原本水中溶有的氧气的溶解度减小,气体逸出,故A不符合题意;阳光充足时,盛满水的鱼缸壁上有小气泡,是因为阳光照射使温度升高,气体的溶解度减小,故B不符合题意;打开啤酒瓶盖。瓶内气压变小,会有大量泡沫溢出,说明气体的溶解度随压强的减小而减小,故C符合题意;夏天常常看到池塘里的鱼浮出水面,是因为夏季温度升高,氧气在水中的溶解度减小。故D不符合题意。
【举一反三3】请用化学知识解释下列问题。
(1)氮气充入食品包装袋防腐,是因为 。
(2)二氧化碳 (选填“属于”或“不属于”)空气污染物。
(3)金刚石很硬,石墨很软,从微观角度解释是因为 。
(4)铝具有抗腐蚀性的原因是 (用化学方程式表示)。
(5)飞机发动机上的压气机将高密度空气压入燃烧室,促进了航空煤油的燃烧。高密度空气能使航空煤油燃烧更充分的原因是 。
(6)打开汽水瓶盖,有气泡冒出,说明气体的溶解度随着 而减小。
【答案】(1)氮气的化学性质不活泼;(2)不属于;(3)碳原子的排列方式不同;
(4)4Al+3O2═2Al2O3;(5)提供了充足的氧气;(6)压强的减小。
【解析】(1)氮气的化学性质不活泼,充入食品包装袋防腐;
(2)二氧化碳没有毒性,不属于空气污染物;
(3)金刚石很硬,石墨很软,即物理性质不同,从微观角度解释是因为碳原子的排列方式不同;
(4)常温下,铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,化学方程式为:4Al+3O2═2Al2O3;
(5)高密度空气能够给航空煤油的燃烧提供充足的氧气,使之充分燃烧,释放出大量的能量;
(6)气体的溶解度随着压强的减小而减小,所以打开汽水瓶盖后,会冒出大量气泡。
【举一反三4】请根据以下步骤自制汽水:
①在500mL饮料瓶中加入2勺蔗糖、1.5g食品级碳酸氢钠;
②注入饮用水;
③加入1.5g食品级柠檬酸,并立即旋紧瓶盖,摇匀。
(1)查阅资料,说明加入柠檬酸后立即旋紧瓶盖的原因。
(2)如果在炎热的夏天,将制得的汽水放入冰箱冷藏一段时间后取出,打开瓶盖时可能会出现什么现象?试根据所学知识解释原因。
【答案】
(1)柠檬酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,旋紧瓶盖既可防止二氧化碳逸出,又可增大瓶内压强,从而增大二氧化碳的溶解度。
(2)可能会有气泡产生;当从冰箱取出自制的汽水后,温度升高,且打开瓶盖时瓶内压强减小,汽水中的二氧化碳因溶解度减小而逸出,从而产生气泡。
【举一反三5】打开汽水瓶盖时,汽水会自动喷出来。请用坐标图粗略表示出二氧化碳气体在水中的溶解度与压强的关系。
【答案】。
【解析】当温度不变时,随着压强的增大,气体的溶解度增大;反之,气体的溶解度随之减小。
【题型10】溶解度曲线及其应用
【典例】如图为氢氧化钙的溶解度曲线,下列说法不正确的是( )
A.30 ℃时,氢氧化钙的溶解度约为0.15 g
B. 加热饱和澄清石灰水,石灰水会变浑浊
C. 降低温度可以将氢氧化钙的饱和溶液转化成不饱和溶液
D. 将40 ℃时氢氧化钙的饱和溶液降温至20 ℃,溶液中溶质的质量减小
【答案】D
【举一反三1】根据下图所示的溶解度曲线,判断下列说法中不正确的是( )
A.t1 ℃时,甲物质的溶解度小于乙物质的溶解度
B.t2 ℃时,甲物质的饱和溶液和乙物质的饱和溶液中含有溶质的质量相等
C.将t3 ℃的甲乙两物质的饱和溶液降温到t2 ℃时都会析出晶体
D.当甲物质中混有少量乙物质时,可采用冷却热饱和溶液的方法提纯甲
【答案】B
【解析】t2 ℃时,甲、乙两物质的饱和溶液中含有溶质的质量分数相等,质量不一定相等。
【举一反三2】如图为KNO3和NaNO3的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.溶解度:KNO3>NaNO3
B.t1 ℃时,50 g水里加入25 gKNO3,可得到75 g溶液
C.t2 ℃时,KNO3和NaNO3溶液的溶质质量分数一定相等
D.冷却热的KNO3饱和溶液可获得KNO3晶体
【答案】D
【解析】没有指明温度,无法比较KNO3和NaNO3的溶解度大小,A错误;
根据溶解度曲线可知,t1 ℃时,KNO3的溶解度为20 g,即100 g水中最多溶解20 g的硝酸钾固体,故当溶剂为50 g时,最多溶解10 g的硝酸钾固体,此时溶液质量为60 g,B错误;没有确定溶液是否是饱和,不能确定t2 ℃时,KNO3和NaNO3溶液的溶质质量分数是否相等,C错误;由溶解度曲线可知,KNO3溶解度随温度降低而减小,且受温度影响较大,故冷却热的KNO3饱和溶液可获得KNO3晶体,D正确。
【举一反三3】如图是A、B、C三种物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)点P表示的含义 。
(2)10 ℃时将3 gA物质加入50 g水中,得到的是A物质 溶液(填“饱和”和“不饱和”)。
(3)若将30 ℃时等质量的A、B的饱和溶液,加热蒸发少量等质量的水,再恢复至30 ℃,剩余溶液的质量关系大小为A B(填“>”,“<”或“=”)。
【答案】(1)10 ℃时,B、C两物质溶解度相等;(2)饱和;(3)<。
【解析】(1)通过分析溶解度曲线可知,点P处B、C两种物质的溶解度曲线相交,所以表示10 ℃时,B、C两物质溶解度相等;(2)10 ℃时,A物质的溶解度是5 g,所以50克水只能溶解2.5 gA物质,所以10 ℃时将3克A物质加入50克水中只能溶解2.5 gA,则得到的是A物质饱和溶液;(3)30 ℃时,A物质的溶解度大于B,所以等质量的A、B的饱和溶液,加热蒸发等质量的水,析出晶体的质量A>B,所以恢复至30 ℃,剩余溶液的质量关系大小为A<B。
【举一反三4】某化学兴趣小组通过实验测出了甲、乙、丙三种物质在不同温度下在水中的溶解度,并通过描点法绘制出如图的溶解度曲线图,请根据图示回答问题:
(1)在 ℃时,甲和丙的溶解度相等。
(2)使接近饱和的甲溶液变为饱和溶液的方法是 (写一种)。
(3)将t3 ℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至t2 ℃,所得溶液溶质质量分数最大的是 。
【答案】(1)t2;(2)加溶质甲或者降温;(3)乙。
【解析】(1)通过分析溶解度曲线可知,在t2 ℃时,甲和丙的溶解度相等;(2)甲物质的溶解度随温度的升高而增大,所以使接近饱和的甲溶液变为饱和溶液的方法是:加溶质甲或者降温;(3)t2 ℃是,乙物质的溶解度最大,甲、丙物质的溶解度相等,将t3 ℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至t2 ℃,甲、乙物质的溶解度减小,析出晶体,丙物质的溶解度增大,不会析出晶体,应该按照t3 ℃时的溶解度计算,所以所得溶液溶质质量分数最大的是乙。
【题型11】溶解度的综合应用
【典例】如图是a、b两种固体物质的溶解度曲线。下列说法中不正确的是( )
A.a物质的溶解度随温度的升高而增大
B.将a、b的饱和溶液从t2 ℃降温至t1 ℃时,析出晶体的质量大小关系为:a>b
C.M点表示在t1 ℃时a、b两种物质的溶解度相等
D.升高温度可以将a、b的饱和溶液转化为不饱和溶液
【答案】B
【解析】由溶解度曲线图可知,a物质的溶解度随温度的升高而增大,A正确;将a、b的饱和溶液从t2 ℃降温至t1 ℃,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,B错误;由溶解度曲线图可知,M点表示在t1 ℃时a、b两种物质的溶解度相等,C正确;a、b物质的溶解度均随温度的升高而增大,则升高温度可以将a、b的饱和溶液转化为不饱和溶液,D正确。
【举一反三1】保持温度不变,将20℃ 的KNO3溶液蒸发掉10g水,则下列各量一定保持不变的是( )
A.溶质质量
B.溶剂质量
C.溶液质量
D.KNO3的溶解度
【答案】D
【举一反三2】甲、乙两种固体(均不含结晶水)的溶解度曲线如图所示,请回答:
(1)t1 ℃时,甲、乙的溶解度 (填“相等”或“不相等”)。
(2)t2 ℃时,将甲、乙各35 g分别加入两只烧杯中,再分别加入50 g水,充分搅拌后, 物质形成饱和溶液(填“甲”或“乙”)。
(3)t2 ℃时,将等质量的甲、乙的饱和溶液均降温至t1 ℃,析出溶质的质量大小关系为甲 乙(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)相等;(2)乙;(3)大于。
【解析】(1)甲、乙两条曲线的交点表示在该温度下,两种物质的溶解度相等,t1 ℃时,甲、乙的溶解度相等;(2)由溶解度曲线可知,t2 ℃时,甲物质的溶解度为80 g,乙物质的溶解度为60 g,t2 ℃时,50 g水中最多可溶解40 g甲,30 g乙,则t2 ℃时,将甲、乙各35 g分别加入两只烧杯中,再分别加入50 g水,充分搅拌后,乙物质形成饱和溶液;(3)t1 ℃时,两物质的溶解度相等,t2 ℃时甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度,从t2 ℃降温到t1 ℃时,甲物质溶解度变化的幅度大于乙物质,所以t2 ℃时,将甲、乙两物质的饱和溶液各降温至t1 ℃,析出晶体的质量:m(甲)大于m(乙)。
【举一反三3】下图是A、B、C三种物质的溶解度曲线:
请写出三点符合图中溶解度曲线的不同类型的信息。
(1)________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________。
(3)________________________________________________________________________。
【答案】(1)t1 ℃时,F点表示物质A和C的溶解度相等
(2)物质A的溶解度随温度的升高而降低
(3)t2 ℃时,物质C的溶解度最大(合理即可)
【解析】根据图示可知:(1)曲线上的点,表示某物质在某一温度下的溶解度。如:t2 ℃时,物质C的溶解度最大。(2)曲线的走向表示某物质的溶解度随温度的变化情况。如:物质A的溶解度随温度的升高而降低。(3)两条溶解度曲线的交点表示两种溶质在某一温度下有相同的溶解度。如:t1 ℃时,F点表示物质A和C的溶解度相等。
【举一反三4】研究溶液对于生产、生活有着重要意义。
(1)将面粉、食盐、食用油分别加入水中,能形成溶液的是 ,再分别加入洗洁精振荡,能出现乳化现象的是 。
(2)如图为KNO3、NaCl两种固体物质的溶解度曲线。请结合图1、图2所给信息,回答有关问题:
①图1中的P点为50 ℃时NaCl的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
②将24 ℃时两种物质的饱和溶液升温至50 ℃,硝酸钾溶液的溶质质量分数 (填“大于”“小于”或“等于”)氯化钠溶液的溶质质量分数。
③50 ℃时,将等质量的KNO3、NaCl分别放入两烧杯中,各加入100 g水,充分搅拌,溶解情况如图2所示,则乙烧杯内的溶质是 (填化学式)。
④下列有关KNO3、NaCl两物质的错误的是 (填字母序号)。
A.20 ℃时,NaCl的溶解度大于KNO3的溶解度
B.KNO3中混有少量NaCl,可采用冷却热饱和溶液的方法提纯KNO3
C.将KNO3的饱和溶液从24 ℃降温至20 ℃,析出KNO3的质量为4.4 g
D.50 ℃时,向50 g水中加入50 gKNO3,能得到100 gKNO3溶液
【答案】(1)食盐;食用油;(2)①不饱和;②等于;③NaCl;④CD。
【解析】(1)将面粉、食盐、食用油分别加入水中,能形成溶液的是食盐,再分别加入洗洁精振荡,能出现乳化现象的是食用油;故答案为:食盐;食用油;
(2)①图1中的P点为50 ℃时NaCl的不饱和溶液,因为P是NaCl溶解度曲线的线下点;故答案为:不饱和;
②将24 ℃时两种物质的饱和溶液升温至50 ℃,硝酸钾溶液的溶质质量分数等于氯化钠溶液的溶质质量分数,因为两种物质的溶解度随温度升高而增大,因此升温两种物质的质量分数不变,还是相等;故答案为:等于;
③50 ℃时,将等质量的KNO3、NaCl分别放入两烧杯中,各加入100 g水,充分搅拌,溶解情况如图2所示,则乙烧杯内的溶质是氯化钠,因为该温度下氯化钠的溶解度小于硝酸钾;故答案为:NaCl;
④A.20 ℃时,NaCl的溶解度大于KNO3的溶解度正确,A不符合题意;
B.KNO3中混有少量NaCl,可采用冷却热饱和溶液的方法提纯KNO3正确,因为硝酸钾的溶解度随温度的升高变化比氯化钠大,B不符合题意;
C.将KNO3的饱和溶液从24 ℃降温至20 ℃,析出KNO3的质量为4.4 g错误,因为没有指明饱和溶液的质量,C符合题意;
D.50 ℃时,硝酸钾的溶解度是85.5 g,因此向50 g水中加入50 gKNO3,得到饱和溶液的质量=50 g+42.75 g=92.75 g,能得到100 gKNO3溶液错误,D符合题意;
【举一反三5】甲、乙两种固体纯净物的溶解度曲线如图A所示。
(1)若甲中混有少量的乙,提纯乙可采取 的方法。
(2)t2 ℃时,等质量甲、乙分别配成饱和溶液,完全溶解所需水的质量甲 乙(填=、>、<)。
(3)在常温下,先在两支试管里分别装入甲、乙两种物质的饱和溶液(试管底部均有未溶解的固体),再将两支试管放进盛有冰水的烧杯里.下列正确的是 。
a、乙溶液中溶质的质量分数增大 b、装甲溶液的试管中剩余的固体减少
c、试管里甲、乙物质的溶解度都增大 d、两支试管里剩余的固体都增多
e、装甲溶液的试管中剩余的固体增多装乙溶液的试管中剩余的固体减少.
【答案】(1)降温结晶;(2)<;(3)ae
【解析】(1)甲物质的溶解度随温度的降低而减小,所以甲中混有少量的乙,提纯乙可采取降温结晶的方法;
(2)t2 ℃时,甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度,所以等质量甲、乙分别配成饱和溶液,完全溶解所需水的质量甲<乙;
(3)甲物质的溶解度随温度的降低而减小,乙物质的溶解度随温度的降低而增大,所以在常温下,先在两支试管里分别装入甲、乙两种物质的饱和溶液(试管底部均有未溶解的固体),再将两支试管放进盛有冰水的烧杯里
乙物质溶解的量增大,所以乙溶液中溶质的质量分数增大,故a正确;
装甲溶液的试管中剩余的固体增多,故b错误;
试管里乙物质的溶解度都增大,甲物质的溶解度减小,故c错误,
试管里乙物质的溶解度都增大,甲物质的溶解度减小,所以甲试管中的固体增多,乙试管中的固体减小,故d错误;
装甲溶液的试管中剩余的固体增多,装乙溶液的试管中剩余的固体减少,故e正确。
【题型12】溶解度表格及其应用
【典例】下表是不同温度下KNO3和NH4Cl的溶解度。下列正确的是( )
A.物质的溶解度均随温度的升高而增大
B.0~60 ℃之间,KNO3的溶解度大于NH4Cl的溶解度
C.30 ℃时向100 g水中加入等量的KNO3和NH4Cl,充分溶解后,两者的溶质质量分数不一定相等
D.将100 g60 ℃的KNO3饱和溶液降温至50 ℃可析出24.5 gKNO3晶体
【答案】C
【解析】物质的溶解度不是均随温度的升高而增大,如氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,故A错误,
由表中数据可知,0~60 ℃之间,KNO3的溶解度不一定大于NH4Cl的溶解度,如温度小于20 ℃时硝酸钾的溶解度小于氯化铵的溶解度,故B错误,30 ℃时硝酸钾的溶解度大于氯化铵的溶解度,30 ℃时向100 g水中加入等量的KNO3和NH4Cl,充分溶解后,两者的溶质质量分数不一定相等,若分别加入了45.8 g固体,45.8 g硝酸钾能完全溶解,而只能溶解41.4 g氯化铵,则两者的溶质质量分数不相等,故C正确,60 ℃时硝酸钾的溶解度为110 g,50 ℃时硝酸钾的溶解度为85.5 g,溶解度之差为110 g﹣85.5 g=24.5 g,即60 ℃时210 gKNO3饱和溶液降温至50 ℃可析出24.5 gKNO3晶体,则将100 g60 ℃的KNO3饱和溶液降温至50 ℃析出的KNO3晶体的质量一定小于24.5 g,故D错误。
【举一反三1】不同温度下KCl的溶解度如下表所示。下列正确的是( )
A.40 ℃时,100 gKCl饱和溶液中溶质的质量为40 g
B.将20 ℃的KCl饱和溶液升温至50 ℃,溶液仍为饱和溶液
C.将50 ℃的KCl饱和溶液降温至30 ℃,溶液变为不饱和溶液
D.60 ℃时,向100 g水中加入50 gKCl,充分溶解,所得溶液为饱和溶液
【答案】D
【解析】40 ℃时,氯化钾的溶解度为40.0 g,则40 ℃时,140 gKCl饱和溶液中溶质的质量为40 g,故A错误。氯化钾的溶解度随着温度的升高而增大,将20 ℃的KCl饱和溶液升温至50 ℃,溶液变为不饱和溶液,故B错误。氯化钾的溶解度随着温度的降低而减小,将50 ℃的KCl饱和溶液降温至30 ℃,有晶体析出,溶液仍为饱和溶液,故C错误。60 ℃时,氯化钾的溶解度为45.5 g,则60 ℃时,向100 g水中加入50 gKCl,充分溶解,最多能溶解45.5 g,所得溶液为饱和溶液,故D正确。
【举一反三2】KCl与KNO3在不同温度时的溶解度数据如下表,回答下列问题。
(1)20 ℃时硝酸钾的溶解度是 。
(2)40 ℃时将20 g氯化钾与50 g水混合,充分溶解后,所得溶液为 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)硝酸钾中混有少量氯化钾,可用 的方法提纯硝酸钾。
(4)将60 ℃时210 g硝酸钾饱和溶液降温到30 ℃时,析出硝酸钾晶体的质量为 g。
(5)温度在20 ℃~30 ℃之间,硝酸钾和氯化钾有相同的溶解度,该溶解度的最小取值范围是 。填序号)。
A.34.0~37.0
B.34.0~45.8
C.31.6~37.0
D.31.6~45.8
【答案】(1)31.6 g;(2)饱和;(3)降温结晶;(4)64.2;(5)A。
【解析】(1)通过分析表中数据可知,20 ℃时,硝酸钾的溶解度是31.6 g;
(2)40 ℃时,氯化钾的溶解度是40.0 g,即100 g水溶解40.0 g氯化钾,将20 g氯化钾与50 g水混合,充分溶解后,所得溶液为饱和溶液;
(3)硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,所以当硝酸钾中混有少量氯化钾时,可用降温结晶或冷却热饱和溶液的方法提纯硝酸钾;
(4)60 ℃时,硝酸钾的溶解度是110 g,210 g硝酸钾饱和溶液中含有硝酸钾的质量是:,水的质量=210 g﹣110 g=100 g,30 ℃时,硝酸钾的溶解度是45.8 g,所以将60 ℃时210 g硝酸钾饱和溶液降温到30 ℃时,析出硝酸钾晶体的质量=110 g﹣45.8 g=64.2 g;
(5)分析表中数据可得,在20 ℃~30 ℃的某温度时,氯化钠和硝酸钾的溶解度相同,溶解度的取值范围是36.0 g~36.3 g,
【举一反三3】下表是NaCl、KNO3在不同温度时的溶解度。
(1)若要比较KNO3与 NaCl在水中的溶解能力,需要控制的变量是水的质量和________。
(2)20 ℃时,各取NaCl、KNO3固体3.5 g分别加入10 g水中,充分溶解后达到饱和状态的是________溶液。
(3)若将上表数据在坐标系中绘制成NaCl和KNO3的溶解度曲线,两条曲线的交点对应的温度范围是________(填序号)。
A.0 ℃~20 ℃ B.20 ℃~40 ℃
C.40 ℃~60 ℃ D.60 ℃~80 ℃
【答案】(1)温度 (2)硝酸钾 (3)B
【解析】(1)若要比较KNO3与 NaCl在水中的溶解能力,就需要比较二者在相同质量的水中,在相同的温度下哪种物质最多溶解的质量。所以需要控制的变量是水的质量和温度。
(2)根据表格中的数据可知:在20 ℃时,NaCl和KNO3的溶解度分别为36 g和31.6 g。所以在20 ℃时,在10 g水中最多可溶解氯化钠3.6 g;溶解硝酸钾3.16 g。所以当二者均加入固体3.5 g后,氯化钠还可再溶解,得到的是不饱和溶液;硝酸钾无法完全溶解,得到的是饱和溶液。
(3)在溶解度曲线图中,两物质的溶解曲线上的交点表示二者在相对应的温度下溶解度相等。根据上表数据可知二者的溶解度在温度为20 ℃~40 ℃之间时可能相等。所以应选B项。
【举一反三4】根据KNO3在不同温度时的溶解度表回答下列问题。(忽略溶解时的温度变化)
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
169
(1)20℃时,将40gKNO3固体加入盛有100g水的烧杯中,充分搅拌后,得到溶液的质量为 g。给烧杯加热,使该溶液温度升至40℃,此时溶液中溶质与溶剂的质量比为
(填最简整数比)。
(2)80℃时,将269gKNO3饱和溶液降温至 ℃时,溶液质量变为210g。
(3)70℃时,将200g溶质质量为100g的KNO3溶液变为该温度下的饱和溶液,至少应向溶液中再加入KNO3固体的质量为 g。
【答案】
(1)131.6 2∶5
(2)60
(3)38
【题型13】溶解度曲线与表格结合
【典例】氯化钠和硝酸钾的溶解度数据表和溶解度曲线如下。
氯化钠和硝酸钾在不同温度时的溶解度
(1)查阅溶解度数据表和溶解度曲线,在20 ℃时,硝酸钾的溶解度为 ;在50 ℃时,向100 g水中加入100 g硝酸钾,形成溶液的质量约为 。
(2)将图中P点表示的硝酸钾溶液和氯化钠溶液均升温至40 ℃(溶剂的量不变),所得溶液中溶质的质量分数前者和后者的大小关系是 (填字母)。
A.大于
B.小于
C.等于
D.无法确定
(3)将图中P点表示的硝酸钾溶液和氯化钠溶液均降温至10 ℃(溶剂的量不变),从溶液中析出晶体的质量前者和后者的大小关系是 (填字母)。
A.大于
B.小于
C.等于
D.无法确定
(4)将100 g质量分数为19.2%的氯化钠溶液,保持80 ℃的温度蒸发水,直至氯化钠完全析出。
①理论上当蒸发出 g水后,才开始有氯化钠晶体析出。
②请绘制理论上析出氯化钠晶体的质量随蒸发出水的质量变化的图像。(在答题卷上绘制图像)
【答案】(1)31.6 g;185 g;(2)C;(3)D;(4)①30.8;
②。
【解析】(1)根据溶解度数据表和溶解度曲线,在20 ℃时,硝酸钾的溶解度为31.6 g。在50 ℃时,硝酸钾的溶解度约为85 g,所以向100 g水中加入100 g硝酸钾,只能溶解85 g,形成溶液的质量约为185 g。
(2)图中P点表示的硝酸钾溶液和氯化钠溶液的溶解度相等,升温至40 ℃后,两者的溶解度都增大,但溶剂的量不变,所以溶质的质量分数不变,即前者和后者的大小关系是相等,故选C。
(3)图中P点表示的硝酸钾溶液和氯化钠溶液的溶解度相等,降温至10 ℃后,都有晶体析出,由于不知两种饱和溶液的质量,所以无法确定从溶液中析出晶体的质量关系,故选D。
(4)①80 ℃时,氯化钠的溶解度为38.4 g,即100 g水中最多能溶解38.4 g氯化钠。100 g质量分数为19.2%的氯化钠溶液中氯化钠的质量为100 g×19.2%=19.2 g,含水的质量为100 g﹣19.2 g=80.8 g。晶体刚好析出时,水的质量=19.2 g×=50 g。蒸发水的质量=80.8 g﹣50 g=30.8 g。
②氯化钠开始析出时,蒸发水的质量为30.8 g,当完全蒸发是19.2 g氯化钠完全析出,所以图示为。
【举一反三1】根据所给NaCl和Na2CO3的溶解度信息和对应的溶解度曲线,回答下列问题。
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
Na2CO3
7.0
12.5
21.5
39.7
49.0
(1)10℃时,NaCl的溶解度为 g。
(2)分析表格中各物质的溶解度数据,曲线M代表的是 的溶解度曲线。
(3)图中两曲线的交点表示的意义是 。
(4)t2℃时,将40gNa2CO3固体加入50g水中,充分溶解后,所得溶液是 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液,该溶液中溶质和溶剂的质量比为 (填最简整数比)。
(5)t2℃时,含等质量溶质的Na2CO3、NaCl饱和溶液中,Na2CO3饱和溶液中溶剂的质量 (选填“大于”“小于”或“等于”)NaCl饱和溶液中溶剂的质量。
(6)Na2CO3和NaCl溶解度相等的温度范围为 。
【答案】
(1)35.8
(2)Na2CO3
(3)在t1℃时,Na2CO3和NaCl的溶解度相等
(4)饱和 2∶5
(5)小于
(6)20℃~30℃
【举一反三2】海洋是一个巨大的资源宝库。
(1)《天工开物》记载 “凡引水种盐,……南风大起,则一宵结成,名曰颗盐”,表明古人已经掌握了制盐工艺。上述制盐过程中涉及的结晶方法是 。
(2)海水中还含有 和 等物质,其在不同温度时的溶解度如表所示,如图是对应溶解度曲线。
温度/℃
20
30
40
60
80
100
溶解度/
KCl
34.0
37.0
40.0
45.5
51.1
56.7
33.7
38.9
44.5
54.8
55.8
50.4
①图中曲线 (填“甲”或“乙”)代表 的溶解度曲线;
②40 ℃时将 固体加入 水中,充分溶解,所得溶液的质量为 ;
③ 时将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到 ,析出晶体质量的大小关系为:甲 (填“大于”“小于”或“等于”)乙;
④ 现有 时 饱和溶液,逐渐降温经 直至 ,其溶质质量分数的变化趋势为 。
【答案】
(1)蒸发溶剂(或蒸发结晶)
(2)①甲 ②140 ③等于 ④先不变后变小
【解析】
(1)《天工开物》记载 “凡引水种盐,……南风大起,则一宵结成,名曰颗盐”,表明古人已经掌握了制盐工艺,上述制盐过程中涉及的结晶方法是蒸发溶剂(或蒸发结晶)。 (2)①氯化钾的溶解度随温度的升高而增大,所以图中曲线甲代表 的溶解度曲线; ② 40°C时,氯化钾的溶解度是 ,所以将 固体加入 水中,充分溶解, 只能溶解 固体,所以所得溶液的质量为 时,甲、乙物质的溶解度相等,将等质量的甲、乙两物质的饱和溶液降温到 ,甲、乙物质的溶解度仍相等,析出晶体质量的大小关系为甲等于乙; ④现有 时 饱和溶液,逐渐降温经 直至 ,溶解度先增大后减小,溶液中的溶质先不变,然后减小,所以其溶质质量分数的变化趋势为先不变后变小。
【举一反三3】(1)把少量下列物质分别放入水中,充分搅拌,可以得到溶液的是 (填字母)。
A.面粉
B.氯化钠
C.汽油
D.蔗糖
(2)通常情况下,医用酒精中的溶剂是 。
(3)20 ℃时,取甲、乙、丙三种不含结晶水的固体物质各20 g,分别加入到三个各盛有50 g水的烧杯中,充分溶解,其溶解情况如下表:
①所得的甲、乙、丙溶液中溶质质量分数最大的是 。
②甲和丙的溶解度曲线如图,将图中M点所示甲饱和溶液和N点所示丙饱和溶液分别蒸发50 g水,前者和后者的析出晶体质量大小关系是 (填字母)。
A.大于
B.小于
C.等于
D.无法确定
【答案】(1)BD;(2)水;(3)①乙;②D。
【解析】(1)把少量物质分别放入水中,充分搅拌,可以得到溶液的是氯化钠、蔗糖;(2)通常情况下,医用酒精中的溶剂是水;(3)20 ℃时,取甲、乙、丙三种不含结晶水的固体物质各20 g,分别加入到三个各盛有50 g水的烧杯中,充分溶解,其溶解情况如下表:
①乙物质的剩余的固体最少,溶解的最多,所以所得的甲、乙、丙溶液中溶质质量分数最大的是乙;②甲和丙的溶解度曲线如图,将图中M点所示甲饱和溶液和N点所示丙饱和溶液分别蒸发50 g水,饱和溶液的质量不能确定,所以前者和后者的析出晶体质量大小关系是不能确定。
【题型14】溶解度曲线与实物图结合
【典例】图甲所示为t1 ℃时相同质量的A、B两种物质分别溶解在100 g的水中,再将两种溶液分别升温至t2 ℃、t3 ℃时溶液的变化情况;图乙所示为两种物质的溶解度曲线。下列说法错误的是( )
A.M表示物质A的溶解度曲线
B.t2 ℃时,溶液③和溶液④中溶质质量相等
C.t1 ℃时,加入物质A、B的质量均是20 g
D.t3 ℃时,向溶液⑤加入60 g物质A可全部溶解
【答案】C
【解析】 t3 ℃时,溶剂的质量为100 g,有部分B析出,而t3 ℃时,B的溶解度为20 g,则t1 ℃时,加入物质A、B的质量均大于20 g。
【举一反三1】图Ⅰ为甲、乙、丙三种固体的溶解度曲线。某同学按图Ⅱ所示进行实验,得到相应温度下的A、B、C三种溶液,下列说法正确的是( )
A.A、B、C三种溶液中,A、C是不饱和溶液,B是饱和溶液
B.t1 ℃时,甲、乙、丙三种溶液中,丙溶液的溶质质量分数最大
C.t2 ℃时,等质量甲、丙的饱和溶液,丙中所含溶剂质量较少
D.将t3 ℃时甲、乙、丙的饱和溶液降温至t1 ℃,甲析出晶体最多
【答案】A
【解析】在t2 ℃时,甲的溶解度为28 g,即在该温度下,100 g水中最多溶解28 g甲,故该温度下,向100 g水中加入14 g甲,得到A溶液,A溶液是不饱和溶液,继续加入14 g甲,得到B溶液,B溶液中,溶剂质量为100 g,溶质质量为:14 g+14 g=28 g,B溶液恰好饱和,再加入14 g甲,升温至t3 ℃,得到C溶液,t3 ℃时,甲的溶解度为50 g,即该温度下,100 g水中最多溶解50 g,C溶液中溶质质量为:14 g+14 g+14 g=42 g,溶剂质量为100 g,故C溶液为不饱和溶液,A正确;在t1 ℃时,溶解度:丙>乙>甲,故在该温度下,丙的饱和溶液的溶质质量分数最大,而溶液状态未知,无法比较溶质质量分数的大小,B不正确;在t2 ℃时,溶解度:甲=乙>丙,在该温度下,饱和溶液的溶质质量分数:甲=乙>丙,等质量甲、乙、丙的饱和溶液中溶质质量:甲=乙>丙,溶剂质量:甲=乙<丙,故丙中所含溶剂的质量最多,C不正确;将t3 ℃时甲、乙、丙的饱和溶液降温至t1 ℃,降温后,甲、乙的溶解度均减小,都有晶体析出,丙的溶解度增加,变为不饱和溶液,没有晶体析出,由于溶液的质量未知,甲、乙溶液析出晶体的质量无法进行比较,D不正确。
【举一反三2】向装有等量水的A、B、C烧杯中分别加入10 g、25 g、25 g NaNO3固体,充分溶解后,现象如图一所示,甲乙对应的溶解度曲线如图二所示。下列说法错误的是( )
A.图一烧杯中的溶液一定属于饱和溶液的是B
B.在图二中,能表示NaNO3溶解度曲线的是甲
C.欲除去混在甲中的少量乙物质可采用的方法是降温结晶
D.依据图二,若分别将100 g甲、乙的饱和溶液从t2 ℃降温到t1 ℃,对所得溶液的质量:甲=乙
【答案】D
【解析】分别将100 g甲、乙的饱和溶液从t2 ℃降温到t1 ℃,甲溶液中会结晶析出溶质,而乙降温后溶解度变大,成为不饱和溶液,所以所得溶液的质量:甲<乙。
【举一反三3】溶液与人类生产、生活密切相关。
(1)把下列物质分别放入水中,充分搅拌,不能得到溶液的是__________(填字母)。
A.氯化钠 B.蔗糖 C.酒精 D.面粉
(2)图1为甲、乙、丙均不含结晶水的三种固体物质在水中的溶解度曲线。
①t2 ℃时,甲、乙两种物质的溶解度(填“相等”或“不相等”)______________。
②甲物质中混有少量的乙物质,若提纯甲物质,常采用的结晶方法是______________。
③某同学在t 1 ℃时开始如图2实验,在溶液A、B、C中,属于饱和溶液的是_____________(填字母,下同)。
(3)甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是 _______________。
A.丙溶解度随温度升高而减小
B.将t 3 ℃时甲、丙的饱和溶液分别降温至t 1 ℃,甲成为不饱和溶液
C.t 3 ℃时,用等质量的甲、丙分别配制成饱和溶液,所得溶液的质量甲>丙
【答案】(1)D
(2)①相等 ②降温结晶 ③B
(3)A
【解析】(1)氯化钠、酒精、蔗糖均溶于水,可以形成均一的、稳定的溶液,但是面粉放入水中充分搅拌,不能形成溶液。
(2)①t 2 ℃时,甲、乙两种物质的溶解度曲线相交,两者溶解度相等。②甲物质受温度影响较大,且随温度的升高,溶解度不断加大,乙物质受温度影响较低,当甲物质中混有少量的乙物质,若提纯甲物质,可采用降温结晶的方法。③t 1 ℃时,甲物质的溶解度为25 g,在100 g水中加20 g甲物质,形成的A溶液是不饱和溶液;温度不变的情况下,在A溶液中加入5 g甲物质,形成的B溶液刚好是饱和溶液;再将温度升高到t 3℃,形成了C溶液,此时的甲的溶解度变为50 g,C溶液为不饱和溶液,饱和溶液只有B。
(3)由图像可得丙溶解度随温度升高而减小,A正确;将t 3 ℃时甲、丙的饱和溶液分别降温至t1 ℃,甲的饱和溶液会析出晶体,析出晶体后的溶液,依然是饱和溶液,B错误;t3 ℃时,甲的溶解度比丙的溶解度大,故用等质量的甲、丙分别配制成饱和溶液,所得溶液的质量甲<丙,C错误。
【举一反三4】如图1为20 ℃时NaCl在水中达到饱和时,溶液质量与加入水的质量的关系图。
(1)20 ℃时,氯化钠的溶解度为 。
(2)a的数值为 。
(3)将m点的溶液分别进行如图2操作,b的数值为 ,将烧杯①和烧杯②中物质混合后所得溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
【答案】(1)36 g;(2)95.2;(3)3.6;饱和。
【解析】(1)20 ℃时,50 g水中最多能形成68 g饱和溶液,即20 ℃时,50 g水中最多能溶解68 g﹣50 g=18 g氯化钠,则20 ℃时,100 g水中最多能溶解36 g氯化钠,故20 ℃时,氯化钠的溶解度为36 g。
(2)20 ℃时,50 g水中最多能形成68 g饱和溶液,则20 ℃时,70 g水最多能形成68 g×=95.2 g饱和溶液,a的数值为95.2。
(3)20 ℃时,氯化钠的溶解度为36 g,则恒温蒸发10 g水,析出氯化钠晶体的质量为3.6 g,则b的数值为3.6;10 g水正好能溶解3.6 g氯化钠晶体,则将烧杯①和烧杯②中物质混合后所得溶液为饱和溶液。
【举一反三5】某兴趣小组的同学向分别装有50 g水的A、B、C烧杯中加入10 g、20 g、30 g的KNO3固体,充分溶解后,现象如图一所示:
(1)A、B、C三个烧杯中所盛溶液一定属于饱和溶液的是 (选填序号)。
(2)图二中 (选填“甲”或“乙”)能表示KNO3的溶解度曲线。
(3)KNO3在20 ℃时溶解度为 。
(4)20 ℃时,要使B烧杯中剩余固体继续溶解,可采用的方法是 ;
(5)由图二分析,若分别将甲、乙100 g的饱和溶液从a2 ℃降温到a1 ℃,无晶体析出的是 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”),比较降温后所得溶液中溶质的质量分数甲 乙(选填“>”或“<”或“=”)。
【答案】(1)B;(2)甲;(3)32 g;(4)加入水;(5)乙;>。
【解析】(1)B中有固体出现,一定是饱和溶液;(2)KNO3溶解度随温度的升高而增大,所以图二中甲能表示KNO3溶解度曲线;(3)20 ℃时,50 g水最多溶解KNO316 g,所以100 g水中最多溶解32 g,即在20 ℃时,100 g水中最多溶解32 gKNO3,所以KNO3在20 ℃时溶解度为32 g;(4)20 ℃时,要使B烧杯中剩余固体继续溶解,可采用的方法是增加水;(5)由图二分析,若分别将甲、乙100 g的饱和溶液从a2 ℃降温到a1 ℃,无晶体析出的是乙,因为乙降温后溶解度变大,变为不饱和溶液,甲从a2 ℃降温到a1 ℃,有晶体析出,溶液是饱和溶液,溶质质量分数按照,a1 ℃的甲的溶解度进行计算,乙从a2 ℃降温到a1 ℃,溶解度变大,变为不饱和溶液,溶质质量分数不变,还是按照a2 ℃时,乙的溶解度进行计算,a1 ℃的甲的溶解度大于a2 ℃时,乙的溶解度,所以降温后所得溶液中溶质的质量分数甲>乙。
【题型15】溶解度曲线、表格与实物图综合题
【典例】将50 g某固体物质放入盛有50 g水的烧杯中充分溶解,测得相应温度时溶液的质量如图。下列正确的是( )
A.60~80 ℃时,该物质的溶解度保持不变
B.经计算,60 ℃时该物质的溶解度一定≥100 g
C.①②③④所对应的溶液一定是饱和溶液
D.②处再加入150 g水可将浓度降低一半
【答案】B
【解析】60~80 ℃时,溶液质量不变,是因为固体已全部溶解,不能得出60~80 ℃时该物质的溶解度保持不变,故A错误。将50 g某固体物质放入盛有50 g水的烧杯中充分溶解,至温度升高到60 ℃时,固体全部溶解,形成100 g溶液,可能是恰好形成饱和溶液,也可能是形成的是不饱和溶液;若形成的是饱和溶液,60 ℃时100 g水中最多能溶解100 g,则60 ℃时该物质的溶解度为100 g;若形成的是不饱和溶液,60 ℃时100 g水中最多能溶解的质量大于100 g,则60 ℃时该物质的溶解度大于100 g;经计算,60 ℃时该物质的溶解度一定≥100 g,故B正确。将50 g某固体物质放入盛有50 g水的烧杯中充分溶解,至温度升高到60 ℃时,固体全部溶解,则①②③所对应的溶液一定是饱和溶液,④形成的可能是恰好饱和的溶液,也可能是不饱和溶液,故C错误。②处溶液中溶质质量分数为×100%≈24.0%;再加入150 g水,所得溶液中溶质质量分数为×100%≈7.3%,将浓度没有降低一半,故D错误。
【举一反三1】下列有关溶液的正确的是( )
A.碘酒溶液中,酒精为溶质
B.在积雪的路上撒食盐能促进积雪融化
C.氢氧化钙的溶解度随温度升高而增大
D.向水中加入蔗糖,导电性明显增强
【答案】B
【解析】碘酒为碘的酒精溶液,碘酒溶液中,酒精为溶剂,碘是溶质,故A错误,食盐溶于水形成食盐溶液,凝固点降低,往积雪的路面撒食盐,可以促进积雪融化,故B正确,氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,故C错误,蔗糖是由蔗糖分子构成的,在溶液中不能解离出自由移动的离子,溶于水中不会增加溶液的离子浓度,不会增强溶液的导电性,故D错误。
【举一反三2】KNO3和KCl在不同温度时的溶解度如表,某实验小组利用其中一种物质(M)进行了如图实验(水蒸发忽略不计):
结合图表信息,下列有关分析正确的是( )
A.M物质为KCl
B.②中溶液为饱和溶液
C.③中析出固体的质量为24.2g
D.溶质的质量分数大小关系为②>③>①
【答案】C
【解析】烧杯中溶剂质量为50g,因为图中②溶液在60℃下没有析出晶体,加入溶质质量为:30g+10g=40g,说明60℃下M物质的溶解度≥80g,由溶解度表可知,硝酸钾60℃时溶解度为110g大于80g,氯化钾的溶解度小于80g,故M为硝酸钾,A错误;
由溶解度表可知,硝酸钾60℃时溶解度为110g,即该温度下,100g水中最多可溶解110g硝酸钾,50g水中最多可溶解55g硝酸钾,②中溶剂质量为50g,溶质质量为40g,故②中溶液为不饱和溶液,B错误;
由溶解度表可知,硝酸钾20℃时溶解度为31.6g,即该温度下,100g水中最多可溶解31.6g硝酸钾,故50g水最多能溶解硝酸钾15.8g,则③中析出固体的质量=40g-15.8g=24.2g,C正确;
①②③中溶剂质量相同,故溶质质量决定溶液溶质质量分数大小关系,①中溶质质量=30g,②中溶质质量=40g,由C选项分析可知③中溶质质量=15.8g,故溶质的质量分数大小关系为②>①>③,D错误。
【举一反三3】下表是NaCl和KNO3在不同温度时的溶解度,回答问题。
(1)20 ℃时,各取NaCl、KNO3固体3.5 g分别加入10 g水中,充分溶解后达到饱和状态的是 ______溶液。
(2)KNO3溶液中含有少量NaCl时,可通过____________(填“降温”或“蒸发”)结晶的方法提纯KNO3。
(3)将60 ℃时等质量的NaCl、KNO3饱和溶液同时降温到20 ℃时,溶剂的质量NaCl_____(填“>”“<”或“=”)KNO3。
(4)t ℃时,将一定量KNO3的不饱和溶液平均分为三份,并分别进行如图操作,据此分析,x= (用含a、b的代数式表示)。
【答案】(1)硝酸钾 (2)降温 (3)> (4)2b﹣a
【解析】(1)根据20 ℃时氯化钠和硝酸钾的溶解度,可知10 g水中最多溶解3.6 g氯化钠、3.16 g硝酸钾,故20 ℃时,各取NaCl、KNO3固体3.5 g分别加入10 g水中,充分溶解后达到饱和状态的是硝酸钾溶液。
(2)硝酸钾的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,故KNO3溶液中含有少量NaCl时,可通过降温结晶的方法提纯KNO3。
(3)60 ℃时,硝酸钾的溶解度大于氯化钠的溶解度,则60 ℃等质量的氯化钠和硝酸钾的饱和溶液中,氯化钠溶液中含有的溶剂水的质量大于硝酸钾溶液中含有的溶剂水的质量;将60 ℃时等质量的NaCl、KNO3饱和溶液同时降温到20 ℃时,降低温度,溶剂的质量不变,则溶剂的质量NaCl>KNO3。
(4)溶液具有均一性、稳定性,不饱和溶液蒸发掉多余的水后,会变成饱和溶液;如果继续蒸发水,会有晶体析出,第一份硝酸钾的不饱和溶液蒸发掉5 g水会析出a g晶体,此时所得溶液为该温度下的饱和溶液。继续将其中的另两份分别继续蒸发掉5 g和10 g溶剂(即题干中所说的蒸发10 g和15 g溶剂),分别又析出(b﹣a)g和2(b﹣a)g晶体;它们析出晶体总质量分别是b g[即a g+(b﹣a)g]和x g[即a g+2(b﹣a)g],可以得出x=a+2(b﹣a)=2b﹣a。
【举一反三4】某影片中人物面对敌人对食盐的疯狂封锁,机智勇敢,不畏艰险,用河水将竹筒里的食盐全部溶成盐水,再用棉袄吸收,最终将食盐送给了红军。结合下表中氯化钠的溶解度回答有关问题。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
溶解度/g
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
(1)假设该人物的竹筒中有358g氯化钠,10℃时最少需用 g水才能完全溶解。
(2)20℃时,将20g食盐放入50g水中,搅拌溶解,所得溶液中溶质的质量分数是多少?(结果精确到0.1%)
【答案】
(1)1000
(2)解:20℃时,氯化钠的溶解度为36.0g,即该温度下,100g水中最多溶解36g氯化钠达到饱和状态,则50g水中最多溶解18g氯化钠,则将20g食盐放入50g水中,搅拌后所得溶液中溶质质量分数为×100%=26.5%。
答:所得溶液中溶质的质量分数为26.5%。
【举一反三5】碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料。工业上经常需要对碳酸锂粗产品(主要杂质为NaCl)进行除杂操作,这样制备得到的较为纯净的碳酸锂才能用于锂电池生产。
[查阅资料]Li2CO3与NaCl在不同温度下的溶解度(g)如下表:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
Li2CO3
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
NaCl
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
工业上对碳酸锂提纯的主要工艺流程如图所示:
(1)步骤Ⅱ、Ⅲ需要加热的原因是 。
(2)室温下,滤液B是Li2CO3的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)某同学认为可以采用大量蒸发浓缩,并趁热过滤的操作来提纯,这一操作的主要目的是 。
【答案】
(1)降低Li2CO3的溶解度,使其结晶析出,但NaCl不析出(合理即可) (2)不饱和 (3)提高Li2CO3的产量(合理即可)
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