9.2 溶解度 学案
学习目标
1.理解饱和溶液与不饱和溶液的含义、判断方法和转化方法,了解结晶现象;
2.认识固体物质溶解度的含义,会利用溶解性表或溶解度曲线,查阅相关物质的溶解性或溶解度;
3.知道影响气体溶解度的一些因素,会利用有关气体溶解度的知识解释身边的一些现象。
学习重难点
1.饱和溶液与不饱和溶液的含义及转化方法。
2.固体物质溶解度的概念。
学习过程
一、饱和溶液
【实验9-5】在室温下,向盛有20mL水的烧杯中加入5g氯化钠,搅拌;等溶解后,再加5g氯化钠,搅拌,观察现象。然后再加入15mL水,搅拌,观察现象。
操作 加入5g氯化钠,搅拌 再加5g氧化钠,搅拌 再加15mL水,搅拌
现象 固体全部溶解 固体未全部溶解 固体全部溶解
结论 在一定条件下,氯化钠不能无限溶解,当不能再继续溶解时,加入水,又能继续溶解。
【实验9-6】取装有20mL水的烧杯,进行如下操作:
操作 现象 结论
加入5g硝酸钾,搅拌 固体全部溶解 在一定条件下,KNO3也不能无限溶解,当不能溶解时,升高温度,又能继续溶解;当温度降低时硝酸钾溶解的量又降低。
再加入5g硝酸钾,搅拌 固体部分溶解
加热 固体全部溶解
再加入5g硝酸钾,搅拌 固体全部溶解
冷却 有固体析出
1.饱和溶液与不饱和溶液
(1)饱和溶液: 在一定的温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种物质的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。
(2)不饱和溶液: 在一定的温度下,在一定量的溶剂里,还能继续溶解某种物质的溶液叫做这种溶质的不饱和溶液。
【注意】
1.首先要明确“一定温度”、“一定溶剂”。(若改变这两个前提条件,就可能使溶液不饱和)。
2.溶液是一定条件下某物质的饱和溶液,但对于其他物质就不一定是饱和溶液。
【思考1】硝酸钾的饱和溶液还能溶解其他物质吗?
在一定温度下、一定量的溶剂里,某物质的饱和溶液是指不能继续溶解这种溶质的溶液,但还能溶解其他溶质。
因此,表述某溶质的饱和溶液要指明溶质。
【思考2】如何判断某一溶液是否饱和?
判断某溶液是否饱和的方法:在一定条件(温度和溶剂的量均不变)下,溶质是否继续溶解。
【讨论】根据刚才的实验,我们发现改变条件,饱和溶液和不饱和溶液可以相互转化,请同学们归纳一下饱和溶液和不饱和溶液的转化关系。
(1)对于大多数固体物质来说:
饱和溶液变为不饱和溶液的方法是①加溶剂、②升温;
不饱和溶液变为饱和溶液的方法是①加溶质、②降温、③蒸发溶剂;
(2)特殊情况:
Ca(OH)2饱和溶液变为不饱和溶液的方法是①加水、②降温;
Ca(OH)2不饱和溶液变为饱和溶液的方法是①加溶质、②升温、③蒸发水;
【注意】对于任何饱和溶液,增加溶剂一定能变为不饱和溶液;对于任何不饱和溶液,增加溶质或减少溶剂都可以变为饱和溶液。
【练一练】在一定温度下,向100克食盐饱和溶液中加入3克食盐,充分搅拌后。溶液的质量变为103克。此说法对吗 为什么
不正确。因为在一定温度下,该食盐饱和溶液不能继续溶解食盐,溶液的质量仍为100克。
【练一练】小红同学为证明某硝酸钾溶液是否达到饱和状态,设计了以下方案。一定能达到目的的是( )
A.温度不变,向溶液中加入少量硝酸钾溶液
B.温度不变,向溶液中加入少量硝酸钾晶体
C.给溶液加热,直至有硝酸钾晶体析出
D.给溶液降温,直至有硝酸钾晶体析出
【答案】B
【练一练】如图是小博进行的物质分离的相关实验。他将热的硫酸铜溶液(如图甲),静置一段时间后,变成如图乙。下列说法正确的是( )
A.甲一定是不饱和溶液 B.甲一定是饱和溶液
C.乙一定是不饱和溶液 D.乙一定是饱和溶液
【答案】D
【练一练】不同温度时,NaCl固体的溶解度如下表所示。回答题。
温度/℃ 20 40 60 80 100
溶解度/g 36.0 36.6 37.3 38.4 39.8
能将不饱和NaCl溶液变为饱和NaCl溶液的方法是( )
A.加水 B.升高温度
C.加入NaCl D.倒出部分溶液
【答案】C
2.结晶
(1)溶质以晶体的形式从饱和溶液中析出的过程叫做结晶。
(2)获得晶体的常用方法
①冷却热的饱和溶液(降温结晶);②蒸发溶剂(蒸发结晶)。
(3)海水晒盐
海水晒盐就是蒸发结晶的典型应用。其大体过程如下:
【练一练】要想从食盐溶液中得到食盐晶体,宜采取的方法是( )
A.蒸发溶剂的方法 B.冷却热饱和溶液的方法
C.倒掉部分溶液的方法 D.升高温度的方法
【答案】A
【练一练】下列有关海水晒盐的几种说法,错误的是( )
A.海水成为食盐的饱和溶液后才能析出晶体
B.盐场必须建在阳光充足、雨量少的地区
C.结晶池中析出盐后的母液没有用途,为防止污染须排入大海
D.盐场利用日晒、风吹晒盐,采取的是蒸发结晶的方法
【答案】C
二、溶解度
1.固体溶解度
(1)概念:在一定温度下,某固体物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
溶解度的四要素:一定温度下,100克溶剂、饱和状态、溶质的质量。
(2)固体溶解度的影响因素:
①溶质和溶剂的性质;②温度。
【思考】20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g有何意义?
20℃时,100克水中最多能溶解硝酸钾的质量为31.6克,或20℃时,100克水中溶了31.6克的硝酸钾就达到饱和状态。
【练一练】判断下列关于溶解度的说法是否正确?
(1)100g水中最多溶解36.5g NaCl,则NaCl的溶解度为36.5g.
(2)20℃时,100g饱和溶液中含有溶质23g,则该溶质的溶解度为23g.
(3)20℃时,100g水中最多溶解NaCl为36.5g,则NaCl的溶解度为36.5
(4)20℃时,100g水中溶解了23g食盐,则食盐在20℃时溶解度为23g.
【答案】(1)不正确 没有指明温度;(2)不正确 100g不是溶剂的质量;
(3)不正确 没有指明溶解度的单位;(4)不正确 没有指明溶液是否达到饱和状态;
【练一练】20℃时NaCl的溶解度为36g,20℃时将38gNaCl放入100g水中充分溶解后,所得食盐溶液的质量为( )
A.138g B.136g C.100g D.38g
【答案】B
(3)溶解度与溶解性的关系
溶解度/g 一般称为
<0.01 难溶
0.01~1 微溶
1~10 可溶
>10 易溶
【练一练】
1.不溶物就是绝对不溶的物质。这句话是否正确
2.20°C时碳酸钙的溶解度是0.0013克,所以碳酸钙是 溶物质。
【答案】不正确;难溶。
(4)溶解度的一种方法
①列表法
【观察】几种物质在不同温度时的溶解度
温度/°C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
溶解度 / g NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 37.8 38.4 39.0 39.8
KCl 27.6 31.0 34.0 37.0 40.0 42.6 45.5 48.3 51.1 54.0 56.7
NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2 60.2 65.6 71.3 77.3
KNO3 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 169 202 246
a.上述四种物质,20℃时哪种物质的溶解度最大?
NH4Cl
b.KNO3溶解度随温度的变化如何变化?
随温度的增大而增大
②溶解度曲线
a.什么是溶解度曲线:用纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,表示物质的溶解度随温度变化的曲线,这种曲线叫做溶解度曲线。
b.溶解度曲线的意义:
表示的意义 图示
点 曲线上的点 该物质在对应温度下的溶解度
两曲线交点 表示两种物质的溶解度在该点对应的温度下相等
线 表示物质的溶解度随温度的变化趋势
面 曲线下面各点 表示溶液为不饱和状态
曲线上面各点 表示溶液为饱和状态,且有晶体未溶解
【练一练】甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.t1℃时,甲、乙溶解度相同
B.依据溶解度曲线可判断,甲的溶解度比乙的大
C.将甲、乙的饱和溶液从t2℃降到t1℃,析出乙的质量少
D.将t2℃时甲的饱和溶液变为不饱和溶液,可采取降温的方法
【答案】A
【练一练】甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如下图所示。回答下列问题:
(1)a3℃时,三种物质的溶解度由大到小的顺序是 ;
(2)a2℃时, 和 的溶解度大小相等;?
(3)三种物质中, 的溶解度受温度的影响最大, 的溶解度受温度的影响最小, 的溶解度随温度的升高而减小。
【答案】(1)甲>丙>乙;(2)甲 丙;(3)甲 乙 丙
2.气体溶解度
【思考】一瓶未开封的汽水,没有发现有气泡,打开瓶盖后,会发现有大量气泡,这是为什么?
这与二氧化碳气体的溶解度有关系,打开汽水的瓶盖,瓶内压强减小,会导致气体的溶解度减小,气体逸出。
那么什么是气体的溶解度,它与哪些因素有关呢?
(1)气体溶解度:在压强为101KPa和一定温度时,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。
(2)气体溶解度的五要素:
①压强为101kPa ②一定温度 ③1体积水 ④达到饱和 ⑤气体的体积
【练一练】0℃时,氮气的溶解度为0.024的含义是什么?
【答案】在0℃,压强为101kPa时,1体积水最多能溶解0.024体积的氮气。
(3)气体溶解度的影响因素
【思考】 打开汽水盖时,汽水会自动喷出来。这说明气体在水中的溶解度与什么有关?
压强。压强大,溶解气体多。
【思考】 喝了汽水以后,常常会打嗝。这说明气体的溶解度还与什么有关?
温度。温度高,溶解少
【练一练】打开汽水瓶盖,气体从水中逸出的原因是( )
A.温度升高 B.压强减小
C.液体蒸发 D.受热膨胀
【答案】B
【练一练】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( )
A.烧开水时,沸腾前有气泡逸出
B.阳光充足时,盛满水的鱼缸壁上有小气泡
C.启开啤酒瓶盖,有大量泡沫溢出
D.夏季黄昏时,池塘里的鱼浮出水面
【答案】D
学习检测
1.下列有关溶液的说法中,正确的是( )
A.饱和溶液就是不能继续溶解溶质的溶液
B.同一溶质的饱和溶液一定比其不饱和溶液浓
C.溶液中的溶质以分子或离子的形式均匀分散在溶剂中保持静止不动,所以溶液具有均一性和稳定性
D.改变条件,能够使饱和溶液与不饱和溶液相互转化
【答案】D
【解答】解:A、饱和溶液就是不能继续溶解该溶质的溶液,但可以再溶解别的物质,故A错误;
B、同一温度下同一溶质的饱和溶液一定比其不饱和溶液浓,没有指明温度不能比较溶液的浓稀,故B错误;
C、分子或离子是在不断运动的,所以溶液中的溶质以分子或离子的形式均匀分散在溶剂中不断运动,故溶液具有均一性和稳定性,故C错误;
D、改变条件,能够使饱和溶液与不饱和溶液相互转化,例如加溶剂可以使饱和溶液变为不饱和溶液,故D正确。
故选:D。
2.将接近饱和的石灰水变成饱和溶液,不可行的方法是( )
A.加入CaO B.加入Ca(OH)2
C.升高温度 D.加入CaCO3
【答案】D
【解答】解:A、加入CaO,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,增加溶质,同时减少溶剂,故可行;
B、加入氢氧化钙,增加溶质,可行。
C、由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,升高温度后氢氧化钙的溶解度变小,可把一瓶接近饱和的石灰水变成饱和,可行。
D、碳酸钙不溶于水,不能使接近饱和的石灰水变成饱和溶液,不可行。
故选:D。
3.下列关于物质的溶解度的说法中,你认为正确的是( )
A.t1℃时,10克硝酸钾可溶解在100克水里,所以t1℃时硝酸钾的溶解度为10克
B.t1℃时,10克硝酸钾可溶解在水里配成饱和溶液,所以t1℃时硝酸钾的溶解度为10克
C.把36克食盐溶解在100克水里,恰好配成饱和溶液,所以食盐的溶解度是36克
D.t2℃时,36克食盐溶解在100克水里,恰好配成饱和溶液,则t2℃的食盐溶解度36克
【答案】D
【解答】解:A、在描述某一物质的溶解度时必须指明饱和溶液,这里没有说饱和溶液,故A错;
B、固体物质的溶解度的标准是100g溶剂,这里没有说100g溶剂,故B错;
C、在描述某一物质的溶解度时必须指明温度,这里没有说温度,故C错误;
D、t2℃时,36克食盐溶解在100克水里,恰好配成饱和溶液,则t2℃的食盐溶解度36克,正确。
故选:D。
4.已知氢氧化钠、碳酸钠分别在水、酒精中的溶解度如下表所示。下列说法不正确的是( )
氢氧化钠 碳酸钠
20℃ 40℃ 20℃ 40℃
水 109g 129g 21.8g 49g
酒精 17.3g 40g 不溶 不溶
A.影响物质的溶解度的因素有:温度、溶质性质、溶剂性质
B.NaOH易溶于水也易溶于酒精,Na2CO3易溶于水不溶于酒精中
C.40℃时,若将50g NaOH分别投入到100g水和100g酒精中,均能形成饱和溶液
D.20℃时,将CO2通入NaOH的酒精饱和溶液中会产生白色沉淀
【答案】C
【解答】解:A.溶解度是在一定温度下,某固体溶质在100g溶剂里达到饱和状态所溶解的溶质质量;影响固体物质溶解度大小的因素有外因和内因,内因是指溶质的性质和溶剂的性质,外因是温度,故选项说法正确;
B.由氢氧化钠、碳酸钠分别在水、酒精中的溶解度可知,20℃时,氢氧化钠在水和酒精中的溶解度均大于10g,所以NaOH易溶于水也易溶于酒精;20℃时,碳酸钠在水中的溶解度大于10g,而在酒精中不能溶解,所以Na2CO3易溶于水不溶于酒精中,故选项说法正确;
C.40℃时,氢氧化钠在水和酒精中的溶解度分别是129g、40g,40℃时,若将50 gNaOH分别投入到100g水和100 g酒精中,在水中形成的是不饱和溶液,在酒精中形成的是饱和溶液,故选项说法错误;
D.20℃时,将CO2通入NaOH的酒精饱和溶液中,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠不溶于酒精,会产生白色沉淀,故选项说法正确。
故选:C。
5.甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.40℃时,甲的溶解度大于乙的溶解度
B.甲、乙物质的溶解度都随温度的升高而增大
C.将20℃时甲的饱和溶液降温至0℃,无晶体析出
D.将40℃时乙的饱和溶液降温至20℃,仍然是饱和溶液
【答案】C
【解答】解:A.由溶解度曲线可知,40℃时,甲的溶解度大于乙的溶解度,选项说法正确;
B.由溶解度曲线可知,甲、乙物质的溶解度都随温度的升高而增大,选项说法正确;
C.由溶解度曲线可知,甲物质的溶解度随着温度的降低而减小,所以将20℃时甲的饱和溶液降温至0℃,有晶体析出,选项说法错误;
D.由溶解度曲线可知,乙物质的溶解度随着温度的降低而减小,所以将40℃时乙的饱和溶液降温至20℃,会析出少量晶体,仍然是饱和溶液,选项说法正确。
故选:C。
6.利用海水提取盐的过程如图所示。回答有关问题:
(1)一定质量的海水,通过贮水泡引入到蒸发池中,在没有引入结晶池之前的茶发过程中,蒸发池中氢化钠的质量会 (填“增大”、“不变”或“减小”)。在蒸发池中促进水分蒸发,主要是利用了下列各项中的 (填选项序号)。
①潮汐能 ⑨生物能 ③电能 ④太阳能 ⑤化学能
(2)晒盐过程中得到粗盐和母液。母液的主要成分及其溶解度的变化如图,t2℃时MgCl2的溶解度为 ,t2℃时,将等质量的MgCl2、KCl和MgSO4三种物质的饱和溶液分别降温至t1℃时,无晶体析出的是 (填化学式)。
【答案】(1)不变;④;(2)100g;MgSO4。
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