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第28讲 水和溶液
考点 常见题型 考点分值
1. 关注水体污染及防治(理解) 选择、填空 2~4分
2.树立水是生命之源的观点(应用) 选择(综合型)、填空 2~4分
3.树立节约用水的意识,增强防止水污染的责任感(应用) 选择(综合型)、填空 2~4分
4.列举吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净化水的常用方法(了解) 选择(综合型)、填空 2~6分
5.知道水电解后的产物,描述水的组成(了解) 选择(综合型)、填空 2~4分
6.描述水的主要物理性质和化学性质(水能电解、水与氧化物的反应等)(了解) 选择、填空 2~4分
7.说出溶液的组成(了解) 选择(综合型)、填空 2~4分
8.说明溶液的特点(理解) 选择(综合型)、填空 2~4分
9.知道水是良好的溶剂,并能列举其他常见的溶剂(了解) 选择(综合型)、填空 2~6分
10.区别溶液、悬浊液和乳浊液(理解) 选择(综合型)、填空 2~4分
11.区别饱和溶液与不饱和溶液(理解) 选择、填空 2~4分
12.列举影响物质溶解性的一些因素(了解) 选择(综合型)、填空 2~4分
13.说出物质的溶解度的含义(不要求溶解度的计算)(了解) 选择(综合型)、填空 2~4分
14.说明溶液中溶质质量分数的意义(了解) 选择(综合型)、填空 2~4分
15.应用“溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量”进行简单计算(应用) 选择(综合型)、填空 2~4分
16.按要求配制一定溶质质量分数的溶液,说明有关配制方案、步骤与操作方法(理解) 选择(综合型)、填空 2~4分
一、爱护水资源
1. 爱护水资源的原因
(1)淡水资源有限。
(2)生命的孕育和维系都需要水。
2. 爱护水资源的措施
(1)节约用水
①生活中:一水多用,用洗菜水浇花等; 节水标志
②农业上:改大水漫灌为__滴灌__等;
③工业上:工业用水循环使用等。
(2)防治水体污染
污染来源 防治措施
工业污染(未经处理的废液、废渣等任意排放) 工业废水必须经过净化处理,达标后排放
农业污染(农业生产中农药、化肥的不合理使用) 提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药
生活污染(生活垃圾的随处堆积、生活污水的任意排放) 生活污水不能直接排放,对生活垃圾及生活污水集中处理
备考补充:河水中微生物大量繁殖的原因是生活污水的任意排放,氮、磷化肥的不合理使用。二、水的净化
1. 常见的净水方法
净水方法 原理及作用
沉淀 静置或加入明矾,吸附水中的悬浮杂质凝聚成较大的固体颗粒而沉淀到水底
过滤 除去水中的________性杂质
吸附 除去色素、异味和水中的一些溶解的杂质,常用________
杀菌消毒 加入杀菌剂(漂白粉、ClO2、Cl2等)杀灭水中的病毒、细菌
蒸馏 把水加热至沸腾,产生的水蒸气经冷却形成液态水
【特别提醒】①经沉淀、过滤、吸附净化的水仍为混合物,通过蒸馏得到的水属于纯净物;
②净水方法中,净化程度由高到低的顺序依次为蒸馏>吸附>过滤>沉淀。
2. 自来水厂生产流程
三、的组成和主要性质
(一). 水的组成
电解水实验(将__电__能转化为__化学能__能)
1. 实验原理:___2H2O 2H2↑+O2↑___(用化学方程式表示)。
水电解的过程示意图
2. 实验装置
【特别提醒】水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强_导电性___。
3. 实验现象
(1)通电后,两个电极上有气泡产生。
(2)一段时间后,a、b中均有气体产生,液面均下降,c中液面上升,与电源正极相连的气体体积小,与负极相连的气体体积大,体积比大约为__1:2__。
(3)若在水中滴入酚酞试液,一段时间后与负极相连的电极附近的溶液显_红__色,溶液中存在大量的_OH-___。
4. 气体的检验及判断
(1)用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到___木条复燃___,证明是氧气。
(2)用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到气体能燃烧(或点燃时有爆鸣声)并且产生__淡蓝色_火焰,证明是氢气。
5. 实验结论
(1)水在通电条件下生成了__氢气__和___氧气__。
(2)水是由__氢元素__和__氧元素_组成的。
(3)水分子是由_氢原子__和__氧原子_构成的。
6. 结论推广
(1)验证了化学变化中分子_可分__而原子__不可____再分。
(2)电解水实验中生成氢气和氧气的质量比为__1:8__。
(核心素养)质疑与创新
1. 电解水时,发现产生O2和H2的体积比小于1∶2,其原因是__ 氧气在水中的溶解度大于氢气在水中的溶解度(或氧气可能与电极材料发生反应,导致氧气体积减小,合理即可) ___。
2. 已知相同状况下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子。在电解水实验中通过生成氢气和氧气的体积比为2∶1,推求出水分子组成中__氢原子与氧原子的个数比___为2∶1,经进一步科学确认,得出水的化学式为H2O。
3. 该实验也能产生氧气,但是实验室通常不用该方法制取氧气,其原因是__该方法不便于操作且耗能大、氧气产率低__。
(二). 水的性质
物理性质 常温、常压下是无色、无味的液体,沸点100 ℃,熔点0 ℃,密度一般为1 g/cm3,是常见的溶剂
化学性质 (1)在常温下化学性质稳定(2)在通电条件下分解:__2H2O 2H2↑+O2↑__(填化学方程式)(3)某些非金属氧化物+水―→酸:CO2+H2O=== H2CO3(4)某些金属氧化物+水―→碱:CaO+H2O=== Ca(OH)2(5)CuSO4+5H2O=== CuSO4·5H2O白色粉末变蓝,可用于检验水
四、物质的溶解
1. 溶液
(1)溶液的组成:溶液由_溶质__和__溶剂_组成。
①溶质:被溶解的物质称为溶质,溶质既可以是_固体_,也可以是_液体_、_气体_。
②溶剂:能溶解其他物质的物质称为溶剂,水是较好的溶剂,除水外,常用的溶剂有酒精、汽油、丙酮、香蕉水等。
【特别提醒】乙醇和水混合,乙醇为溶质,水为溶剂;碘酒中的溶剂为乙醇。
(2)特点:溶液是_均一_、_稳定_的混合物。
2. 溶液、悬浊液和乳浊液的区别
溶液 悬浊液 乳浊液
组成 由溶质和溶剂组成的混合物 固体小颗粒和液体组成的混合物 油状小液滴和液体组成的混合物
特点 均一、稳定 不稳定
静置后现象 不分层、无沉淀,无明显变化 产生沉淀 产生分层
举例 糖水、碘酒、食盐水等 钡餐、泥水等 牛奶、肥皂水等
3. 物质溶解时的吸放热现象
(1)有的物质溶解时,会放出热量,使溶液温度明显__升高__,如氢氧化钠、浓硫酸。
(2)有的物质溶解时,会吸收热量,使溶液温度明显__下降__,如硝酸铵。
(3)有许多物质溶解时,溶液的温度_基本不变__,如氯化钠。
五、饱和溶液与不饱和溶液
1. 定义:在一定__温度_下,在一定量的__溶剂__里__不能_再继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液,_还能__继续溶解某种物质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。
2. 判断方法
(1)在条件(温度、溶剂的量)不变时,继续向溶液中加入这种__溶质__,观察是否溶解,若不再溶解则为饱和溶液,反之,则为不饱和溶液。
(2)一定条件下,若溶液中有未溶解的溶质,则溶液一定是该溶质的_饱和__溶液。
(3)改变温度或蒸发溶剂析出晶体后所得到的溶液一定为该溶质的__饱和__溶液。
3. 相互转化的方法
(1)对大多数溶解度随温度升高而增大的物质:
不饱和溶液
(2)对于极少数[如Ca(OH)2等]溶解度随温度升高而降低的物质:
不饱和溶液
【特别提醒】某物质的饱和溶液不能继续溶解该溶质,但能继续溶解其他溶质。
4. 结晶
(1)蒸发结晶法:通过蒸发溶剂的方法使溶质析出,适用于溶解度受温度变化影响较___小_(填“大”或“小”,下同)的物质,如氯化钠。
(2)降温结晶法(或冷却热饱和溶液法):通过降低温度的方法使溶质析出,适用于溶解度随温度升高而增大,且溶解度受温度变化影响较_大__的物质,如硝酸钾。
六、溶解度
1. 定义:在一定_温度_下,某物质在_100g___溶剂中达到__饱和状态_时所溶解的__溶质的质量_为该物质在这种溶剂里的溶解度。
【特别提醒】四要素
①条件:_一定温度__ ②标准:_100g溶剂__ ③状态:达到__饱和状态__ ④单位:__g__
2. 影响因素(1)内因: 溶质 和溶剂的性质;(2)外因:__温度__,气体溶解度还受___气压___的影响
3. 温度对物质溶解度的影响
(1)大部分固体物质的溶解度随温度的升高而_升高_,如硝酸钾、氯化铵等。
(2)个别固体物质的溶解度随温度的升高而_降低_,如氢氧化钙等。
(3)少数固体物质的溶解度受温度的影响不大,如氯化钠。
(4)气体物质的溶解度随温度的升高而_下降__,随压强的升高而_下降__。
备考补充:某碱溶液的溶解度随温度的升高而增大,温度一定时,溶液的浓度越大,碱性越强。
①要使该饱和溶液的pH增大(溶质种类不变),可采取的方法是_升高温度,并增加溶质(或恒温蒸发溶剂)__。
②要使该饱和溶液的pH减小,可采取的方法是_降低温度__,或者添加其他可以与溶质反应的物质。
分析:①该溶液的溶解度随温度的升高而增大,在该温度下已经饱和,不能再继续溶解该溶质,要继续溶解该溶质,可升高温度,增大其溶解度或恒温蒸发溶剂。②减少饱和溶液中溶质的方法有降低温度析出晶体,也可以通过化学反应将溶质反应掉,降低溶质的质量。
4. 物质溶解性的难易程度(S表示溶解度)
溶解度越大,表明该温度下物质的溶解性越_强__。
七、溶质质量分数
1. 溶质质量分数的计算
(1)所有溶液:溶质质量分数=___(1)×100% ____
=____×100%________
(2)饱和溶液:溶质质量分数=
2. 溶质的质量分数与溶液体积、密度的有关换算
(1)溶液质量(m)=溶液体积(V)×溶液密度(ρ)
(2)溶质质量分数=×100%
归纳总结:溶液中的“变”与“不变”
a. 溶液稀释后,溶质质量_不变__,溶剂质量__增加__,溶质质量分数_减小__。
b.饱和溶液中加入一定量的溶质,溶质质量、溶剂质量、溶质质量分数均_不变_。
c.不饱和溶液继续溶解溶质后,溶质质量、溶液质量、溶质质量分数均__增大_。
d.饱和溶液加热蒸发掉一部分水,再降温至原来的温度,则溶质、溶剂的质量会等比例减小,溶质质量分数_不变__。
八、配制一定溶质质量分数的溶液
1. 溶液稀释的计算
(1)原理:溶液稀释前后,__溶质质量__不变。
(2)计算公式:m浓×a%=m稀×b%或m浓×a%=(m浓+m水)×b%
其中m浓为稀释前浓溶液的质量、a%为稀释前溶质质量分数,m稀为加水稀释后稀溶液的质量、b%为稀释后溶质质量分数。
【注意】实际应用中因溶液质量不便称量,一般用量筒量取体积,计算时需将质量和体积相互换算。
2. 配制一定溶质质量分数的溶液
(一)用固体药品配制一定溶质质量分数的溶液(以配制溶质的质量分数为10%的氯化钠的溶液50 g为例)
1. 实验用品:氯化钠固体、药匙、托盘天平(带砝码)、镊子、称量纸、烧杯、量筒、胶头滴管、_玻璃棒__、蒸馏水。
2. 实验步骤
(1)计算:配制此溶液需要氯化钠_5_ g,水_45__mL(水的质量换算成体积,水的密度为1 g/cm3)。
(2)称量和量取:用__托盘天平_称取所需的氯化钠,放入烧杯中,用__量筒__量取所需的水,选取量筒时量程要比量取液体的体积_偏大__,且越接近越好。
(3)溶解:将量取的水,倒入盛有氯化钠的烧杯里,用__玻璃棒__搅拌,直到氯化钠完全溶解。
(4)装瓶贴标签:将配制好的溶液装在细口瓶中,贴上标签,标签上应标注溶液_名称__及__溶质质量分数__。
【特别提醒】溶解不能在量筒中进行,该操作中玻璃棒的作用是_搅拌,加速溶解__。
3. 误差分析
溶质质量分数分析 原因 操作
偏__大_ 配制的溶液中水的实际体积偏小 量取水的体积时俯视读数
量取的水倒入烧杯时溅出
称取的氯化钠质量偏大 称量时右盘放了纸片而左盘未放
偏小 称量的固体药品质量比实际所需质量偏小 称量时药品和砝码位置放颠倒且使用了游码
固体药品中含有少量的杂质
配制的溶液中,溶质质量偏小 固体药品倒入烧杯时,纸片上有残留
配制的溶液中,溶剂的质量实际偏大 量取水的体积时仰视读数
烧杯内原来有少量的水
(二)用浓溶液配制稀溶液
1. 实验用品:__烧杯__、_量筒__、胶头滴管、__玻璃棒_、蒸馏水、浓硫酸。
2. 实验目的:用溶质质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g/cm3)配制溶质质量分数为10%的稀硫酸(密度为1.07 g/cm3)1 000毫升。
3. 实验步骤
(1)计算:所需浓硫酸_59.3_毫升和所需水_960.8__毫升(计算结果精确到0.1)。
(2)量取:用量筒量取浓硫酸和水。
(3)溶解:将量筒量取的浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入盛有水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌。
4.实验误差分析
浓度 原因 操作
偏_小_ 配制的溶液中水的实际体积偏大 量取水的体积时仰视读数
烧杯内原来有少量的水
配制的溶液中溶质的实际体积偏小 量取浓溶液的体积时俯视读数
在稀释过程中浓溶液有溅出
偏_大_ 配制的溶液中水的实际体积偏小 量取水的体积时俯视读数
配制的溶液中溶质的实际体积偏大 量取浓溶液的体积时仰视读数
【特别提醒】溶液配制完成后,在转移过程中,若将溶液洒出来,溶质质量分数不发生变化。
重难点突破
溶解度及其应用
溶解度表格
温度/℃ 20 30 40 50
溶解度/g KCl 34.0 37.0 40.0 42.6
KNO3 31.6 45.8 63.9 85.5
命题点1 饱和溶液与不饱和溶液的转化方法
1. 将氯化钾的不饱和溶液可通过__增加溶质、降低温度或恒温蒸发溶剂____的方法转化为饱和溶液。
方法指导:首先根据物质的溶解度表判断溶解度随温度的变化趋势;再选择合适的转化方法进行转化。若物质的溶解度随温度的升高而增大,可通过增加溶质、降低温度或恒温蒸发溶剂的方法将不饱和溶液转化为饱和溶液;若物质的溶解度随温度的升高而减小,可通过升高温度、增加溶质或恒温蒸发溶剂的方法将不饱和溶液转化为饱和溶液。
命题点2 根据某物质的溶解度配制一定溶质质量分数的溶液
2. 如果配制200 g溶质质量分数为39.0%的饱和硝酸钾溶液,则需要水__122__g,此时溶液的温度应大于_40___℃。
方法指导:配制一定溶质质量分数的饱和溶液时,一定要注意温度,在该温度下,比较该物质饱和溶液的溶质质量分数与所需配制的饱和溶液的溶质质量分数大小。若需配制的饱和溶液的溶质质量分数大,则需要升高温度,再溶解溶质;若需配制的饱和溶液的溶质质量分数小,则需要先降低温度再溶解溶质。
例 (2018柳州)几种物质的溶解度如下表所示,根据表中信息回答下列问题:
温度/℃溶解度/g 0 20 40 60 80 100
Li2CO3 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72
NaCl 35.7 36 36.6 37.3 38.4 39.8
KNO3 13.3 31.6 63.9 110 169 245
(1)溶解度随温度升高而减小的是__Li2CO3__。(填化学式)
(2)硝酸钾固体中混有少量氯化钠固体,欲分离该混合物获得更纯的硝酸钾,可在较高温度时制成饱和溶液,然后__降温结晶(或冷却热饱和溶液) __。
(3)配制20 ℃时氯化钠的饱和溶液68 g,需水__50__g。
知识点1 水的净化
例1.自然界中的水都不是纯水,通过多种途径可以使水得到不同程度的净化,下列净化程度最高的是---( )
A. 沉淀 B. 煮沸 C. 过滤 D. 蒸馏
解析:自然界中的水都不是纯水,煮沸、沉淀并不能使水得到最高程度的净化。
A.沉淀除去的是不溶性固体杂质,还含有可溶性固体杂质,所以净化的程度不高,A不符合题意。
B.煮沸由消毒作用,但是还含有不溶性固体杂质以及可溶性的杂质,所以净化的程度并不高,B不符合题意。
C.过滤除去的是不溶性固体杂质,还含有可溶性固体杂质,所以净化的程度不高,C不符合题意。
D.蒸馏得到的是蒸馏水,净化的程度最高,D符合题意。
答案:D
◆变式训练
1.在淡水缺乏的海岛上,可利用图所示简易装置从海水中获取淡水。下列说法错误的是---( )
A. 水杯中的水是淡水
B. 从海水中获取淡水是物理变化
C. 海水通过活性炭吸附也能获取淡水
D. 获取淡水的快慢与温度有关
解析:根据海水获取淡水的原理和活性炭的作用切入解答。
A.从海水中获取淡水的原理是通过蒸发,从而使海水中的水分变成水蒸气,然后遇冷变成水滴到水杯中,因此水杯中的水是淡水,A不符合题意;
B.从海水中获取淡水,是利用水的蒸发实现的,只有水的状态发生了变化,无新物质生成,属于物理变化,B不符合题意;
C.活性炭只能吸附水中的色素和异味,不能获得淡水,C符合题意;
D.温度越高,水分蒸发的越快,获取淡水的速率越快,D不符合题意。
答案:C
2.水是我们人类生活重要的物质之一,自然界中的水都含有一些杂质,生活用水常常需要净化处 理,净化水的操作有:①静置沉淀②蒸馏③吸附等,其中单一操作相对净化程度最高的是________(填序号)。
解析:蒸馏能除去水中所有杂质,因此,蒸馏的净化程度最高.
蒸馏得到的水属于纯净物,所以净化程度最高。
答案:②
知识点2 水的电解
例2. 微信公众号“胜哥课程”刚群发了一个《电解水实验》 ( https: / / mp.weixin. / s / T9EFJQ-pXMDxo7IGwFrwEA )的科学视频。如图所示,是“胜哥”正在完成的电解水实验,当正极产生了 10mL 气体时,细心的小科发现负极产生的气体体积是 22mL,于是他对该现象的产生作出了如下解释,其中不可能的是---( )
A. 氧气比氢气更易溶于水 B. 氧气与电极发生了化学反应 C. ①管漏气了 D. ②管漏气了
解析:水在通直流电的情况下,生成氧气和氢气,其体积比约为:1:2。
某同学在做电解水实验时,正极生成了10mL氧气,负极产生了22mL氢气,
A、氧气比氢气更易溶于水可能会导致生成氧气的体积比理论值少,故A不符合题意;
B、氧气与电极发生了化学反应可能会导致生成氧气的体积比理论值少,故B不符合题意;
C、①管漏气可能会导致生成氧气的体积比理论值少,故C不符合题意;
D、②管漏气会导致生成氢气的体积比理论值少,而不是氧气的体积比理论值少,故D符合题意;
答案:D
◆变式训练
1. 如图是水的电解实验。该实验的主要目的是---( )
A. 观察水分解的现象 B. 研究水分解产物的性质
C. 探究水分解的条件 D. 验证水由氧元素和氢元素组成
解析:根据电解水实验的目的进行分析解答。
通过电解水得到氢气和氧气的现象,说明水是由氢、氧两种元素组成,因此,此实验主要是为验证水的组成元素;
答案:D
命题点3 水的防治与污染
例3. 农业及城市生活污水中含磷,家用洗涤剂(含磷酸钠)就是污水中磷的一个重要来源。处理污水时要不要除去磷,有以下几种意见,你认为正确的是---( )
A. 磷是生物的营养元素,不必除去 B. 含磷的污水是很好的肥料,不必处理
C. 含磷的污水排放会引起藻类增殖,使水变质,必须除去 D. 磷对人无毒害,除去与否无关紧要
解析:根据水资源的保护的知识判断。
虽然磷是植物不可缺水的营养元素,但是如果土壤和植物含磷量太大,也会对人体造成伤害。尤其是含磷的污水排放会引起藻类增殖,使水变质,必须除去,故C正确,而A、B、D错误。
答案:C
◆变式训练
1.水污染主要来自:①工业生产中废渣、废液的任意排放;②雨水和土壤接触;③农业生产中农药、化肥的过量使用;④城市生活污水的任意排放。其中正确的是---( )
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④
解析:根据水污染的原因进行分析,造成水污染的原因有工业污染、农业污染和生活污染。
①工业生产中废渣、废液的任意排放会造成水污染,正确;②正常雨水和土壤接触不是水污染的原因,错误;③农业生产中农药、化肥的过量使用会造成水污染,正确;④城市生活污水的任意排放会造成水污染,正确;
答案:C
知识点4 溶液、饱和溶液与不饱和溶液
例4. 如图是恒温下模拟海水晒盐过程的示意图,从甲到丙可以肯定是饱和溶液的是---( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 无法判断
解析:如果溶液中有未溶的固体出现,那么溶液饱和;如果没有未溶的固体出现,那么无法判断溶液是否饱和,据此分析判断。
根据图片可知,溶液丙中出现了未溶的固体,那么丙肯定是饱和溶液,故C正确,而A、B、D错误。
答案:C
◆变式训练
1.如图表示一杯刚配制的饱和蔗糖溶液,要增加该溶液的溶质质量分数,下列操作正确的是---( )
A. 升温 B. 降温 C. 加糖 D. 搅拌
解析:增大溶质质量分数的方法:①增加溶质;②减小溶剂,据此分析即可。
A.溶液升温后,蔗糖的溶解度会增大,杯中未溶的蔗糖会继续溶解,而溶剂的质量不变,因此溶质的质量分数会变大,故A正确;
B.降温时,蔗糖溶液的溶解度会减小,会有更多的蔗糖析出,溶质质量减小,而溶剂的质量不变,因此溶质的质量分数会变小,故B错误;
C.现在蔗糖溶液已经饱和,再加入蔗糖也不会溶解,因此溶质质量分数保持不变,故C错误;
D.搅拌不能使饱和溶液的溶质质量增大,因此溶质质量分数不变,故D错误。
答案:A
知识点5 溶解度及溶解度应用
例5. 下列各种措施中会影响硝酸钾在水里溶解度大小的是---( )
A. 加水 B. 搅拌 C. 加硝酸钾 D. 升温
解析:根据溶解度的影响因素分析判断。
同种物质的溶解度大小与溶液温度有关,而硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,故D正确,而A、B、C错误。
答案:D
◆变式训练
1. 已知20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g,在100g饱和的硝酸钾溶液中有多少克硝酸钾?
解析:在同一温度下,饱和溶液的溶质质量分数保持不变,根据溶质质量分数=列方程计算即可。
设100g饱和的硝酸钾溶液中有x克硝酸钾, ; 解得:x=24g。
答:含有硝酸钾24g
答案:24g
知识点6 一定溶质质量分数溶液的配制
例6. 粗心的小庄同学在做“配制一定溶质质量分数的溶液”时,部分操作如下,其中操作明显有误的一项是---( )
A. B. C. D.
解析:根据天平的正确使用方法分析;根据取用固体药品的注意事项分析;根据量筒的正确使用分析;根据配制溶液要用玻璃棒搅拌分析。
天平使用应左物右砝,B中将氯化钠放在了右盘错误;
答案:B
◆变式训练
1.溶质的质量分数为10%的氢氧化钠溶液,对其意义理解不正确的是---( )
A. 100克水中溶解有10克氢氧化钠
B. 10克溶液中含有1克氢氧化钠
C. 溶液中溶质质量与溶剂质量的比为1∶9
D. 把5克氢氧化钠固体溶解在45克水中,可制成10%的氢氧化钠溶液
解析:根据溶质质量分数定义分析。
溶质的质量分数为10%的氢氧化钠溶液即为100g溶液中含有10g溶质,而溶剂质量为90g,A理解不正确;
答案:A
2.在农业上,常需要用质量分数为16%的氯化钠溶液来选种.现需要配制200kg这种溶液,需要氯化钠的质量________kg,水的质量是________kg。
解析:根据溶质质量=溶液质量×质量分数分析;根据溶液质量=溶质质量+溶剂质量分析。
配制200kg 质量分数为16%的氯化钠溶液 ,需要氯化钠的质量为200kg×16%=32kg,水的质量是200kg-32kg=168kg;
答案:32;168
知识点7 溶质质量分数的相关计算
例7. 实验室准备配制 50g 溶质质量分数为 10%的氯化钠溶液,问:
(1)需要固体氯化钠多少克?
(2)如改用 20%的氯化钠溶液进行配置,则需要 20%的氯化钠溶液多少克?
解析:
(1)根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数计算。
需要氯化钠的质量为:50g×10%=5g;
(2)稀释前后,溶质的质量保持不变,根据溶液质量=计算即可。
需要20%的氯化钠溶液质量:。
答案:(1)5g (2)25g
◆变式训练
1.若将1000千克溶质质量分数为3.5%的盐水稀释到0.8%,需要加水多少千克?
解析: 1000千克海水中溶质的质量为1000千克×3.5%=35千克(1分)
根据稀释前后溶质质量不变,得稀释后溶液质量为
35千克÷0.8%=4375千克(1分)
需要加水质量为4375千克-1000千克=3375千克(1分)
答:需要加水3 375千克。
答案:3 375千克
1.小科通过微信公众号“胜哥课程”预习后知道,电解水时生成氢气与氧气的体积比为2∶1,但实验所得数据是氢气与氧气体积比略大于2∶1。针对这一发现,你认为下列做法中不可取的是---( )
A. 反复多次实验查找原因 B. 实验所得数据和理论值差不多,可以认为实验已成功
C. 大胆提出假设:氧气比氢气易溶于水 D. 查找实验装置是否漏气
解析:在科学研究中,当收集到的数据与已知的结论不一致时,我们要尝试寻找发生的原因,究竟是实验原理的问题,还是实验装置的问题,绝对不能用“差不多”的思想应付差事,据此分析判断。
小兰通过预习知道,电解水时生成氢气与氧气的体积比为2∶1,但实验所得数据是氢气与氧气体积比略大于2∶1。针对这一发现,我们应该:反复多次实验查找原因 、或者大胆提出假设:氧气比氢气易溶于水 ,或者查找实验装置是否漏气,绝对不能认为实验所得数据和理论值差不多,可以认为实验已成功,故B符合题意,而A、C、D不合题意。
答案:B
2.随着我们经济的飞速发展,政府部门开始寻找各种方式来减少和再利用废水。以下对不同工业废水的处理措施及对应的方法类别,都正确的是---( )
选项 废水中的主要污染物 处理措施 方法类别
A 不溶性颗粒物 加明矾 结晶法
B 异味物质 加活性炭 吸附法
C 氯化铜 加硫酸铜 过滤法
D 纯碱 加石灰水 蒸馏法
解析:不溶性颗粒物,处理用过滤法,A不正确;处理污染物中的氯化铜用氢氧化钙,产生氢氧化铜沉淀,用过滤法,C不正确;污水中有纯碱可以加稀盐酸进行处理,D不正确;活性炭具有吸附性,可以吸附水中的异味物质,B正确;故选B。
答案: B
3. “胜哥”在微信公众号“胜哥课程”群发了《电解水实验》 ( https: / / mp.weixin. / s / T9EFJQ-pXMDxo7IGwFrwEA )科学视频。“胜哥”在做电解水实验时,先在水中加入少量含酚酞的硫酸钠溶液(硫酸钠溶液呈中性),再通直流电一段时间,现象如图所示:则下列说法正确的是---( )
A. 用燃着的木条检验气体a,发现木条上火焰熄灭
B. 在酒精灯火焰上检验气体b,气体b不能燃烧
C. 与电源负极相连的电极附近的溶液中存在大量OH-
D. 在此反应中化学能转化为电能
解析:根据图示,a试管中产生的气体体积比b试管少,即a试管内是氧气、b试管内是氢气。氧气能使燃着的木条燃烧更旺,A不正确;氢气具有可燃性,B不正确;水中含有酚酞,电极附近溶液呈红色,说明电极附近溶液中存在大量OH-,产生氢气的电极是负极,C正确;此反应是电能转化为化学能,D不正确;故选C。
答案: C
4. 有些城市的自来水由于增设了加臭氧(O3)和加活性炭两道处理程序,水质有了很大的改善。根据以上信息得出的下列结论中,符合科学道理的是---( )
A. 自来水属于纯净物
B. 自来水的物理、化学性质就是水的物理、化学性质
C. 加臭氧和加活性炭都是利用它们的化学性质来净化水质
D. 以上水处理过程中,水分子的化学性质不变
解析:A. 自来水中溶有许多可溶性物质,属于混合物,A错,不符号题意;
B. 自来水是混合物,水是纯净物,性质是不同的,B错,不符号题意;
C. 活性炭用来净化水质是利用活性炭的吸附性,属于物理性质,C错,不符号题意;
D. 处理水的过程中水没有发生化学变化,所以水分子的化学性质一定不变
答案: D
5. 早在2013年底,浙江省委、省政府发出了“治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水”的五水共治动员会。下列做法与“五水共治”行动相符合的是---( )
A.围湖造田 B.随意倾倒生活垃圾
C.及时拧紧水龙头 D.工业废水直接排入河流
解析:围湖造田破坏生态系统,A错误;随意倾倒生活垃圾,污染地下水,B错误;及时拧紧水龙头养成节约用水的好习惯,C正确;工业废水直接排入河流,污染水资源,破坏生态系统,D错误。
答案: C
6. 小科向甲物质逐渐加入乙物质至过量。若x轴表示加入乙物质的质量,则下列选项与题示图不相符合的是---( )
选项 甲物质 乙物质 y轴表示的含义
A 二氧化锰 过氧化氢溶液 二氧化锰的质量
B t ℃的水 硝酸钾 t ℃时硝酸钾的溶解度
C 氯化银 稀硝酸 氯化银的质量
D 饱和石灰水 生石灰 溶液的质量
解析:生石灰加到饱和石灰水中,会与溶剂水发生反应使水减少,同时会造成溶质氢氧化钙析出,溶液的溶质、溶剂质量都减少,与图中变化趋势不符,故选D。
答案: D
7. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《溶解度》的课程后对有关科学知识有了深刻的理解。下表是固体甲和乙在不同温度时的溶解度,下列说法中正确的是---( )
温度/℃ 0 20 40 100
甲溶解度/克 0.173 0.165 0.121 0.017
乙溶解度/克 13.3 31.6 63.9 246
A. 20 ℃时甲物质的饱和溶液升高温度会变为不饱和溶液
B. 100 ℃时乙物质的饱和溶液冷却到室温会析出晶体,但溶液仍饱和
C. 20 ℃时,甲溶液的溶质质量分数一定小于乙溶液的溶质质量分数
D. 20 ℃时,100克乙物质加入100克水中,所得溶液的溶质质量分数等于50%
解析:甲物质的溶解度随温度的升高而减小,所以20 ℃时甲物质的饱和溶液升高温度仍然是饱和溶液,A错误;乙物质的溶解度随温度的升高而增大,所以100 ℃时乙物质的饱和溶液冷却到室温会析出晶体,溶液仍为饱和溶液,B正确;甲、乙两种物质的溶液是否饱和不能确定,所以20 ℃时,甲、乙溶液的溶质质量分数不能确定,C错误;20 ℃时,乙物质的溶解度是31.6克,100克乙物质不能全部溶解于100克水中,所得溶液的溶质质量分数为×100%≈24%,D错误。
答案: B
8. 如图为配制100 g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液的操作过程,下列有关操作与目的分析均正确的是---( )
选项 操作 目的
A 用剩的食盐放回原试剂瓶 避免浪费
B 天平调平后在左、右托盘中各垫一张相同的纸 保证称取的食盐质量更准确
C 用100 mL量筒代替天平量取所需的水 更加简便
D 溶解时用玻璃棒搅拌 增加食盐的溶解能力
解析:在做化学实验时,剩余的药品不能放回原试剂瓶,以免污染试剂,A错误;天平调平后,在左右托盘各垫一张相同的纸片,是为了防止药品污染天平托盘,B错误;用100 mL量筒替代天平量取所需的水,更加简便,C正确;溶解时用玻璃棒搅拌,是为了加速食盐的溶解,与食盐的溶解能力无关,D错误。
答案: C
9. 硫酸镁在工农业以及医疗上有广泛应用,其溶解度如下表所示。下列说法正确的是---( )
温度/℃ 10 30 50 70 90
溶解度/g 27.7 39.3 49.0 54.1 51.1
A. 硫酸镁的溶解度随温度升高而增大
B. 10 ℃时,27.7 g硫酸镁和72.3 g水可配制成质量分数为27.7%的硫酸镁溶液
C. 50 ℃时,100 g硫酸镁饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为49∶100
D. 70 ℃时的硫酸镁饱和溶液升温至90 ℃,溶液的溶质质量分数增大
解析:根据表中的溶解度与温度的关系,在10~70 ℃时硫酸镁的溶解度随温度的升高而增大,在90 ℃时,硫酸镁的溶解度反而减小,A错误;10 ℃时,硫酸镁的溶解度为27.7 g。即10 ℃时,100 g水中最多溶解硫酸镁27.7 g,而72.3 g水不能完全溶解27.7 g硫酸镁,得到的饱和溶液中硫酸镁溶质质量分数为×100%≈21.7%, B错误;70 ℃时的硫酸镁饱和溶液升温至90 ℃时,溶解度减小,溶剂质量不变,因此溶液的溶质质量分数减小, D错误;50 ℃时硫酸镁的溶解度为49.0 g,即50 ℃时硫酸镁饱和溶液中100 g水中溶有溶质硫酸镁49.0 g,溶质和溶剂的质量比为49∶100,C正确,故选C。
答案: C
10. “胜哥”将一杯80 ℃的硝酸钾饱和溶液冷却后,发现有晶体析出(晶体不含结晶水),若不考虑溶剂的蒸发,则剩余溶液与原溶液相比---( )
A. 由饱和溶液变为不饱和溶液 B. 溶质质量不变
C. 溶液质量不变 D. 溶质的质量分数减小
解析:将硝酸钾饱和溶液冷却后有晶体析出,得到的是较低温度下的饱和溶液,A错误;晶体析出后所剩溶液与原溶液相比溶质质量减少,B错误;晶体析出后的溶液相比原溶液溶质质量减少,溶剂质量不变,溶液总质量减少,C错误;晶体析出后,得到的是较低温度下的饱和溶液,此时硝酸钾的溶解度减小,根据饱和溶液中溶质质量分数的计算公式×100%,可知此时溶质质量分数减小,D正确。
答案: D
11.甲烧杯中盛有30℃、溶质质量分数为20%的饱和硫酸铜溶液100克,进行如图所示实验(不考虑水分蒸发)。
(1)乙中溶液 (填“是”、“不是”或“可能是”)饱和溶液。
(2)丙中溶液的溶质质量分数为 %(结果保留一位小数)。
解析:(1)硫酸铜的溶解度随着温度的升高而增大,将甲烧杯中盛有30℃时饱和硫酸铜溶液100克升温至60℃,溶解度升高,所以,乙烧杯中的溶液不是饱和溶液。
(2)甲烧杯中硫酸铜溶质质量为100g 20% = 20g ,向乙烧杯中加入5g无水硫酸铜粉末,完全溶解,则丙烧杯中的溶质质量分类为 。
答案:(1) 不是 (2)23.8
12. 已知某物质在不同温度下的溶解度数据如下表所示:
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/克 12.6 15.3 20.0 25.0 38.2
如果要配制该物质溶质质量分数为20%的饱和溶液500克,需要水______克,此时溶液的温度应为______ ℃。
解析:200克饱和溶液中溶质的质量为200克×20%=40克,配制该物质溶质质量分数为20%的饱和溶液200克,需要水的质量为200克-40克=160克。设200克溶质质量分数为20%的饱和溶液在该温度下的溶解度为S,则×100%=20%,S=25克,根据图表可知该物质在60 ℃时的溶解度为25克。
答案: 400 60
1.(2021·杭州)在科学研究中经常用到数学方法,如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是---( )
①速度:物体在单位时间内通过的路程 ②压强:物体单位面积受到的压力
③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量 ④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比
A. 只有①② B. 只有③④ C. 只有①③④ D. ①②③④都可以
解析:数学方法即用数学语言表述事物的状态、关系和过程,并加以推导、演算和分析,以形成对问题的解释、判断和预言的方法
①速度:物体在单位时间内通过的路程,公式v=,应用了数学公式,所以① 符合题意;
②压强:物体单位面积受到的压力,公式p=,应用了数学公式,所以②符合题意;
③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量, 是个体数量与单位面积之间的比值,应用了数学比例,所以③符合题意;
④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比,公式 溶质的质量分数= , 应用了数学比例,所以④符合题意。
答案: D
2.(2021·杭州)已知(1)20℃时,溶解度在10克以上的物质称为易溶物质,溶解度在1~10克的物质为可溶物质,溶解度在0.01~1克为微溶物质,溶解度小于0.01克的物质为难溶物质。(2)20℃时几种物质的溶解度如下:
物质名称 氯化钠 氢氧化钙 氯酸钾 硝酸钾
溶解度(克) 36.0 0.165 7.4 31.6
下列说法正确的是---( )
A. 20℃时氢氧化钙是难溶物质
B. 20℃时可以配制出20%的硝酸钾溶液
C. 20℃时氯酸钾是易溶物质
D. 20℃时硝酸钾的溶解度比氯化钠大
解析:根据题中所给20℃溶解度与溶解性的关系及一定温度下饱和溶液溶质质量分数最大分析。
A.20℃时氢氧化钙溶解度在 0.01~1克 ,是微溶物质 ,不符合题意;
B. 20℃时硝酸钾溶解度为31.6g,饱和溶液溶质质量分数为,可以配制出20%的硝酸钾溶液 ,不符合题意;
C. 20℃时氯酸钾溶解度大于10克,是易溶物质 ,不符合题意;
D. 20℃时硝酸钾的溶解度比氯化钠大 ,不符合题意;
答案:B
3.(2021·金华)日本政府拟将核污水排入太平洋的计划引起了全球关注。若该计划实施,不仅会导致海洋污染,某些污染物还可能通过水循环环节进入到大气,从而造成大气污染。下列水循环环节中,与污染物进入大气密切相关的是---( )
A. 降水 B. 下渗 C. 蒸发 D. 径流
解析:水循环是指地球上不同的地方上的水,通过吸收太阳的能量,改变状态到地球上另外一个地方。
A.降水是从大气到达地面;故A错误;
B.下渗是地表进入地下;故B错误;
C.蒸发是从地面进入大气中;故C正确;
D.径流是地表和地下的液态水的流动;故D错误;
答案:C
4.(2021·嘉兴)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取钢的方法,其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是---( )
A. ①通过蒸发溶剂可获得晶体 B. ②是通过复分解反应获得铜
C. ③所得硫酸钢溶液一定是饱和的 D. ④说明铁元素变成了铜元素
解析:(1)结晶的方法:①降温结晶;②蒸发溶剂结晶;
(2)两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应,叫复分解反应;
(3)如果有未溶的物质存在,那么溶液是饱和的;否则,溶液就是不饱和的;
(4)根据质量守恒定律分析判断。
A.苦泉水被加热后,其中的水被蒸发从而析出晶体,即使用了蒸发溶剂的方法获得晶体,故A正确;
B.②的反应为:C+CuSO4Cu+SO2↑+CO2↑,反应物不是两种化合物,肯定不是复分解反应,故B错误;
C.③中没有未溶的晶体,溶液可能恰好饱和,也可能不饱和,故C错误;
D.根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,故D错误。
答案:A
5.(2021·丽水)测定粗盐纯度,需经过称量、溶解、过滤、蒸发结晶……下列操作规范的是---( )
A. 称量 B. 溶解
C. 过滤 D. 蒸发结晶
解析:(1)结晶的方法:①降温结晶;②蒸发溶剂结晶;
(2)两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应,叫复分解反应;
(3)如果有未溶的物质存在,那么溶液是饱和的;否则,溶液就是不饱和的;
(4)根据质量守恒定律分析判断。
A.苦泉水被加热后,其中的水被蒸发从而析出晶体,即使用了蒸发溶剂的方法获得晶体,故A正确;
B.②的反应为:C+CuSO4Cu+SO2↑+CO2↑,反应物不是两种化合物,肯定不是复分解反应,故B错误;
C.③中没有未溶的晶体,溶液可能恰好饱和,也可能不饱和,故C错误;
D.根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,故D错误。
答案:A
6.(2021·丽水)20C时,取一定质量的固体硝酸钾于烧杯中,把100克水平均分成四份依次加入烧杯,不断搅拌,使之充分到溶解,实验过程如图所示。下列分析正确的是---( )
A. 甲烧杯中,硝酸钾溶液是不饱和溶液
B. 丁烧杯中,硝酸钾溶液是不饱和溶液
C. 乙→丙过程中,硝酸钾溶液的溶质质量分数变大温地破
D. 丙→丁过程中,硝酸钾溶液的溶质质量分数变大
解析:根据有固体未溶解的溶液一定是饱和溶液,向杯底有固体剩余的溶液中加水,溶质质量分数可能不变分析。
A. 甲烧杯中,硝酸钾未完全溶解,是饱和溶液 ,不符合题意;
B. 丁烧杯中为丙烧杯中溶液再加25克水形成,一定是硝酸钾的不饱和溶液 ,符合题意;
C. 乙→丙过程中,若固体刚好溶解,即丙是饱和溶液时,硝酸钾溶液的溶质质量分数不变,不符合题意;
D. 丙→丁过程中,硝酸钾溶液的溶质质量分数变小,不符合题意;
答案:B
7.(2020 温州)中医药在治疗新冠肺炎中,为全球抗击疫情贡献了中国智慧。下列中药煎制步骤与实验室过滤操作原理相同的是---( )
A.冷水浸泡 B.加热煎制
C.取液弃渣 D.装袋保存
解析:在冷水浸泡、加热煎制、取液弃渣和装袋保存四个环节中,取液弃渣是将药液和不溶于药液的残渣进行分离,与过滤操作相同,故C正确,而A、B、D错误。
答案:C
8.(2020 金华 丽水)现有编号为①、②、③的三个烧杯中均分别盛有100克水,20℃时向三个烧杯中分别加入36克、56克、76克的同种物质,充分溶解,实验结果如图所示。下列判断正确的是---( )
A.①中所得溶液一定是不饱和溶液
B.②③中所得溶液溶质的质量分数相等
C.若②中溶液升温到30℃,溶液的质量一定不变
D.若③中溶液恒温蒸发,溶质的质量分数一定变大
解析:A.①中物质全部溶解,因此①可能饱和,也可能不饱和,故A错误;
B.②和③中都有未溶的物质出现,那么它们都是该物质在相同温度下的饱和溶液。因为溶解度相同,所以它们的溶质质量分数相同,故B正确;
C.若②中溶液升温到30℃,那么该物质的溶解度可能增大也可能减小,那么溶质的质量可能增大也可能减小,所以溶液的质量可能发生变化,故C错误;
D. 若③中溶液恒温蒸发, 那么蒸发后的溶液依然是相同温度下的饱和溶液,因此溶质质量分数保持不变,故D错误。
答案: B
9.(2020 宁波)某容器中装有盐水若干,老师让小科倒入质量分数1%的盐水100克以配成质量分数2%的盐水,但小科却错误的倒入100克水,老师发现后说你再将第三种盐水40克倒入水中就可得到2%的盐水了,那么第三种盐水的质量分数为---( )
A.2.5% B.4.5% C.5% D.7%
解析:质量分数1%的盐水100克中含有氯化钠的质量为100g×1%=1g。
但小科却错误的倒入100克水,即第一次少倒进氯化钠1g,
第二次将少倒进的1g氯化钠补上,
则第二次倒进的氯化钠溶液中应含氯化钠40g×2%+1g=1.8g。
那么第三种盐水的质量分数为。
答案:B
10.(2021·湖州)大型海水淡化厂采用反渗透膜技术淡化海水,但是需要利用化石燃料供能,成本较高。阿拉伯目前正在建设一面巨大的反射镜,这个装置会将太阳光聚集到一个足球场大小的钢制玻璃穹顶上,汇集后的热量可以使其中的海水蒸发。蒸发后海水的溶质质量分数________(选填“变大”或“变小”或“不变”),此过程海水发生的变化是________(选填“物理”或“化学”)变化。
解析:(1)物理变化是指没有新物质生成,化学变化是指有新物质生成。
(2)海水淡化处理技术是指将水中的多余盐分和矿物质去除得到淡水的工序。
大型海水淡化厂采用反渗透膜技术淡化海水,阿拉伯的该装置能够使海水蒸发,由于溶液中溶质质量不变,溶剂的质量减少,因此蒸发后海水的溶质质量分数会变大。海水蒸发并没有生成新的物质,因此属于物理变化。
答案:变大;物理
11.(2021·衢州)科学发现往往源于对实验现象的观察与研究。
(1)如图甲进行白糖溶解实验,根据图中现象判断:溶液②________(填“是”“不是”或“可能是")白糖的饱和溶液。
(2)如图乙所示,小科利用集气瓶收集从导管导出的氧气时,每隔一段时间,他就取出导管,再用带火星的木条放在瓶口验满。可是他始终没有观察到带火星木条复燃,小科实验操作中出现的错误是________。
解析:(1)如果溶液中有未溶的固体存在,那么溶液肯定饱和;如果没有未溶的固体存在,那么溶液可能饱和,也可能不饱和。
(2)导管在集气瓶中也会占有一定的体积,当取出导管后,集气瓶内氧气的体积肯定小于瓶子的容积,即集气瓶还没有收集满,据此分析解答。
(1)根据图片可知,溶液②中没有未溶的白糖存在,因此它可能是白糖的饱和溶液;
(2)可是他始终没有观察到带火星木条复燃,小科实验操作中出现的错误是:取出导管再进行验满。
答案:(1)可能是 (2)取出导管再进行验满
12.(2021·台州)下表是氢氧化钠溶液的密度与其质量分数对照表(20℃)。回答下列问题:
质量分数(%) 10 20 30 40 50
密度(克/厘米3) 1.11 1.22 1.33 1.43 1.53
(1)20℃时,随着溶质质量分数增大、氢氧化钠溶液的密度逐渐________。
(2)配制100克10%的氢氧化钠溶液。需要氢氧化钠固体________。
(3)10℃的氢氧化钠溶液,体积为100毫升时的质量为________。
解析:(1)根据表格分析溶液密度随溶质质量分数的变化规律;
(2)溶质质量=溶液质量×溶质质量分数;
(3)根据表格确定10℃时氢氧化钠的溶液密度,然后根据m=ρV计算它的质量。
(1)根据表格可知,0℃时,随着溶质质量分数增大、氢氧化钠溶液的密度逐渐增大。
(2)需要氢氧化钠固体:100g×10%=10g;
(3)10℃时氢氧化钠的溶液密度为1.11g/cm3 , 则体积为100mL的质量为:m=ρV=1.11g/cm3×100cm3=111g。
答案:(1)大 (2)10g (3)111g
13.(2021·金华)常温下,取100克质量分数为5%的NaCl溶液,先按实验1将NaCl溶液分成两等份,再进行实验2操作,如图所示。
完成下列问题:
(1)配置100克质量分数为5%的NaCl溶液,不需要用到的仪器是 ;
A.集气瓶 B.烧杯 C.玻璃棒 D.量筒
(2)完成实验2操作后,比较甲、乙两只烧杯中溶液的溶质质量分数,其大小关系是________(选填“大于”“等于”或“小于”)。
解析:(1)根据配制溶液所需仪器分析;
(2)根据溶液加水稀释溶质质量分数变小,加溶质溶质质量分数变大分析。
(1) 配置100克质量分数为5%的NaCl溶液,不需要用到的仪器是集气瓶;
(2) 实验2操作后,甲的溶质质量分数变小,乙的溶质质量分数变大,则甲烧杯溶质质量分数小于乙烧杯。
答案:(1)A;(2)小于
14.(2021·温州)温州地区端午节有吃粽子的习俗,其中“灰汤粽”特别受欢迎。制作灰汤粽的关键是做好“灰汤”。
(1)作为粽子品质改良剂、防腐剂的灰汤富含碳酸钾。碳酸钾水溶液呈碱性,这是碳酸钾的________(选填“物理性质”或“化学性质”)
(2)制作灰汤时,用沸水浇淋草木灰(如图),比用冷水浇淋可得到溶质质量分数更大的碳酸钾溶液。这说明物质的溶解性受________影响。
(3)灰汤粽是将糯米用棕叶包裹,放在灰汤中煮制而成。灰汤粽中为人体提供能量的主要营养素是________。
解析:化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质。溶解性是物质在形成溶液时的一种物理性质。它是指物质在一种特定溶剂里溶解能力大小的一种属性。营养素为维持机体繁殖、生长发育和生存等一切生命活动和过程,需要从外界环境中摄取的物质。
(1)碱性是需要通过化学变化来体现的,属于化学性质;
(2)沸水与冷水的区别是温度不同,由此体现了物质的溶解性受温度的影响;
(3)糯米的主要是淀粉,即糖类;
答案:(1)化学性质;(2)温度;(3)糖类。
15.(2021·绍兴)物质的溶解度不同,用途也不同。请据表回答:
表一 物质的溶解度(20℃)
物质 NaOH Ca(OH)2 CaCO3 CaSO3
溶解度(克) 109 0.165 0.0014 0.0043
表二物质在水中的溶解性等级
200C时的溶解度(克) >10 1-10 0.01-1 <0.01
等级 易溶 可溶 微溶 难溶
(1)实验中一般用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳而不用澄清石灰水来吸收二氧化碳主要原因是氢氧化钙________于水,吸收效果不好。
(2)实验中一般用澄清石灰水检验二氧化碳,但是根据上表可知能使澄清石灰水变浑浊的不一定是二氧化碳,也可能是二氧化硫,请用化学方程式说明 ________。
(3)20℃时,饱和氢氧化钠溶液的溶质质量分数为________。(精确到0.1%)
解析:(1)根据氢氧化钙属于微溶物质分析;
(2)根据二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水分析;
(3)根据饱和溶液溶质质量分数=溶解度/100+溶解度分析。
(1)氢氧化钙属于微溶物质,溶液中溶质质量分数小,所以实验中一般用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳而不用澄清石灰水来吸收二氧化碳;
(2)二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水,反应方程式为SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O ;
(3) 20℃时,氢氧化钠的溶解度为109克,则饱和氢氧化钠溶液的溶质质量分数为;
答案:(1)微溶;(2) SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O ;(3)52.2%。
16.(2021·衢州)实验室有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体样品,为探究样品中的成分,小科进行如下实验:
(1)操作①是加水充分溶解,操作②的名称是________。
(2)沉淀B的化学式是________。
(3)小科根据实验现象认为样品中一定含有氢氧化钠,请你评价小科的判断是否正确,并说明理由。
解析:(1)过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质;操作②后得到沉淀B和溶液C,它用于分离固体和液体,因此名称为过滤。
(2)氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钙反应,生成沉淀碳酸钙和氢氧化钠;沉淀B为碳酸钙,化学式为 CaCO3 。
(3)红褐色的沉淀为氢氧化铁,其中的氢氧根离子可能来自与氢氧化钙,也可能来自与样品中的氢氧化钠,据此分析解答。 我认为小科的判断不正确,理由: 加入的氢氧化钙中的氢氧根离子干扰实验 。
答案:(1)过滤 (2)CaCO3 (3)不正确,加入的氢氧化钙中的氢氧根离子干扰实验
17.(2021·温州)工业上常用碳酸镁矿石(主要成分是难溶于水的碳酸镁,杂质不溶于水也不与酸反应)与稀硫酸反应来制备硫酸镁。硫酸在不同温度时的溶解度如表所示。制备流程如图。
温度(℃) 60 80 90 100
硫酸镁溶解度(克) 54.6 55.8 52.9 50.4
(1)用150千克溶质质量分数为98%的浓硫酸配制9.8%的稀硫酸,需要水________千克。
(2)小明模拟工业制备硫酸镁晶体,将碳酸镁矿石和稀硫酸充分反应后过滤,发现滤液中含有硫酸。为了测定所得滤液中硫酸镁和硫酸的质量比,他取少量滤液倒入烧杯,将溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液逐渐加入。除要知道实验前氢氧化钠溶液质量外,实验中还要通过测量获取哪两个数据,才可计算硫酸镁与硫酸的质量比?________。
(硫酸镁与氢氧化钠反应的化学方程式:MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4)
(3)小明将除去杂质后的滤液加热至90℃,得到硫酸镁浓溶液,继续加热,观察到晶体快速析出。其原因可能是________ 。
解析:(1)根据溶液稀释前后溶质质量不变及加水质量是稀溶液与浓硫酸差值分析;
(2)根据要计算硫酸和硫酸镁的质量需测定分别与硫酸和硫酸镁反应的氢氧化钠溶液质量分析;
(3)根据硫酸镁的溶解度随温度变化规律分析。
(1)用150千克溶质质量分数为98%的浓硫酸配制9.8%的稀硫酸,所得稀硫酸质量为150kg×98%9.8%=1500kg,则需要水的质量为1500kg-150kg=1350kg;
(2)实验是利用反应的氢氧化钠质量计算硫酸镁和硫酸的质量比,所以除要知道实验前氢氧化钠溶液质量外,还需测得刚出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量;不再出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量;
(3)由所给硫酸镁的溶解度可知,硫酸镁溶解度随温度升高先增大后减小,滤液加热至90℃, 得到硫酸镁浓溶液,继续加热, 温度升高,硫酸镁溶解度减小,且溶剂快速蒸发,所以晶体快速析出;
故答案为:(1)1350;(2) 刚出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量;不再出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量(其它合理答案也可) ;(3) 继续加热温度升高,硫酸镁溶解度减小,且溶剂快速蒸发 。
答案:(1)1350 (2)刚出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量;不再出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量(其它合理答案也可) (3)继续加热温度升高,硫酸镁溶解度减小,且溶剂快速蒸发
18.(2021·杭州)某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是________。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式________。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得固体仍不是纯净的氯化钠,理由是________。
解析:根据流程图中加氯化钡可除去硫酸根离子,加碳酸钠可除去钡离子分析。
(1)固体A是加入过量氯化钡产生的,为硫酸根与钡离子生成的硫酸钡;
(2)加碳酸钠可除去A中过量的氯化钡,反应方程式为 BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCI ;
(3)因整个过程中没有除去钾离子,所以所得晶体不是纯净氯化钠。
答案:(1) BaSO4 ; BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCl;(3)钾离子未除去。
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第28讲 水和溶液
考点 常见题型 考点分值
1. 关注水体污染及防治(理解) 选择、填空 2~4分
2.树立水是生命之源的观点(应用) 选择(综合型)、填空 2~4分
3.树立节约用水的意识,增强防止水污染的责任感(应用) 选择(综合型)、填空 2~4分
4.列举吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净化水的常用方法(了解) 选择(综合型)、填空 2~6分
5.知道水电解后的产物,描述水的组成(了解) 选择(综合型)、填空 2~4分
6.描述水的主要物理性质和化学性质(水能电解、水与氧化物的反应等)(了解) 选择、填空 2~4分
7.说出溶液的组成(了解) 选择(综合型)、填空 2~4分
8.说明溶液的特点(理解) 选择(综合型)、填空 2~4分
9.知道水是良好的溶剂,并能列举其他常见的溶剂(了解) 选择(综合型)、填空 2~6分
10.区别溶液、悬浊液和乳浊液(理解) 选择(综合型)、填空 2~4分
11.区别饱和溶液与不饱和溶液(理解) 选择、填空 2~4分
12.列举影响物质溶解性的一些因素(了解) 选择(综合型)、填空 2~4分
13.说出物质的溶解度的含义(不要求溶解度的计算)(了解) 选择(综合型)、填空 2~4分
14.说明溶液中溶质质量分数的意义(了解) 选择(综合型)、填空 2~4分
15.应用“溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量”进行简单计算(应用) 选择(综合型)、填空 2~4分
16.按要求配制一定溶质质量分数的溶液,说明有关配制方案、步骤与操作方法(理解) 选择(综合型)、填空 2~4分
一、爱护水资源
1. 爱护水资源的原因
(1)淡水资源有限。
(2)生命的孕育和维系都需要水。
2. 爱护水资源的措施
(1)节约用水
①生活中:一水多用,用洗菜水浇花等; 节水标志
②农业上:改大水漫灌为________等;
③工业上:工业用水循环使用等。
(2)防治水体污染
污染来源 防治措施
工业污染(未经处理的废液、废渣等任意排放) 工业废水必须经过净化处理,达标后排放
农业污染(农业生产中农药、化肥的不合理使用) 提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药
生活污染(生活垃圾的随处堆积、生活污水的任意排放) 生活污水不能直接排放,对生活垃圾及生活污水集中处理
备考补充:河水中微生物大量繁殖的原因是生活污水的任意排放,氮、磷化肥的不合理使用。二、水的净化
1. 常见的净水方法
净水方法 原理及作用
沉淀 静置或加入明矾,吸附水中的悬浮杂质凝聚成较大的固体颗粒而沉淀到水底
过滤 除去水中的________性杂质
吸附 除去色素、异味和水中的一些溶解的杂质,常用________
杀菌消毒 加入杀菌剂(漂白粉、ClO2、Cl2等)杀灭水中的病毒、细菌
蒸馏 把水加热至沸腾,产生的水蒸气经冷却形成液态水
【特别提醒】①经沉淀、过滤、吸附净化的水仍为混合物,通过蒸馏得到的水属于纯净物;
②净水方法中,净化程度由高到低的顺序依次为蒸馏>吸附>过滤>沉淀。
2. 自来水厂生产流程
三、的组成和主要性质
(一). 水的组成
电解水实验(将________能转化为________能)
1. 实验原理:____________________(用化学方程式表示)。
水电解的过程示意图
2. 实验装置
【特别提醒】水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强________。
3. 实验现象
(1)通电后,两个电极上有气泡产生。
(2)一段时间后,a、b中均有气体产生,液面均下降,c中液面上升,与电源正极相连的气体体积小,与负极相连的气体体积大,体积比大约为________。
(3)若在水中滴入酚酞试液,一段时间后与负极相连的电极附近的溶液显________色,溶液中存在大量的________。
4. 气体的检验及判断
(1)用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到________________,证明是氧气。
(2)用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到气体能燃烧(或点燃时有爆鸣声)并且产生________火焰,证明是氢气。
5. 实验结论
(1)水在通电条件下生成了________和________。
(2)水是由________和________组成的。
(3)水分子是由________和________构成的。
6. 结论推广
(1)验证了化学变化中分子________而原子____________再分。
(2)电解水实验中生成氢气和氧气的质量比为________。
(核心素养)质疑与创新
1. 电解水时,发现产生O2和H2的体积比小于1∶2,其原因是__________________。
2. 已知相同状况下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子。在电解水实验中通过生成氢气和氧气的体积比为2∶1,推求出水分子组成中____________________为2∶1,经进一步科学确认,得出水的化学式为H2O。
3. 该实验也能产生氧气,但是实验室通常不用该方法制取氧气,其原因是______________________。
(二). 水的性质
物理性质 常温、常压下是无色、无味的液体,沸点100 ℃,熔点0 ℃,密度一般为1 g/cm3,是常见的溶剂
化学性质 (1)在常温下化学性质稳定(2)在通电条件下分解:__________________(填化学方程式)(3)某些非金属氧化物+水―→酸:CO2+H2O=== H2CO3(4)某些金属氧化物+水―→碱:CaO+H2O=== Ca(OH)2(5)CuSO4+5H2O=== CuSO4·5H2O白色粉末变蓝,可用于检验水
四、物质的溶解
1. 溶液
(1)溶液的组成:溶液由________和________组成。
①溶质:被溶解的物质称为溶质,溶质既可以是____,也可以是______、______。
②溶剂:能溶解其他物质的物质称为溶剂,水是较好的溶剂,除水外,常用的溶剂有酒精、汽油、丙酮、香蕉水等。
【特别提醒】乙醇和水混合,乙醇为溶质,水为溶剂;碘酒中的溶剂为乙醇。
(2)特点:溶液是______、______的混合物。
2. 溶液、悬浊液和乳浊液的区别
溶液 悬浊液 乳浊液
组成 由溶质和溶剂组成的混合物 固体小颗粒和液体组成的混合物 油状小液滴和液体组成的混合物
特点 均一、稳定 不稳定
静置后现象 不分层、无沉淀,无明显变化 产生沉淀 产生分层
举例 糖水、碘酒、食盐水等 钡餐、泥水等 牛奶、肥皂水等
3. 物质溶解时的吸放热现象
(1)有的物质溶解时,会放出热量,使溶液温度明显________,如氢氧化钠、浓硫酸。
(2)有的物质溶解时,会吸收热量,使溶液温度明显________,如硝酸铵。
(3)有许多物质溶解时,溶液的温度__________,如氯化钠。
五、饱和溶液与不饱和溶液
1. 定义:在一定________下,在一定量的________里________再继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液,________继续溶解某种物质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。
2. 判断方法
(1)在条件(温度、溶剂的量)不变时,继续向溶液中加入这种________,观察是否溶解,若不再溶解则为饱和溶液,反之,则为不饱和溶液。
(2)一定条件下,若溶液中有未溶解的溶质,则溶液一定是该溶质的________溶液。
(3)改变温度或蒸发溶剂析出晶体后所得到的溶液一定为该溶质的________溶液。
3. 相互转化的方法
(1)对大多数溶解度随温度升高而增大的物质:
不饱和溶液
(2)对于极少数[如Ca(OH)2等]溶解度随温度升高而降低的物质:
不饱和溶液
【特别提醒】某物质的饱和溶液不能继续溶解该溶质,但能继续溶解其他溶质。
4. 结晶
(1)蒸发结晶法:通过蒸发溶剂的方法使溶质析出,适用于溶解度受温度变化影响较________(填“大”或“小”,下同)的物质,如氯化钠。
(2)降温结晶法(或冷却热饱和溶液法):通过降低温度的方法使溶质析出,适用于溶解度随温度升高而增大,且溶解度受温度变化影响较________的物质,如硝酸钾。
六、溶解度
1. 定义:在一定________下,某物质在________溶剂中达到____________时所溶解的________为该物质在这种溶剂里的溶解度。
【特别提醒】四要素
①条件:________ ②标准:________ ③状态:达到________ ④单位:________
2. 影响因素
3. 温度对物质溶解度的影响
(1)大部分固体物质的溶解度随温度的升高而____,如硝酸钾、氯化铵等。
(2)个别固体物质的溶解度随温度的升高而______,如氢氧化钙等。
(3)少数固体物质的溶解度受温度的影响不大,如氯化钠。
(4)气体物质的溶解度随温度的升高而________,随压强的升高而________。
备考补充:某碱溶液的溶解度随温度的升高而增大,温度一定时,溶液的浓度越大,碱性越强。
①要使该饱和溶液的pH增大(溶质种类不变),可采取的方法是______________。
②要使该饱和溶液的pH减小,可采取的方法是________,或者添加其他可以与溶质反应的物质。
分析:①该溶液的溶解度随温度的升高而增大,在该温度下已经饱和,不能再继续溶解该溶质,要继续溶解该溶质,可升高温度,增大其溶解度或恒温蒸发溶剂。②减少饱和溶液中溶质的方法有降低温度析出晶体,也可以通过化学反应将溶质反应掉,降低溶质的质量。
4. 物质溶解性的难易程度(S表示溶解度)
溶解度越大,表明该温度下物质的溶解性越____。
七、溶质质量分数
1. 溶质质量分数的计算
(1)所有溶液:溶质质量分数=_____________________________________________________
=__________________________
(2)饱和溶液:溶质质量分数=×100%
2. 溶质的质量分数与溶液体积、密度的有关换算
(1)溶液质量(m)=溶液体积(V)×溶液密度(ρ)
(2)溶质质量分数=×100%
归纳总结:溶液中的“变”与“不变”
a. 溶液稀释后,溶质质量______,溶剂质量______,溶质质量分数______。
b.饱和溶液中加入一定量的溶质,溶质质量、溶剂质量、溶质质量分数均______。
c.不饱和溶液继续溶解溶质后,溶质质量、溶液质量、溶质质量分数均______。
d.饱和溶液加热蒸发掉一部分水,再降温至原来的温度,则溶质、溶剂的质量会等比例减小,溶质质量分数______。
八、配制一定溶质质量分数的溶液
1. 溶液稀释的计算
(1)原理:溶液稀释前后,__________不变。
(2)计算公式:m浓×a%=m稀×b%或m浓×a%=(m浓+m水)×b%
其中m浓为稀释前浓溶液的质量、a%为稀释前溶质质量分数,m稀为加水稀释后稀溶液的质量、b%为稀释后溶质质量分数。
【注意】实际应用中因溶液质量不便称量,一般用量筒量取体积,计算时需将质量和体积相互换算。
2. 配制一定溶质质量分数的溶液
(一)用固体药品配制一定溶质质量分数的溶液(以配制溶质的质量分数为10%的氯化钠的溶液50 g为例)
1. 实验用品:氯化钠固体、药匙、托盘天平(带砝码)、镊子、称量纸、烧杯、量筒、胶头滴管、________、蒸馏水。
2. 实验步骤
(1)计算:配制此溶液需要氯化钠____ g,水____mL(水的质量换算成体积,水的密度为1 g/cm3)。
(2)称量和量取:用__________称取所需的氯化钠,放入烧杯中,用________量取所需的水,选取量筒时量程要比量取液体的体积________,且越接近越好。
(3)溶解:将量取的水,倒入盛有氯化钠的烧杯里,用________搅拌,直到氯化钠完全溶解。
(4)装瓶贴标签:将配制好的溶液装在细口瓶中,贴上标签,标签上应标注溶液______及________。
【特别提醒】溶解不能在量筒中进行,该操作中玻璃棒的作用是________。
3. 误差分析
溶质质量分数分析 原因 操作
偏________ 配制的溶液中水的实际体积偏小 量取水的体积时俯视读数
量取的水倒入烧杯时溅出
称取的氯化钠质量偏大 称量时右盘放了纸片而左盘未放
偏小 称量的固体药品质量比实际所需质量偏小 称量时药品和砝码位置放颠倒且使用了游码
固体药品中含有少量的杂质
配制的溶液中,溶质质量偏小 固体药品倒入烧杯时,纸片上有残留
配制的溶液中,溶剂的质量实际偏大 量取水的体积时仰视读数
烧杯内原来有少量的水
(二)用浓溶液配制稀溶液
1. 实验用品:______、______、胶头滴管、______、蒸馏水、浓硫酸。
2. 实验目的:用溶质质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g/cm3)配制溶质质量分数为10%的稀硫酸(密度为1.07 g/cm3)1 000毫升。
3. 实验步骤
(1)计算:所需浓硫酸______毫升和所需水______毫升(计算结果精确到0.1)。
(2)量取:用量筒量取浓硫酸和水。
(3)溶解:将量筒量取的浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入盛有水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌。
4.实验误差分析
浓度 原因 操作
偏____ 配制的溶液中水的实际体积偏大 量取水的体积时仰视读数
烧杯内原来有少量的水
配制的溶液中溶质的实际体积偏小 量取浓溶液的体积时俯视读数
在稀释过程中浓溶液有溅出
偏____ 配制的溶液中水的实际体积偏小 量取水的体积时俯视读数
配制的溶液中溶质的实际体积偏大 量取浓溶液的体积时仰视读数
【特别提醒】溶液配制完成后,在转移过程中,若将溶液洒出来,溶质质量分数不发生变化。
重难点突破
溶解度及其应用
溶解度表格
温度/℃ 20 30 40 50
溶解度/g KCl 34.0 37.0 40.0 42.6
KNO3 31.6 45.8 63.9 85.5
命题点1 饱和溶液与不饱和溶液的转化方法
1. 将氯化钾的不饱和溶液可通过________________________的方法转化为饱和溶液。
方法指导:首先根据物质的溶解度表判断溶解度随温度的变化趋势;再选择合适的转化方法进行转化。若物质的溶解度随温度的升高而增大,可通过增加溶质、降低温度或恒温蒸发溶剂的方法将不饱和溶液转化为饱和溶液;若物质的溶解度随温度的升高而减小,可通过升高温度、增加溶质或恒温蒸发溶剂的方法将不饱和溶液转化为饱和溶液。
命题点2 根据某物质的溶解度配制一定溶质质量分数的溶液
2. 如果配制200 g溶质质量分数为39.0%的饱和硝酸钾溶液,则需要水________g,此时溶液的温度应大于________℃。
方法指导:配制一定溶质质量分数的饱和溶液时,一定要注意温度,在该温度下,比较该物质饱和溶液的溶质质量分数与所需配制的饱和溶液的溶质质量分数大小。若需配制的饱和溶液的溶质质量分数大,则需要升高温度,再溶解溶质;若需配制的饱和溶液的溶质质量分数小,则需要先降低温度再溶解溶质。
例1 (2018柳州)几种物质的溶解度如下表所示,根据表中信息回答下列问题:
温度/℃溶解度/g 0 20 40 60 80 100
Li2CO3 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72
NaCl 35.7 36 36.6 37.3 38.4 39.8
KNO3 13.3 31.6 63.9 110 169 245
(1)溶解度随温度升高而减小的是__________。(填化学式)
(2)硝酸钾固体中混有少量氯化钠固体,欲分离该混合物获得更纯的硝酸钾,可在较高温度时制成饱和溶液,然后______________。
(3)配制20 ℃时氯化钠的饱和溶液68 g,需水________g。
知识点1 水的净化
例1.自然界中的水都不是纯水,通过多种途径可以使水得到不同程度的净化,下列净化程度最高的是---( )
A. 沉淀 B. 煮沸 C. 过滤 D. 蒸馏
◆变式训练
1.在淡水缺乏的海岛上,可利用图所示简易装置从海水中获取淡水。下列说法错误的是---( )
A. 水杯中的水是淡水
B. 从海水中获取淡水是物理变化
C. 海水通过活性炭吸附也能获取淡水
D. 获取淡水的快慢与温度有关
2.水是我们人类生活重要的物质之一,自然界中的水都含有一些杂质,生活用水常常需要净化处 理,净化水的操作有:①静置沉淀②蒸馏③吸附等,其中单一操作相对净化程度最高的是________(填序号)。
知识点2 水的电解
例2. 微信公众号“胜哥课程”刚群发了一个《电解水实验》 ( https: / / mp.weixin. / s / T9EFJQ-pXMDxo7IGwFrwEA )的科学视频。如图所示,是“胜哥”正在完成的电解水实验,当正极产生了 10mL 气体时,细心的小科发现负极产生的气体体积是 22mL,于是他对该现象的产生作出了如下解释,其中不可能的是---( )
A. 氧气比氢气更易溶于水 B. 氧气与电极发生了化学反应 C. ①管漏气了 D. ②管漏气了
◆变式训练
1. 如图是水的电解实验。该实验的主要目的是---( )
A. 观察水分解的现象 B. 研究水分解产物的性质
C. 探究水分解的条件 D. 验证水由氧元素和氢元素组成
命题点3 水的防治与污染
例3. 农业及城市生活污水中含磷,家用洗涤剂(含磷酸钠)就是污水中磷的一个重要来源。处理污水时要不要除去磷,有以下几种意见,你认为正确的是---( )
A. 磷是生物的营养元素,不必除去 B. 含磷的污水是很好的肥料,不必处理
C. 含磷的污水排放会引起藻类增殖,使水变质,必须除去 D. 磷对人无毒害,除去与否无关紧要
◆变式训练
1.水污染主要来自:①工业生产中废渣、废液的任意排放;②雨水和土壤接触;③农业生产中农药、化肥的过量使用;④城市生活污水的任意排放。其中正确的是---( )
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④
知识点4 溶液、饱和溶液与不饱和溶液
例4. 如图是恒温下模拟海水晒盐过程的示意图,从甲到丙可以肯定是饱和溶液的是---( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 无法判断
◆变式训练
1.如图表示一杯刚配制的饱和蔗糖溶液,要增加该溶液的溶质质量分数,下列操作正确的是---( )
A. 升温 B. 降温 C. 加糖 D. 搅拌
知识点5 溶解度及溶解度应用
例5. 下列各种措施中会影响硝酸钾在水里溶解度大小的是---( )
A. 加水 B. 搅拌 C. 加硝酸钾 D. 升温
◆变式训练
1. 已知20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g,在100g饱和的硝酸钾溶液中有多少克硝酸钾?
知识点6 一定溶质质量分数溶液的配制
例6. 粗心的小庄同学在做“配制一定溶质质量分数的溶液”时,部分操作如下,其中操作明显有误的一项是---( )
A. B. C. D.
◆变式训练
1.溶质的质量分数为10%的氢氧化钠溶液,对其意义理解不正确的是---( )
A. 100克水中溶解有10克氢氧化钠
B. 10克溶液中含有1克氢氧化钠
C. 溶液中溶质质量与溶剂质量的比为1∶9
D. 把5克氢氧化钠固体溶解在45克水中,可制成10%的氢氧化钠溶液
2.在农业上,常需要用质量分数为16%的氯化钠溶液来选种.现需要配制200kg这种溶液,需要氯化钠的质量________kg,水的质量是________kg。
知识点7 溶质质量分数的相关计算
例7. 实验室准备配制 50g 溶质质量分数为 10%的氯化钠溶液,问:
(1)需要固体氯化钠多少克?
(2)如改用 20%的氯化钠溶液进行配置,则需要 20%的氯化钠溶液多少克?
◆变式训练
1.若将1000千克溶质质量分数为3.5%的盐水稀释到0.8%,需要加水多少千克?
1.小科通过微信公众号“胜哥课程”预习后知道,电解水时生成氢气与氧气的体积比为2∶1,但实验所得数据是氢气与氧气体积比略大于2∶1。针对这一发现,你认为下列做法中不可取的是---( )
A. 反复多次实验查找原因 B. 实验所得数据和理论值差不多,可以认为实验已成功
C. 大胆提出假设:氧气比氢气易溶于水 D. 查找实验装置是否漏气
2.随着我们经济的飞速发展,政府部门开始寻找各种方式来减少和再利用废水。以下对不同工业废水的处理措施及对应的方法类别,都正确的是---( )
选项 废水中的主要污染物 处理措施 方法类别
A 不溶性颗粒物 加明矾 结晶法
B 异味物质 加活性炭 吸附法
C 氯化铜 加硫酸铜 过滤法
D 纯碱 加石灰水 蒸馏法
3. “胜哥”在微信公众号“胜哥课程”群发了《电解水实验》 ( https: / / mp.weixin. / s / T9EFJQ-pXMDxo7IGwFrwEA )科学视频。“胜哥”在做电解水实验时,先在水中加入少量含酚酞的硫酸钠溶液(硫酸钠溶液呈中性),再通直流电一段时间,现象如图所示:则下列说法正确的是---( )
A. 用燃着的木条检验气体a,发现木条上火焰熄灭
B. 在酒精灯火焰上检验气体b,气体b不能燃烧
C. 与电源负极相连的电极附近的溶液中存在大量OH-
D. 在此反应中化学能转化为电能
4. 有些城市的自来水由于增设了加臭氧(O3)和加活性炭两道处理程序,水质有了很大的改善。根据以上信息得出的下列结论中,符合科学道理的是---( )
A. 自来水属于纯净物
B. 自来水的物理、化学性质就是水的物理、化学性质
C. 加臭氧和加活性炭都是利用它们的化学性质来净化水质
D. 以上水处理过程中,水分子的化学性质不变
5. 早在2013年底,浙江省委、省政府发出了“治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水”的五水共治动员会。下列做法与“五水共治”行动相符合的是---( )
A.围湖造田 B.随意倾倒生活垃圾
C.及时拧紧水龙头 D.工业废水直接排入河流
6. 小科向甲物质逐渐加入乙物质至过量。若x轴表示加入乙物质的质量,则下列选项与题示图不相符合的是---( )
选项 甲物质 乙物质 y轴表示的含义
A 二氧化锰 过氧化氢溶液 二氧化锰的质量
B t ℃的水 硝酸钾 t ℃时硝酸钾的溶解度
C 氯化银 稀硝酸 氯化银的质量
D 饱和石灰水 生石灰 溶液的质量
7. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《溶解度》的课程后对有关科学知识有了深刻的理解。下表是固体甲和乙在不同温度时的溶解度,下列说法中正确的是---( )
温度/℃ 0 20 40 100
甲溶解度/克 0.173 0.165 0.121 0.017
乙溶解度/克 13.3 31.6 63.9 246
A. 20 ℃时甲物质的饱和溶液升高温度会变为不饱和溶液
B. 100 ℃时乙物质的饱和溶液冷却到室温会析出晶体,但溶液仍饱和
C. 20 ℃时,甲溶液的溶质质量分数一定小于乙溶液的溶质质量分数
D. 20 ℃时,100克乙物质加入100克水中,所得溶液的溶质质量分数等于50%
8. 如图为配制100 g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液的操作过程,下列有关操作与目的分析均正确的是---( )
选项 操作 目的
A 用剩的食盐放回原试剂瓶 避免浪费
B 天平调平后在左、右托盘中各垫一张相同的纸 保证称取的食盐质量更准确
C 用100 mL量筒代替天平量取所需的水 更加简便
D 溶解时用玻璃棒搅拌 增加食盐的溶解能力
9. 硫酸镁在工农业以及医疗上有广泛应用,其溶解度如下表所示。下列说法正确的是---( )
温度/℃ 10 30 50 70 90
溶解度/g 27.7 39.3 49.0 54.1 51.1
A. 硫酸镁的溶解度随温度升高而增大
B. 10 ℃时,27.7 g硫酸镁和72.3 g水可配制成质量分数为27.7%的硫酸镁溶液
C. 50 ℃时,100 g硫酸镁饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为49∶100
D. 70 ℃时的硫酸镁饱和溶液升温至90 ℃,溶液的溶质质量分数增大
10. “胜哥”将一杯80 ℃的硝酸钾饱和溶液冷却后,发现有晶体析出(晶体不含结晶水),若不考虑溶剂的蒸发,则剩余溶液与原溶液相比---( )
A. 由饱和溶液变为不饱和溶液 B. 溶质质量不变
C. 溶液质量不变 D. 溶质的质量分数减小
11.甲烧杯中盛有30℃、溶质质量分数为20%的饱和硫酸铜溶液100克,进行如图所示实验(不考虑水分蒸发)。
(1)乙中溶液 (填“是”、“不是”或“可能是”)饱和溶液。
(2)丙中溶液的溶质质量分数为 %(结果保留一位小数)。
12. 已知某物质在不同温度下的溶解度数据如下表所示:
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/克 12.6 15.3 20.0 25.0 38.2
如果要配制该物质溶质质量分数为20%的饱和溶液500克,需要水______克,此时溶液的温度应为______ ℃。
1.(2021·杭州)在科学研究中经常用到数学方法,如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是---( )
①速度:物体在单位时间内通过的路程 ②压强:物体单位面积受到的压力
③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量 ④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比
A. 只有①② B. 只有③④ C. 只有①③④ D. ①②③④都可以
2.(2021·杭州)已知(1)20℃时,溶解度在10克以上的物质称为易溶物质,溶解度在1~10克的物质为可溶物质,溶解度在0.01~1克为微溶物质,溶解度小于0.01克的物质为难溶物质。(2)20℃时几种物质的溶解度如下:
物质名称 氯化钠 氢氧化钙 氯酸钾 硝酸钾
溶解度(克) 36.0 0.165 7.4 31.6
下列说法正确的是---( )
A. 20℃时氢氧化钙是难溶物质
B. 20℃时可以配制出20%的硝酸钾溶液
C. 20℃时氯酸钾是易溶物质
D. 20℃时硝酸钾的溶解度比氯化钠大
3.(2021·金华)日本政府拟将核污水排入太平洋的计划引起了全球关注。若该计划实施,不仅会导致海洋污染,某些污染物还可能通过水循环环节进入到大气,从而造成大气污染。下列水循环环节中,与污染物进入大气密切相关的是---( )
A. 降水 B. 下渗 C. 蒸发 D. 径流
4.(2021·嘉兴)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取钢的方法,其主要生产流程如图所示。下列解释合理的是---( )
A. ①通过蒸发溶剂可获得晶体 B. ②是通过复分解反应获得铜
C. ③所得硫酸钢溶液一定是饱和的 D. ④说明铁元素变成了铜元素
5.(2021·丽水)测定粗盐纯度,需经过称量、溶解、过滤、蒸发结晶……下列操作规范的是---( )
A. 称量 B. 溶解
C. 过滤 D. 蒸发结晶
6.(2021·丽水)20C时,取一定质量的固体硝酸钾于烧杯中,把100克水平均分成四份依次加入烧杯,不断搅拌,使之充分到溶解,实验过程如图所示。下列分析正确的是---( )
A. 甲烧杯中,硝酸钾溶液是不饱和溶液
B. 丁烧杯中,硝酸钾溶液是不饱和溶液
C. 乙→丙过程中,硝酸钾溶液的溶质质量分数变大温地破
D. 丙→丁过程中,硝酸钾溶液的溶质质量分数变大
7.(2020 温州)中医药在治疗新冠肺炎中,为全球抗击疫情贡献了中国智慧。下列中药煎制步骤与实验室过滤操作原理相同的是---( )
A.冷水浸泡 B.加热煎制
C.取液弃渣 D.装袋保存
8.(2020 金华 丽水)现有编号为①、②、③的三个烧杯中均分别盛有100克水,20℃时向三个烧杯中分别加入36克、56克、76克的同种物质,充分溶解,实验结果如图所示。下列判断正确的是---( )
A.①中所得溶液一定是不饱和溶液
B.②③中所得溶液溶质的质量分数相等
C.若②中溶液升温到30℃,溶液的质量一定不变
D.若③中溶液恒温蒸发,溶质的质量分数一定变大
9.(2020 宁波)某容器中装有盐水若干,老师让小科倒入质量分数1%的盐水100克以配成质量分数2%的盐水,但小科却错误的倒入100克水,老师发现后说你再将第三种盐水40克倒入水中就可得到2%的盐水了,那么第三种盐水的质量分数为---( )
A.2.5% B.4.5% C.5% D.7%
10.(2021·湖州)大型海水淡化厂采用反渗透膜技术淡化海水,但是需要利用化石燃料供能,成本较高。阿拉伯目前正在建设一面巨大的反射镜,这个装置会将太阳光聚集到一个足球场大小的钢制玻璃穹顶上,汇集后的热量可以使其中的海水蒸发。蒸发后海水的溶质质量分数________(选填“变大”或“变小”或“不变”),此过程海水发生的变化是________(选填“物理”或“化学”)变化。
11.(2021·衢州)科学发现往往源于对实验现象的观察与研究。
(1)如图甲进行白糖溶解实验,根据图中现象判断:溶液②________(填“是”“不是”或“可能是")白糖的饱和溶液。
(2)如图乙所示,小科利用集气瓶收集从导管导出的氧气时,每隔一段时间,他就取出导管,再用带火星的木条放在瓶口验满。可是他始终没有观察到带火星木条复燃,小科实验操作中出现的错误是________。
12.(2021·台州)下表是氢氧化钠溶液的密度与其质量分数对照表(20℃)。回答下列问题:
质量分数(%) 10 20 30 40 50
密度(克/厘米3) 1.11 1.22 1.33 1.43 1.53
(1)20℃时,随着溶质质量分数增大、氢氧化钠溶液的密度逐渐________。
(2)配制100克10%的氢氧化钠溶液。需要氢氧化钠固体________。
(3)10℃的氢氧化钠溶液,体积为100毫升时的质量为________。
13.(2021·金华)常温下,取100克质量分数为5%的NaCl溶液,先按实验1将NaCl溶液分成两等份,再进行实验2操作,如图所示。
完成下列问题:
(1)配置100克质量分数为5%的NaCl溶液,不需要用到的仪器是 ;
A.集气瓶 B.烧杯 C.玻璃棒 D.量筒
(2)完成实验2操作后,比较甲、乙两只烧杯中溶液的溶质质量分数,其大小关系是________(选填“大于”“等于”或“小于”)。
14.(2021·温州)温州地区端午节有吃粽子的习俗,其中“灰汤粽”特别受欢迎。制作灰汤粽的关键是做好“灰汤”。
(1)作为粽子品质改良剂、防腐剂的灰汤富含碳酸钾。碳酸钾水溶液呈碱性,这是碳酸钾的________(选填“物理性质”或“化学性质”)
(2)制作灰汤时,用沸水浇淋草木灰(如图),比用冷水浇淋可得到溶质质量分数更大的碳酸钾溶液。这说明物质的溶解性受________影响。
(3)灰汤粽是将糯米用棕叶包裹,放在灰汤中煮制而成。灰汤粽中为人体提供能量的主要营养素是________。
15.(2021·绍兴)物质的溶解度不同,用途也不同。请据表回答:
表一 物质的溶解度(20℃)
物质 NaOH Ca(OH)2 CaCO3 CaSO3
溶解度(克) 109 0.165 0.0014 0.0043
表二物质在水中的溶解性等级
200C时的溶解度(克) >10 1-10 0.01-1 <0.01
等级 易溶 可溶 微溶 难溶
(1)实验中一般用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳而不用澄清石灰水来吸收二氧化碳主要原因是氢氧化钙________于水,吸收效果不好。
(2)实验中一般用澄清石灰水检验二氧化碳,但是根据上表可知能使澄清石灰水变浑浊的不一定是二氧化碳,也可能是二氧化硫,请用化学方程式说明 ________。
(3)20℃时,饱和氢氧化钠溶液的溶质质量分数为________。(精确到0.1%)
16.(2021·衢州)实验室有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体样品,为探究样品中的成分,小科进行如下实验:
(1)操作①是加水充分溶解,操作②的名称是________。
(2)沉淀B的化学式是________。
(3)小科根据实验现象认为样品中一定含有氢氧化钠,请你评价小科的判断是否正确,并说明理由。
17.(2021·温州)工业上常用碳酸镁矿石(主要成分是难溶于水的碳酸镁,杂质不溶于水也不与酸反应)与稀硫酸反应来制备硫酸镁。硫酸在不同温度时的溶解度如表所示。制备流程如图。
温度(℃) 60 80 90 100
硫酸镁溶解度(克) 54.6 55.8 52.9 50.4
(1)用150千克溶质质量分数为98%的浓硫酸配制9.8%的稀硫酸,需要水________千克。
(2)小明模拟工业制备硫酸镁晶体,将碳酸镁矿石和稀硫酸充分反应后过滤,发现滤液中含有硫酸。为了测定所得滤液中硫酸镁和硫酸的质量比,他取少量滤液倒入烧杯,将溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液逐渐加入。除要知道实验前氢氧化钠溶液质量外,实验中还要通过测量获取哪两个数据,才可计算硫酸镁与硫酸的质量比?________。
(硫酸镁与氢氧化钠反应的化学方程式:MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4)
(3)小明将除去杂质后的滤液加热至90℃,得到硫酸镁浓溶液,继续加热,观察到晶体快速析出。其原因可能是________ 。
18.(2021·杭州)某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质,小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
(1)固体A是________。(填化学式)
(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式________。
(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得固体仍不是纯净的氯化钠,理由是________。
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