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第2讲 水和水溶液
考点1 自然界的水
1.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
2.地球上有丰富的水资源,科学家一直在研究成本低、效率高的催化剂,使水发生反应获得氢能源。下列说法错误的是 ( )
A.水是由氢元素和氧元素组成的化合物
B.保持水化学性质的最小微粒是氢原子和氧原子
C.水发生反应生成氢气和氧气属于分解反应
D.催化剂在化学反应前后化学性质和质量不发生改变
考点2 常见的溶液
3.已知:(1)20 ℃时,溶解度在10克以上的物质为易溶物质;溶解度在1~10克的物质为可溶物质;溶解度在0.01~1克的物质为微溶物质;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
4.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 ( )
5.20 ℃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
D.丙→丁过程中,硝酸钾溶液的溶质质量分数变大
6.20 ℃时,四个实验小组分别取不同质量的NaCl,逐渐加入到各盛有50 g水的烧杯中,不断搅拌直到不再溶解为止,然后分别称量剩余NaCl的质量。记录数据如下表:
实验小组 第一组 第二组 第三组 第四组
水的质量/g 50 50 50 50
所取NaCl的质量/g 15 20 25 30
剩余NaCl的质量/g 0 2 7 12
下列说法错误的是 ( )
A.20 ℃时,50 g NaCl饱和溶液中含有18 g NaCl
B.用蒸发的方法可以使不饱和溶液变成饱和溶液
C.第二组所得溶液的溶质与溶剂的质量比为9∶25
D.相同温度下,NaCl在水里的溶解度与水的质量无关
7.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”“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。
8.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 0.001 4 0.004 3
表二 物质在水中的溶解性等级
20 ℃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%)
9.常温下,取100 g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)配制100 g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,其大小关系是甲 乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。
10.下表是A、B、C三种固体物质在不同温度下(t1
温度(℃) t1 t2 t3
物质A(克) 36.0 36.2 37.3
物质B(克) 31.6 36.2 110.0
物质C(克) 0.165 0.135 0.076
(1) ℃时,A、B两种物质的溶解度相同。
(2)t3 ℃时,分别取等量的B、C饱和溶液于试管甲、乙中(如图),将试管放入盛有水的烧杯中,向烧杯中加入一定量硝酸铵(不考虑试管中水的变化),有固体析出的试管为 (选填“甲”或“乙”)。
(3)t1 ℃时,将10克A固体放入40克水中,充分搅拌后,所得溶液中溶质的质量分数为 。
11.“84消毒液”是一种常用含氯消毒用品,有效成分是次氯酸钠(NaClO)。使用时,可根据实际需求进行配比,并规范使用,以防引发危险。
(1)“84消毒液”中的有效氯来自次氯酸钠,计算次氯酸钠中氯元素的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
(2)现需要5 L有效氯浓度为500 mg/L的稀溶液,选用有效氯浓度为50 000 mg/L的某品牌“84消毒液”进行配制,需加水多少升 (忽略混合前后溶液体积的变化)
(3)“84消毒液”不能与洁厕灵混合使用,因为“84消毒液”里的次氯酸钠与洁厕灵里的盐酸会发生化学反应,产生的氯气对人体有害,不同浓度氯气对人体的影响如表所示。
浓度(mg/m3) 对人体的影响
3 000 可立即麻痹呼吸中枢,导致瞬间死亡
120~170 极为危险,会引起急性肺水肿及肺炎
40~60 在1小时内便可致人严重中毒
通过计算分析,在10米3密闭空间里,若将1.49克次氯酸钠与盐酸完全反应,产生的氯气会对人体造成怎样的影响 (次氯酸钠与盐酸反应的化学方程式为:NaClO+2HCl NaCl+Cl2↑+H2O)
A组 基础题组
1.地球上约71%的面积覆盖着水,水是生命之源,也是重要的溶剂。下列说法正确的是 ( )
A.只要是由水作溶剂形成的溶液,一定是无色透明的
B.如果温度不变,水不蒸发,食盐溶液久置也不会析出食盐晶体
C.将KCl、蔗糖溶于水后,溶质均以分子形式存在
D.氢氧化钠固体溶解于水的过程中,既不放出热量,也不吸收热量
2.对水循环示意图的分析可知( )
A.水循环就是指蒸发、降水、地下径流
B.植树造林无法促进水循环
C.水汽输送是陆地淡水补充的重要环节
D.江河水污染不会影响到海洋环境
3.如图所示,用恒温蒸发氯化钠溶液来模拟海水晒盐的过程,已知乙溶液恰好是氯化钠的饱和溶液,则下列说法正确的是 ( )
A.由图甲到图乙,溶剂和溶质的质量都减少
B.由图乙到图丙,溶质质量和溶质质量分数都不变
C.由图丙到图丁,溶质质量和溶质质量分数都减小
D.由图甲到图丁,氯化钠的溶解度保持不变
4.20 ℃时,取甲、乙、丙、丁四种纯净物各40 g,分别加入四个各盛100 g水的烧杯中,充分溶解,其溶解情况如下表:
物质 甲 乙 丙 丁
未溶解固体的质量/g 8.4 4 0 18.4
下列说法正确的是 ( )
A.所得四杯溶液都是饱和溶液
B.丁溶液的溶质质量分数最大
C.20 ℃时四种物质溶解度的关系为丁>甲>乙>丙
D.向四个烧杯中分别再加入100 g 20 ℃的水后,所得溶液质量相等
B组 提升题组
5.(2020浙江杭州拱墅一模,13)①中溶液是60 ℃时含有120 g水的NH4Cl溶液,经过图示操作后得到18.0 g NH4Cl固体,已知60 ℃和20 ℃时,NH4Cl的溶解度分别为55.2 g和37.2 g。则下列说法正确的是 ( )
A.①中溶液和②中溶液均为60 ℃时NH4Cl的不饱和溶液
B.②中溶液和③中溶液分别为60 ℃和20 ℃时NH4Cl的饱和溶液
C.①中溶液的溶质质量大于②中溶液的溶质质量
D.②中溶液和③中溶液的溶质质量分数相等
6.已知在20 ℃和60 ℃时,CaCl2的溶解度分别为74.5 g和137 g。现配制5% CaCl2溶液如图,下列说法正确的是 ( )
A.②中溶液和③中溶液分别为20 ℃和 60 ℃时的饱和溶液
B.②到③的过程中溶质质量分数不变
C.③稀释至④的过程需加水1 420 g
D.③中溶液的溶质质量大于④中溶液的溶质质量
7.如图是A、B、C(均不含结晶水)三种物质的溶解度曲线,请据图回答下列问题。
将30 ℃的三种物质的饱和溶液冷却到20 ℃后,所得溶液中溶质的质量分数由小到大的关系是 (物质间用“<”连接)。
(2)现有一定质量B的溶液,将该溶液在50 ℃下恒温蒸发10 g水后,析出了2 g B晶体,再恒温蒸发5 g水后,又析出了2 g B晶体,则B物质在50 ℃时的溶解度是 。
8.课外活动时,小毛采用以下两种方法测定某氯化钠溶液的溶质质量分数。
(1)【化学方法】向11.7 g氯化钠溶液中加入足量硝酸银溶液,得到2.87 g氯化银白色沉淀,则该氯化钠溶液中氯化钠的质量分数为多少
(2)【物理方法】取一定量该氯化钠溶液进行蒸发,测量实验数据如下:
蒸发皿的质量(g) 25.0
蒸发皿+食盐溶液(g) 45.0
蒸发皿+食盐晶体(g) 27.4
数据处理 溶液中溶质的质量分数为
9.如图是某同学配制溶液的过程,根据图中数据,求:
(1)原溶液中的溶质质量为 g。
(2)若通过蒸发水的方法使原溶液变为20%的氯化钠溶液,蒸发水的质量为 g。
(3)图中加入氯化钠的质量为 g。
思维亮剑
1.60 ℃时,向100 g水中加入一定量KNO3形成溶液,再降温至20 ℃,析出固体质量的变化如图1。结合图2,下列说法正确的是 ( )
图1 图2
A.加入的KNO3质量为41.6 g
B.降温过程中KNO3溶液始终为饱和溶液
C.蒸发溶剂可将M点的溶液转化到N点
D.20 ℃时,100 g KNO3饱和溶液中有KNO3 31.6 g
2.水是生命之源,是人类宝贵的自然资源。
Ⅰ.节约用水
(1)下列图标是我国“国家节水标志”的是 (填字母)。
Ⅱ.水的净化
天然水净化为自来水的主要流程如下:
天然水沉降池沙滤池吸附池消毒池自来水
(2)“沉降池”中可用明矾作混凝剂,其化学式为KAl(SO4)n·12H2O,n的值为 。
(3)“吸附池”中常用 (填物质名称)吸附色素和异味。
(4)“消毒池”中常用液氯作消毒剂,发生了反应:Cl2+ H2O HCl+ HClO。若用自来水直接配制硝酸银溶液会产生氯化银白色沉淀。写出盐酸与硝酸银溶液反应的化学方程式: 。
Ⅲ.废水处理
(5)废水中氨氮(以NH3形式存在)含量过高,直接排放会导致水体富营养化。次氯酸(HClO)可除去废水中的NH3,发生的反应为2NH3+3HClO X+3HCl+3H2O。X的化学式为 。若废水碱性过强(pH>10),NH3 的去除率会显著降低,原因是 。
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第2讲 水和水溶液
考点1 自然界的水
1.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
答案 C
解析 海洋水变为大气水的形式为蒸发,故选C。
2.地球上有丰富的水资源,科学家一直在研究成本低、效率高的催化剂,使水发生反应获得氢能源。下列说法错误的是 ( )
A.水是由氢元素和氧元素组成的化合物
B.保持水化学性质的最小微粒是氢原子和氧原子
C.水发生反应生成氢气和氧气属于分解反应
D.催化剂在化学反应前后化学性质和质量不发生改变
答案 B
解析 水是由氢元素和氧元素组成的化合物,A正确;水是由水分子构成的,保持水化学性质的最小微粒是水分子,B错误;水发生反应生成氢气和氧气,反应物是一种,生成物是两种,属于分解反应,C正确;催化剂在化学反应前后化学性质和质量不发生改变,D正确。
考点2 常见的溶液
3.已知:(1)20 ℃时,溶解度在10克以上的物质为易溶物质;溶解度在1~10克的物质为可溶物质;溶解度在0.01~1克的物质为微溶物质;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
答案 B
解析 20 ℃时氢氧化钙的溶解度是0.165克,属于微溶物质,A错误;20 ℃时硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为31.6克÷(100克+31.6克)×100%≈24%,大于 20%,所以可以配制出20%的硝酸钾溶液,B正确;20 ℃时氯酸钾的溶解度为7.4克,属于可溶物质,C错误;20 ℃时硝酸钾的溶解度为31.6克,氯化钠的溶解度为36.0克,D错误。
4.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 ( )
答案 D
解析 A项,用天平称量物质质量时,应“左物右码”,错误;B项,量筒不能用来溶解物质,错误;C项,过滤时应用玻璃棒引流,且漏斗下端尖嘴处应紧靠烧杯内壁,错误。
5.20 ℃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
D.丙→丁过程中,硝酸钾溶液的溶质质量分数变大
答案 B
解析 甲、乙烧杯底部均有固体剩余,可知甲、乙烧杯中溶液均为硝酸钾的饱和溶液,A项错误;乙中加25克水变成丙中溶液,无固体剩余,所以丙中溶液可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液,所以乙→丙过程中,溶质质量分数可能不变,也可能变小,但绝不可能变大,C项错误;丙→丁过程中溶剂质量增加,溶质质量不变,所以溶液质量增加,溶质质量分数减小,D项错误。
6.20 ℃时,四个实验小组分别取不同质量的NaCl,逐渐加入到各盛有50 g水的烧杯中,不断搅拌直到不再溶解为止,然后分别称量剩余NaCl的质量。记录数据如下表:
实验小组 第一组 第二组 第三组 第四组
水的质量/g 50 50 50 50
所取NaCl的质量/g 15 20 25 30
剩余NaCl的质量/g 0 2 7 12
下列说法错误的是 ( )
A.20 ℃时,50 g NaCl饱和溶液中含有18 g NaCl
B.用蒸发的方法可以使不饱和溶液变成饱和溶液
C.第二组所得溶液的溶质与溶剂的质量比为9∶25
D.相同温度下,NaCl在水里的溶解度与水的质量无关
答案 A
解析 由题表数据知,20 ℃时50 g水中最多能溶解18 g NaCl。20 ℃时,68 g NaCl饱和溶液中含有18 g NaCl,A错误;用蒸发的方法可以使不饱和溶液变成饱和溶液,B正确;第二组所得溶液的溶质与溶剂的质量比为(20-2) g∶50 g=9∶25,C正确;相同温度下,NaCl在水里的溶解度与水的质量无关,D正确。
7.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”“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。
答案 变大 物理
解析 海水蒸发使得溶剂减少,从而使溶质的质量分数变大;海水淡化的过程中,没有新物质产生,所以是物理变化。
8.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 0.001 4 0.004 3
表二 物质在水中的溶解性等级
20 ℃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%)
答案 (1)微溶 (2)SO2+Ca(OH)2CaSO3↓+H2O (3)52.2%
解析 (1)氢氧化钙微溶于水,所以澄清石灰水不能用于吸收二氧化碳。(3)20 ℃时,饱和氢氧化钠溶液的溶质质量分数为109克÷(109克+100克)≈52.2%。
9.常温下,取100 g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)配制100 g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,其大小关系是甲 乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。
答案 (1)A (2)小于
解析 (1)集气瓶用于收集气体,配制溶液时用不到。烧杯用于溶解NaCl固体,玻璃棒搅拌加速溶解,量筒用于量取水。(2)甲中加入水是稀释过程,溶质质量分数减小;乙中加入NaCl固体,溶质质量分数增大。
10.下表是A、B、C三种固体物质在不同温度下(t1温度(℃) t1 t2 t3
物质A(克) 36.0 36.2 37.3
物质B(克) 31.6 36.2 110.0
物质C(克) 0.165 0.135 0.076
(1) ℃时,A、B两种物质的溶解度相同。
(2)t3 ℃时,分别取等量的B、C饱和溶液于试管甲、乙中(如图),将试管放入盛有水的烧杯中,向烧杯中加入一定量硝酸铵(不考虑试管中水的变化),有固体析出的试管为 (选填“甲”或“乙”)。
(3)t1 ℃时,将10克A固体放入40克水中,充分搅拌后,所得溶液中溶质的质量分数为 。
答案 (1)t2 (2)甲 (3)20%
解析 (1)由题表中信息可知,t2 ℃时,A、B两种物质的溶解度相同;(2)向烧杯中加入一定量硝酸铵(不考虑试管中水的变化),硝酸铵溶于水吸热,温度降低,B的溶解度减小,甲试管中有固体析出;(3)t1 ℃时A的溶解度是36.0克,将10克A固体放入40克水中,充分搅拌后,能够完全溶解,所得溶液中溶质的质量分数为×100%=20%。
11.“84消毒液”是一种常用含氯消毒用品,有效成分是次氯酸钠(NaClO)。使用时,可根据实际需求进行配比,并规范使用,以防引发危险。
(1)“84消毒液”中的有效氯来自次氯酸钠,计算次氯酸钠中氯元素的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
(2)现需要5 L有效氯浓度为500 mg/L的稀溶液,选用有效氯浓度为50 000 mg/L的某品牌“84消毒液”进行配制,需加水多少升 (忽略混合前后溶液体积的变化)
(3)“84消毒液”不能与洁厕灵混合使用,因为“84消毒液”里的次氯酸钠与洁厕灵里的盐酸会发生化学反应,产生的氯气对人体有害,不同浓度氯气对人体的影响如表所示。
浓度(mg/m3) 对人体的影响
3 000 可立即麻痹呼吸中枢,导致瞬间死亡
120~170 极为危险,会引起急性肺水肿及肺炎
40~60 在1小时内便可致人严重中毒
通过计算分析,在10米3密闭空间里,若将1.49克次氯酸钠与盐酸完全反应,产生的氯气会对人体造成怎样的影响 (次氯酸钠与盐酸反应的化学方程式为:NaClO+2HCl NaCl+Cl2↑+H2O)
答案 (1)解:Cl%=×100%=×100%≈47.7%
答:次氯酸钠中氯元素的质量分数为47.7%。
(2)解:5 L×500 mg/L=V浓×50 000 mg/L
V浓=0.05 L
V水=V稀-V浓=5 L-0.05 L=4.95 L
答:需加水4.95 L。
(3)解:设1.49 g次氯酸钠与足量盐酸混合后产生氯气的质量为x
NaClO+2HCl NaCl+Cl2↑+H2O
74.5 71
1.49 g x
= x=1.42 g
氯气浓度:=0.142 g/m3=142 mg/m3
查表可知,氯气浓度在120 mg/m3~170 mg/m3之间,所以此时极为危险,会引起急性肺水肿及肺炎。
考向警示 本题主要考查了根据化学式、化学方程式的计算,都是化学的基本计算,应加强计算,提高计算的能力。
A组 基础题组
1.地球上约71%的面积覆盖着水,水是生命之源,也是重要的溶剂。下列说法正确的是 ( )
A.只要是由水作溶剂形成的溶液,一定是无色透明的
B.如果温度不变,水不蒸发,食盐溶液久置也不会析出食盐晶体
C.将KCl、蔗糖溶于水后,溶质均以分子形式存在
D.氢氧化钠固体溶解于水的过程中,既不放出热量,也不吸收热量
答案 B
解析 由水作溶剂形成的溶液不一定是无色透明的,如硫酸铜溶液呈蓝色,A错误;溶液的特征是均一、稳定,则如果温度不变,水不蒸发,食盐溶液久置也不会析出食盐晶体,B正确;氯化钾溶于水要电离出钾离子和氯离子,C错误;氢氧化钠固体溶解于水的过程中放出热量,D错误。
2.对水循环示意图的分析可知( )
A.水循环就是指蒸发、降水、地下径流
B.植树造林无法促进水循环
C.水汽输送是陆地淡水补充的重要环节
D.江河水污染不会影响到海洋环境
答案 C
解析 水循环包括蒸发、降水、地表径流、地下径流、水汽输送等,故A错误;植树造林能促进水循环,绿色植物可以涵养水源,增加大气湿度,增加降水量,故B错误;水汽输送将海洋上方的水汽输送到陆地,是陆地淡水补充的重要环节,故C正确;江河水污染会通过地表径流污染海洋环境,故D错误。
3.如图所示,用恒温蒸发氯化钠溶液来模拟海水晒盐的过程,已知乙溶液恰好是氯化钠的饱和溶液,则下列说法正确的是 ( )
A.由图甲到图乙,溶剂和溶质的质量都减少
B.由图乙到图丙,溶质质量和溶质质量分数都不变
C.由图丙到图丁,溶质质量和溶质质量分数都减小
D.由图甲到图丁,氯化钠的溶解度保持不变
答案 D
解析 甲到乙,溶剂质量减少,没有固体析出,溶质质量不变,故A错误;乙到丙,溶质析出,溶质质量减少,故B错误;丙到丁,温度不变,氯化钠饱和溶液的溶质质量分数不变,故C错误;甲到丁,温度不变,氯化钠的溶解度保持不变,故D正确。
误区警示 同一物质的溶解度一般只受温度的影响,与溶剂的量没有关系。
4.20 ℃时,取甲、乙、丙、丁四种纯净物各40 g,分别加入四个各盛100 g水的烧杯中,充分溶解,其溶解情况如下表:
物质 甲 乙 丙 丁
未溶解固体的质量/g 8.4 4 0 18.4
下列说法正确的是 ( )
A.所得四杯溶液都是饱和溶液
B.丁溶液的溶质质量分数最大
C.20 ℃时四种物质溶解度的关系为丁>甲>乙>丙
D.向四个烧杯中分别再加入100 g 20 ℃的水后,所得溶液质量相等
答案 D
解析 丙溶液是否饱和不确定,故A错误;丙固体无剩余,所以丙溶液的溶质质量分数最大,故B错误;20 ℃时四种物质的溶解度关系:丙>乙>甲>丁,故C错误;向四个烧杯中分别再加入100 g 20 ℃的水后,溶质均溶解,故D正确。
B组 提升题组
5.(2020浙江杭州拱墅一模,13)①中溶液是60 ℃时含有120 g水的NH4Cl溶液,经过图示操作后得到18.0 g NH4Cl固体,已知60 ℃和20 ℃时,NH4Cl的溶解度分别为55.2 g和37.2 g。则下列说法正确的是 ( )
A.①中溶液和②中溶液均为60 ℃时NH4Cl的不饱和溶液
B.②中溶液和③中溶液分别为60 ℃和20 ℃时NH4Cl的饱和溶液
C.①中溶液的溶质质量大于②中溶液的溶质质量
D.②中溶液和③中溶液的溶质质量分数相等
答案 B
解析 A项,已知60 ℃和20 ℃时,NH4Cl的溶解度分别为55.2 g和37.2 g,则在60 ℃和20 ℃时,100 g水中分别溶解NH4Cl 55.2 g和37.2 g恰好达到饱和。由题干可知,③中溶液是20 ℃时含有100 g水的NH4Cl饱和溶液,20 ℃时,NH4Cl的溶解度为37.2 g,所以③中溶解的氯化铵的质量为37.2 g,过滤、烘干得到18.0 g NH4Cl固体。①中溶液是60 ℃时含有120 g水的NH4Cl溶液,含有37.2 g+18.0 g=55.2 g NH4Cl,为不饱和溶液,②中溶液是60 ℃时含有100 g水的NH4Cl溶液,含有55.2 g NH4Cl,恰好达到饱和,错误。B项,由分析可知,②中溶液和③中溶液分别为60 ℃和20 ℃时NH4Cl的饱和溶液,正确。C项,由①到②的过程没有溶质析出,①溶液与②溶液的溶质质量相同,错误。D项,②中溶液含有100 g水、55.2 g NH4Cl,③中溶液含有100 g水、37.2 g NH4Cl,所以②中溶液的溶质质量分数大于③中溶液的溶质质量分数,错误。
6.已知在20 ℃和60 ℃时,CaCl2的溶解度分别为74.5 g和137 g。现配制5% CaCl2溶液如图,下列说法正确的是 ( )
A.②中溶液和③中溶液分别为20 ℃和 60 ℃时的饱和溶液
B.②到③的过程中溶质质量分数不变
C.③稀释至④的过程需加水1 420 g
D.③中溶液的溶质质量大于④中溶液的溶质质量
答案 C
解析 ②中溶液是20 ℃的饱和溶液,③中溶液是60 ℃的不饱和溶液,故A错误;②到③的过程中,未溶解的固体溶解,溶质质量分数增大,故B错误;根据稀释前后溶质的质量保持不变,可以计算出需加水1 420 g,故C正确;③到④,稀释前后溶质的质量保持不变,故D错误。
关键点拨 溶液稀释的过程中溶质质量保持不变。判断溶质质量分数的大小主要是判断溶液中溶质和溶剂的量的变化情况。
7.如图是A、B、C(均不含结晶水)三种物质的溶解度曲线,请据图回答下列问题。
将30 ℃的三种物质的饱和溶液冷却到20 ℃后,所得溶液中溶质的质量分数由小到大的关系是 (物质间用“<”连接)。
(2)现有一定质量B的溶液,将该溶液在50 ℃下恒温蒸发10 g水后,析出了2 g B晶体,再恒温蒸发5 g水后,又析出了2 g B晶体,则B物质在50 ℃时的溶解度是 。
答案 (1)C解析 (1)由题图可知,30 ℃时等质量的三种物质的饱和溶液中,所含溶质的质量:A=B>C;降温至20 ℃,A的溶液析出固体的质量大于B的溶液析出固体的质量,所以溶质质量分数:A8.课外活动时,小毛采用以下两种方法测定某氯化钠溶液的溶质质量分数。
(1)【化学方法】向11.7 g氯化钠溶液中加入足量硝酸银溶液,得到2.87 g氯化银白色沉淀,则该氯化钠溶液中氯化钠的质量分数为多少
(2)【物理方法】取一定量该氯化钠溶液进行蒸发,测量实验数据如下:
蒸发皿的质量(g) 25.0
蒸发皿+食盐溶液(g) 45.0
蒸发皿+食盐晶体(g) 27.4
数据处理 溶液中溶质的质量分数为
答案 (1)解:设氯化钠溶液中氯化钠质量为x。
NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3
58.5 143.5
x 2.87 g
=
x=1.17 g
NaCl%=×100%=10%
答:该氯化钠溶液中氯化钠的质量分数为10%。
(2)12%
解析 (2)食盐的质量:27.4 g-25 g=2.4 g;食盐溶液的质量:45 g-25 g=20 g;食盐溶液中溶质的质量分数:×100%=12%。
9.如图是某同学配制溶液的过程,根据图中数据,求:
(1)原溶液中的溶质质量为 g。
(2)若通过蒸发水的方法使原溶液变为20%的氯化钠溶液,蒸发水的质量为 g。
(3)图中加入氯化钠的质量为 g。
答案 (1)10 (2)50 (3)12.5
解析 (1)原溶液中的溶质质量为100 g×10%=10 g。(2)设蒸发水的质量为x。100 g×10%=(100 g-x)×20%,解得x=50 g。(3)设加入氯化钠的质量为y,100 g×10%+y= (100 g+y)×20%,解得x=12.5 g。
思维亮剑
1.60 ℃时,向100 g水中加入一定量KNO3形成溶液,再降温至20 ℃,析出固体质量的变化如图1。结合图2,下列说法正确的是 ( )
图1 图2
A.加入的KNO3质量为41.6 g
B.降温过程中KNO3溶液始终为饱和溶液
C.蒸发溶剂可将M点的溶液转化到N点
D.20 ℃时,100 g KNO3饱和溶液中有KNO3 31.6 g
答案 A
解析 A项,20 ℃时硝酸钾的溶解度为31.6 g,即20 ℃时100 g水中最多溶解31.6 g硝酸钾,由图1可知析出固体的质量为10 g,则加入的硝酸钾质量为41.6 g;B项,根据图1,60 ℃时的硝酸钾溶液降温一段时间后,才有固体析出,结合图2可知,时间t以前为不饱和溶液;C项,蒸发溶剂,可将不饱和溶液转化为饱和溶液,而N点表示的是20 ℃时硝酸钾的不饱和溶液,故蒸发溶剂不能将M点的饱和溶液转化到N点;D项,20 ℃时100 g硝酸钾饱和溶液中含有硝酸钾100 g××100%≈24.0 g。
2.水是生命之源,是人类宝贵的自然资源。
Ⅰ.节约用水
(1)下列图标是我国“国家节水标志”的是 (填字母)。
Ⅱ.水的净化
天然水净化为自来水的主要流程如下:
天然水沉降池沙滤池吸附池消毒池自来水
(2)“沉降池”中可用明矾作混凝剂,其化学式为KAl(SO4)n·12H2O,n的值为 。
(3)“吸附池”中常用 (填物质名称)吸附色素和异味。
(4)“消毒池”中常用液氯作消毒剂,发生了反应:Cl2+ H2O HCl+ HClO。若用自来水直接配制硝酸银溶液会产生氯化银白色沉淀。写出盐酸与硝酸银溶液反应的化学方程式: 。
Ⅲ.废水处理
(5)废水中氨氮(以NH3形式存在)含量过高,直接排放会导致水体富营养化。次氯酸(HClO)可除去废水中的NH3,发生的反应为2NH3+3HClO X+3HCl+3H2O。X的化学式为 。若废水碱性过强(pH>10),NH3 的去除率会显著降低,原因是 。
答案 (6分)(1)B (2)2 (3)活性炭 (4)HCl + AgNO3 AgCl↓+HNO3 (5)N2 碱性过强会消耗HClO,使HClO浓度降低,导致氨的去除率降低
解析 (2)根据硫酸铝钾中各元素正、负化合价的代数和为零,求出n=2。(3)“吸附池”中常用疏松多孔的活性炭吸附色素和异味。(4)盐酸和硝酸银发生复分解反应,生成氯化银沉淀和硝酸。(5)根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变,求出X的化学式为N2;废水中碱性过强,OH-浓度高,会与HClO反应,导致HClO不能与氨气反应,降低氨的去除率。
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