一、溶解度
(1)溶解度的定义
在一定的温度下,某物质在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量为该物质在这种溶剂中的溶解度;溶解度越大,表明该温度下物质的溶解性越强。
(2)溶解度“四要素”
①条件:在一定温度下。因为影响固体物质溶解度的内因是溶质和溶剂的性质,而外因就是温度,若温度改变,则固体物质的溶解度也会改变。因此,只有指明温度时,溶解度才有意义。
②标准:100克溶剂。这是概念中规定的标准,物质溶解量的多少与溶剂量的多少成正比,要比较物质溶解度的大小,溶剂必须等量。此处100克是指溶剂质量,不能误认为是溶液质量。温度一定时,同种物质的溶解度与溶剂的质量无关。
③状态:达到饱和。只有在一定量的溶剂中( 100克)达到饱和时(溶解最大限度,溶质的量才是个确定的值, 否则溶解度就不是个确定的量。
④单位:以克为单位,因为溶解度实质上是溶解的溶质的质量。
(3)溶解度与溶解性的关系:
(4)气体溶解度
①气体溶解度的定义
气体的溶解度是指在压强为101 kPa和一定温度下,气体在1体积水里达到饱和状态时溶解的气体体积。
例如:压强为101 kPa和温度为0℃时,1体积水里最多能溶解0.024体积氮气,则在0℃时,氮气的溶解度为0.024。
②气体溶解度的影响因素a.内因:气体和溶剂的性质。b.外因:温度和压强。
气体的溶解度随温度升高(或降低)而减小(或增大),随压强增大(或减小)而增大(或减小)。
二、溶解度曲线
(1)大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,表现在曲线“坡度”比较“陡”,如硝酸钾。
(2)少数固体物质的溶解度受温度的影响很小,表现在曲线“坡度”比较“缓”,如氯化钠。(3)极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,表现在曲线“坡度”下降,如氢氧化钙。三、溶液的配制
(一)溶质质量分数的定义
溶液中溶质的质量分数是一种溶液组成的定量表示方法,是指在一定量的溶液中,溶质质量占全部溶液总质量的百分数。
溶液中:溶质的质量=溶液的体积×溶液的密度×溶质的质量分数
①溶质的质量是指溶解了的溶质质量,没有溶解的溶质不在考虑范围之内。例如20 ℃时,氯化钠在100 克水中最多能溶解36克,则20克氯化钠放入50克水中溶解后,溶质的质量只能是18克,而不是20克。
②溶液的质量是指该溶液中溶解的全部溶质的质量与溶剂的质量之和。(可以是一种或几种溶质)
③计算溶质质量分数时上、下质量单位应统一。
④计算溶质质量分数时,最后结果是百分数或小数。
⑤同一温度下,同种溶质饱和溶液的溶质的质量分数最大。饱和溶液的溶质的质量分数有两种计算方法,
(二)溶质质量分数的意义
溶质的质量分数定量表示溶液的浓度。溶质的质量分数越大,溶液中的溶质相对含量就越大,溶液的浓度也就越大。
(三)溶液的配制
实验目的:配制一定溶质质量分数的某溶液。
实验仪器:托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、药匙。
实验步骤:计算→称量和量取→溶解→装瓶保存(以配制50克10%氯化钠溶液为例)。
(1)计算:配制50克质量分数为10%的氯化钠溶液所需氯化钠和水的质量:需氯化钠5克,需水45克。
(2 )称量和量取:用托盘天平称量5克氯化钠,放入烧杯中。把水的密度近似看成1克/厘3,用量筒量取45毫升水,倒入盛有氯化钠的烧杯里。
(3)溶解:用玻璃棒搅拌,使氯化钠溶解。
(4)装瓶和保存:把配好的溶液装入试剂瓶中,塞好瓶塞并贴上标签(标签中应包括药品的名称和溶液中溶质的质量分数),放到试剂柜中(标签向外)。
误差分析:
(1)导致溶液的溶质质量分数偏小的原因:
①天平使用不正确,如药品、砝码放反(称量时使用游码),使药品称量质量偏小。
②量取水的过程中仰视读数,使水量取多了。
③烧杯不干燥,原来内部就有一些水
④固体药品不干燥或含有杂质等。
⑤称量好的固体药品向烧杯内转移时,一部分不小心撒在烧杯外面 了。
(2)导致溶液的溶质质量分数偏大的原因
①天平使用不正确,如称量前没有调平衡,指针偏右,导致药品称量偏多。
②砝码已生锈。
③量取水的过程中俯视读数,使水量取少了。
④将量筒中的水倒入烧杯中时,一部分洒在外面等。
例1、(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
例2、如图是A、B、C三种物质的溶解度曲线,下列叙述不正确的是( )
A.当温度为t3℃时,物质溶解度关系是A>B>C
B.将A,B,C的饱和溶液从t3℃降到t2℃,溶液中均有固体析出
C.若要将N点A溶液变为M点A溶液,可恒温下加入A物质
D.t1℃时65gC的饱和溶液中含有C物质15g
例3、如图是某同学为配制10%的食盐溶液操作示意图。请据图回答:
(1)配制溶液共有五个步骤,请按正确顺序补充完整:②→________④→③
(2)下列情况中,会使食盐溶液质量分数低于10%的是________。
A.称取的食盐不纯,有杂质
B.配制好的溶液转移时,不小心有少量液体溅出
1.有M、N两种物质,20℃时20克水最多溶解5克M,60℃时100克水里最多溶解10克N。则M、N的溶解度大小是( )
A.M>N B.M2.(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
3.(2022·浙江湖州)表是氯化钠和硝酸钾的溶解度表,下列叙述中,错误的是( )
氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度
温度(℃) 0 20 40 60 80 100
氯化钠(克) 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4 39.8
硝酸钾(克) 13.3 31.6 63.9 111 169 246
A.氯化钠和硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大
B.在20℃时,要溶解36克氯化钠至少需要100克水
C.若硝酸钾中混有少量的氯化钠,可采用冷却热饱和溶液的方法来提纯硝酸钾
D.将80℃的氯化钠饱和溶液和80℃的硝酸钾饱和溶液各100克降温至20℃,析出晶体的质量分别是2.4克和137.4克
4.如图所示为蒸发氯化钠溶液的过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液恰好为饱和状态,分析实验过程,下列说法错误的是( )
A.①溶液肯定是不饱和溶液
B.溶液中溶质质量的关系为:①=②>③>④
C.在②→④过程中,氯化钠的质量分数始终不变
D.将④烧杯中的混合物过滤后所得的滤液为饱和溶液
5.配制一定质量的硝酸钾溶液,将一木块漂浮于50℃时的硝酸钾的饱和溶液中(如图a所示),当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化),木块排开液体的体积V排随时间t发生了如图b所示的变化。
(1) 由此推测出温度的改变是___________(填“升温”或“降温”)。
(2) 同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体___________(填“增多”或“减少”)。
(3) 木块受到的浮力___________(填“增大”或“减小”或“不变”)。
6.t℃时将一定量某物质的不饱和溶液均分成三份,均加热蒸发溶剂,然后把温度降低至t℃,已知从二份溶液中蒸发的溶剂的质量分别为10g、20g,析出的晶体(不含结晶水)质量分别为a g、b g ,则t℃时,该物质的溶解度是 ________g,若第三份溶液蒸发的是30g水,则析出的晶体质量是________。(均用a 、b表示)
7.配制溶质质量分数一定的氯化钠溶液,常按图示的顺序进行操作。请回答下列问题。
(1)配制100克溶质质量分数为15%的氯化钠溶液,所需氯化钠的质量为________克,水的质量为________克。
(2)用托盘天平称量所需的氯化钠的质量时,发现托盘天平的指针偏向左盘,其正确的操作方法是( )。
A.增加适量氯化钠固体 B.减少适量氯化钠固体 C.调节平衡螺母
(3)将氯化钠和水依次倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌的目的是________。
8.如图是某同学为配制10%的食盐溶液操作示意图。请据图回答:
(1).配制溶液共有五个步骤,请按正确顺序补充完整:②→ ④→③
(2).下列情况中,会使食盐溶液质量分数低于10%的是 。
A. 称取的食盐不纯,有杂质 B. 配制好的溶液转移时,不小心有少量液体溅出
1.无土栽培技术是植物根能直接接触培养液的栽培方法,小金在炎热的夏天从冰箱拿出一瓶硝酸钾培养液如图甲,一段时间后变成了图乙所示(不考虑水的蒸发)。溶液从甲状态到乙状态过程中,不变的科学量是( )
A.溶质质量 B.溶剂质量 C.溶液质量 D.溶质质量分数
2.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,可根据瓶内品体析出量来判断气温的大致变化。如将瓶子放置于20℃的坏境下,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。则下列判断正确的是( )
A.三种情况下,外界温度最高的是丙图的环境 B.从图乙到图丙,溶质的质量分数变小
C.图丙中溶液一定是硝酸钾的不饱和溶液 D.溶液中溶质质量的大小关系是:丙<乙<丁3.图所示为一瓶喝剩的汽水,下列对剩余的汽水描述正确的是( )
A.瓶内上部没有二氧化碳气体存在
B.打开瓶盖有二氧化碳气体冒出,剩余汽水一定是二氧化碳的饱和溶液
C.如果置于冰箱中一段时间,汽水中溶解的二氧化碳将更少
D.打开瓶盖有二氧化碳气体冒出,剩余汽水不是二氧化碳的饱和溶液
4.将45g甲物质分成三等分,分别加入各盛有100mL水的三只烧杯中,形成t1℃时甲的不饱和溶液。如图所示,再分别通过蒸发溶剂、增加溶质和降低温度三种方法中的一种,将它们都变成甲的饱和溶液。此时,烧杯②中溶质质量最大,烧杯③中的溶液质量最小。则方法一是________。若向烧杯②饱和溶液中再加入少量的乙物质,溶液质量________(填“不变”、“增大”或“无法确定”)
5.下图是某同学配制50克质量分数为15%的蔗糖溶液的操作过程示意图。试回答下列问题。
(1)配制溶液的操作步骤有 :①溶解 ;②称量 ;③计算 ;④装瓶存放。正确的操作顺序是________(填序号)。
(2)该实验中应称取蔗糖的质量是________克。
(3)该实验中应取________毫升水,应选择________(选填“10"或“50" )毫升规格的量筒。
(4)操作步骤E中玻璃棒的作用是________。
(5)若配制的溶液溶质质量分数小于15% ,则造成误差的原因可能有________。
①称量时砝码和蔗糖放反了,并且使用了游码②取水时仰视读数
③溶解时有少量水溅出④装瓶时有溶液洒落
答案及解析
例1、【答案】B
【解析】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;
例2、【答案】B
【解析】A.当温度为t3℃时,物质溶解度关系是A>B>C,故A正确不合题意;
B.根据图像可知,A、B的溶解度随温度的降低而减小,它们的饱和溶液降低温度后肯定有晶体析出;C的溶解度随温度的降低而增大,则C的饱和溶液从t3℃降到t2℃,溶液中没有有固体析出,故C错误符合题意;
C.M点为A的饱和溶液,N点为A的不饱和溶液,若要将N点A溶液变为M点A溶液,可恒温下加入A物质,故C正确不合题意;
D.t1℃时,C的溶解度为30g,设65gC的饱和溶液中含有C物质质量为x,
解得:x=15g;故D正确不合题意。
例3、【答案】(1)⑤→① (2)A
【解析】(1)根据配制一定浓度的溶液的实验过程分析;
(2)根据溶质质量分数=可知,溶质质量偏小,要么是溶质质量偏小,要么是溶剂质量偏大,据此分析判断。
【解答】(1)配制10%的氯化钠溶液的步骤为:②取出食盐;⑤称量食盐;①将食盐倒入烧杯;④量筒量取水倒入烧杯;③用玻璃棒搅拌,直到完全溶解。
则正确的顺序为:②→⑤→①→④→③。
(2)A.称取的食盐不纯,有杂质,那么溶质的质量偏小,故A符合题意;
B.配制好的溶液转移时,不小心有少量液体溅出。由于溶液均一稳定,因此不会影响溶液的溶质质量分数,故B不合题意。
1.【答案】D
【解析】在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度,根据溶解度的定义分析。
谈到溶解度,就必须指明温度,而比较不同物质溶解度的大小时,必须控制温度相同,否则比较就没有意义,故D正确,而A、B、C错误。
2.【答案】B
【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;
3.【答案】D
【详解】A、由图中数据可知,氯化钠和硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,故说法正确;
B、20℃时,氯化钠的溶解度为36.0g,因此此温度下要溶解36克氯化钠至少需要100克水,故说法正确;
C、两种物质的溶解度都随温度的升高而增大,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,因此可采用冷却热饱和溶液的方法来提纯硝酸钾,故说法正确;
D、饱和溶液的溶质质量分数=,故80℃时,100g氯化钠和硝酸钾的饱和溶液中溶质质量都小于此温度下物质的溶解度,因此降温到20℃时,氯化钠和硝酸钾析出的晶体分别小于2.4g和137.4g,故说法错误。
故选D。
4.【答案】C
【解析】(1)②为饱和溶液,将①和②的溶剂质量比较大小即可;
(2)析出的晶体越多,溶质的质量越少;
(3)饱和溶液的溶质质量分数与溶解度有关;
(4)如果溶液中有晶体出现,那么它肯定是饱和溶液。
【解答】A.①蒸发溶剂得到②,即①中溶剂的质量肯定大于②的溶剂质量。因为②为饱和溶液,那么①肯定为不饱和溶液,故A正确不合题意;
B.①和②中都没有溶质析出,那么它们的溶质质量相等,即①=②;③中析出氯化钠的质量小于④,那么③中溶质的质量大于④,因此溶质质量大小关系:①=②>③>④,故B正确不合题意;
C.②③④都是饱和溶液,②和③的温度相同,那么氯化钠的溶解度相同,则溶质质量分数相同;④的温度高,氯化钠的溶解度改变,则溶质质量分数改变,故C错误符合题意;
D.④中有氯化钠晶体析出,肯定为饱和溶液,故D正确不合题意。
5.【答案】 降温 增多 不变
【详解】(1)(2)由函数图象看出木块排开水的体积增大,说明溶液的密度减小,密度减小的原因是溶液中的溶质减少,当温度降低时,硝酸钾饱和溶液会析出溶质,同时溶液中的固体增多,所以由此推测出温度的改变是降温。
(3)木块漂浮时受到的浮力等于重力,所以在V排不断增加的这段时间内物体受到的浮力不变。
6.【答案】10(b-a);2b-a
【解析】(1)蒸发溶剂时,两份溶液先要变成饱和溶液,再析出晶体,则二者析出的晶体质量之差应该是饱和溶液中10g水中析出晶体的质量,最后根据“饱和溶液中溶质与溶剂质量成正比”计算出该物体的溶解度即可;
(2)30g比20g水多10g,则析出晶体的质量比bg应该多10g水中的晶体,据此计算即可。
【解答】(1)该物质的饱和溶液中,10g水中最多溶解晶体:b-a;
根据饱和溶液中溶质与溶剂质量成正比得到,该物体的溶解度:。
(2)30g水中析出晶体比20g水中析出晶体多(b-a)g,那么析出晶体为质量为:b+(b-a)=2b-a。
7.【答案】 (1)15;85(2)B(3)加速溶解
【解答】(1)配制100克溶质质量分数为15%的氯化钠溶液,所需氯化钠的质量为100g×15%=15g,水的质量为100g-15g-85g;
(2) 用托盘天平称量所需的氯化钠的质量时,发现托盘天平的指针偏向左盘,说明氯化钠质量偏多,则需减少适量氯化钠固体至天平平衡,故选B;
(3)溶解时玻璃棒作用是搅拌,加速溶解。
故答案为:(1)15;85;(2)B;(3)加速溶解。
8.【答案】 (1)⑤→①(2)A
【解答】(1)配制溶液的步骤:
②从试剂瓶中取出食盐;
⑤用天平称量规定质量的食盐;
①将食盐倒入烧杯中;
④用量筒量取合适体积的水,然后倒入烧杯中;
③用玻璃棒搅拌,直至食盐完全溶解即可。
即②→⑤→①→④→③。
(2)A.称取的食盐不纯,那么食盐的质量偏小,从而导致溶质质量分析偏小,故①正确;
B.配制好的溶液是均一稳定的,即使有少量液体溅出,也不会影响溶质质量分数,故②错误。
故选A。
1.【答案】B
【解析】溶质质量分数是表示溶液浓度的一种方法,它是溶质质量与溶液质量之比,溶质是被溶解的物质,溶剂是能溶解其他物质的物质。
乙图中原本没有溶解的硝酸钾消失了,因此溶质硝酸钾的质量增大,但是能溶解其他物质的物质(溶剂)质量没有改变,B符合题意。
2.【答案】A
【解析】A.硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,因此析出的晶体越少,溶质质量越大,硝酸钾的溶液温度越高。根据图片可知,丙中溶质质量最大,它的温度最高,故A正确;
B.从图乙到图丙,析出的晶体减少,溶质质量增大,根据溶质质量分数=可知,溶质质量分数变大,故B错误;
C.图丙中,没有晶体析出,那么它可能饱和也可能不饱和,故C错误;
D.析出晶体质量的大小关系为:丙<乙<丁,则溶质质量的大小关系为:丙>乙>丁,故D错误。
3.【答案】B
【详解】A、因空气中含有二氧化碳,故瓶内上部没有液体的地方会有二氧化碳存在,故说法错误。
B、喝剩的汽水,二氧化碳的溶解度随压强的减小而减小,打开汽水瓶盖,压强减小,二氧化碳的溶解度也减小,但剩余饮料一定是二氧化碳的饱和溶液,故说法正确。
C、如果置于冰箱中一段时间,由于气体的溶解度随温度的降低而增大,故饮料中溶解的二氧化碳不会减少,故说法错误。
D、打开瓶盖有二氧化碳气体冒出,打开汽水瓶盖,压强减小,二氧化碳的溶解度也减小,但剩余饮料一定是二氧化碳的饱和溶液,故D说法错误。
故选B。
4.【答案】降低温度;增大
【解析】根据增加溶质溶液质量增加,降温溶液质量、溶质质量都不变,蒸发溶剂时溶剂质量减少、饱和溶液可继续溶解其它物质分析。
【解答】不饱和溶液蒸发溶剂和加入溶质变饱和,溶质质量分数增大,蒸发溶剂溶液质量减小,加入溶质,溶质质量最大,改变温度变饱和溶质质量分数不变, 烧杯②中溶质质量最大,则为加溶质的方法, 烧杯③中的溶液质量最小,则为蒸发溶剂的方法,所以方法一为降低温度;烧杯 ②饱和溶液中再加入少量的乙物质,乙物质可以溶解,溶液质量增大。
5.【答案】(1)③②①④
(2)7.5
(3)42.5;50
(4)搅拌,加速蔗精溶解
(5)①②
【解析】(1)根据配制溶液的操作步骤分析;
(2)根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数分析;
(3)根据溶液质量=溶质质量+溶剂质量分析;
(4)根据溶解时玻璃棒的搅拌作用分析;
(5)根据溶质质量分数偏小可能是溶质偏小或溶剂偏多分析。
【解答】(1)配制溶液的操作步骤为计算、称量、溶解、装瓶,即顺序为③②①④;
(2)该实验中应称取蔗糖的质量是50克×15%=7.5g;
(3)该实验中应取用水的质量为50g-7.5g=42.5g,体积为42.5毫升,应选择50毫升规格的量筒;
(4)E为溶解,玻璃棒的作用是搅拌,加速蔗精溶解 ;
(5)①称量时砝码和蔗糖放反了,并且使用了游码,会使溶质质量偏小,使溶质质量分数偏小,正确;②取水时仰视读数,会使水的实际体积偏大,溶质质量分数偏小,正确;③溶解时有少量水溅出,会使溶质质量分数因溶剂偏小而偏大,错误;④装瓶时有溶液洒落不影响溶质质量分数大小,错误;
2022-2023学年上学期浙教版科学八年级“冲刺重高”讲义(八)
物质的溶解性(2)