专题3 溶解度与溶解度的应用
题型一 溶解度的概念
例1 (2021,东营)研究物质的溶解对于生产、生活有着重要意义。下表是碳酸钠的部分溶解度数据。
(1)由表中数据可知,碳酸钠属于__________(选填“易溶”“可溶”“微溶”或“难溶”)物质。
(2)由表中数据可知,碳酸钠的溶解度随温度升高_____________________________。
(3)小东同学进行了如图所示的实验,若使烧杯③中的溶液达到饱和,至少需再加入______g碳酸钠;升温至60 ℃时,烧杯④中会出现的现象是______________。
固体溶解度的概念是指在一定的温度下,某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。一般用字母s表示,其单位是克(符号为g)。四要素:①一定温度;②100 g溶剂;③达到饱和状态;④溶质质量。在未注明溶剂的情况下,通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。
跟踪训练1-1 有一杯t ℃时的硝酸钾溶液,在该溶液中加入27克硝酸钾晶体,充分搅拌后有11克没有溶解;若将原溶液加热蒸发掉40克水再冷却至原温度,溶液恰好达到饱和,则t ℃时硝酸钾的溶解度为( )
A.50克
B.28克
C.36克
D.40克
题型二 溶解度的影响因素
例2 下表是硝酸钾、氯化钠在不同温度下的溶解度。
(1)以上两种物质溶解度的变化受温度影响较小的是________。
(2)30 ℃时,硝酸钾的溶解度是________g。
(3)硝酸钾溶液中含有少量氯化钠时,可通过________________________________的方法提纯。
(4)对(3)中析出的晶体和剩余溶液描述正确的是_____(填写编号)。
Ⅰ.剩余溶液一定是硝酸钾饱和溶液
Ⅱ.剩余溶液一定是氯化钠不饱和溶液
Ⅲ.上述方法可以将两者完全分离
Ⅳ.析出的晶体中只含有硝酸钾
(5)在一定温度下,将含69 g硝酸钾、18 g氯化钠的混合物完全溶解在50 g水中。改变温度使硝酸钾析出,氯化钠不析出,则温度t(℃)的范围是_______________(若硝酸钾和氯化钠溶解度互不影响)。
固体物质溶解度的影响因素:①溶质种类,②溶剂种类,③温度:
a.绝大部分物质的溶解度随温度的升高而升高;如硝酸钾、硝酸铵;
b.少部分物质的溶解度随温度的变化不大;如氯化钠(食盐);
c.极少部分物质的溶解度随温度的升高而降低;如氢氧化钙(熟石灰)。
跟踪训练2-1 50 ℃的饱和石灰水400克平均分成两份,将一份降温至20 ℃;另一份加入生石灰0.5克,温度仍保持50 ℃。在这两种情况下,下列说法正确的是( )
A.溶质质量相同
B.都会变浑浊
C.溶质质量分数相同
D.溶质的溶解度相同
跟踪训练2-2 氢氧化钙(俗名熟石灰)在不同温度时的溶解度如下表:
根据表中信息,判断下列说法不正确的是( )
A.氢氧化钙在水中的溶解性是微溶
B.20 ℃时,氢氧化钙的溶解度为0.16 g
C.40 ℃时,降低氢氧化钙饱和溶液温度会析出溶质
D.60 ℃时,向50 g水中加入0.05 g氢氧化钙充分搅拌,固体完全溶解
跟踪训练2-3 如表是氯化钠(NaCl)和硝酸钾(KNO3)在不同温度时的溶解度,回答问题。
(1)两种物质中,溶解度受温度影响变化较大的是__________
(2)60 ℃时,按图示操作:
A中溶液是__________(选填“饱和”或“不饱和”)溶液,C中溶液的总质量是__________克。
(3)50 ℃时,将氯化钠饱和溶液100克,加热蒸发10克水后,再恢复到50 ℃,剩余氯化钠溶液的溶质质量分数是__________。
例3 气体的溶解度(S)是指在一定温度和压强下,某气体在1体积水里达到饱和状态时所溶解的体积。下表所列为A、B两种气体溶解于水中的相关数据:
则在气压为202 kPa、温度为30 ℃时,A、B两种气体的溶解度大小关系是( )
A.SA>SB B.SA=SB
C.SA<SB D.无法比较
气体物质溶解度的影响因素:
①溶质种类
②溶剂种类
③温度:气体的溶解度随温度的升高而降低
④压强:气体的溶解度随压强的增大而增大
跟踪训练3 根据溶解度有关知识回答下列问题。
(1)如表是硝酸钾在水中的溶解度:
①60 ℃时,30 g硝酸钾饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为__________。
②现有20 ℃时接近饱和的硝酸钾溶液,要使它变成饱和溶液,可采用的方法是____________(写出一种即可)。
(2)水中的溶氧量大小对水生生物至关重要。
①夏季为鱼池水补氧,常用水泵将池水喷到空气中落下,其原理是______。(填选项)
A.增大氧气溶解度 B.增大水与空气的接触面积
C.升高水温
②下列大致图像中,不能反映氧气在水中溶解度规律的是___。(填序号)
题型三 溶解度曲线
例4 20 ℃时,将等质量的a、b两种固体分别加入盛有相同质量水的烧杯中,充分搅拌后现象如图甲所示,升温到50 ℃时,现象如图乙所示,a、b两种固体的溶解度曲线如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A.图甲中a、b两溶液中的溶质质量相等
B.图乙中a、b两溶液一定都是不饱和溶液
C.图丙中N表示a物质的溶解度曲线
D.30 ℃时a、b两溶液的溶质质量分数不相等
①曲线上每个点表示某温度下某溶质的溶解度;
②溶解度曲线表示同一物质在不同温度时的不同溶解度数值;
③曲线表示不同物质在同一温度时的溶解度数值;
④曲线表示物质的溶解度受温度变化影响大小的情况;
⑤两条曲线的交点,表示在该温度下两种物质的溶解度相等;
⑥曲线上每个点所配制的溶液是该温度下这种溶质的饱和溶液,曲线下方的点表示对应温度下该溶质的不饱和溶液。
跟踪训练4 氯化钠NaCl、硝酸钾KNO3、氢氧化钙Ca(OH)2三种物质的溶解度曲线如图一与图二所示。请回答:
(1)由图一可知,20 ℃时氯化钠的溶解度为________。
(2)50 ℃时,分别向盛有10 g水的两支试管中,加入等质量的氯化钠、硝酸钾两种固体物质,使其充分溶解,可观察到如图三所示的现象。A试管中溶解的物质是__________。若将温度都降到20 ℃,硝酸钾溶液中溶质的质量分数________(选填“>”
“<”或“=”)氯化钠溶液中溶质的质量分数。
(3)依据图一分析,要从含有少量硝酸钾的氯化钠溶液中,得到较纯净的氯化钠固体,可采用先____________再过滤的物理方法。
(4)如图四所示,20 ℃时,将盛有饱和石灰水的小试管放入盛水的烧杯中,向水中加入某物质后,澄清石灰水浑浊,在水中可能加入______。
A.硝酸铵 B.氢氧化钠 C.氢氧化钙
题型四 溶解度与溶质质量分数
例5 t ℃时,将m克某物质(不带结晶水)完全溶解在水中,制得饱和溶液V毫升,测得该溶液的密度为d克/厘米3,试计算:(均填写表达式)
(1)该饱和溶液的质量为________克;
(2)该饱和溶液的溶质质量分数为__________;
(3)t ℃时,该物质的溶解度为__________克。
跟踪训练5-1 一定温度下,某物质不饱和溶液中溶质的质量分数为a %,饱和溶液中溶质的质量分数为b %,溶解度为c g,则下列由大到小的是( )
A.bac B.cba C.bca D.abc
跟踪训练5-2 硝酸钾在不同温度下的溶解度数据如下表所示,则下列说法正确的是( )
A.0 ℃时,硝酸钾饱和溶液的溶质的质量分数是13.3%
B.20 ℃时,将18 g硝酸钾加入到50 g水中,充分溶解后所得溶液的质量是68 g
C.60 ℃时,将硝酸钾饱和溶液变为不饱和溶液,可采取的方法是增加溶剂水
D.80 ℃时,将269 g硝酸钾饱和溶液降温到60 ℃,析出晶体的质量是159 g
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专题3
溶解度与溶解度的应用
例1 (2021,东营)研究物质的溶解对于生产、生活有着重要意义。下表是碳酸钠的部分溶解度数据。
(1)由表中数据可知,碳酸钠属于__________(选填“易溶”“可溶”“微溶”或“难溶”)物质。
(2)由表中数据可知,碳酸钠的溶解度随温度升高_____________
________________。
易容
先增大后减
小(合理即可)
题型一 溶解度的概念
温度/℃ 20 30 40 50 60 80 100
溶解度/g 21.8 39.7 48.8 47.3 46.4 45.1 44.7
(3)小东同学进行了如图所示的实验,若使烧杯③中的溶液达到饱和,至少需再加入______g碳酸钠;升温至60 ℃时,烧杯④中会出现的现象是______________。
1.8
有晶体析出
固体溶解度的概念是指在一定的温度下,某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。一般用字母s表示,其单位是克(符号为g)。四要素:①一定温度;②100 g溶剂;③达到饱和状态;④溶质质量。在未注明溶剂的情况下,通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。
跟踪训练1-1 有一杯t ℃时的硝酸钾溶液,在该溶液中加入27克硝酸钾晶体,充分搅拌后有11克没有溶解;若将原溶液加热蒸发掉40克水再冷却至原温度,溶液恰好达到饱和,则t ℃时硝酸钾的溶解度为( )
A.50克
B.28克
C.36克
D.40克
D
跟踪训练1-2 概念图能清晰地反映概念之间的联系,如图所示部分溶液中概念的相互联系,请回答:
(1)图中“?”是指________;
(2)20 ℃时,将5克食盐固体放入盛有20克蒸馏水的烧杯中,充分搅拌后,所得溶液的质量为______克。(20 ℃时,食盐的溶解度是36克)
溶剂
25
跟踪训练1-3 已知20 ℃时氯化钠的溶解度为36 g。
(1)20 ℃时饱和氯化钠溶液中,溶质、溶剂、溶液的质量比为______________;
(2)将20 ℃时34 g氯化钠饱和溶液蒸干,得到_____g固体氯化钠。
9∶25∶34
9
例2 下表是硝酸钾、氯化钠在不同温度下的溶解度。
题型二 溶解度的影响因素
温度(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
硝酸钾 13.3 20.9 32 45.8 64 85.5 110 138 169 202 246
氯化钠 35.7 35.8 36 36.3 36.6 37 37.3 37.8 38.4 39 39.8
(1)以上两种物质溶解度的变化受温度影响较小的是________。
(2)30 ℃时,硝酸钾的溶解度是________g。
(3)硝酸钾溶液中含有少量氯化钠时,可通过__________________
______________的方法提纯。
(4)对(3)中析出的晶体和剩余溶液描述正确的是_____(填写编号)。
Ⅰ.剩余溶液一定是硝酸钾饱和溶液
Ⅱ.剩余溶液一定是氯化钠不饱和溶液
Ⅲ.上述方法可以将两者完全分离
Ⅳ.析出的晶体中只含有硝酸钾
NaCl
45.8
降温结晶(或冷却热
饱和溶液)
Ⅰ
(5)在一定温度下,将含69 g硝酸钾、18 g氯化钠的混合物完全溶解在50 g水中。改变温度使硝酸钾析出,氯化钠不析出,则温度t(℃)的范围是__________________(若硝酸钾和氯化钠溶解度互不影响)。
20 ℃≤t<70 ℃
固体物质溶解度的影响因素:①溶质种类,②溶剂种类,③温度:
a.绝大部分物质的溶解度随温度的升高而升高;如硝酸钾、硝酸铵;
b.少部分物质的溶解度随温度的变化不大;如氯化钠(食盐);
c.极少部分物质的溶解度随温度的升高而降低;如氢氧化钙(熟石灰)。
跟踪训练2-1 50 ℃的饱和石灰水400克平均分成两份,将一份降温至20 ℃;另一份加入生石灰0.5克,温度仍保持50 ℃。在这两种情况下,下列说法正确的是( )
A.溶质质量相同
B.都会变浑浊
C.溶质质量分数相同
D.溶质的溶解度相同
C
跟踪训练2-2 氢氧化钙(俗名熟石灰)在不同温度时的溶解度如下表:
根据表中信息,判断下列说法不正确的是( )
A.氢氧化钙在水中的溶解性是微溶
B.20 ℃时,氢氧化钙的溶解度为0.16 g
C.40 ℃时,降低氢氧化钙饱和溶液温度会析出溶质
D.60 ℃时,向50 g水中加入0.05 g氢氧化钙充分搅拌,固体完全溶解
C
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 0.18 0.16 0.14 0.11 0.09
跟踪训练2-3 如表是氯化钠(NaCl)和硝酸钾(KNO3)在不同温度时的溶解度,回答问题。
(1)两种物质中,溶解度受温度影响变化较大的是__________。
硝酸钾
温度/℃ 20 30 40 50 60
溶解度/g NaCl 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3
KNO3 31.6 45.8 63.9 85.5 110
(2)60 ℃时,按图示操作:
A中溶液是__________(选填“饱和”或“不饱和”)溶液,C中溶液的总质量是__________克。
(3)50 ℃时,将氯化钠饱和溶液100克,加热蒸发10克水后,再恢复到50 ℃,剩余氯化钠溶液的溶质质量分数是__________。
不饱和
131.6
27%
例3 气体的溶解度(S)是指在一定温度和压强下,某气体在1体积水里达到饱和状态时所溶解的体积。下表所列为A、B两种气体溶解于水中的相关数据:
则在气压为202 kPa、温度为30 ℃时,A、B两种气体的溶解度大小关系是( )
A.SA>SB B.SA=SB
C.SA<SB D.无法比较
A
溶质 温度 溶剂 气压 最多可溶解气体
气体A 30 ℃ 1 L水 101 kPa 0.035 L
气体B 30 ℃ 1 L水 303 kPa 0.035 L
气体物质溶解度的影响因素:
①溶质种类
②溶剂种类
③温度:气体的溶解度随温度的升高而降低
④压强:气体的溶解度随压强的增大而增大
跟踪训练3 根据溶解度有关知识回答下列问题。
(1)如表是硝酸钾在水中的溶解度:
①60 ℃时,30 g硝酸钾饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为__________。
②现有20 ℃时接近饱和的硝酸钾溶液,要使它变成饱和溶液,可采用的方法是__________________________________(写出一种即可)。
11∶10
加入硝酸钾;降低温度;蒸发水分
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 13.3 31.6 63.9 110 169 246
(2)水中的溶氧量大小对水生生物至关重要。
①夏季为鱼池水补氧,常用水泵将池水喷到空气中落下,其原理是______。(填选项)
A.增大氧气溶解度
B.增大水与空气的接触面积
C.升高水温
B
②下列大致图像中,不能反映氧气在水中溶解度规律的是___。(填序号)
B
例4 20 ℃时,将等质量的a、b两种固体分别加入盛有相同质量水的烧杯中,充分搅拌后现象如图甲所示,升温到50 ℃时,现象如图乙所示,a、b两种固体的溶解度曲线如图丙所示。下列说法中正确的是( )
B
题型三 溶解度曲线
A.图甲中a、b两溶液中的溶质质
量相等
B.图乙中a、b两溶液一定都是不
饱和溶液
C.图丙中N表示a物质的溶解度曲线
D.30 ℃时a、b两溶液的溶质质量分数不相等
①曲线上每个点表示某温度下某溶质的溶解度;
②溶解度曲线表示同一物质在不同温度时的不同溶解度数值;
③曲线表示不同物质在同一温度时的溶解度数值;
④曲线表示物质的溶解度受温度变化影响大小的情况;
⑤两条曲线的交点,表示在该温度下两种物质的溶解度相等;
⑥曲线上每个点所配制的溶液是该温度下这种溶质的饱和溶液,曲线下方的点表示对应温度下该溶质的不饱和溶液。
跟踪训练4 氯化钠NaCl、硝酸钾KNO3、氢氧化钙Ca(OH)2三种物质的溶解度曲线如图一与图二所示。请回答:
(1)由图一可知,20 ℃时氯化钠的溶解度为________。
(2)50 ℃时,分别向盛有10 g水的两支试管中,加入等质量的氯化钠、硝酸钾两种固体物质,使其充分溶解,可观察到如图三所示的现象。A试管中溶解的物质是__________。若将温度都降到20 ℃,硝酸钾溶液中溶质的质量分数________(选填“>”
“<”或“=”)氯化钠溶液中溶质的质量分数。
(3)依据图一分析,要从含有少量硝酸钾的氯化钠溶液中,得到较纯净的氯化钠固体,可采用先____________再过滤的物理方法。
36 g
氯化钠
<
蒸发结晶
(4)如图四所示,20 ℃时,将盛有饱和石灰水的小试管放入盛水的烧杯中,向水中加入某物质后,澄清石灰水浑浊,在水中可能加入______。
A.硝酸铵 B.氢氧化钠 C.氢氧化钙
B
例5 t ℃时,将m克某物质(不带结晶水)完全溶解在水中,制得饱和溶液V毫升,测得该溶液的密度为d克/厘米3,试计算:(均填写表达式)
(1)该饱和溶液的质量为________克;
(2)该饱和溶液的溶质质量分数为__________;
(3)t ℃时,该物质的溶解度为__________克。
Vd
题型四 溶解度与溶质质量分数
有关溶解度的几个公式:
跟踪训练5-1 一定温度下,某物质不饱和溶液中溶质的质量分数为a %,饱和溶液中溶质的质量分数为b %,溶解度为c g,则下列由大到小的是( )
A.bac
B.cba
C.bca
D.abc
B
跟踪训练5-2 硝酸钾在不同温度下的溶解度数据如下表所示,则下列说法正确的是( )
A.0 ℃时,硝酸钾饱和溶液的溶质的质量分数是13.3%
B.20 ℃时,将18 g硝酸钾加入到50 g水中,充分溶解后所得溶液的质量是68 g
C
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 13.3 31.6 63.9 110 169
C.60 ℃时,将硝酸钾饱和溶液变为不饱和溶液,可采取的方法是增加溶剂水
D.80 ℃时,将269 g硝酸钾饱和溶液降温到60 ℃,析出晶体的质量是159 g