专题七 溶解度和溶质质量分数的计算--【高效二轮复习】2023-2024学年中考科学二轮复习(浙教版)
一、选择题
1.如图为A物质的溶解度曲线。M、N两点分别表示A物质的两种溶液。下列做法能实现M、N间的相互转化的是(A从溶液中析出时不带结晶水)( )
A.从N→M:向N中加入适量固体A
B.从N→M:先将N降温到t1℃,再加入适量固体A
C.从M→N:先将M降温到t1℃,再将其升温
D.从M→N:先将M升温到t3℃,再加入适量的水
2.a、b、c三种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.t1℃时,a、b、c 三种物质的溶解度由大到小的顺序是b>a>c
B.t2℃时,30 g a物质加入50g水中不断搅拌,所得溶液中溶质的质量分数为37.5%
C.t2℃时,将相同质量的a、b、c三种物质的饱和溶液降温到t1℃ ,析出晶体最多的是a物质
D.将t1℃时c的饱和溶液升温到t2℃,变为不饱和溶液
3.甲、乙两种物质的溶解度曲线如下图所示。下列说法正确的是( )
A.阴影部分的任意点表明甲、乙两种溶液都是饱和溶液
B.P点时,甲、乙两种溶液的溶质质量分数相等
C.t ℃时,在100g水中加入60g甲,形成不饱和溶液
D.t ℃时,甲、乙的饱和溶液升温至t ℃,溶液的溶质质量分数甲>乙
4.(2022七下·江北竞赛)如图所示为蒸发氯化钠溶液的过程,其中①→②→③为恒温过程,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,可以作出的正确判断是( )
A.在①→②过程中,氯化钠的质量分数保持不变
B.在②→③过程中,氯化钠的溶解度不断增大
C.在③→④过程中,水的质量分数不断增大
D.在②→④过程中,氯化钠的质量分数先不变后增大
5.(2023八上·义乌期中)为探究硝酸钾(KNO3)的溶解性,进行了如图所示实验(实验过程)结合硝酸钾在不同温度下的溶解度,判断下列说法不正确的是( )
温度/℃ 10 20 30 40 50 60
KNO3溶解度/g 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110.0
A.①③中的溶液均为不饱和溶液
B.②③中溶液的质量:③>②
C.②③④中溶液的溶质质量分数:③>②>④
D.④中析出晶体的质量是0.9g
6.(2016·嘉兴)如表是不同温度时硝酸钾的溶解度,有关说法正确的是( )
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/克 13.3 31.6 63.9 110 169 246
A.20℃时,100克水中溶解的硝酸钾越多溶解度就越大
B.40℃时,100克硝酸钾饱和溶液中含有硝酸钾63.9克
C.100℃的水能溶解的硝酸钾一定比80℃的水能溶解的硝酸钾多
D.0℃的硝酸钾饱和溶液一定比60℃的硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数小
7.(2022八上·温州期中)下表是不同温度时NaCl、KNO3的溶解度.则下列说法正确的是( )
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g NaCl 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4
KNO3 13.3 31.6 63.9 110 169
A.将60℃时KNO3的饱和溶液降温至20℃,溶质、溶剂的质量都会减少
B.将80℃时NaCl、KNO3两种饱和溶液降温至20℃,析出晶体的质量一定是:KNO3>NaCl
C.40℃时,将5gNaCl、5gKNO3分别加入10g水中,所得溶液的溶质质量分数不相等
D.用上表数据绘制成NaCl、KNO3的溶解度曲线,两条曲线交点对应的温度范围是0~20℃
8.(2023·舟山模拟)已知在20℃和60℃时, CaCl2的溶解度分别为74.5g和137g。现配制5%CaCl2溶液如图,下列说法正确的是
A.②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1420g
D.③中溶液的溶质质量大于④中溶液的溶质质量
二、填空题
9.硝酸钾和硝酸钠在不同温度时的溶解度如下表所示:
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
溶解度 /g 硝酸钾 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 246 202 150
硝酸钠 73 80 87 95 103 114 125 136 169 163 170
(1)20℃时,向100g水中加入35g硝酸钾,要使其完全溶解,应 溶液温度。
(2)现有80℃的硝酸钠饱和溶液250g,要使其析出晶体70g,应降温至 ℃。
(3)硝酸钾和硝酸钠在t℃时的溶解度均为W,分析上表可推知,W的数值所在的最小范围是 ;将溶剂质量相同的硝酸钾和硝酸钠的饱和溶液从t ℃降温至t ℃,前者析出的晶体比后者多,则t 、t 的取值范围正确的是 (填字母)。
A.仅B.仅
10.(2023八上·鹿城期末)向50mL水(密度为1g/mL)中溶解一定量固体的操作如下,请你根据如图实验现象和溶解度曲线回答。
①A、B、C中一定是饱和溶液的是 ,一定是不饱和溶液的是 ;(填字母)
②当x= g时,B中恰好没有固体剩余;
③硝酸钾从溶液中析出晶体常用 方法.
11.(2023·江山模拟)甲、乙两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线如图1所示。
(1)t1℃时,将等质量的甲、乙两种物质分别加入盛有100g水的A、B两只烧杯中,充分搅拌后现象如图2所示,烧杯A中溶解的溶质是 (填“甲”或“乙”)。
(2)将t3℃时甲的饱和溶液150g稀释成质量分数为10%的甲溶液,需加水 mL(水的密度为1g/cm3)。
(3)现有t2℃时的甲的饱和溶液和乙的饱和溶液。下列说法正确的是____(填字母)。
A.两溶液中溶质的质量均为30g
B.分别升温至t3℃,所得溶液中溶质的质量分数一定相等
C.分别降温到t1℃,析出甲的质量一定大于析出乙的质量
D.保持温度不变,分别加入等质量的水,混匀后所得溶液中溶质的质量分数一定相等
12.(2023七下·宁波期末)小温学习了有关溶液的知识后,进行了如下探究:(已知;氯化钾(KCl)的溶解度随温度升高而增大)
(1)实验一中ABCD四个烧杯中的液体,一定是饱和溶液的是 (填字母)。
(2)实验一中A→D过程中,氯化钾的溶解度 (选填”一直增大”、”不变”、“先增大后不变”)
(3)实验二中①③④三个烧杯溶质质量分数由大到小的顺序是 (用序号表示)。
三、解答题
13.(2024八上·临海期末)盐水选种是一种巧妙的挑选优质种子的方法。长得很饱满的小麦种子,密度超过1.2×103kg/m3;长得很饱满的水稻种子,密度超过1.1×103kg/m3;干瘪的和被虫子蛀坏的种子的密度都比饱满种子的密度都要小得多。下表为食盐溶液其溶质质量分数与密度关系。
溶质质量分数 5% 10% 15% 20% 26%
溶液密度(g/cm3) 1.03 1.07 1.10 1.15 1.20
请回答下列问题:
(1)应选用表中溶质质量分数为 的食盐溶液才能挑选出很饱满的水稻种子。
(2)配制200千克质量分数为20%的食盐溶液需要食盐 千克。
(3)若取上述配制好的质量分数为20%的食盐溶液60千克,能配制质量分数为15%的食
盐溶液多少千克 需加多少体积的水
14.溶解度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
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
(1)由表中数据可知,20℃时,碳酸钠饱和溶液的溶质质量分数是 (精确到1%)。
(2)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 。
(3)20℃时,将装有饱和碳酸钠溶液(底部有碳酸钠粉末)的小试管放入盛水的烧杯中。向烧杯中加入某物质后,试管底部的粉末减少,则加入的物质可能是 (填字母序号),该物质形成的溶液中存在的微粒有 。A.氢氧化钠 B.碳酸钙 C.硝酸铵 D. 氯化钠
15.(2023八上·义乌月考)请根据下图A、B、C三种固体物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)在 ℃时,A、C两种物质的溶解度相等。
(2)若A物质中混有少量B物质,最好采用 的方法提纯。(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)。
(3) 在t2℃时向盛有50gA物质的烧杯中加入50g水,充分溶解后,所得溶液的溶质质量分数。
16.(2023八上·绍兴期中)项目学习小组在食盐溶液的学习中,通过实验测定“析出食盐晶体后所得溶液的溶质质量分数”(饱和溶液的浓度),并制定评价量规如表一,其中两种方案的实验过程记录如下:
(已知烧杯质量为50克,蒸发皿质量为20克,甲烧杯中含有50克蒸馏水与30克食盐。实验时室温为20℃,查阅资料发现此温度下饱和食盐水的浓度为26.5%)
方案Ⅰ:取甲烧杯中部分溶液加入蒸发皿,垫上石棉网,用酒精灯内焰加热蒸发结晶,发现有少量晶体溅出,当即停止加热。相关数据记录在如下流程中。实验共用时18分钟。
方案Ⅱ:用胶头滴管直接往烧杯中逐次加入蒸馏水并充分搅拌,记录相关数据。共用时7分钟。
表一:评价指标 优秀(各5分) 合格(各3分) 待改进(各0分)
指标一、用时合理 实验时间10分钟内 实验时间10-20分钟内 实验时间20分钟以上
指标二、操作规范 操作过程无科学错误 操作中出现1处不规范 操作中出现2处及以上不规范
指标三、结果精确 误差小于真实值5%比例 误差在5%~10%比例之间 误差比例大于真实值10%比例
(1)如图甲烧杯中所得溶液一定是饱和溶液,其依据是: 。
(2)根据方案Ⅱ的数据,计算饱和溶液的浓度。若计算结果与真实值有差异,请写出可能原因之一。
(3)结合评价量规和过程记录,将方案Ⅰ相关指标的评价得分填在答题卷表格中。
17.分析处理图表中的信息是学习化学的一种重要方法.
(1)如表是KNO3、NaCl在不同温度下的溶解度(单位:g/100g水)
温度(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
KNO3 13.3 20.9 32 45.8 64 85.5 110 138 169 202 246
NaCl 35.7 35.8 36 36.3 36.6 37 37.3 37.8 38.4 39 39.8
Ⅰ.20℃时,NaCl的溶解度是 g.
Ⅱ.30℃时,KNO3溶液的最大浓度(溶质质量分数)为 (只列计算式,不需要计算结果).
Ⅲ.KNO3中含少量氯化钠时,提纯硝酸钾的一般方法是 .
Ⅳ.根据表内数据可知,KNO3和NaCl在某一温度时具有相同的溶解度X,则X的取值范围是 .
(2)如图是对20℃一定质量的甲的溶液进行恒温蒸发结晶的实验过程,请回答.
Ⅰ.蒸发前原溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液.n的数值是 .
Ⅱ.依据上述实验,你认为甲的溶解度随温度变化的趋势是 (填字母).
A.随温度升高而增大 B.随温度升高而减小 C.无法判断.
18.(2021八上·杭州期中)分析处理图表中的信息是学习化学的一种重要方法.
(1)如表是硝酸钾、氯化钠在不同温度下的溶解度(单位:g/100g水)
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
Ⅰ.30℃时,硝酸钾溶液的最大浓度(溶质质量分数)为 (只列计算式,不需要计算结果).
Ⅱ.硝酸钾中含少量氯化钠时,提纯硝酸钾的一般方法是 .
Ⅲ.根据表内数据可知,硝酸钾和氯化钠在某一温度时具有相同的溶解度X
g,则X的取值范围是 .
(2)如图是对20℃一定质量的甲的溶液进行恒温蒸发结晶的实验过程,请回答.
Ⅰ. n的数值是 。
Ⅱ.依据上述实验,你认为甲的溶解度随温度变化的趋势是 (填字母)。
A.随温度升高而增大 B.随温度升高而减小 C.无法判断
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】固体溶解度的概念;溶解度的影响因素
【解析】【分析】根据图为A物质的溶解度曲线,M,N两点分别表示A物质的两种溶液,则可知:从M→N:先将M降温再将其升温;从N→M:先向N中加入适量固体A再降温分析。
【解答】根据溶解度曲线图,M是t2℃时的饱和溶液,N 在曲线下面,N是t3℃时的不饱和溶液。
A. 从N→M:先向N中加入适量固体A再降温,故错误;
B. 从N→M:先将N降温t2℃再加入适量固体A可行,能实现M、N间的相互转化,故错误;
C. 从M→N:先将M降温到t1℃,再将加入水,故错误;
D. 从M→N:升温加水再加入适量的水,可以先向右平移,而后向下运动,从M点到N点,故正确;
故答案为:D。
2.【答案】C
【知识点】固体溶解度的概念;溶解度的影响因素
【解析】【分析】根据固体的溶解度曲线,可以查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定形成溶液的质量分数;可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小;可以断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断不饱和溶液和饱和溶液相互转化的方法。
【解答】A. 通过分析溶解度曲线可知,t1℃时,a、b、c三种物质的溶解度由大到小的顺序是b>a=c,故错误;
B. t2℃时,a物质的溶解度是50g,所以30ga物质加入50g水中不断搅拌,只能溶解25g的晶体,所得溶液中溶质的质量分数=×100%=33.3%,故错误;
C. t2℃时,将相同质量的a、b、c三种物质的饱和溶液降温到t1℃,a物质的溶解度受温度变化影响较大,所以析出晶体最多的是a物质,故正确;
D. 将t1℃时c的饱和溶液升温到t2℃,c物质的溶解度减小,仍为饱和溶液,故错误;
故答案为:C。
3.【答案】B
【知识点】溶解度的影响因素
【解析】【分析】溶解度曲线上的点有三个方面的作用:根据已知温度查出有关物质的溶解度;根据物质的溶解度查出对应的温度;比较相同温度下不同物质溶解度的大小或者饱和溶液中溶质的质量分数的大小。
【解答】A. 阴影部分的任意点表明甲溶液是饱和溶液,乙溶液是不饱和溶液,故错误;
B. P点时,甲、乙两种物质的溶解度相等,所以饱和溶液的溶质质量分数相等,故正确;
C. t2℃时,乙物质的溶解度在的溶解度在50g左右,所以在100g水中加入60g甲,形成饱和溶液,故错误;
D. t1℃时,甲物质的溶解度小于乙物质的溶解度,它们饱和溶液的溶质质量分数甲小于乙,甲、乙的饱和溶液升温至t2℃,溶质、溶剂质量不变,所以溶液的溶质质量分数仍然是甲<乙,故错误;
故答案为:B。
4.【答案】D
【知识点】固体溶解度的概念;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据“溶质质量分数=”分析;
(2)根据溶解度的影响因素判断;
(3)根据溶质质量分数的变化分析水的质量分数的变化;
(4)根据溶解度的变化分析溶质质量分数的变化。
【解答】A.在①→②过程中,氯化钠的溶质质量不变,而溶剂的质量减小,根据“溶质质量分数=”可知,氯化钠的溶质质量分数变大,故A错误;
B.在②→③过程中,氯化钠溶液在同一温度下保持饱和状态,因为溶解度不变,所以溶质质量分数不变,故B错误;
C.在③→④过程中,由于有未溶的晶体存在,因此溶液始终饱和。由于溶解度的增大,所以溶质质量分数增大,而水的质量分数减小,故C错误;
D.在②→④过程中,氯化钠的质量分数先不变后增大,故D正确。
故选D。
5.【答案】D
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;固体溶解度的概念;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】A.根据表格确定20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g,据此计算出50g水中最多溶解硝酸钾的质量,然后与10g进行比较即可;同理,判断溶液③是否饱和;
B.溶液质量=溶质质量+溶剂质量;
C.溶质质量分数=;
D.根据表格确定10℃时硝酸钾的溶解度为20.9g,计算出50g水中最多溶解的质量,然后与加入硝酸钾的质量相减即可。【解答】A.20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,则20℃时,50g水中最多能溶解硝酸钾15.8g;因为10g<15.8g,所以①中的溶液为不饱和溶液。60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,则60℃时,50g水中最多能溶解硝酸钾55g;因为20g<55g,所以③中的溶液为不饱和溶液,故A正确不合题意;
B.②中出现晶体,因此为20℃时硝酸钾的饱和溶液,则②中溶质质量为15.8g;③中溶质的质量是20g,则溶质质量③>②。溶剂的质量相等,根据“溶液质量=溶质质量+溶剂质量”可知,②③中溶液的质量:③>②,故B正确不合题意;
C.②③④中溶剂质量相等,溶质质量为③>②>④,根据“溶质质量分数=”可知,②③④中溶液的溶质质量分数:③>②>④,故C正确不合题意;
D.10℃时,硝酸钾的溶解度为20.9g,则10℃时,50g水中最多能溶解硝酸钾10.45g,那么④中析出晶体的质量是:20g-10.45g=9.55g,故D错误符合题意。
故选D。
6.【答案】D
【知识点】固体溶解度的概念;溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】利用溶解度的概念及意义,对表中的数据进行分析.根据硝酸钾在不同温度下的溶解度可知,硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,利用这些信息结合所学的有关知识解决此题.此题是对溶解度及影响因素的考查,解题的关键是对溶解度含义的理解及对影响溶解度大小因素的掌握.
【解答】解:A、20℃时,硝酸钾的溶解度是一定的,是100克水中最多溶解的质量,不是溶解的硝酸钾越多溶解度就越大,故A错误;
B、40℃时,163.9克硝酸钾饱和溶液中含有硝酸钾63.9克.故B错误;
C、100℃的水能溶解的硝酸钾不一定比80℃的水能溶解的硝酸钾多,因为没有说明水的质量,故C错误;
D、0℃的硝酸钾的溶解度比60℃的硝酸钾的溶解度小,因此0℃的硝酸钾饱和溶液一定比60℃的硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数小,故D正确.
故选D.
7.【答案】C
【知识点】固体溶解度的概念;一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】A.根据溶液温度降低时溶剂质量是否改变判断;
B.析出晶体的质量与溶解度的变化和溶液质量有关;
C.根据两种物质的溶解度分别计算出10g水中最多溶解物质的质量,然后进行比较即可;
D.根据表格数据分析二者溶解度可能相等的温度范围。【解答】A.将60℃时的KNO3饱和溶液降温至20℃时,有晶体析出,溶液中溶质的质量减少,溶剂的质量不变,故A错误;
B.析出晶体的质量与溶解度的变化和溶液质量有关,而不知道两种饱和溶液的质量无法比较析出晶体的质量,故B错误;
C.40℃时,NaCl、KNO3的溶解度分别为36.6g和63.9g;将5g NaCl、5g KNO3分别加入10g水中,NaCl不能全部溶解,5gKNO3全部溶解,所得溶液的溶质质量分数不相等,故C正确;
D.分析图表,KNO3和NaCl的溶解度曲线在20℃~40℃温度范围内有相同的时候,所以两种物质的溶解度曲线在此范围内相交,故D错误.
故选C。
8.【答案】C
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)将加入的氯化钙质量与溶解度进行比较,从而确定是否饱和;
(2)根据图片分析溶质质量的变化,从而确定溶质质量分数的变化;
(3)稀释前后,溶质的质量保持不变,据此列出方程计算加水的质量;
(4)根据稀释过程的特点判断。
【解答】A.20℃时氯化钙的溶解度为74.5g,因为80g大于74.5g,所以溶液②为饱和溶液。60℃时氯化钙的溶解度为137g,因为80g<137g,所以溶液③为不饱和溶液,故A错误;
B.②中存在未溶的氯化钙,③中氯化钙完全溶解,则从②到③的过程中溶剂质量不变,而溶质质量增大。根据可知,溶质质量分数增大,故B错误;
C.设需要加水的质量为x,
80g=(80g+100g+x)×5%;
解得:x=1420g,
故C正确;
D.③的溶液质量小于④的溶液质量,故D错误。
故选C。
9.【答案】(1)升高
(2)30
(3)60~70℃;C
【知识点】溶解度的影响因素;结晶的概念与方法
【解析】【分析】(1)根据硝酸钾溶解度随温度升高而增大分析;
(2)根据所给各温度下的溶解度及溶解度对应饱和溶液质量关系分析;
(3)根据表中所给数据确定两物质溶解度相等的温度范围及降温析出晶体质量关系分析。
【解答】(1)硝酸钾溶解度随温度升高而增大, 20℃时,向100g水中加入35g硝酸钾,要使其完全溶解,应升高溶液温度。
(2)80℃的硝酸钠的溶解度为169克, 现有80℃的硝酸钠饱和溶液250g,要使其析出晶体70g,设降低温度对应溶解度为x,则,x=94g,则应降温至30 ℃。
(3) 硝酸钾和硝酸钠在t℃时的溶解度均为W,分析上表可推知,W的数值所在的最小范围是 60~70℃ , 将溶剂质量相同的硝酸钾和硝酸钠的饱和溶液从t ℃降温至t ℃,前者析出的晶体比后者多,由表中数据可知,温度在0℃-100℃内,硝酸钾的溶解度变化趋势都大于硝酸钠,则t 、t 的取值范围 ,C正确。
故答案为:(1)升高;(2)30;(3) 60~70℃ ;C。
10.【答案】B;A;5.8;降温结晶
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液相互转变;溶解度的影响因素;结晶的概念与方法
【解析】【分析】根据已有的知识进行分析,在一定温度下,在一定量的溶剂里不能再溶解某种固体的溶液,叫做这种溶质在这种溶剂里的饱和溶液,还能溶解的叫不饱和溶液,据此解答。
【解答】①据图可以看出,B中有剩余的固体,故B一定是饱和溶液;A中加入5g硝酸钾形成的溶液继续加入硝酸钾还能继续溶解,说明A是不饱和溶液;B升高温度后得到的C溶液可能饱和也可能不饱和;
②在20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g,则20℃时50mL即50g水中最多溶解硝酸钾的质量是,故x=15.8g-10g=5.8g;
③x硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,所以硝酸钾从溶液中析出晶体常用降温结晶或冷却热的饱和溶液方法。
故答案为:①B;A;②5.8g;③降温结晶。
11.【答案】(1)乙
(2)350
(3)B
【知识点】溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】根据t1℃时,乙的溶解度大于甲,t3℃时甲的溶解度为50g,稀释时溶质质量不变,未指明饱和溶液质量,故无法比较析出固体质量的大小,无法计算溶质质量进行分析
【解答】
(1)t1℃时,乙的溶解度大于甲,将等质量的甲、乙两种物质分别加入盛有100g水的A、B两只烧杯中,充分搅拌,乙溶解的更多,A烧杯中完全溶解,B烧杯中有固体未溶解,故烧杯A中溶解的溶质是乙;
(2)t3℃时甲的溶解度为50g,稀释时溶质质量不变,设需加水的质量为x,,x=350g,则需加水的体积为,即350mL;
(3)A.未指明饱和溶液质量,故无法计算溶质质量,故A不正确;
B.由图知,甲、乙的溶解度均随温度的升高而增大,t2℃时,甲、乙的溶解度相等,此时甲的饱和溶液和乙的饱和溶液溶质质量分数相等,升温至t3℃,溶质、溶液质量均不变,故所得溶液中溶质的质量分数一定相等,故B正确;
C.未指明饱和溶液质量,故无法比较析出固体质量的大小,故C不正确;
D.未指明饱和溶液质量,故分别加入等质量的水,混匀后所得溶液中溶质的质量分数不一定相等,故D不正确。
故选B。
故答案为:(1)乙;(2)350;(3)B。
12.【答案】(1)CD
(2)不变
(3)④③①
【知识点】固体溶解度的概念;溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】
(1)根据饱和溶液的特点进行解答;
(2)根据影响溶解度的因素进行解答;
(3)根据饱和溶液与不饱和溶液的溶质质量分数的大小关系进行解答。
【解答】
(1)从图中可以看出,水的质量为100g,加入20g氯化钾后溶液质量为120g,再加入20g氯化钾,溶液质量为140g,说明固体全部溶解,再加入20g氯化钾,则溶液的质量仍为140g,说明在此温度下,100g水最多溶解氯化钾40g,则饱和溶液的质量为140g,所以CD都为饱和溶液;
(2)在实验一中由于温度不变, 则氯化钾的溶解度不变,所以在实验一中,A到D过程中,氯化钾的溶解度不变;
(3)①到②的过程中是恒温蒸发②中没有固体析出,溶液可能饱和也可能不饱和,②到③过程中仍为恒温蒸发,③中有固体析出,则③为饱和溶液,所以③的溶质质量分数大于①的溶质质量分数,③到④是升温蒸发,则温度升高,溶解度增大,④中有固体析出,也为饱和溶液,则④的溶质质量分数大于③的溶质质量分数,故溶质质量分数由大到小的顺序为:④③①。
故答案为:(1)CD;(2)不变;(3)④③①。
13.【答案】(1)15%
(2)40
(3)解:稀释前后溶液中溶质质量不变20%×60kg=15%×m
m=80kg
m水=80kg-60kg=20kg
V水==0.02m3
【知识点】密度公式的应用;溶质的质量分数及相关计算;一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】(1)根据选种的做法来分析;
(2)根据溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数来分析;
(3)根据溶液加水稀释过程中,溶质的质量不变来分析。
【解答】(1)长得很饱满的水稻种子,密度超过1.1×103kg/m3,干瘪的和被虫子蛀坏的种子的密度都比饱满种子的密度都要小得多,所以应该用15%的食盐溶液(密度:1.10g/cm3=1.10×103kg/m3)才能挑选出很饱满的水稻种子;
(2)配制200千克质量分数为16%的食盐溶液需要食盐的质量为:200kg×20%=40kg;
(3)根据稀释过程中溶质的质量不变可以计算出20%的食盐溶液60千克可以配制出15%的食盐溶液的质量,然后可以计算出需要加的水的质量,进一步可以计算出加入水的体积。
14.【答案】(1)18%
(2)1.8;有晶体析出
(3)A;Na 、OH 、H O
【知识点】固体溶解度的概念;溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据饱和溶液中溶质的质量分数=×100%计算。
(2)根据20℃时100g水中最多溶解21.8g碳酸钠分析。
(3)根据20℃时,向装有饱和碳酸钠溶液加入氢氧化钠固体,氢氧化钠固体溶于水放热,使碳酸钠溶液的溶解度增大进行分析。
【解答】(1)根据图表数据可知,20℃时碳酸钠的溶解度为21.8g,则20℃时,碳酸钠饱和溶液的溶质质量分数=×100%≈18%。
(2)20℃时100g水中最多溶解21.8g碳酸钠,此时加入47g碳酸钠,有25.2g固体剩余,升温至40℃时,100g水中最多溶解48.8g碳酸钠,此时固体全部溶解,溶液变为不饱和溶液,若使烧杯③中的溶液达到饱和,至少需再加入碳酸钠的质量=48.8g-47g=1.8g,升温至60℃,100g水中最多溶解46.4g碳酸钠,所以有晶体析出。
(3)20℃时,向装有饱和碳酸钠溶液加入氢氧化钠固体,氢氧化钠固体溶于水放热,使碳酸钠溶液的溶解度增大,未溶的碳酸钠会继续溶解,所以碳酸钠粉末减少,但是碳酸钙难溶于水,硝酸铵溶于水吸热,氯化钠溶于水时,温度几乎不变,所以不能选择。
氢氧化钠溶液中的微粒有Na+、OH-、H2O。
15.【答案】(1)t1
(2)降温结晶
(3)
【知识点】溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)当图像相交时,交点对应的溶解度就是二者相同的溶解度。
(2)当溶解度随温度的升高而迅速增大时,可以使用冷却热饱和溶液的方式结晶;否则,使用蒸发溶剂的方式结晶。
(3)根据图片确定t2℃时A的溶解度,据此计算50g水中最多溶解A的质量,并与加入的质量进行比较,从而确定溶质质量,进而计算出溶质质量分数。
【解答】(1)根据图片可知,A、C的交点对应的温度为t1℃,那么此时二者溶解度相等;
(2)根据图片可知,A的溶解度随温度升高迅速增大,而B的溶解度几乎不受温度的影响,因此若A物质中混有少量B物质,最好采用降温结晶的方法提纯。
(3)根据图片可知,t2℃时A的溶解度为60g,即100g水中最多溶解A的质量为60g,那么50g水中最多溶解A的质量为30g;
因为50g>30g,所以此时溶液饱和,那么溶质质量分数为: 。
16.【答案】(1)杯中有固体剩余
(2)25%;加水的质量过大。
(3)指标一,3分;指标二,0分;指标三,0分。
【知识点】溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)如果溶液中存在未溶的固体,那么溶液肯定饱和;否则,无法判断溶液是否饱和;
(2)根据图片确定方案II中溶质和溶液的质量,然后二者作比计算溶质质量分数;
(3)根据题目描述的条件,结合计算出的溶质质量分数和实验操作规范,对各个指标进行对比打分即可。【解答】(1)根据图片可知,甲烧杯中有固体剩余,所得溶液一定是饱和溶液;
(2)由方案Ⅱ的数据可知,溶液中的食盐质量为30g,而溶液质量为:170g-50g=120g。则此时溶质质量分数:,小于26.5%,可能是因为加水的质量过大;
(3)指标一:实验共用时18分钟,在10-20分钟内,得3分;
指标二:蒸发皿加热不需要垫上石棉网,应用酒精灯外焰加热蒸发结晶,到较多固体出现时停止加热,防止有晶体溅出,共三处错误,得0分;
指标三、溶质的质量分数为,误差大于真实值10%比例,得0分。
17.【答案】(1)36;;降温结晶;6~36.3
(2)不饱和;9;C
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)根据溶解度的含义、饱和溶液时溶质质量分数最大、硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大、KNO3和NaCl在20℃~30℃时具有相同的溶解度进行解答;(2)Ⅰ根据饱和溶液的定义和判断方法进行分析;根据题中的数据进行分析;
Ⅱ根据题中析出晶体是通过蒸发溶剂得到的进行分析.
【解答】解:解:(1)Ⅰ.由图表可知,20℃时,NaCl的溶解度是36g/100g水;故填:36;Ⅱ.30℃时,饱和溶液时溶质质量分数最大,30℃时,硝酸钾的溶解度为45.8g,KNO3溶液的最大浓度(溶质质量分数)为 ;Ⅲ.硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,所以从KNO3溶液中得到KNO3的一般方法是降温结晶(或冷却结晶冷却热饱和溶液);Ⅳ.根据表内数据可知,KNO3和NaCl在20℃~30℃时具有相同的溶解度,所以KNO3和NaCl在某一温度时具有相同的溶解度X,则X的取值范围是36~36.3;(2)Ⅰ蒸发前的烧杯底部没有固体,第一次蒸发10g水,析出1g晶体,第二次蒸发10g水共析出5g晶体,实际第二次蒸发析出4g晶体,所以蒸发前原溶液是不饱和溶液,第三次蒸发10g水析4g晶体,所以共析出5g+4g=9g;
Ⅱ题中析出晶体是通过蒸发溶剂得到的,不能判断出温度对溶解度的影响,故选:C.
故答案为:(1)Ⅰ36;Ⅱ ;Ⅲ降温结晶、Ⅳ36~36.3;(2)Ⅰ、不饱和,9;Ⅱ、C.
18.【答案】(1);冷却热饱和溶液;36~36.3
(2)9;C
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】大部分固体物质的溶解度随温度的升高而增大,个别固体物质的溶解度随温度的升高而减小。气体物质的溶解度随温度的升高而减小;溶液中溶质的质量分数=×100%;溶解度受温度影响变化比较小的固体物质,一般用蒸发溶剂的方法获得晶体。而溶解度受温度影响变化较大的固体物质,一般用冷却热饱和溶液的方法获得晶体;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里的溶解度。
【解答】 (1) Ⅰ30℃时硝酸钾的溶解度为45.8g,100g水中最多溶解45.8g硝酸钾,此时质量分数最大==;Ⅱ硝酸钾溶解度随温度的变化非常的明显,氯化钠溶解度随温度变化不明显,故提纯的一般方法是冷却热饱和溶液;Ⅲ氯化钠溶解度最低为35.7g,故不可能在20℃前,20℃时氯化钠为36g,硝酸钾32g,30℃硝酸钾溶解度在45.8g,氯化钠溶解度为36.3g,30℃后硝酸钾溶解度都大于氯化钠,故在20℃~30℃之间有相同的溶解度,故X取值范围为36g~36.3g;(2)Ⅰ根据图中的分析,蒸发10g水析出1g晶体,溶液达到饱和,再蒸发10g水析出晶体5g,说明10g水最多含有5g晶体,再蒸发10g水析出晶体还是为5g,n=5g;Ⅱ从图中可得甲溶液是恒温蒸发结晶,无温度的变化,无法研究溶解度与温度的关系。
故答案为:(1) ,冷却热饱和溶液,36~36.3; (2) 9,C。
1 / 1专题七 溶解度和溶质质量分数的计算--【高效二轮复习】2023-2024学年中考科学二轮复习(浙教版)
一、选择题
1.如图为A物质的溶解度曲线。M、N两点分别表示A物质的两种溶液。下列做法能实现M、N间的相互转化的是(A从溶液中析出时不带结晶水)( )
A.从N→M:向N中加入适量固体A
B.从N→M:先将N降温到t1℃,再加入适量固体A
C.从M→N:先将M降温到t1℃,再将其升温
D.从M→N:先将M升温到t3℃,再加入适量的水
【答案】D
【知识点】固体溶解度的概念;溶解度的影响因素
【解析】【分析】根据图为A物质的溶解度曲线,M,N两点分别表示A物质的两种溶液,则可知:从M→N:先将M降温再将其升温;从N→M:先向N中加入适量固体A再降温分析。
【解答】根据溶解度曲线图,M是t2℃时的饱和溶液,N 在曲线下面,N是t3℃时的不饱和溶液。
A. 从N→M:先向N中加入适量固体A再降温,故错误;
B. 从N→M:先将N降温t2℃再加入适量固体A可行,能实现M、N间的相互转化,故错误;
C. 从M→N:先将M降温到t1℃,再将加入水,故错误;
D. 从M→N:升温加水再加入适量的水,可以先向右平移,而后向下运动,从M点到N点,故正确;
故答案为:D。
2.a、b、c三种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.t1℃时,a、b、c 三种物质的溶解度由大到小的顺序是b>a>c
B.t2℃时,30 g a物质加入50g水中不断搅拌,所得溶液中溶质的质量分数为37.5%
C.t2℃时,将相同质量的a、b、c三种物质的饱和溶液降温到t1℃ ,析出晶体最多的是a物质
D.将t1℃时c的饱和溶液升温到t2℃,变为不饱和溶液
【答案】C
【知识点】固体溶解度的概念;溶解度的影响因素
【解析】【分析】根据固体的溶解度曲线,可以查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定形成溶液的质量分数;可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小;可以断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断不饱和溶液和饱和溶液相互转化的方法。
【解答】A. 通过分析溶解度曲线可知,t1℃时,a、b、c三种物质的溶解度由大到小的顺序是b>a=c,故错误;
B. t2℃时,a物质的溶解度是50g,所以30ga物质加入50g水中不断搅拌,只能溶解25g的晶体,所得溶液中溶质的质量分数=×100%=33.3%,故错误;
C. t2℃时,将相同质量的a、b、c三种物质的饱和溶液降温到t1℃,a物质的溶解度受温度变化影响较大,所以析出晶体最多的是a物质,故正确;
D. 将t1℃时c的饱和溶液升温到t2℃,c物质的溶解度减小,仍为饱和溶液,故错误;
故答案为:C。
3.甲、乙两种物质的溶解度曲线如下图所示。下列说法正确的是( )
A.阴影部分的任意点表明甲、乙两种溶液都是饱和溶液
B.P点时,甲、乙两种溶液的溶质质量分数相等
C.t ℃时,在100g水中加入60g甲,形成不饱和溶液
D.t ℃时,甲、乙的饱和溶液升温至t ℃,溶液的溶质质量分数甲>乙
【答案】B
【知识点】溶解度的影响因素
【解析】【分析】溶解度曲线上的点有三个方面的作用:根据已知温度查出有关物质的溶解度;根据物质的溶解度查出对应的温度;比较相同温度下不同物质溶解度的大小或者饱和溶液中溶质的质量分数的大小。
【解答】A. 阴影部分的任意点表明甲溶液是饱和溶液,乙溶液是不饱和溶液,故错误;
B. P点时,甲、乙两种物质的溶解度相等,所以饱和溶液的溶质质量分数相等,故正确;
C. t2℃时,乙物质的溶解度在的溶解度在50g左右,所以在100g水中加入60g甲,形成饱和溶液,故错误;
D. t1℃时,甲物质的溶解度小于乙物质的溶解度,它们饱和溶液的溶质质量分数甲小于乙,甲、乙的饱和溶液升温至t2℃,溶质、溶剂质量不变,所以溶液的溶质质量分数仍然是甲<乙,故错误;
故答案为:B。
4.(2022七下·江北竞赛)如图所示为蒸发氯化钠溶液的过程,其中①→②→③为恒温过程,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,可以作出的正确判断是( )
A.在①→②过程中,氯化钠的质量分数保持不变
B.在②→③过程中,氯化钠的溶解度不断增大
C.在③→④过程中,水的质量分数不断增大
D.在②→④过程中,氯化钠的质量分数先不变后增大
【答案】D
【知识点】固体溶解度的概念;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据“溶质质量分数=”分析;
(2)根据溶解度的影响因素判断;
(3)根据溶质质量分数的变化分析水的质量分数的变化;
(4)根据溶解度的变化分析溶质质量分数的变化。
【解答】A.在①→②过程中,氯化钠的溶质质量不变,而溶剂的质量减小,根据“溶质质量分数=”可知,氯化钠的溶质质量分数变大,故A错误;
B.在②→③过程中,氯化钠溶液在同一温度下保持饱和状态,因为溶解度不变,所以溶质质量分数不变,故B错误;
C.在③→④过程中,由于有未溶的晶体存在,因此溶液始终饱和。由于溶解度的增大,所以溶质质量分数增大,而水的质量分数减小,故C错误;
D.在②→④过程中,氯化钠的质量分数先不变后增大,故D正确。
故选D。
5.(2023八上·义乌期中)为探究硝酸钾(KNO3)的溶解性,进行了如图所示实验(实验过程)结合硝酸钾在不同温度下的溶解度,判断下列说法不正确的是( )
温度/℃ 10 20 30 40 50 60
KNO3溶解度/g 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110.0
A.①③中的溶液均为不饱和溶液
B.②③中溶液的质量:③>②
C.②③④中溶液的溶质质量分数:③>②>④
D.④中析出晶体的质量是0.9g
【答案】D
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;固体溶解度的概念;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】A.根据表格确定20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g,据此计算出50g水中最多溶解硝酸钾的质量,然后与10g进行比较即可;同理,判断溶液③是否饱和;
B.溶液质量=溶质质量+溶剂质量;
C.溶质质量分数=;
D.根据表格确定10℃时硝酸钾的溶解度为20.9g,计算出50g水中最多溶解的质量,然后与加入硝酸钾的质量相减即可。【解答】A.20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,则20℃时,50g水中最多能溶解硝酸钾15.8g;因为10g<15.8g,所以①中的溶液为不饱和溶液。60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,则60℃时,50g水中最多能溶解硝酸钾55g;因为20g<55g,所以③中的溶液为不饱和溶液,故A正确不合题意;
B.②中出现晶体,因此为20℃时硝酸钾的饱和溶液,则②中溶质质量为15.8g;③中溶质的质量是20g,则溶质质量③>②。溶剂的质量相等,根据“溶液质量=溶质质量+溶剂质量”可知,②③中溶液的质量:③>②,故B正确不合题意;
C.②③④中溶剂质量相等,溶质质量为③>②>④,根据“溶质质量分数=”可知,②③④中溶液的溶质质量分数:③>②>④,故C正确不合题意;
D.10℃时,硝酸钾的溶解度为20.9g,则10℃时,50g水中最多能溶解硝酸钾10.45g,那么④中析出晶体的质量是:20g-10.45g=9.55g,故D错误符合题意。
故选D。
6.(2016·嘉兴)如表是不同温度时硝酸钾的溶解度,有关说法正确的是( )
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/克 13.3 31.6 63.9 110 169 246
A.20℃时,100克水中溶解的硝酸钾越多溶解度就越大
B.40℃时,100克硝酸钾饱和溶液中含有硝酸钾63.9克
C.100℃的水能溶解的硝酸钾一定比80℃的水能溶解的硝酸钾多
D.0℃的硝酸钾饱和溶液一定比60℃的硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数小
【答案】D
【知识点】固体溶解度的概念;溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】利用溶解度的概念及意义,对表中的数据进行分析.根据硝酸钾在不同温度下的溶解度可知,硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,利用这些信息结合所学的有关知识解决此题.此题是对溶解度及影响因素的考查,解题的关键是对溶解度含义的理解及对影响溶解度大小因素的掌握.
【解答】解:A、20℃时,硝酸钾的溶解度是一定的,是100克水中最多溶解的质量,不是溶解的硝酸钾越多溶解度就越大,故A错误;
B、40℃时,163.9克硝酸钾饱和溶液中含有硝酸钾63.9克.故B错误;
C、100℃的水能溶解的硝酸钾不一定比80℃的水能溶解的硝酸钾多,因为没有说明水的质量,故C错误;
D、0℃的硝酸钾的溶解度比60℃的硝酸钾的溶解度小,因此0℃的硝酸钾饱和溶液一定比60℃的硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数小,故D正确.
故选D.
7.(2022八上·温州期中)下表是不同温度时NaCl、KNO3的溶解度.则下列说法正确的是( )
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g NaCl 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4
KNO3 13.3 31.6 63.9 110 169
A.将60℃时KNO3的饱和溶液降温至20℃,溶质、溶剂的质量都会减少
B.将80℃时NaCl、KNO3两种饱和溶液降温至20℃,析出晶体的质量一定是:KNO3>NaCl
C.40℃时,将5gNaCl、5gKNO3分别加入10g水中,所得溶液的溶质质量分数不相等
D.用上表数据绘制成NaCl、KNO3的溶解度曲线,两条曲线交点对应的温度范围是0~20℃
【答案】C
【知识点】固体溶解度的概念;一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】A.根据溶液温度降低时溶剂质量是否改变判断;
B.析出晶体的质量与溶解度的变化和溶液质量有关;
C.根据两种物质的溶解度分别计算出10g水中最多溶解物质的质量,然后进行比较即可;
D.根据表格数据分析二者溶解度可能相等的温度范围。【解答】A.将60℃时的KNO3饱和溶液降温至20℃时,有晶体析出,溶液中溶质的质量减少,溶剂的质量不变,故A错误;
B.析出晶体的质量与溶解度的变化和溶液质量有关,而不知道两种饱和溶液的质量无法比较析出晶体的质量,故B错误;
C.40℃时,NaCl、KNO3的溶解度分别为36.6g和63.9g;将5g NaCl、5g KNO3分别加入10g水中,NaCl不能全部溶解,5gKNO3全部溶解,所得溶液的溶质质量分数不相等,故C正确;
D.分析图表,KNO3和NaCl的溶解度曲线在20℃~40℃温度范围内有相同的时候,所以两种物质的溶解度曲线在此范围内相交,故D错误.
故选C。
8.(2023·舟山模拟)已知在20℃和60℃时, CaCl2的溶解度分别为74.5g和137g。现配制5%CaCl2溶液如图,下列说法正确的是
A.②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1420g
D.③中溶液的溶质质量大于④中溶液的溶质质量
【答案】C
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)将加入的氯化钙质量与溶解度进行比较,从而确定是否饱和;
(2)根据图片分析溶质质量的变化,从而确定溶质质量分数的变化;
(3)稀释前后,溶质的质量保持不变,据此列出方程计算加水的质量;
(4)根据稀释过程的特点判断。
【解答】A.20℃时氯化钙的溶解度为74.5g,因为80g大于74.5g,所以溶液②为饱和溶液。60℃时氯化钙的溶解度为137g,因为80g<137g,所以溶液③为不饱和溶液,故A错误;
B.②中存在未溶的氯化钙,③中氯化钙完全溶解,则从②到③的过程中溶剂质量不变,而溶质质量增大。根据可知,溶质质量分数增大,故B错误;
C.设需要加水的质量为x,
80g=(80g+100g+x)×5%;
解得:x=1420g,
故C正确;
D.③的溶液质量小于④的溶液质量,故D错误。
故选C。
二、填空题
9.硝酸钾和硝酸钠在不同温度时的溶解度如下表所示:
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
溶解度 /g 硝酸钾 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 246 202 150
硝酸钠 73 80 87 95 103 114 125 136 169 163 170
(1)20℃时,向100g水中加入35g硝酸钾,要使其完全溶解,应 溶液温度。
(2)现有80℃的硝酸钠饱和溶液250g,要使其析出晶体70g,应降温至 ℃。
(3)硝酸钾和硝酸钠在t℃时的溶解度均为W,分析上表可推知,W的数值所在的最小范围是 ;将溶剂质量相同的硝酸钾和硝酸钠的饱和溶液从t ℃降温至t ℃,前者析出的晶体比后者多,则t 、t 的取值范围正确的是 (填字母)。
A.仅B.仅
【答案】(1)升高
(2)30
(3)60~70℃;C
【知识点】溶解度的影响因素;结晶的概念与方法
【解析】【分析】(1)根据硝酸钾溶解度随温度升高而增大分析;
(2)根据所给各温度下的溶解度及溶解度对应饱和溶液质量关系分析;
(3)根据表中所给数据确定两物质溶解度相等的温度范围及降温析出晶体质量关系分析。
【解答】(1)硝酸钾溶解度随温度升高而增大, 20℃时,向100g水中加入35g硝酸钾,要使其完全溶解,应升高溶液温度。
(2)80℃的硝酸钠的溶解度为169克, 现有80℃的硝酸钠饱和溶液250g,要使其析出晶体70g,设降低温度对应溶解度为x,则,x=94g,则应降温至30 ℃。
(3) 硝酸钾和硝酸钠在t℃时的溶解度均为W,分析上表可推知,W的数值所在的最小范围是 60~70℃ , 将溶剂质量相同的硝酸钾和硝酸钠的饱和溶液从t ℃降温至t ℃,前者析出的晶体比后者多,由表中数据可知,温度在0℃-100℃内,硝酸钾的溶解度变化趋势都大于硝酸钠,则t 、t 的取值范围 ,C正确。
故答案为:(1)升高;(2)30;(3) 60~70℃ ;C。
10.(2023八上·鹿城期末)向50mL水(密度为1g/mL)中溶解一定量固体的操作如下,请你根据如图实验现象和溶解度曲线回答。
①A、B、C中一定是饱和溶液的是 ,一定是不饱和溶液的是 ;(填字母)
②当x= g时,B中恰好没有固体剩余;
③硝酸钾从溶液中析出晶体常用 方法.
【答案】B;A;5.8;降温结晶
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液相互转变;溶解度的影响因素;结晶的概念与方法
【解析】【分析】根据已有的知识进行分析,在一定温度下,在一定量的溶剂里不能再溶解某种固体的溶液,叫做这种溶质在这种溶剂里的饱和溶液,还能溶解的叫不饱和溶液,据此解答。
【解答】①据图可以看出,B中有剩余的固体,故B一定是饱和溶液;A中加入5g硝酸钾形成的溶液继续加入硝酸钾还能继续溶解,说明A是不饱和溶液;B升高温度后得到的C溶液可能饱和也可能不饱和;
②在20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6g,则20℃时50mL即50g水中最多溶解硝酸钾的质量是,故x=15.8g-10g=5.8g;
③x硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,所以硝酸钾从溶液中析出晶体常用降温结晶或冷却热的饱和溶液方法。
故答案为:①B;A;②5.8g;③降温结晶。
11.(2023·江山模拟)甲、乙两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线如图1所示。
(1)t1℃时,将等质量的甲、乙两种物质分别加入盛有100g水的A、B两只烧杯中,充分搅拌后现象如图2所示,烧杯A中溶解的溶质是 (填“甲”或“乙”)。
(2)将t3℃时甲的饱和溶液150g稀释成质量分数为10%的甲溶液,需加水 mL(水的密度为1g/cm3)。
(3)现有t2℃时的甲的饱和溶液和乙的饱和溶液。下列说法正确的是____(填字母)。
A.两溶液中溶质的质量均为30g
B.分别升温至t3℃,所得溶液中溶质的质量分数一定相等
C.分别降温到t1℃,析出甲的质量一定大于析出乙的质量
D.保持温度不变,分别加入等质量的水,混匀后所得溶液中溶质的质量分数一定相等
【答案】(1)乙
(2)350
(3)B
【知识点】溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】根据t1℃时,乙的溶解度大于甲,t3℃时甲的溶解度为50g,稀释时溶质质量不变,未指明饱和溶液质量,故无法比较析出固体质量的大小,无法计算溶质质量进行分析
【解答】
(1)t1℃时,乙的溶解度大于甲,将等质量的甲、乙两种物质分别加入盛有100g水的A、B两只烧杯中,充分搅拌,乙溶解的更多,A烧杯中完全溶解,B烧杯中有固体未溶解,故烧杯A中溶解的溶质是乙;
(2)t3℃时甲的溶解度为50g,稀释时溶质质量不变,设需加水的质量为x,,x=350g,则需加水的体积为,即350mL;
(3)A.未指明饱和溶液质量,故无法计算溶质质量,故A不正确;
B.由图知,甲、乙的溶解度均随温度的升高而增大,t2℃时,甲、乙的溶解度相等,此时甲的饱和溶液和乙的饱和溶液溶质质量分数相等,升温至t3℃,溶质、溶液质量均不变,故所得溶液中溶质的质量分数一定相等,故B正确;
C.未指明饱和溶液质量,故无法比较析出固体质量的大小,故C不正确;
D.未指明饱和溶液质量,故分别加入等质量的水,混匀后所得溶液中溶质的质量分数不一定相等,故D不正确。
故选B。
故答案为:(1)乙;(2)350;(3)B。
12.(2023七下·宁波期末)小温学习了有关溶液的知识后,进行了如下探究:(已知;氯化钾(KCl)的溶解度随温度升高而增大)
(1)实验一中ABCD四个烧杯中的液体,一定是饱和溶液的是 (填字母)。
(2)实验一中A→D过程中,氯化钾的溶解度 (选填”一直增大”、”不变”、“先增大后不变”)
(3)实验二中①③④三个烧杯溶质质量分数由大到小的顺序是 (用序号表示)。
【答案】(1)CD
(2)不变
(3)④③①
【知识点】固体溶解度的概念;溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】
(1)根据饱和溶液的特点进行解答;
(2)根据影响溶解度的因素进行解答;
(3)根据饱和溶液与不饱和溶液的溶质质量分数的大小关系进行解答。
【解答】
(1)从图中可以看出,水的质量为100g,加入20g氯化钾后溶液质量为120g,再加入20g氯化钾,溶液质量为140g,说明固体全部溶解,再加入20g氯化钾,则溶液的质量仍为140g,说明在此温度下,100g水最多溶解氯化钾40g,则饱和溶液的质量为140g,所以CD都为饱和溶液;
(2)在实验一中由于温度不变, 则氯化钾的溶解度不变,所以在实验一中,A到D过程中,氯化钾的溶解度不变;
(3)①到②的过程中是恒温蒸发②中没有固体析出,溶液可能饱和也可能不饱和,②到③过程中仍为恒温蒸发,③中有固体析出,则③为饱和溶液,所以③的溶质质量分数大于①的溶质质量分数,③到④是升温蒸发,则温度升高,溶解度增大,④中有固体析出,也为饱和溶液,则④的溶质质量分数大于③的溶质质量分数,故溶质质量分数由大到小的顺序为:④③①。
故答案为:(1)CD;(2)不变;(3)④③①。
三、解答题
13.(2024八上·临海期末)盐水选种是一种巧妙的挑选优质种子的方法。长得很饱满的小麦种子,密度超过1.2×103kg/m3;长得很饱满的水稻种子,密度超过1.1×103kg/m3;干瘪的和被虫子蛀坏的种子的密度都比饱满种子的密度都要小得多。下表为食盐溶液其溶质质量分数与密度关系。
溶质质量分数 5% 10% 15% 20% 26%
溶液密度(g/cm3) 1.03 1.07 1.10 1.15 1.20
请回答下列问题:
(1)应选用表中溶质质量分数为 的食盐溶液才能挑选出很饱满的水稻种子。
(2)配制200千克质量分数为20%的食盐溶液需要食盐 千克。
(3)若取上述配制好的质量分数为20%的食盐溶液60千克,能配制质量分数为15%的食
盐溶液多少千克 需加多少体积的水
【答案】(1)15%
(2)40
(3)解:稀释前后溶液中溶质质量不变20%×60kg=15%×m
m=80kg
m水=80kg-60kg=20kg
V水==0.02m3
【知识点】密度公式的应用;溶质的质量分数及相关计算;一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】(1)根据选种的做法来分析;
(2)根据溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数来分析;
(3)根据溶液加水稀释过程中,溶质的质量不变来分析。
【解答】(1)长得很饱满的水稻种子,密度超过1.1×103kg/m3,干瘪的和被虫子蛀坏的种子的密度都比饱满种子的密度都要小得多,所以应该用15%的食盐溶液(密度:1.10g/cm3=1.10×103kg/m3)才能挑选出很饱满的水稻种子;
(2)配制200千克质量分数为16%的食盐溶液需要食盐的质量为:200kg×20%=40kg;
(3)根据稀释过程中溶质的质量不变可以计算出20%的食盐溶液60千克可以配制出15%的食盐溶液的质量,然后可以计算出需要加的水的质量,进一步可以计算出加入水的体积。
14.溶解度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
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
(1)由表中数据可知,20℃时,碳酸钠饱和溶液的溶质质量分数是 (精确到1%)。
(2)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 。
(3)20℃时,将装有饱和碳酸钠溶液(底部有碳酸钠粉末)的小试管放入盛水的烧杯中。向烧杯中加入某物质后,试管底部的粉末减少,则加入的物质可能是 (填字母序号),该物质形成的溶液中存在的微粒有 。A.氢氧化钠 B.碳酸钙 C.硝酸铵 D. 氯化钠
【答案】(1)18%
(2)1.8;有晶体析出
(3)A;Na 、OH 、H O
【知识点】固体溶解度的概念;溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据饱和溶液中溶质的质量分数=×100%计算。
(2)根据20℃时100g水中最多溶解21.8g碳酸钠分析。
(3)根据20℃时,向装有饱和碳酸钠溶液加入氢氧化钠固体,氢氧化钠固体溶于水放热,使碳酸钠溶液的溶解度增大进行分析。
【解答】(1)根据图表数据可知,20℃时碳酸钠的溶解度为21.8g,则20℃时,碳酸钠饱和溶液的溶质质量分数=×100%≈18%。
(2)20℃时100g水中最多溶解21.8g碳酸钠,此时加入47g碳酸钠,有25.2g固体剩余,升温至40℃时,100g水中最多溶解48.8g碳酸钠,此时固体全部溶解,溶液变为不饱和溶液,若使烧杯③中的溶液达到饱和,至少需再加入碳酸钠的质量=48.8g-47g=1.8g,升温至60℃,100g水中最多溶解46.4g碳酸钠,所以有晶体析出。
(3)20℃时,向装有饱和碳酸钠溶液加入氢氧化钠固体,氢氧化钠固体溶于水放热,使碳酸钠溶液的溶解度增大,未溶的碳酸钠会继续溶解,所以碳酸钠粉末减少,但是碳酸钙难溶于水,硝酸铵溶于水吸热,氯化钠溶于水时,温度几乎不变,所以不能选择。
氢氧化钠溶液中的微粒有Na+、OH-、H2O。
15.(2023八上·义乌月考)请根据下图A、B、C三种固体物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)在 ℃时,A、C两种物质的溶解度相等。
(2)若A物质中混有少量B物质,最好采用 的方法提纯。(填“降温结晶”或“蒸发结晶”)。
(3) 在t2℃时向盛有50gA物质的烧杯中加入50g水,充分溶解后,所得溶液的溶质质量分数。
【答案】(1)t1
(2)降温结晶
(3)
【知识点】溶解度的影响因素;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)当图像相交时,交点对应的溶解度就是二者相同的溶解度。
(2)当溶解度随温度的升高而迅速增大时,可以使用冷却热饱和溶液的方式结晶;否则,使用蒸发溶剂的方式结晶。
(3)根据图片确定t2℃时A的溶解度,据此计算50g水中最多溶解A的质量,并与加入的质量进行比较,从而确定溶质质量,进而计算出溶质质量分数。
【解答】(1)根据图片可知,A、C的交点对应的温度为t1℃,那么此时二者溶解度相等;
(2)根据图片可知,A的溶解度随温度升高迅速增大,而B的溶解度几乎不受温度的影响,因此若A物质中混有少量B物质,最好采用降温结晶的方法提纯。
(3)根据图片可知,t2℃时A的溶解度为60g,即100g水中最多溶解A的质量为60g,那么50g水中最多溶解A的质量为30g;
因为50g>30g,所以此时溶液饱和,那么溶质质量分数为: 。
16.(2023八上·绍兴期中)项目学习小组在食盐溶液的学习中,通过实验测定“析出食盐晶体后所得溶液的溶质质量分数”(饱和溶液的浓度),并制定评价量规如表一,其中两种方案的实验过程记录如下:
(已知烧杯质量为50克,蒸发皿质量为20克,甲烧杯中含有50克蒸馏水与30克食盐。实验时室温为20℃,查阅资料发现此温度下饱和食盐水的浓度为26.5%)
方案Ⅰ:取甲烧杯中部分溶液加入蒸发皿,垫上石棉网,用酒精灯内焰加热蒸发结晶,发现有少量晶体溅出,当即停止加热。相关数据记录在如下流程中。实验共用时18分钟。
方案Ⅱ:用胶头滴管直接往烧杯中逐次加入蒸馏水并充分搅拌,记录相关数据。共用时7分钟。
表一:评价指标 优秀(各5分) 合格(各3分) 待改进(各0分)
指标一、用时合理 实验时间10分钟内 实验时间10-20分钟内 实验时间20分钟以上
指标二、操作规范 操作过程无科学错误 操作中出现1处不规范 操作中出现2处及以上不规范
指标三、结果精确 误差小于真实值5%比例 误差在5%~10%比例之间 误差比例大于真实值10%比例
(1)如图甲烧杯中所得溶液一定是饱和溶液,其依据是: 。
(2)根据方案Ⅱ的数据,计算饱和溶液的浓度。若计算结果与真实值有差异,请写出可能原因之一。
(3)结合评价量规和过程记录,将方案Ⅰ相关指标的评价得分填在答题卷表格中。
【答案】(1)杯中有固体剩余
(2)25%;加水的质量过大。
(3)指标一,3分;指标二,0分;指标三,0分。
【知识点】溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)如果溶液中存在未溶的固体,那么溶液肯定饱和;否则,无法判断溶液是否饱和;
(2)根据图片确定方案II中溶质和溶液的质量,然后二者作比计算溶质质量分数;
(3)根据题目描述的条件,结合计算出的溶质质量分数和实验操作规范,对各个指标进行对比打分即可。【解答】(1)根据图片可知,甲烧杯中有固体剩余,所得溶液一定是饱和溶液;
(2)由方案Ⅱ的数据可知,溶液中的食盐质量为30g,而溶液质量为:170g-50g=120g。则此时溶质质量分数:,小于26.5%,可能是因为加水的质量过大;
(3)指标一:实验共用时18分钟,在10-20分钟内,得3分;
指标二:蒸发皿加热不需要垫上石棉网,应用酒精灯外焰加热蒸发结晶,到较多固体出现时停止加热,防止有晶体溅出,共三处错误,得0分;
指标三、溶质的质量分数为,误差大于真实值10%比例,得0分。
17.分析处理图表中的信息是学习化学的一种重要方法.
(1)如表是KNO3、NaCl在不同温度下的溶解度(单位:g/100g水)
温度(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
KNO3 13.3 20.9 32 45.8 64 85.5 110 138 169 202 246
NaCl 35.7 35.8 36 36.3 36.6 37 37.3 37.8 38.4 39 39.8
Ⅰ.20℃时,NaCl的溶解度是 g.
Ⅱ.30℃时,KNO3溶液的最大浓度(溶质质量分数)为 (只列计算式,不需要计算结果).
Ⅲ.KNO3中含少量氯化钠时,提纯硝酸钾的一般方法是 .
Ⅳ.根据表内数据可知,KNO3和NaCl在某一温度时具有相同的溶解度X,则X的取值范围是 .
(2)如图是对20℃一定质量的甲的溶液进行恒温蒸发结晶的实验过程,请回答.
Ⅰ.蒸发前原溶液是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液.n的数值是 .
Ⅱ.依据上述实验,你认为甲的溶解度随温度变化的趋势是 (填字母).
A.随温度升高而增大 B.随温度升高而减小 C.无法判断.
【答案】(1)36;;降温结晶;6~36.3
(2)不饱和;9;C
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)根据溶解度的含义、饱和溶液时溶质质量分数最大、硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大、KNO3和NaCl在20℃~30℃时具有相同的溶解度进行解答;(2)Ⅰ根据饱和溶液的定义和判断方法进行分析;根据题中的数据进行分析;
Ⅱ根据题中析出晶体是通过蒸发溶剂得到的进行分析.
【解答】解:解:(1)Ⅰ.由图表可知,20℃时,NaCl的溶解度是36g/100g水;故填:36;Ⅱ.30℃时,饱和溶液时溶质质量分数最大,30℃时,硝酸钾的溶解度为45.8g,KNO3溶液的最大浓度(溶质质量分数)为 ;Ⅲ.硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,所以从KNO3溶液中得到KNO3的一般方法是降温结晶(或冷却结晶冷却热饱和溶液);Ⅳ.根据表内数据可知,KNO3和NaCl在20℃~30℃时具有相同的溶解度,所以KNO3和NaCl在某一温度时具有相同的溶解度X,则X的取值范围是36~36.3;(2)Ⅰ蒸发前的烧杯底部没有固体,第一次蒸发10g水,析出1g晶体,第二次蒸发10g水共析出5g晶体,实际第二次蒸发析出4g晶体,所以蒸发前原溶液是不饱和溶液,第三次蒸发10g水析4g晶体,所以共析出5g+4g=9g;
Ⅱ题中析出晶体是通过蒸发溶剂得到的,不能判断出温度对溶解度的影响,故选:C.
故答案为:(1)Ⅰ36;Ⅱ ;Ⅲ降温结晶、Ⅳ36~36.3;(2)Ⅰ、不饱和,9;Ⅱ、C.
18.(2021八上·杭州期中)分析处理图表中的信息是学习化学的一种重要方法.
(1)如表是硝酸钾、氯化钠在不同温度下的溶解度(单位:g/100g水)
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
Ⅰ.30℃时,硝酸钾溶液的最大浓度(溶质质量分数)为 (只列计算式,不需要计算结果).
Ⅱ.硝酸钾中含少量氯化钠时,提纯硝酸钾的一般方法是 .
Ⅲ.根据表内数据可知,硝酸钾和氯化钠在某一温度时具有相同的溶解度X
g,则X的取值范围是 .
(2)如图是对20℃一定质量的甲的溶液进行恒温蒸发结晶的实验过程,请回答.
Ⅰ. n的数值是 。
Ⅱ.依据上述实验,你认为甲的溶解度随温度变化的趋势是 (填字母)。
A.随温度升高而增大 B.随温度升高而减小 C.无法判断
【答案】(1);冷却热饱和溶液;36~36.3
(2)9;C
【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】大部分固体物质的溶解度随温度的升高而增大,个别固体物质的溶解度随温度的升高而减小。气体物质的溶解度随温度的升高而减小;溶液中溶质的质量分数=×100%;溶解度受温度影响变化比较小的固体物质,一般用蒸发溶剂的方法获得晶体。而溶解度受温度影响变化较大的固体物质,一般用冷却热饱和溶液的方法获得晶体;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里的溶解度。
【解答】 (1) Ⅰ30℃时硝酸钾的溶解度为45.8g,100g水中最多溶解45.8g硝酸钾,此时质量分数最大==;Ⅱ硝酸钾溶解度随温度的变化非常的明显,氯化钠溶解度随温度变化不明显,故提纯的一般方法是冷却热饱和溶液;Ⅲ氯化钠溶解度最低为35.7g,故不可能在20℃前,20℃时氯化钠为36g,硝酸钾32g,30℃硝酸钾溶解度在45.8g,氯化钠溶解度为36.3g,30℃后硝酸钾溶解度都大于氯化钠,故在20℃~30℃之间有相同的溶解度,故X取值范围为36g~36.3g;(2)Ⅰ根据图中的分析,蒸发10g水析出1g晶体,溶液达到饱和,再蒸发10g水析出晶体5g,说明10g水最多含有5g晶体,再蒸发10g水析出晶体还是为5g,n=5g;Ⅱ从图中可得甲溶液是恒温蒸发结晶,无温度的变化,无法研究溶解度与温度的关系。
故答案为:(1) ,冷却热饱和溶液,36~36.3; (2) 9,C。
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