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专题10 溶液相关问题
【课程标准】
1、水的组成和主要性质
①知道水电解后的产物,描述水的组成
②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)
③知道水是良好的溶剂,并能列举其他常见的溶剂
2、溶液、悬浊液和乳浊液
①说出溶液的组成; ②说明溶液的特点; ③区别溶液、悬浊液和乳浊液
3、饱和溶液与不饱和溶液、溶解度
①区别饱和溶液与不饱和溶液; ②列举影响物质溶解性的一些因素
③说出物质的溶解度的含义(不要求溶解度的计算)
4、溶质的质量分数
①说明溶液中溶质质量分数的意义
②应用“溶质的质量分数==溶质质量/溶液质量”进行简单计算
③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
5、水污染
①关注水体污染及防治; ②列举吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净化水的常用方法
③树立水是生命之源的观点; ④树立节约用水的意识,增强防止水污染的责任感
【学业要求】
①知道水电解后的产物,描述水的组成; ②区别溶液、悬浊液和乳浊液
③区别饱和溶液与不饱和溶液; ④说出物质的溶解度的含义(不要求溶解度的计算)
⑤应用“溶质的质量分数==溶质质量/溶液质量”进行简单计算
⑥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
⑦列举吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净化水的常用方法
【命题重点】知道水电解后的产物,水的组成和主要性质;说出溶液的组成,特点,区别溶液、悬浊液和乳浊液;应用“溶质质量分数==溶质质量/溶液质量”进行简单计算,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。题型较分散:选择、填空、实验、计算都会出现。
【方法要点】根据溶解度先判断能否完全溶解,判断是否饱和再求浓度。
考点1:水的循环
考点解读:分布在地球各处的水通过蒸发、水汽输送、降水、下渗、沿地表或地下流动而紧密地联系在一起,进行着持续不断的循环。水循环的内因:物质的三态变化,水循环的外因:太阳辐射和地心引力。
例1:(2024·婺城模拟)人类的生产和生活都离不开水,地球上的水通过水循环不断地被利用。下列描述正确的是( )
A.水循环的环节只有蒸发、凝结和降水
B.海洋水可以通过水循环转化为湖泊水
C.地表径流水量一定与植物蒸腾量相等
D.人类直接利用最多的水资源是海洋水
【答案】B
【解析】1、水循环的主要环节:主要有蒸发(包括植物蒸腾)、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流;
2、水循环的意义:使地球上的水、大气、岩石和生物发生密切的联系;使海洋源源不断地向陆地供应淡水,使水资源得到再生;
3、目前,人类利用的淡水资源主要是河流水、淡水湖泊水、浅层地下水,仅占地球上淡水总量的0.3%。
【解答】A:水循环的环节只有蒸发、凝结和降水,错误,水循环的环节有:蒸发(包括植物蒸腾)、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流等,A错误;
B:海洋水可以通过水循环转化为湖泊水,海洋与陆地间的循环为陆地供应淡水,B正确;
C:地表径流水量一定与植物蒸腾量相等,错误,地表径流水量要大于植物蒸腾量,地表径流除了提供给植物的,还有直接蒸发的和最后流入海洋的,C错误;
D:人类直接利用最多的水资源是海洋水,错误,人类直接利用的是淡水资源,D错误。
故选B
考点2:水资源的分布
考点解读:从全球范围看,赤道附近地区和沿海地区,水资源往往比较丰富。内陆和沙漠地区,水资源则比较贫乏。我国是一个缺水较为严重的国家。我国江河年平均径流总量约2.7×1012米3,居世界第六位。但由于我国人口众多,人均拥有的水资源只有2200米3,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。我国的水资源在地区分布上很不均匀,南多,北少,城市缺水严重。我国的水资源在时间分布上也很不均衡,突出表现在夏季丰富、冬季欠缺,江河径流量的年际变化很大,尤其在北方更加明显。
例2:如图表示地球上水体的分布情况,其中甲部分表示的是( )
A.海洋水 B.陆地水 C.大气水 D.冰川水
【答案】A
【解析】根据地球上水体分布解答。
【解答】地球上的水分布于海洋、江河、冰川、大气、地下。地球上约96.5%的水存在于海洋中,湖泊咸水占0.94%,淡水占全球总水量的2.53%。淡水中68.7%为冰川及永久雪盖,30.01%为地下水,1.29%分布于江河湖泊和大气中。 图中甲表示海洋水。
考点3:水的组成
考点解读:在水电解器的玻璃管里注满水,接通直流电,观察现象。两个电极上出现了气泡,两支玻璃管内液面都下降。气体的比较与检验:
电极 气体的量 检验方法及现象 结论
正极 气体体积是负极的一半 气体能使带火星的木条复燃 正极产生的气体是氧气
负极 气体体积是正极的2倍 气体能在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰 负极产生的气体是氢气
例3:如图是利用注射器进行电解水的创新实验,其中电极插入注射器筒内。下列说法中不正确的是( )
A.在水中加入少量氢氧化钠,作用是增强水的导电性
B.反应一段时间后,氢氧化钠溶液的质量分数减小
C.实验成功时,左边注射器收集到的气体体积约是右边的2倍
D.两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致
【答案】B
【解析】根据对水的电解实验的认识判断即可。
【解答】A.水是绝缘体,本身不导电,导电的是其中的正负离子,且离子浓度越大,导电能力越强,故A正确不合题意;
B.溶质氢氧化钠的质量保持不变,而反应一段时间后水的质量减小,根据“溶质质量分数=”可知,氢氧化钠的溶质质量分数增大,故B错误符合题意;
C.左边的注射器与电源负极相连,生成氢气;右边的注射器与电源正极相连,生成氧气,则左边气体是右边气体的2倍,故C正确不合题意;
D.只有两个注射器内原始液面和电极长度相同,才能正确的反应生成气体的数量多少,故D正确不合题意。故选B。
考点4:溶液、悬浊液、乳浊液
考点解读:溶液、悬浊液、乳浊液的比较
溶液 悬浊液 乳浊液
形成过程 固、液、气溶解在液体里 固体小颗粒悬浮在液体里 小液滴分散在液体里
稳定性 稳定 不稳定 不稳定
长期放置 均一、稳定 分层 分层
举例 糖水、汽水、饮料等 泥水、血液等 牛奶、肥皂水
例4:(2023·湖州)许多物质都能溶解在溶剂里形成溶液,溶液在日常生活和生产中的应用广泛。下列说法错误的是( )
A.溶液由溶质和溶剂组成,水是一种较好的溶剂
B.海水晒盐的过程可以实现溶剂和溶质的分离
C.两种不同溶液混合后,有可能形成悬浊液
D.凡是均一、稳定、透明的液体都是溶液
【答案】D
【解析】A、根据溶液的组成分析;
B、根据蒸发结晶可分离溶质和溶剂分析;
C、根据溶液混合可能发生化学变化分析;
D、根据溶液是均一稳定的混合物分析。
【解答】A. 溶液由溶质和溶剂组成,水是一种较好的溶剂,不符合题意;
B. 海水晒盐的过程水分蒸发,氯化钠析出,可以实现溶剂和溶质的分离 ,不符合题意;
C. 两种不同溶液混合后,有可能发生化学反应生成沉淀而形成悬浊液 ,不符合题意;
D.均一、稳定、透明的液体不一定是溶液,也可能是水等纯净物,符合题意;
考点5:物质溶解以后的温度变化情况
考点解读:有的物质溶解时,会放出热量,使溶液温度升高。例如:氢氧化钠等。有的物质溶解时,会吸收热量,使溶液温度下降。例如:硝酸铵等。有的物质溶解时,温度没有明显变化。例如:氯化钠等。
例5:(2023八上·嘉兴期末)向图甲装有水的小试管中加入一定量的氢氧化钠固体,出现如图乙现象,则此时瓶内气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压,说明氢氧化钠溶于水 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】大于;放热
【解析】封闭气体的质量和体积不变时,温度越高,则气压越大,据此分析解答。
【解答】向图甲装有水的小试管中加入一定量的氢氧化钠固体,则U形管内液面左低右高,说明瓶子内气压增大,即此时瓶内气压大于外界大气压,说明氢氧化钠溶于水放热。
考点6:饱和溶液和不饱和溶液
考点解读:饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液。不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。注意:①两个前提条件:一定温度和一定量的溶剂,否则饱和或不饱和溶液就没有确定的意义。②饱和溶液是对一定的溶质而言的。如某温度下的蔗糖饱和溶液是对蔗糖饱和的,不能再溶解蔗糖,若加入其他溶质(如食盐),仍可溶解。饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液。
例6:(2024九下·绍兴模拟)“天气瓶”是一个瓶内晶体可随天气变化而发生变化的装饰品,密封瓶内液体的主要成分有:①硝酸钾、氯化铵和水的混合溶液;②溶质质量分数为24%的樟脑的酒精溶液.下列描述正确的是( )
A.溶质质量分数为24%是指每溶液中,溶质是
B.当天气瓶中是澄清透明时,瓶内一定是不饱和溶液
C.当天气瓶中出现大量晶体时,瓶内物质的溶解度变大
D.当天气瓶中出现大量晶体时,瓶内溶质质量分数变小
【答案】A,D
【解析】根据题意,“天气瓶”是一个瓶内晶体可随天气变化而发生变化的装饰品,结合题意、溶质质量分数的含义等,进行分析判断。
【解答】A、溶质质量分数的含义是指100份质量的某溶液中含多少份质量的该溶质,所以溶质质量分数为24%是指每溶液中,溶质是24g,此选项正确;
B、 当天气瓶中是澄清透明时,瓶内可能是不饱和溶液,也可能恰好是饱和溶液,此选项错误;
C、当天气瓶中出现大量晶体时,是瓶内物质的溶解度变小,此选项错误;
D、 当天气瓶中出现大量晶体时,是瓶内物质的溶解度变小,溶质的质量减少,所以瓶内溶质质量分数变小,此选项正确。
故答案为:AD。
考点7:溶解度以及溶解度与温度的关系
考点解读:溶解度:在一定的温度下,某物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。大多数物质的溶解度随着温度的升高而增大。①影响很大,如硝酸钾,表现为溶解度曲线陡;②影响不大,如氯化钠(食盐),表现为溶解度曲线平缓。极少数物质的溶解度随着温度的升高而减小,如氢氧化钙。物质的溶解性等级可分为:易溶(溶解度>10g) 、可溶(溶解度1~10g)、微溶(溶解度0.01~1g)、难溶(溶解度<0.01g)。
例7:(2022·杭州模拟)下表是在不同温度时硝酸钾的溶解度,下列说法正确的是( )
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/克 13.3 31.6 63.9 110 169 246
A.KNO3的溶解度受温度影响明显,其随温度的升高而增大
B.20℃时,200克水中,KNO3的溶解度是63.2克
C.40℃时,100克KNO3饱和溶液中含有溶质 63.9克
D.100℃时水中溶解的硝酸钾一定比80℃时水中溶解的硝酸钾多
【答案】A
【解析】A、根据硝酸钾溶解度随温度升高而增大分析;
B、根据溶解度对应溶剂质量为100克分析;
C、根据溶解度对应溶液质量为100+溶解度分析;
D、根据溶质多少与溶剂质量有关分析。
【解答】A、由所给数据可知,KNO3的溶解度受温度影响明显,其随温度的升高而增大 ,符合题意;
B、溶解度是一定温度下100克水中达到饱和状态时溶解的溶质质量,不符合题意;
C、40℃时硝酸钾溶解度为63.9克,则163.9克KNO3饱和溶液中含有溶质 63.9克 ,不符合题意;
D、因没有指明溶剂质量的多少,所以无法确定100℃时水中溶解的硝酸钾与80℃时水中溶解的硝酸钾多少 ,不符合题意;故选A。
考点8:配制一定溶质质量分数的溶液步骤
考点解读:用食盐和水配制10%的食盐水50 g(即固体物质与水配成溶液)
所需仪器:托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、药匙、滴管等。
步骤:(1)计算:配制此溶液需要氯化钠5g,水45mL。
(2)称量和量取:用托盘天平称取所需的氯化钠,放入烧杯中。注意氯化钠放在天平左盘,砝码放在天平右盘。用50 mL的量筒量取所需的水,当倒入的水接近45 mL时,改用滴管加水。
(3)溶解:将用量筒量取的水,倒入盛有氯化钠的烧杯里,用玻璃棒搅拌。待氯化钠完全溶解时,10%的氯化钠溶液就配制好了。
例8:(2023·浦江模拟)下图是配制50克质量分数为10%的氯化钠溶液操作过程。请回答:
(1)实验所需氯化钠的质量为 克;
(2)称量时,若天平指针偏右,则下一步的操作是 。
【答案】(1)5 (2)继续加食盐(氯化钠)直到天平平衡
【解析】(1)根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数分析;
(2)根据天平称量药品时指针偏右说明药品不足分析。
【解答】(1)配制50克质量分数为10%的氯化钠溶液 ,需氯化钠质量为50g×10%=5g;
(2)称量时,若天平指针偏右,说明药品不足,则下一步的操作是继续加食盐(氯化钠)直到天平平衡 ;
考点9:关于溶液稀释的计算
考点解读:溶液的稀释计算的原则:溶液在稀释前后溶质的质量不变。有两种情况:①加水法进行稀释;②加入低浓度的同种溶质的溶液。注意:溶液总质量可以相加,但是溶液的总体积不能直接相加。
例9:(2023·浦江模拟)氢氧化钠是生产生活的重要原料,也是实验室里常见的化学药品。小敏在室温(20℃)将氢氧化钠固体溶解于水中。根据如表实验数据,回答下列问题:
序号 水的质量(克) 加入氢氧化钠的质量(克) 溶液的质量(克)
1 10 9 19
2 10 10 20
3 10 11 20.9
4 10 12 m
(1)m= 。
(2)在这4次实验中,得到的氢氧化钠溶液属于饱和溶液的是 (填写序号)
(3)将第2次实验所得溶液稀释为5%的稀溶液,用于制作叶脉书签,还需加水多少克?(请列式计算)
【答案】(1)20.9
(2)3、4
(3)mNaOH= =200g
m水=200g-20g=180g
【解析】(1)根据表格确定20℃时10g水中最多溶解氢氧化钠的质量,进而推算m的数值;
(2)如果溶液中存在未溶的固体,那么溶液肯定饱和;
(3)首先根据“溶液质量=”计算出5%的稀溶液的质量,再减去原来溶液的质量得到加水的质量。
【解答】(1)根据第3组数据可知,10g水中加入11g氢氧化钠时,溶液质量为20.9g,溶质质量为:20.9g-10g=10.9g,小于加入的质量11g,那么此时溶液达到饱和。即使第4次实验时再多加入氢氧化钠固体时也不会再溶解,因此m=20.9g。
(2)根据表格数据可知,实验3和4中存在未溶的固体,因此它们属于饱和溶液。
考点10:溶质质量分数的误差分析
考点解读:①计算时的误差:计算的溶质偏小或计算的溶剂偏大—质量分数偏小,反之偏大。②称量时的误差:溶质本身不纯、溶质本身不干燥—质量分数偏小,物体与砝码位置放反—质量分数偏小,砝码生锈或沾有油污—质量分数偏大。③量量时的误差:俯视—质量分数偏小,仰视—质量分数偏大。④溶解时的误差:溶质未完全溶解—质量分数偏小,溶质撒落—质量分数偏小,烧杯内有少量水分—质量分数偏小。⑤贮存、装瓶时的误差:瓶内有少量水分—质量分数偏小,溶液撒落—质量分数不变。
例10:(2023九下·义乌模拟)小金同学配制质量分数为10%的氯化钠(NaCl)溶液50g。其步骤如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中的实验步骤均操作无误
B.部分氯化钠固体从药匙中撒落,将会影响配制的溶液的溶质质量分数
C.用量筒量取所需45mL的水时,如果仰视刻度线,会导致配制溶液溶质质量分数偏低
D.等氯化钠充分溶解后,如有液体从烧杯中溅出,将会影响配制的溶液的溶质质量分数
【答案】C
【解析】A、根据取用药品是瓶塞倒放分析;
B、根据称量前取用药品洒落不影响溶液中溶质分析;
C、根据量筒仰视刻度线读数液体实际体积偏大分析;
D、根据配制好的溶液洒落不影响溶质质量分数分析。
【解答】A、图中实验取用药品步骤中瓶塞正放桌面上存在错误,不符合题意;
B、部分氯化钠固体从药匙中撒落,因是称量前药品,不会影响配制的溶液的溶质质量分数 ,不符合题意;
C、用量筒量取所需的45mL的水时,如果仰视刻度线,会使水的实际体积偏大,导致配制的溶液溶质质量分数偏低 ,符合题意;
D、溶液具有均一性,等氯化钠充分溶解后,如有液体从烧杯中溅出,不会影响配制的溶液的溶质质量分数 ,不符合题意;
考点11:关于溶液浓缩的计算
考点解读:溶液的浓缩计算有三种方法:①补充溶质使溶液浓缩;②蒸发溶剂使溶液浓缩,蒸发溶剂时,溶液质量减少,溶质质量不变;③加入高浓度的同种溶质的溶液进行浓缩,计算方法同一浓一稀两种溶液的稀释。解题关键是:找清浓缩前后溶液、溶质、溶剂的变化,在根据溶质质量分数的计算公式计算。意:溶液总质量可以相加,但是溶液的总体积不能直接相加。
例11:(2022·南湖模拟)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,溶质和溶质质量分数都不变
C.由图丙到图丁,溶质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】饱和溶液为: 在一定温度下,一定量的溶剂中不能再溶解某种溶质的溶液。
【解答】A.乙溶液恰好是氯化钠饱和溶液,所以由图甲到图乙溶剂质量减少,溶质质量不变,A错误;
B.由图乙到图丙,有固体析出,所以溶质质量变小,恒温过程中,氯化钠的溶解度不变,图乙和图丙都是饱和溶液,同一温度下饱和溶液的溶质质量分数相等,B错误;
C.由图丙到图丁,溶液均为饱和状态,同一温度下饱和溶液的溶质质量分数相等,C错误;
D.由图甲到图丁,温度不变,氯化钠的溶解度不变,D正确。
考点12:物质分离的方法——结晶
考点解读:结晶:从饱和溶液中析出固态溶质的过程叫结晶,获得晶体的两种方法:①蒸发溶剂:一般用于溶解度受温度影响不大的物质,如氯化钠。②冷却热饱和溶液:适用于溶解度受温度影响大的物质,如硝酸钾。过滤:过滤可以将不溶性的物质从溶液中分离出来,过滤的注意事项:一贴二低三靠。一贴:滤纸紧贴漏斗内壁,中间不留气泡;二低:滤纸边缘低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘;三靠:烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃棒末端轻轻斜靠三层滤纸处,漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。玻璃棒在整个过滤操作中的作用:引流。过滤结果:滤纸上留有固体,下面烧杯中的为溶液。
例12:(2023·湖州)实验室处理含铜废液的过程中,部分流程如下图:
(1)操作A的名称是 。
(2)沉淀物中一定含有 。
【答案】(1)过滤(2)铁和铜
【解析】(1)根据过滤原理分析;(2)根据铁与硫酸铜反应生成铜及铁的用量分析。
【解答】(1)操作A分离出溶液和沉淀物,为过滤操作。
(2)硫酸铜、硫酸酸中加过量铁,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铁过量,所以过滤后得到沉淀物为铁和铜。
一、选择题
1.(2023·湖州)透水砖是一种绿色环保建材,透水性好。如图所示,用透水砖替代传统的混凝土路面砖,有效减少了地面积水。从水循环的过程分析,道路铺设透水砖主要有利于( )
A.水汽输送 B.降水 C.下渗 D.地表径流
【答案】C
【解析】水循环”是指地球上各种形态的水,在太阳辐射、地球引力等的作用下,通过水的蒸发、水汽输送、凝结降落、下渗和径流等环节,不断发生的周而复始的运动过程(水相不断转变的过程)。例如地面的水分被太阳蒸发成为空气中的水蒸气。而水在地球的状态包括固态、液态和气态。而地球中的水多数存在于大气层、地面、地底、湖泊、河流及海洋中。水会通过一些物理作用,例如:蒸发、降水、渗透、表面的流动和地底流动等,由一个地方移动到另一个地方。如水由河川流动至海洋。
【解答】 从水循环的过程分析,道路铺设透水砖主要有利于下渗;
2.(2023·湖州)通过下列实验操作不能达到相应目的的是( )
A.配制蔗糖溶液 B.获取纯净水 C.获取氯化钠晶体 D.配制10%食盐水
【答案】B
【解析】该题主要考查学生对常见实验操作的掌握情况。
【解答】A.蔗糖可溶于水,因此在蔗糖中加水溶解后可以获得蔗糖溶液;故A正确;
B.泥浆水经过过滤后只能过滤掉不溶性杂质,还有多种可溶性杂质,因此无法获得纯净水;故B错误;
C.如图所示是蒸发结晶的过程,通过对食盐水蒸发结晶可以获得氯化钠晶体;故C正确;
D.50毫升水的质量为50g,加入到50g20%的食盐水后溶液的总质量为100g,而溶质质量为50g×20%=10g,则稀释后的氯化钠溶液质量分数为:10g÷100g=10%;故D正确;
3.(2024九下·上城模拟)现需配制100g5%的硝酸钾溶液,作为无土栽培的营养液。下列步骤正确的是( )
A.计算:称量硝酸钾5g、量取水100mL
B.称量:托盘天平左盘放砝码,右盘放硝酸钾
C.溶解:用玻璃棒搅拌可增大硝酸钾的溶解度
D.装瓶:有溶液洒出对溶质质量分数没有影响
【答案】D
【解析】A.溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,溶剂质量=溶液质量-溶质质量;
B.根据托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则;
C.溶解度是在一定温度下,某固体溶质在100g溶剂里达到饱和状态所溶解的溶质质量。
D.根据溶液具有均一性分析判断。
【解答】 A.配制100g5%的硝酸钾溶液,需要硝酸钾的质量=100g×5%=5g,所需水的质量=100g-5g=95g(合95mL),故A错误;
B.托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,托盘天平左盘放硝酸钾,右盘放砝码,故B错误;
C.搅拌不能改变一定温度下某固体溶质在100g溶剂里达到饱和状态所溶解的质量,不能增大固体溶质的溶解度,故C错误;
D.溶液具有均一性,有溶液洒出对溶质质量分数没有影响,故D正确。故选D。
4.(2023·湖州)某兴趣小组分别用加溶质和恒温蒸发溶剂的方法,将一定质量的硝酸钾不饱和溶液转化为饱和溶液。实验过程中,硝酸钾溶解度的变化情况分别是( )
A.变大 不变 B.变大 变小
C.不变 变大 D.不变 不变
【答案】D
【解析】根据固体溶解度的影响因素判断。
【解答】固体溶解度的大小只与溶液的温度高低有关,如果溶液温度不变,那么硝酸钾的溶解度保持不变,故D正确,而A、B、C错误。
5.(2023·台州)为拓展能量来源,我国推广种植一种“生物柴油”树——麻疯树,其果实内含有果仁油。果仁油常用有机溶剂通过浸取法提取,主要过程如图。下列有关说法错误的是( )
A.粉碎果仁能加快果仁油的溶解速度
B.加热溶解时温度升高果仁油溶解度变大
C.过滤利用了果仁油与滤渣的溶解性不同
D.蒸发过程中果仁油的溶质质量分数变小
【答案】D
【解析】溶质的质量分数=溶质的质量/溶液的质量;
【解答】A. 粉碎果仁能加快果仁油的溶解速度,A正确;
B. 加热溶解时温度升高果仁油溶解度变大,B正确;
C. 过滤利用了果仁油与滤渣的溶解性不同 ,C正确;
D. 蒸发过程中,溶剂减少,果仁油的溶质质量分数变大,D错误;
6.(2023·台州)20℃时,在盛有50克水的烧杯中加入20克硝酸钾,充分搅拌后如图甲;加入20克水,充分搅拌后如图乙。再加入10克水如图丙。下列说法正确的是( )
A.甲中溶液是不饱和溶液
B.乙中溶液一定是饱和溶液
C.丙中溶液的溶质质量分数为20%
D.乙→丙过程中,溶液的溶质质量分数变大
【答案】C
【解析】不饱和溶液变为饱和溶液可通过蒸发溶剂,增加溶质,降低温度等措施。
【解答】A.甲中有固体未被溶解,故其属于饱和溶液;
B.乙溶液中未出现固体,故无法判断其是否为饱和溶液;
C.
D.加水会使其质量分数变小。
7.(2023·台州)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
【解析】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.
二、填空
8.(2023·金华)20℃时,取一定量CuSO4固体溶解在水中,按如图所示进行操作。回答下列问题:
(1)甲、乙、丙三种溶液,一定属于饱和溶液的是 ;
(2)甲、乙、丙三种溶液的溶质质量分数从大到小依次为 。
【答案】(1)甲(2)丙>乙>甲(或丙乙甲)
【解析】(1)根据有固体剩余的溶液一定是饱和溶液,蒸发溶剂后无晶体析出,说明蒸发前是不饱和溶液,无固体剩余的可能饱和可能不饱和分析;
(2)根据溶质质量分数=溶质质量/溶液质量分析。
【解答】(1)甲中固体未完全溶解,一定是饱和溶液,加热到 50℃时固体全部溶解,且蒸发2克水无晶体析出,则乙为不饱和溶液,丙可能饱和可能不饱和;
(2) 甲中溶质最少,乙和丙中溶质质量相等,但丙中溶剂最少,故三种溶液的溶质质量分数从大到小依次为丙>乙>甲。
9.(2024·浙江)海水中含有氯化钠、氯化镁等可溶性物质和少量细小泥沙颗粒。海水晒盐是获取食盐的途径之一,某同学模拟海水晒盐的部分实验流程如图所示。
(1)按照物质的组成分类,海水属于 。
(2)滤液中氯化镁质量分数 (填“大于”“等于”或“小于”)其在海水中的质量分数。
(3)粗盐还需进一步提纯,将下列操作合理排序 (填序号)。
①溶解 ②蒸发结晶 ③过滤
【答案】(1)混合物(2)大于(3)①③②
【解析】 (1)根据混合物是由多种物质组成的来分析解答;
(2)根据海水蒸发过程中溶剂水的质量减小来分析解答;
(3)根据粗盐提纯的步骤来分析解答。
【解答】 (1)海水中含有氯化钠、氯化镁等可溶性物质和少量细小泥沙颗粒,则海水属于混合物;
(2)海水蒸发过程中溶剂水的质量减小,而溶质的质量不变,则滤液中氯化镁的质量分数大于其在海水中的质量分数;
(3)粗盐提纯时,应先将粗盐溶于水,再过滤除去不溶性杂质,最后蒸发结晶得到氯化钠,则下列操作合理排序①③②。
10.(2023·湖州)在配制硝酸钾(KNO3)营养液时,小敏操作过程如图,请回答下列问题:
硝酸钾在不同温度时的溶解度
温度/℃ 20 30 40 50
溶解度/克 31.6 45.8 63.9 85.5
(1)硝酸钾能为农作物的生长提供养料,属于 (选填”钾”、“氨”或”复合”)肥。
(2)上述溶液中属于饱和溶液的是 (填序号)。
(3)现要配制20%的硝酸钾营养液,需向烧杯③溶液中加水 克。
【答案】(1)复合
(2)②
(3)60(答案不确定)
【解析】(1)根据硝酸钾中含有钾和氮两种植物所需营养元素分析;
(2)根据所给溶解度确定各溶液是否饱和分析;
(3)根据溶液稀释前后溶质质量不变分析。
【解答】(1) 硝酸钾能为农作物的生长提供钾元素和氮元素,属于复合肥;
(2)20 ℃ 时硝酸钾溶解度为31.6克,50 ℃ 时为85.5克, ②为20 ℃时100克水中加入40克硝酸钾形成的溶液,固体不能全部溶解,为饱和溶液,③为50 ℃时100克水溶解40克硝酸钾,为不饱和溶液;
(3)40克硝酸钾配制20%的硝酸钾营养液质量为40g20%=200g,需向烧杯③溶液中加水200g-140g=60g 。
11.(2023·台州)某学习小组开展了“制作棒棒糖”的项目化学习,过程如下:
(1)“快速晾干筷子,析出少量晶体”是通过 的方法结晶的。 (2)制作棒棒糖时,小明将蔗糖加入热水中,用筷子稍作搅拌,观察到杯底还留有蔗糖固体,接着就进行过滤等后续操作,5天后却没有制得棒棒糖,杯中也没有晶体析出。棒棒糖制作失败的原因:最初配制的蔗糖溶液是 溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。(3)该小组同学改进实验后,成功制得棒棒糖。当时室温下,蔗糖的溶解度为200克,则杯中剩余蔗糖溶液的溶质质量分数为 (精确到0.1%)。
【答案】(1)蒸发溶剂和冷却热饱和溶液(或蒸发溶剂或冷却热饱和溶液)
(2)不饱和(3)66.7% 或0.667
【解析】(1)根据蒸发溶剂和降温结晶的原理分析;
(2)根据饱和蔗糖溶液降温会析出晶体分析;
(3)根据饱和溶液溶质质量分数=溶解度/100+溶解度分析。
【解答】(1)快速晾干筷子,析出少量晶体是通过蒸发溶剂和冷却热饱和溶液的方法结晶的;
(2)溶液为热蔗糖溶液,进行过滤等后结操作,5天后没有晶体析出,说明最初配制的蔗糖溶液为不饱和溶液;
(3)制得棒棒糖后的溶液仍为饱和溶液,溶质质量分数为=66.7%;
三、解答
12.科学史上有许多科学家对水的组成进行过研究。
材料1:亚里士多德的“四元素说”认为:水是一种元素。
材料2:卡文迪许发现,将氢气与氧气的混合气点火后,有水生成;还定量研究发现: 2体积氢气和1体积氧气恰好生成1体积的水蒸气。
材料3:拉瓦锡重复卡文迪许实验也得到水,并证实水是氢气与氧气反应后的唯一产物。
他还对水进行分解实验,制得并命名了氢气,并定量称量水和氢气质量。
材料4:尼科尔森和卡里斯尔做了水的电解实验并检验了产物。
根据上述材料和已学知识,回答下列问题:
(1)基于卡文迪许和拉瓦锡的实验分析,你得出的结论是___________。
(2)拉瓦锡的水分解实验对后续研究有什么启示?___________。
(3)检验氢气的操作方法及现象是___________
(4)为了使人们确信水由什么组成,有利证据是___________。
A.氢气和氧气混合点燃后生成水
B.水通电后生成氢气和氧气
C.水变成水蒸气
【答案】水是由氢元素和氧元素组成(水不是一种元素) 为电解水提供思路(为定量研究水的组成提供方向) 点燃气体,看到淡蓝色火焰 A B
【解析】(1)基于卡文迪许和拉瓦锡的实验分析,得出的结论是水是由氢元素与氧元素组成的或者水不是一种元素。
(2)拉瓦锡重复卡文迪许实验,将氢气与氧气的混合气点火后,有水生成。并证实水是氢气与氧气反应后的唯一产物,为电解水提供思路。
(3)氢气是可燃性气体,点燃时会出现淡蓝色火焰。
(4)氢气和氧气混合点燃后生成水、水通电后生成氢气和氧气可以为水是氢元素和氧元素组成提供证据,但是水变成水蒸气是水的状态发生改变,与水的组成性质无关。
13.(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 。
【答案】(1)大 (2)10g (3)111g
【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。
【解答】(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。
14.(2023·台州)每年10月到次年3月是诺如病毒感染性腹泻高发时期。
(1)做好个人卫生是预防诺如病毒感染的关键,尤其是保持手的卫生。从预防传染病的措施分析,勤洗手属于 。
(2)为补充患者体内糖分和维持水盐平衡,需输人葡精糖氧化钠注射液,葡萄糖(C6H12O6)是人体所需能量的主要来源,葡萄糖分子中C、H、O三种原子个数之比是 。
(3)某患者一次性输人葡萄糖氯化钠注射液1袋,标签部分信息如图。通过输液补充的氯化钠质量是多少克? (注射液密度约为1克/厘米3)
【答案】(1)切断传播途径(2)1:2:1
(3)解:注射液的质量为:m =ρV=1g/cm3×500cm3=500g
氧化钠质量为;500g×0.9%=4.5g
答:通过输液补充的氯化钠质量为4.5g。
【解析】本题考查的知识点为传染病的预防,化学式的相关计算,以及溶质质量分数公式的变换。
(3)溶质质量=溶质质量分数×溶液质量,故应先求出溶液质量,再求出溶质质量。
【解答】(1)预防传染病三途径为:控制传染源,切断传播途径,保护易感人群;由题意可知,保持手的卫生属于切断传播途径;
(2) C、H、O三种原子个数之比是 6:12:6=1:2:1;
15.(2021·台州)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 。
【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
【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。
【解答】 (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;
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专题10 溶液相关问题
【课程标准】
1、水的组成和主要性质
①知道水电解后的产物,描述水的组成
②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)
③知道水是良好的溶剂,并能列举其他常见的溶剂
2、溶液、悬浊液和乳浊液
①说出溶液的组成; ②说明溶液的特点; ③区别溶液、悬浊液和乳浊液
3、饱和溶液与不饱和溶液、溶解度
①区别饱和溶液与不饱和溶液; ②列举影响物质溶解性的一些因素
③说出物质的溶解度的含义(不要求溶解度的计算)
4、溶质的质量分数
①说明溶液中溶质质量分数的意义
②应用“溶质的质量分数==溶质质量/溶液质量”进行简单计算
③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
5、水污染
①关注水体污染及防治; ②列举吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净化水的常用方法
③树立水是生命之源的观点; ④树立节约用水的意识,增强防止水污染的责任感
【学业要求】
①知道水电解后的产物,描述水的组成; ②区别溶液、悬浊液和乳浊液
③区别饱和溶液与不饱和溶液; ④说出物质的溶解度的含义(不要求溶解度的计算)
⑤应用“溶质的质量分数==溶质质量/溶液质量”进行简单计算
⑥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
⑦列举吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净化水的常用方法
【命题重点】知道水电解后的产物,水的组成和主要性质;说出溶液的组成,特点,区别溶液、悬浊液和乳浊液;应用“溶质质量分数==溶质质量/溶液质量”进行简单计算,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。题型较分散:选择、填空、实验、计算都会出现。
【方法要点】根据溶解度先判断能否完全溶解,判断是否饱和再求浓度。
考点1:水的循环
考点解读:分布在地球各处的水通过蒸发、水汽输送、降水、下渗、沿地表或地下流动而紧密地联系在一起,进行着持续不断的循环。水循环的内因:物质的三态变化,水循环的外因:太阳辐射和地心引力。
例1:(2024·婺城模拟)人类的生产和生活都离不开水,地球上的水通过水循环不断地被利用。下列描述正确的是( )
A.水循环的环节只有蒸发、凝结和降水
B.海洋水可以通过水循环转化为湖泊水
C.地表径流水量一定与植物蒸腾量相等
D.人类直接利用最多的水资源是海洋水
考点2:水资源的分布
考点解读:从全球范围看,赤道附近地区和沿海地区,水资源往往比较丰富。内陆和沙漠地区,水资源则比较贫乏。我国是一个缺水较为严重的国家。我国江河年平均径流总量约2.7×1012米3,居世界第六位。但由于我国人口众多,人均拥有的水资源只有2200米3,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。我国的水资源在地区分布上很不均匀,南多,北少,城市缺水严重。我国的水资源在时间分布上也很不均衡,突出表现在夏季丰富、冬季欠缺,江河径流量的年际变化很大,尤其在北方更加明显。
例2:如图表示地球上水体的分布情况,其中甲部分表示的是( )
A.海洋水 B.陆地水 C.大气水 D.冰川水
考点3:水的组成
考点解读:在水电解器的玻璃管里注满水,接通直流电,观察现象。两个电极上出现了气泡,两支玻璃管内液面都下降。气体的比较与检验:
电极 气体的量 检验方法及现象 结论
正极 气体体积是负极的一半 气体能使带火星的木条复燃 正极产生的气体是氧气
负极 气体体积是正极的2倍 气体能在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰 负极产生的气体是氢气
例3:如图是利用注射器进行电解水的创新实验,其中电极插入注射器筒内。下列说法中不正确的是( )
A.在水中加入少量氢氧化钠,作用是增强水的导电性
B.反应一段时间后,氢氧化钠溶液的质量分数减小
C.实验成功时,左边注射器收集到的气体体积约是右边的2倍
D.两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致
考点4:溶液、悬浊液、乳浊液
考点解读:溶液、悬浊液、乳浊液的比较
溶液 悬浊液 乳浊液
形成过程 固、液、气溶解在液体里 固体小颗粒悬浮在液体里 小液滴分散在液体里
稳定性 稳定 不稳定 不稳定
长期放置 均一、稳定 分层 分层
举例 糖水、汽水、饮料等 泥水、血液等 牛奶、肥皂水
例4:(2023·湖州)许多物质都能溶解在溶剂里形成溶液,溶液在日常生活和生产中的应用广泛。下列说法错误的是( )
A.溶液由溶质和溶剂组成,水是一种较好的溶剂
B.海水晒盐的过程可以实现溶剂和溶质的分离
C.两种不同溶液混合后,有可能形成悬浊液
D.凡是均一、稳定、透明的液体都是溶液
考点5:物质溶解以后的温度变化情况
考点解读:有的物质溶解时,会放出热量,使溶液温度升高。例如:氢氧化钠等。有的物质溶解时,会吸收热量,使溶液温度下降。例如:硝酸铵等。有的物质溶解时,温度没有明显变化。例如:氯化钠等。
例5:(2023八上·嘉兴期末)向图甲装有水的小试管中加入一定量的氢氧化钠固体,出现如图乙现象,则此时瓶内气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压,说明氢氧化钠溶于水 (选填“吸热”或“放热”)。
考点6:饱和溶液和不饱和溶液
考点解读:饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液。不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。注意:①两个前提条件:一定温度和一定量的溶剂,否则饱和或不饱和溶液就没有确定的意义。②饱和溶液是对一定的溶质而言的。如某温度下的蔗糖饱和溶液是对蔗糖饱和的,不能再溶解蔗糖,若加入其他溶质(如食盐),仍可溶解。饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液。
例6:(2024九下·绍兴模拟)“天气瓶”是一个瓶内晶体可随天气变化而发生变化的装饰品,密封瓶内液体的主要成分有:①硝酸钾、氯化铵和水的混合溶液;②溶质质量分数为24%的樟脑的酒精溶液.下列描述正确的是( )
A.溶质质量分数为24%是指每溶液中,溶质是
B.当天气瓶中是澄清透明时,瓶内一定是不饱和溶液
C.当天气瓶中出现大量晶体时,瓶内物质的溶解度变大
D.当天气瓶中出现大量晶体时,瓶内溶质质量分数变小
考点7:溶解度以及溶解度与温度的关系
考点解读:溶解度:在一定的温度下,某物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。大多数物质的溶解度随着温度的升高而增大。①影响很大,如硝酸钾,表现为溶解度曲线陡;②影响不大,如氯化钠(食盐),表现为溶解度曲线平缓。极少数物质的溶解度随着温度的升高而减小,如氢氧化钙。物质的溶解性等级可分为:易溶(溶解度>10g) 、可溶(溶解度1~10g)、微溶(溶解度0.01~1g)、难溶(溶解度<0.01g)。
例7:(2022·杭州模拟)下表是在不同温度时硝酸钾的溶解度,下列说法正确的是( )
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/克 13.3 31.6 63.9 110 169 246
A.KNO3的溶解度受温度影响明显,其随温度的升高而增大
B.20℃时,200克水中,KNO3的溶解度是63.2克
C.40℃时,100克KNO3饱和溶液中含有溶质 63.9克
D.100℃时水中溶解的硝酸钾一定比80℃时水中溶解的硝酸钾多
考点8:配制一定溶质质量分数的溶液步骤
考点解读:用食盐和水配制10%的食盐水50 g(即固体物质与水配成溶液)
所需仪器:托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、药匙、滴管等。
步骤:(1)计算:配制此溶液需要氯化钠5g,水45mL。
(2)称量和量取:用托盘天平称取所需的氯化钠,放入烧杯中。注意氯化钠放在天平左盘,砝码放在天平右盘。用50 mL的量筒量取所需的水,当倒入的水接近45 mL时,改用滴管加水。
(3)溶解:将用量筒量取的水,倒入盛有氯化钠的烧杯里,用玻璃棒搅拌。待氯化钠完全溶解时,10%的氯化钠溶液就配制好了。
例8:(2023·浦江模拟)下图是配制50克质量分数为10%的氯化钠溶液操作过程。请回答:
(1)实验所需氯化钠的质量为 克;
(2)称量时,若天平指针偏右,则下一步的操作是 。
考点9:关于溶液稀释的计算
考点解读:溶液的稀释计算的原则:溶液在稀释前后溶质的质量不变。有两种情况:①加水法进行稀释;②加入低浓度的同种溶质的溶液。注意:溶液总质量可以相加,但是溶液的总体积不能直接相加。
例9:(2023·浦江模拟)氢氧化钠是生产生活的重要原料,也是实验室里常见的化学药品。小敏在室温(20℃)将氢氧化钠固体溶解于水中。根据如表实验数据,回答下列问题:
序号 水的质量(克) 加入氢氧化钠的质量(克) 溶液的质量(克)
1 10 9 19
2 10 10 20
3 10 11 20.9
4 10 12 m
(1)m= 。
(2)在这4次实验中,得到的氢氧化钠溶液属于饱和溶液的是 (填写序号)
(3)将第2次实验所得溶液稀释为5%的稀溶液,用于制作叶脉书签,还需加水多少克?(请列式计算)
考点10:溶质质量分数的误差分析
考点解读:①计算时的误差:计算的溶质偏小或计算的溶剂偏大—质量分数偏小,反之偏大。②称量时的误差:溶质本身不纯、溶质本身不干燥—质量分数偏小,物体与砝码位置放反—质量分数偏小,砝码生锈或沾有油污—质量分数偏大。③量量时的误差:俯视—质量分数偏小,仰视—质量分数偏大。④溶解时的误差:溶质未完全溶解—质量分数偏小,溶质撒落—质量分数偏小,烧杯内有少量水分—质量分数偏小。⑤贮存、装瓶时的误差:瓶内有少量水分—质量分数偏小,溶液撒落—质量分数不变。
例10:(2023九下·义乌模拟)小金同学配制质量分数为10%的氯化钠(NaCl)溶液50g。其步骤如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中的实验步骤均操作无误
B.部分氯化钠固体从药匙中撒落,将会影响配制的溶液的溶质质量分数
C.用量筒量取所需45mL的水时,如果仰视刻度线,会导致配制溶液溶质质量分数偏低
D.等氯化钠充分溶解后,如有液体从烧杯中溅出,将会影响配制的溶液的溶质质量分数
考点11:关于溶液浓缩的计算
考点解读:溶液的浓缩计算有三种方法:①补充溶质使溶液浓缩;②蒸发溶剂使溶液浓缩,蒸发溶剂时,溶液质量减少,溶质质量不变;③加入高浓度的同种溶质的溶液进行浓缩,计算方法同一浓一稀两种溶液的稀释。解题关键是:找清浓缩前后溶液、溶质、溶剂的变化,在根据溶质质量分数的计算公式计算。意:溶液总质量可以相加,但是溶液的总体积不能直接相加。
例11:(2022·南湖模拟)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,溶质和溶质质量分数都不变
C.由图丙到图丁,溶质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
考点12:物质分离的方法——结晶
考点解读:结晶:从饱和溶液中析出固态溶质的过程叫结晶,获得晶体的两种方法:①蒸发溶剂:一般用于溶解度受温度影响不大的物质,如氯化钠。②冷却热饱和溶液:适用于溶解度受温度影响大的物质,如硝酸钾。过滤:过滤可以将不溶性的物质从溶液中分离出来,过滤的注意事项:一贴二低三靠。一贴:滤纸紧贴漏斗内壁,中间不留气泡;二低:滤纸边缘低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘;三靠:烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃棒末端轻轻斜靠三层滤纸处,漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。玻璃棒在整个过滤操作中的作用:引流。过滤结果:滤纸上留有固体,下面烧杯中的为溶液。
例12:(2023·湖州)实验室处理含铜废液的过程中,部分流程如下图:
(1)操作A的名称是 。
(2)沉淀物中一定含有 。
一、选择题
1.(2023·湖州)透水砖是一种绿色环保建材,透水性好。如图所示,用透水砖替代传统的混凝土路面砖,有效减少了地面积水。从水循环的过程分析,道路铺设透水砖主要有利于( )
A.水汽输送 B.降水 C.下渗 D.地表径流
2.(2023·湖州)通过下列实验操作不能达到相应目的的是( )
A.配制蔗糖溶液 B.获取纯净水 C.获取氯化钠晶体 D.配制10%食盐水
3.(2024九下·上城模拟)现需配制100g5%的硝酸钾溶液,作为无土栽培的营养液。下列步骤正确的是( )
A.计算:称量硝酸钾5g、量取水100mL
B.称量:托盘天平左盘放砝码,右盘放硝酸钾
C.溶解:用玻璃棒搅拌可增大硝酸钾的溶解度
D.装瓶:有溶液洒出对溶质质量分数没有影响
4.(2023·湖州)某兴趣小组分别用加溶质和恒温蒸发溶剂的方法,将一定质量的硝酸钾不饱和溶液转化为饱和溶液。实验过程中,硝酸钾溶解度的变化情况分别是( )
A.变大 不变 B.变大 变小
C.不变 变大 D.不变 不变
5.(2023·台州)为拓展能量来源,我国推广种植一种“生物柴油”树——麻疯树,其果实内含有果仁油。果仁油常用有机溶剂通过浸取法提取,主要过程如图。下列有关说法错误的是( )
A.粉碎果仁能加快果仁油的溶解速度
B.加热溶解时温度升高果仁油溶解度变大
C.过滤利用了果仁油与滤渣的溶解性不同
D.蒸发过程中果仁油的溶质质量分数变小
6.(2023·台州)20℃时,在盛有50克水的烧杯中加入20克硝酸钾,充分搅拌后如图甲;加入20克水,充分搅拌后如图乙。再加入10克水如图丙。下列说法正确的是( )
A.甲中溶液是不饱和溶液
B.乙中溶液一定是饱和溶液
C.丙中溶液的溶质质量分数为20%
D.乙→丙过程中,溶液的溶质质量分数变大
7.(2023·台州)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
二、填空
8.(2023·金华)20℃时,取一定量CuSO4固体溶解在水中,按如图所示进行操作。回答下列问题:
(1)甲、乙、丙三种溶液,一定属于饱和溶液的是 ;
(2)甲、乙、丙三种溶液的溶质质量分数从大到小依次为 。
9.(2024·浙江)海水中含有氯化钠、氯化镁等可溶性物质和少量细小泥沙颗粒。海水晒盐是获取食盐的途径之一,某同学模拟海水晒盐的部分实验流程如图所示。
(1)按照物质的组成分类,海水属于 。
(2)滤液中氯化镁质量分数 (填“大于”“等于”或“小于”)其在海水中的质量分数。
(3)粗盐还需进一步提纯,将下列操作合理排序 (填序号)。
①溶解 ②蒸发结晶 ③过滤
10.(2023·湖州)在配制硝酸钾(KNO3)营养液时,小敏操作过程如图,请回答下列问题:
硝酸钾在不同温度时的溶解度
温度/℃ 20 30 40 50
溶解度/克 31.6 45.8 63.9 85.5
(1)硝酸钾能为农作物的生长提供养料,属于 (选填”钾”、“氨”或”复合”)肥。
(2)上述溶液中属于饱和溶液的是 (填序号)。
(3)现要配制20%的硝酸钾营养液,需向烧杯③溶液中加水 克。
11.(2023·台州)某学习小组开展了“制作棒棒糖”的项目化学习,过程如下:
(1)“快速晾干筷子,析出少量晶体”是通过 的方法结晶的。 (2)制作棒棒糖时,小明将蔗糖加入热水中,用筷子稍作搅拌,观察到杯底还留有蔗糖固体,接着就进行过滤等后续操作,5天后却没有制得棒棒糖,杯中也没有晶体析出。棒棒糖制作失败的原因:最初配制的蔗糖溶液是 溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。(3)该小组同学改进实验后,成功制得棒棒糖。当时室温下,蔗糖的溶解度为200克,则杯中剩余蔗糖溶液的溶质质量分数为 (精确到0.1%)。
三、解答
12.科学史上有许多科学家对水的组成进行过研究。
材料1:亚里士多德的“四元素说”认为:水是一种元素。
材料2:卡文迪许发现,将氢气与氧气的混合气点火后,有水生成;还定量研究发现: 2体积氢气和1体积氧气恰好生成1体积的水蒸气。
材料3:拉瓦锡重复卡文迪许实验也得到水,并证实水是氢气与氧气反应后的唯一产物。
他还对水进行分解实验,制得并命名了氢气,并定量称量水和氢气质量。
材料4:尼科尔森和卡里斯尔做了水的电解实验并检验了产物。
根据上述材料和已学知识,回答下列问题:
(1)基于卡文迪许和拉瓦锡的实验分析,你得出的结论是___________。
(2)拉瓦锡的水分解实验对后续研究有什么启示?___________。
(3)检验氢气的操作方法及现象是___________
(4)为了使人们确信水由什么组成,有利证据是___________。
A.氢气和氧气混合点燃后生成水
B.水通电后生成氢气和氧气
C.水变成水蒸气
13.(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 。
14.(2023·台州)每年10月到次年3月是诺如病毒感染性腹泻高发时期。
(1)做好个人卫生是预防诺如病毒感染的关键,尤其是保持手的卫生。从预防传染病的措施分析,勤洗手属于 。
(2)为补充患者体内糖分和维持水盐平衡,需输人葡精糖氧化钠注射液,葡萄糖(C6H12O6)是人体所需能量的主要来源,葡萄糖分子中C、H、O三种原子个数之比是 。
(3)某患者一次性输人葡萄糖氯化钠注射液1袋,标签部分信息如图。通过输液补充的氯化钠质量是多少克? (注射液密度约为1克/厘米3)
15.(2021·台州)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 。
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