2009年中考化学热点专题全掌握：关于溶解度的计算、过滤和结晶

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专题复习一关于溶解度的计算、过滤和结晶
1. 内容：
关于溶解度的计算、过滤和结晶
二. 重点、难点：
1. 通过一些基础练习，加深对溶解度概念的理解。
2. 掌握有关溶解度的基本计算方法。
3. 理解用结晶法分离几种可溶性固态物质的混合物的原理。
三. 知识要点：
1. 关于溶解度的计算的类型
（1）已知一定温度下，饱和溶液中溶质的质量和溶剂的质量。求该温度下的溶解度。
例如：
① 把50克20℃时的硝酸钾饱和溶液蒸干，得到12克硝酸钾。求20℃时硝酸钾的溶解度。
解析：溶液的质量为溶质质量和溶剂质量之和，因此50克硝酸钾饱和溶液中含水的质量是：50克－12克＝38克
设：20℃时100克水里溶解硝酸钾达到饱和状态时所溶解的质量为x
溶质 溶剂 溶液
12g 38g 50g
x 100g
解得x=31.6g.
答：20℃时硝酸钾的溶解度为31.6克
② 把20℃时53.6克氯化钾饱和溶液蒸干，得到13.6克氯化钾。求20℃时，氯化钾的溶解度
设：20℃时氯化钾的溶解度为x
溶质 溶剂 溶液
13.6g 40g 53.6g
x 100g
解得x=34g.
答：20℃时氯化钾的溶解度为34克
③ 20℃时，把4克氯化钠固体放人11克水中，恰好形成饱和溶液。求20℃时，氯化钠的溶解度
设：20℃时氯化钠的溶解度为x
溶质 溶剂 溶液
4g 11g 15g
x 100g
解得x=36.4g.
答：20℃时氯化钠的溶解度为36.4克
（2）已知某温度时物质的溶解度，求此温度下饱和溶液中的溶质或溶剂的质量。
例如：把100克20℃时硝酸钾的饱和溶液蒸干，得到24克硝酸钾。则：
① 若配制350克20℃的硝酸钾的饱和溶液，需硝酸钾和水各多少克
② 若将78克硝酸钾配成20℃时的饱和溶液，需水多少克
解析：设配制350克20℃的硝酸钾的饱和溶液，需硝酸钾和水的质量分别为x和y。将78克硝酸钾配成20℃时的饱和溶液，需水质量为z
溶质 溶剂 溶液
24g 100g
x y 350g
78g z
解得x=84g，y=266g。
解得再z=247g。
总之，关于溶解度计算的关键就是将一定温度下溶液中溶质、溶剂、溶液的质量关系一一对应，列出正确的比例式求算。
2. 过滤：把不溶于液体的固体物质跟液体分离的一种方法。
原理：固体颗粒大，不能通过滤纸，而滤液可以通过滤纸。
仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、带铁圈的铁架台、滤纸。
操作要点：一贴、二低、三靠。
3. 结晶：晶体从溶液中析出的过程。
晶体：具有规则几何外形的固体。
母液：过滤出晶体以后的滤液。
4. 结晶的两种方法：
（1）蒸发溶剂法：适用于缓升型物质（溶解度受温度的影响很小）的提纯。
（2）冷却热饱和溶液法：适用于陡升型物质（溶解度受温度的影响很大）的提纯
下图中分别是硝酸钾、氯化钠的溶解度曲线，由图可看出：对于t1℃时硝酸钾、氯化钠的饱和溶液，当由t1℃降到t2℃时，硝酸钾可析出（）克，而氯化钠析出的量远小于（）克。因此，对于硝酸钾和氯化钠(含少量)的混合物，采用冷却热饱和溶液法就可使硝酸钾析出，而大量的氯化钠依然留在溶液中，从而达到分离的目的。
在实际工业生产中，一般先将制得的不饱和溶液高温蒸发一部分溶剂后，使它变为高温时的饱和溶液，然后冷却使物质分离。还可使用重结晶的方法进行分离，即把过滤出的晶体再溶解，再一次结晶然后过滤，可反复操作提高晶体的纯度。
主要仪器：蒸发结晶：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、带铁圈的铁架台；
冷却结晶：烧杯、过滤所需仪器。
冷却结晶的主要步骤：溶解制成热饱和溶液→降温析晶→过滤→洗涤→烘干
过 滤 结 晶
适用范围 除去液体中固体杂质，或使纯净结晶与母液分离。 分离几种可溶性固体的混合物
依据原理 固体颗粒大，不能通过滤纸或过滤层，而滤液可以通过滤纸或过滤层。 利用固体物质溶解性不同，以及溶解度受温度变化影响不同，使一种物质先结晶而达到分离目的。
主要操作 制过滤器、过滤 蒸发结晶、降温结晶
举例 粗盐提纯 分离NaCl和KNO3形成的混合物
【典型例题】
[例1] 已知氯化铵在30℃时的溶解度为45.8克。30℃时将68.7克氯化铵配制成400克的溶液，通过计算：
（1）溶液是否饱和
（2）若不饱和，为了使其饱和，可用下面的方法：
① 蒸发溶剂法：需蒸发多少克水才能成为饱和溶液
② 加溶质法：需再加入多少克氯化铵，溶液才能成为饱和溶液
解析：
（1）30℃时将68.7克氯化铵配成饱和溶液，需水质量为x。
30℃时，溶质 溶剂 溶液
45.8g 100g 145.8g
68.7g x
解得x=150g，此时饱和溶液的质量＝68.7g+150g=218.7g<400g，是不饱和溶液。
（2）
① 需蒸发水的质量＝400g－218.7g=181.3g。
② 方法一：设使溶液成为饱和溶液需再加入氯化铵的质量为x.
30℃时，溶质 溶剂 溶液
45.8g 100g 145.8g
68.7g+x 400g+x
解得x=83.0g，
方法二：因为蒸发掉181.3g水可成为饱和溶液，也可考虑若向181.3g水中加入氯化铵至饱和，也可使原溶液变成饱和溶液。
30℃时，溶质 溶剂
45.8g 100g
x 181.3g
解得x=83.0g，
[例2] t℃时，NaNO3的溶解度是25g，现向盛有200g 10%NaNO3溶液的烧杯中，加入30g NaNO3固体，则此时烧杯中（ ）
A. 溶液质量是230g B. 溶质质量是50g
C. 溶剂质量是170g D. 溶质质量是45g
解析：t℃时原NaNO3溶液中，
设达到饱和时，需加入NaNO3的质量为x
溶质 溶剂 溶液
25g 100g 125g
20g +x 180g 200g+x
解得x=25g, 此时NaNO3饱和溶液中m（NaNO3）=45g，m（H2O）= 180g，
m（溶液）＝225g
答案：D 。
[例3]将两杯20℃时的食盐饱和溶液，甲为500g，乙为1000g，在温度不变的情况下分别蒸发掉15g水，析出的食盐晶体的质量（ ）
A. 甲=乙 B. 甲<乙 C. 甲>乙 D. 无法判断
解析：20℃时食盐的溶解度是个定值，甲、乙两份饱和溶液的质量虽然不相等，但每15g水中溶有的食盐是相等的。若各蒸发掉15g水，原来溶解在这15g水中的食盐就析出，析出的晶体质量相等，而与原饱和溶液的质量无关。
答案：A。
[例4] 现有500g20℃的A物质溶液，若保持温度不变，蒸发掉20g水后，有5gA 析出，若再蒸发掉20g水后，又有7gA 析出，则在20℃时A物质的溶解度是___________。
解析：20℃时500g A溶液（500－25）g A溶液（饱和）（500－25－27）g A溶液（饱和）
∴20℃时A饱和溶液中：溶质 溶剂
S 100g
7 20g
∴S=35g
答案：35g 。
[例5] t℃,将一定量A（不含结晶水）的不饱和溶液分成三等份，分别加热蒸发水，然后冷却至t℃，已知三份溶液分别蒸发水10g、20g、30g，析出A依次为ag、bg、cg，则a、b、c三者之间的关系是（ ）
A. c=a+b B. c=2b－a C. c=2a+b D. c=2a－b
解析：若原溶液为饱和溶液，则a=b=c，由于原溶液为不饱和溶液，因此在确定三者关系时应作如下理解：
t℃时不饱和溶液饱和溶液1饱和溶液2 饱和溶液3
由以上过程可知：
答案：B。
[例6] 20℃时，将一定质量的NH4NO3完全溶解于100g水中，将所得溶液分成两等份，其中一份蒸发18.75g水，可使溶液饱和，另一份加入36g NH4NO3也达饱和，求（1）20℃时， NH4NO3的溶解度。（2）原溶液中NH4NO3的质量。
解析：依题意，可知将36g NH4NO3溶解于18.75g水中恰好饱和，则溶解度可求。
设20℃时NH4NO3的溶解度为S。原溶液中NH4NO3的质量为x。
20℃时NH4NO3饱和溶液中 溶质 溶剂
S 100g
36g 18.75g
x+36g 50g
x 50g－18.75g
可解得S＝192g，x=60g
[例7] t℃时，向硫酸铜的饱和溶液中加入ag无水硫酸铜，析出bg硫酸铜晶体，则（b－a）g是（ ）
A. 饱和溶液失去溶剂的质量
B. 减少的饱和溶液的质量
C. 析出无水物的质量
D. 饱和溶液失去溶质的质量
解析：无水硫酸铜遇水后会与水反应，生成五水硫酸铜，导致溶液中水减少，因此部分硫酸铜又会结晶。但由于温度不变，剩余溶液还是t℃时硫酸铜的饱和溶液，只是溶质、溶剂的量减少了。
答案：B 。
[例7] 已知硝酸钾在不同温度下的溶解度入下表：
温度/℃ 10 20 60
溶解度/g 21 31.6 110
现有20℃时硝酸钾饱和溶液100g，若将其升温至60℃，还需加入多少克硝酸钾才能饱和？若降温至10℃，可得饱和溶液多少克？
解析：20℃时100g硝酸钾饱和溶液中，m（KNO3）=，
m（H2O）=100g－24g=76g。
设60℃为达饱和还需加入硝酸钾质量为x,降温至10℃，可得饱和溶液质量为y。
，解得x=59.6g；，解得x=91.96g
答案：略 。
【模拟试题】
一. 选择题（每小题有1—2个正确答案，将正确答案填在题后的括号里）
1. 40℃时，25g水中溶解16 g硝酸钾恰好形成饱和溶液。下列说法正确的是（ ）
A. 硝酸钾的溶解度是16 g B. 40℃时硝酸钾的溶解度是16g
C. 硝酸钾的溶解度是64 g D. 40℃时硝酸钾的溶解度是64g
2. 下列接近饱和的溶液升高温度后能达到饱和的是（ ）
A. NaCl溶液 B. KNO3溶液 C. 溶液 D. NH4Cl溶液
3. 要增大硝酸钾的溶解度，可采用的措施是（ ）
A. 增大溶剂量 B. 充分振荡 C. 降低温度 D. 升高温度
4. 在20℃时，食盐的溶解度是36 g，将5g食盐放入10 g水中，在20℃时，所得食盐饱和溶液（ ）
A. 15g B. 14g C. 13.6g D. 12.5g
5. 下列关于溶解度的说法正确的是（ ）
A. 表示在一定温度下，100 g溶剂与某固体物质制成的饱和溶液中，固体物质的质量
B. 表示在指定温度下，某物质在溶剂中所能溶解的最多克数
C. 表示在一定温度下，100 g溶剂与某固体物质制成的溶液中，固体物质的质量
D. 表示某物质在100 g溶剂中所溶解的最多克数
6. 20℃时，25g水中溶解0.1g某物质即达到饱和，该物质的溶解性是（ ）
A. 难溶 B. 易溶 C. 可溶 D. 微溶
7. 下列因素中，对固体物质的溶解度有影响的是（ ）
A. 溶液的质量 B. 溶液的浓度 C. 溶液的温度 D. 溶液体积
8. 25℃时，80g水中最多能溶解8g M晶体，50℃时，100 g水中最多能溶解10g N晶体，则M和N的溶解度相比（ ）
A. M＞N B. M＜N C. M＝N D. 无法比较
9. 某温度下，a g饱和硝酸钾溶液蒸干得bg硝酸钾，此温度下，硝酸钾的溶解度计算式正确的是（ ）
A. ×100 g B. C. ×100g D. ×100（g）
10. t℃时，在m g水中溶解某物质ng，溶液恰好达到饱和，t℃时该物质的溶解度计算式正确的是（ ）
A. B. C. D.
11. 20℃时，100 g A物质的溶液，温度不变，蒸发掉10 g水后有2 g A析出，又蒸发掉10 g水有4 g A析出，则：20℃时A物质的溶解度为（ ）
A. 20g B. 40g C. 30g D. 无法计算
12. t℃时，M物质的溶解度为sg, 则bg M物质在t℃时，可配成的饱和溶液的质量是 （ ）
A. B.（100＋s＋b）g C. D.
13. t℃时，M的饱和溶液m g中含溶质ag，N的饱和溶液m g中含溶质b g，则此温度下M的溶解度与N的溶解度之比是（ ）
A. B. C. D.
14. 在t℃时，向一瓶某溶质的饱和溶液，加入一些该溶质的晶体（设不含结晶水），则（ ）
A. 晶体质量减少 B. 溶质的质量分数增大
C. 晶体质量不变 D. 溶质的溶解度变化
15. 有A、B、C三种物质，20℃时分别溶解在水中制成饱和溶液。已知A物质1g溶解后得到11g饱和溶液；B物质130 g制成1150 g溶液；C物质25 g溶解在350 g水里，三种物质中溶解度由大到小的顺序是（ ）
A. A > B >C B. B>A>C C. B> C > A D. C >B>A
二. 计算题：
16. 已知氯化铵在100℃时的溶解度为75g，现将100℃的氯化铵的饱和溶液50g，经加热蒸发结晶后剩余饱和溶液32.5g（100℃），求蒸发掉多少克水？
17. 在加热情况下，300 g水中溶解了231.9 g氯化铵，如果把这种溶液冷却到10℃，会有多少克氯化铵析出？如果把析出的氯化铵在10℃又配成饱和溶液，需加水多少克？（10℃时氯化铵溶解度为33.3 g）
18. 在20℃时，将氯化钠与一种不溶物组成的固体混合物30 g，投入40 g水中，搅拌、溶解、过滤后，尚余15.6 g固体，将这15.6 g固体再加入40 g水中，搅拌、溶解、过滤，还剩余5 g固体，求原混合物中氯化钠的质量及其20℃时的氯化钠的溶解度。
试题答案
一.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
D C D C A C C D C B B A D C B
16. 10克
17. 132克；396.4 克
18. 25克；36克。提示：依题意知40克水中能溶解氯化钠14.4克，将剩余固体15.6克再用40克水溶解，仍然有5克固体，说明最后5克固体均不溶物。由此推断，氯化钠的质量为25克，然后依据题意进行求解氯化钠的溶解度。
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