一.结晶
1.晶体
晶体的特点:
(1)晶体拥有整齐规则的几何外形。
(2)晶体拥有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变。
2.结晶
(1)定义:溶液中无法再溶解的固体溶质以晶体的形式从溶液中析出的过程。
(2)说明:结晶与溶解是两个相反的过程。
(3)获取方法: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。
人们把海水引入盐田,经过风吹日晒,水逐渐蒸发后,食盐就会结晶析出。
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。
冷却热饱和溶液的过程中,随着温度的降低,固体的溶解度减小,原先溶解在溶液中的溶质在该温度下不能继续溶解,以晶体的形式析出。
【注意】冷却热饱和溶液与蒸发溶剂可综合运用,即先通过加热使溶液浓缩(减少溶剂),再将溶液冷却(降低温度),从而达到结晶的目的。
3.结晶水合物
(1)定义:有些晶体里结合了一定数目的结晶水,称为结晶水合物,如硫酸铜晶体(俗称胆矾、蓝矾)。
(2)风化:相关结晶水合物在常温下和较干燥的空气里失去部分或全部结晶水的现象。
(3)潮解:某些易溶于水的物质吸收空气中的水分,在晶体表面逐渐形成溶液或全部溶解的现象。
4.实验:硫酸铜晶体的制备和生长
(1)实验原理:冷却热饱和溶液。
(2)硫酸铜晶体的俗名:胆矾、蓝矾。硫酸铜晶体的颜色:蓝色。
(3)掌握搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作方法。
(4)影响结晶速率的因素:蒸发有利于晶体的形成;环境温差有利于晶体的形成;附着物的光滑程度,越粗糙越有利于晶体的形成。
(5)影响晶体大小和形状的因素:是否悬吊晶体影响晶体的大小和形状,因为晶体会沿着晶种生长;温度降低的速率影响晶体的大小和形状,速率降低越缓慢越有利于大晶体的生成。
二.物质的分离方法
(1)结晶法:包括蒸发结晶和降温结晶。
(2)沉淀法:利用絮凝剂(明矾、活性炭)吸附水中的悬浮杂质,使其凝聚成较大的固体颗粒而沉到水底的方法。明矾和活性炭是常用的凝聚剂。
(3)过滤法:把不溶于液体的固态物质跟液体分离开的一种方法。
(4)吸附法:利用活性炭的吸附作用,吸附水中溶解的杂质、除去异味。
(5)蒸馏法:利用液体混合物中各成分的沸点不同而进行分离的方法。
6.过滤装置及注意事项
实验活动:如下图所示,先把滤纸折成圆锥形,放入漏斗中,如果滤纸高于漏斗边缘,则把多余的滤纸剪去,使滤纸的边缘比漏斗口稍低。将滤纸放在漏斗中之后,把泥浆水沿玻璃棒倒入漏斗中。滤纸上留下固体颗粒,泥浆水变得澄清。
操作要点:
(1)一贴:滤纸紧贴漏斗内壁。紧贴时用水润湿,使漏斗内壁和滤纸间不留气泡。
(2)二低:a.滤纸边缘低于漏斗边缘,b.漏斗内液面略低于滤纸边缘。(以防滤液从滤纸与器壁间渗出)。
(3)三靠:a.烧杯口紧靠玻璃棒_(防止液滴飞溅);
b.玻璃棒末端轻靠三层滤纸处;
c.漏斗末端紧靠烧杯内壁(起引流作用)。
【注意】①过滤只能除去不溶性杂质,不能除去可溶性杂质,过滤后所得的水不能看作纯水。
②过滤时,玻璃棒的作用是引流。
③滤纸不用水润湿,无法紧贴漏斗壁,会造成滤纸与漏斗壁之间有气泡,从而影响过滤速率。
【拓展】如果用具有吸附作用的固体(如活性炭)过滤液体,可以滤去液体中的不溶性杂质,还可以吸附掉一些溶解的杂质,除去异味。
7蒸馏装置及注意事项
(1)实验活动:将泥浆水过滤后得到的滤液和防爆沸的小石粒一起放进蒸馏瓶内,按下图装置进行蒸馏。在锥形瓶内得到澄清的液体,烧瓶里留下了固体颗粒。
(2蒸馏法:把水加热至沸腾,产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法称为蒸馏法。用这种方法收集到的水就是蒸馏水。这种方法是利用液体混合物中各组分沸点的差异而将组分分离的,是将液体沸腾产生的蒸气导入冷凝管,使之冷却凝结成液体的一种蒸发、冷凝的过程。蒸馏是分离沸点相差较大的混合物的一种重要的操作,尤其是对于液体混合物的分离有重要的实用意义。
蒸馏的条件:液体是混合物,各组分沸点不同。
【说明】①蒸馏装置组成:蒸馏烧瓶、温度计、铁架台、冷凝管、接收器、锥形瓶。
②蒸馏瓶中要加几粒沸石或碎瓷片的目的:防止加热时,出现液体暴沸。
③冷却管的水应下进上出,有利于水蒸气的冷却。
8.纯净物
定义:由一种物质组成的物质。如蒸馏水、硫酸铜晶体等。
【注意】不能根据表面字眼“纯”、“混”、“洁净”等进行判断。如“冰水混合物”只有水一种物质,属于纯净物,而“洁净的空气”是由多种物质组成的混合物。
9.粗盐提纯
步骤:(1)溶解;(2)过滤;(3)蒸发;(4)洗涤。
先将粗盐溶解在水中,然后用过滤法除去泥沙等不溶性杂质,再用蒸发结晶的方法除去氯化镁、氯化钙等可溶性杂质。下面是溶解、过滤、蒸发的操作图,三项操作各需要哪些仪器?其操作要点有哪些?玻璃棒在操作中各起什么作用?
操作名称
实验仪器
操作要点
玻璃棒的作用
溶解
烧杯、玻璃棒
玻璃棒按同一方向搅拌,且不能碰烧杯壁和烧杯底部
搅拌,加快溶解的速率
过滤
烧杯、玻璃棒、漏斗、铁圈、铁架台
注意“一贴”“二低”“三靠”
引流,防止液体洒落
蒸发
蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台、坩埚钳、铁圈
在加热过程中,用玻璃棒不断搅拌;当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热
搅拌,使各部分液体受热均匀,防止液体局部过热造成液滴飞溅
【注意】精制后的盐样品仍然不纯净,含有一些可溶杂质。
10.自来水厂里水的净化
流程:水样→沉淀池→过滤池→消毒池→净水。
【注意】“净水”不是纯净物。
例1 将某温度下热的硝酸钾饱和溶液逐渐冷却至室温,下列有关量随时间变化趋势的图像不正确的是( )
例2 t℃时,将一定量的某物质的溶液分成三等份,分别加热,再降温到t℃。已知从三份溶液中蒸发掉的溶剂分别为10 g、20 g、30 g,析出的晶体分别为a g、b g、c g,则a、b、c三者关系为( )
A.c=a+b B.c=a+2b
C.c=2a+b D.c=2b-a
例3 如图甲所示为硝酸钾的溶解度曲线,某同学在20℃时进行了如图乙所示的实验,得到相应的溶液①~⑤,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.保持温度不变,若在④中加入4.5g硝酸钾固体可得到饱和溶液
B. ②③⑤中溶质的质量分数相等
C. ①③④均为不饱和溶液
D. ④→⑤可析出53.9g硝酸钾晶体
例4 如图是粗盐提纯实验的部分操作,请回答相关问题。
(1)如图操作中,有错误的是__ __(填字母)。
(2)粗盐提纯的正确操作顺序为__ __(填字母)。
(3)操作B中,玻璃棒的作用是__ _。
(4)步骤D中称取10.0g粗盐,将该粗盐逐渐加入盛有10mL水的烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌,直到粗盐不再溶解为止,称得剩余粗盐为2.0g,最终得到氯化钠晶体6.4g,该实验精盐的产率是_ _。
(5)若制得的精盐的产率偏高,则可能的原因是__ _(填字母)。
A.过滤时滤纸有破损
B.蒸发时有固体溅出
C.溶解含有泥沙的粗食盐时,加入的水量不足
D.最终所得精盐比较潮湿
一.选择题
1.下列关于溶液的说法中错误的是( )
A.饱和溶液析出晶体后,其溶质的质量分数可能不变
B.饱和溶液恒温蒸发部分溶剂后溶质的质量分数一定不变
C.同种溶质的饱和溶液,一定比它的不饱和溶液的溶质质量分数大
D.不饱和溶液转化为饱和溶液,溶质的质量分数可能不变
2.自然界中的水都不是纯净物,下列方法能得到纯净水的是( )
A.吸附 B.沉淀 C.过滤 D.蒸馏
3.图中是几种物质的溶解度曲线,可以用降温结晶的方法进行提纯的是( )
4.台州是个滨海城市,有充足的海水资源,人们常把海水引入盐田,经过风吹日晒使海水中的水分蒸发获得粗盐,在这一过程中( )
A.水的质量不变 B.氯化钠的质量不变
C.氯化钠的质量分数始终不变 D.氯化钠的质量分数变小
5.如图所示是利用海水提取粗盐的过程:根据海水晒盐的原理,下列说法正确的是( )
A.海水进入贮水池,海水的成分基本不变
B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增加
C.在蒸发池中,海水中水的质量逐渐增加
D.析出晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液
6.在硫酸铜饱和溶液中放入一小块硫酸铜晶体,条件不变,静置几天后,硫酸铜晶体(假设溶剂不蒸发掉) ( )
A.形状和质量都不变 B.形状不变,质量增大
C.形状改变,质量不变 D.形状不变,质量减少
7.“神舟”系列载人航天飞船发射成功,极大地鼓舞了我们的斗志,增强了民族自豪感。在航天飞船的失重环境中,下列实验操作最难完成的是( )
A.结晶 B.蒸发 C.溶解 D.过滤
8.在野外和灾区可用下列几个步骤将河水转化成饮用水:①化学沉降(用明矾),②消毒、杀菌(用漂白粉),③自然沉降,④加热煮沸。以上处理过程最合理的顺序是 ( )
A.③②①④ B.③①2④ C.③①④② D.①③②④
9.如图示是a、b、c(不含结晶水)3种固体物质的溶解度曲线,正确的是( )
A.3种物质溶解度的大小顺序是a>b>c
B.t2℃时,将a的溶液降温至t1℃,可能有晶体析出
C. t1℃时,a、b两种物质的溶液中溶质质量分数一定相等
D.采用升高温度的方法可将饱和的c物质溶液变成不饱和
10.河水净化的主要步骤如图所示,有关说法错误的是( )
A.步骤Ⅰ可除去难溶性杂质 B.试剂M可以是活性炭
C.步骤Ⅲ属于物理变化 D.净化后的水仍是混合物
11.在粗盐提纯的实验中,下列操作正确的是( )
A.粗盐称量 B.粗盐溶解 C.浊液过滤 D.蒸发结晶
12.实验室有一包含有少量氯化钠杂质的硝酸钾固体,某校科学兴趣小组的同学为了得到纯净的硝酸钾,设计了如图所示的操作,下列有关分析中正确的是( )
A.操作Ⅰ~Ⅲ分别是溶解、加热蒸发、过滤
B.操作Ⅰ是过滤,将氯化钠固体从溶液中分离除去
C.操作Ⅱ是加热浓缩,趁热过滤,除去杂质氯化钠
D.操作Ⅲ是过滤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
13.小芳从冰箱冷藏室(温度为2 ℃)取出一杯2 ℃的澄清石灰水,盖上杯盖,在室温(温度为20 ℃)下放置一段时间后,发现杯底有少量晶体析出。下列说法错误的是( )
A.室温时该石灰水溶液一定是饱和溶液
B.氢氧化钙的溶解度随温度的升高而增大
C.2 ℃时该石灰水溶液可能是不饱和溶液
该石灰水2 ℃时溶液中溶质的质量分数大于室温时溶液中溶质的质量分数
14.20 ℃时将某物质的溶液蒸发60 g水后,温度降到20 ℃,析出无水晶体5 g,再蒸发60 g水,温度仍降到20 ℃,又析出无水晶体6 g。下列叙述中正确的是( )
A.将原溶液变成饱和溶液,需补充溶质1 g
B.20 ℃时该溶质的溶解度为5 g
C.将原溶液变成饱和溶液,需补充溶质6 g
D.20 ℃时该溶质的溶解度为8.3 g
15.如图为某固体溶液浓度随温度变化的曲线,该固体从溶液中析出时不带结晶体。M、N两点分别表示该固体形成的两份溶液在不同温度时的浓度。当条件改变时,溶液新的状态在图中对应的点的位置可能也随之变化,其中判断不正确的是( )
A.都升温10 ℃后,M、N点均水平向右移
B.加水稀释(假设温度都不变)时,M、N点均不动
C.都降温10 ℃后,M点沿曲线向左下移,N点向左平移
D.蒸发溶剂(假设温度都不变)时,先是M点不动,N点向上移至曲线;继续蒸发溶剂,M、N点都不动
如图为X物质的溶解度曲线,M,N两点分别表示X物质溶于100g水中所形成的两种溶液.下列做法不能实现M,N间的相互转化的是( )
A. 从M→N:先将M降温到t1过滤后再将其升温至t3
B. 从M→N:先将M恒温蒸发掉适量的水再升温到t3
C. 从N→M:先向N中加入适量的固体X再降温到t2
D. 从N→M:先将N降温到t2再加入适量固体X
二.解答题
1.一木块漂浮于50℃的硝酸钾饱和溶液中,如图甲所示,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随时间发生如图乙所示的变化,则当时温度变化是 (填“升温”或“降温”),同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体 (填“增多”或“减少”)。
2.烧杯中盛有一定质量、温度为80℃、溶质为M的溶液,将其置于室温环境中,测定不同温度时析出固体M的质量,测定结果记录如表。
溶液的温度/℃
75
65
50
35
20
析出固体M的质量/g
0
0
2.0
4.5
8.4
若不考虑水蒸发对实验的影响,请回答下列问题:
(1)将40℃时接近饱和的M溶液变成饱和溶液,下列方法中一定能达到目的的有__ __(填序号)。
①升温 ②降温 ③加溶质M ④加水 ⑤加另一种固体N ⑥恒温蒸发水 ⑦与40℃时M的饱和溶液混合
(2)20℃时,用固体粉末M和水配制100g溶质质量分数为5%的M溶液,必须用到的仪器有:托盘天平(带砝码盒)、烧杯、__ _。
3.水是重要的物质,在实验室中常用于溶解物质、配制溶液。
(1)向50mL水(密度为1g/mL)中溶解一定量硝酸钾固体的操作如下,请根据如图实验现象及溶解度曲线回答。
①A、B、C中一定是饱和溶液的是__ __,一定是不饱和溶液的是__ _。(均填字母)
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__ __的方法。
4.利用海水提取粗盐的过程如图所示,据图回答问题。
(1)一定质量的海水,通过贮水池引入到蒸发池,在没有引入结晶池之前的蒸发过程中,蒸发池中氯化钠的质量__ __(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)粗盐中含有的难溶性杂质,在实验室里可以通过溶解、过滤、蒸发等操作将其去除,这些操作中都会用到玻璃棒,其中在过滤操作中玻璃棒的作用是__ __。
(3)用氯化钠固体配制100g质量分数为6%的氯化钠溶液。
①配制时涉及以下实验步骤:A.称量及量取;B.计算;C.溶解;D.装瓶贴标签。其正确的实验步骤顺序是__ _(填字母);
②将已配好的100g质量分数为6%的氯化钠溶液变成质量分数为16%的氯化钠溶液,需要再加氯化钠的质量是__ __g(计算结果精确到0.1)。
5.下表是硝酸钾、氯化钠在不同温度下的溶解度。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
硝酸钾
13.3
20.9
32
45.8
64
85.5
氯化钠
35.7
35.8
36
36.3
36.6
37
温度/℃
60
70
80
90
100
硝酸钾
110
138
169
202
246
氯化钠
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_ __克。
(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克硝酸钾、18克氯化钠的混合物完全溶解在50克水中。改变温度使硝酸钾析出,氯化钠不析出,则温度T( ℃)的范围是__ __(硝酸钾和氯化钠溶解度互不影响)。
6. 请根据如图所示甲乙丙三种物质的溶解度曲线,回答下列问题
甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列相关说法不正确的有
①t2℃时,甲丙两种物质的溶解度相等,两种溶液的溶质质量分数也相等。
②t1℃时,甲、乙、丙三种溶液的溶质质量分数可能相等。
③将t3℃的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液温度分别降低至t2℃,
甲溶液析出的晶体最多。
④将t3℃的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液温度分别降低至t2℃,
所得溶液的溶质质量分数的大小顺序为m(乙)>m(甲)=m(丙)
⑤将t2℃的甲、乙、丙三种物质的溶液分别升温,其溶质质量分数都不可能发生变化
⑥将t2℃的甲、乙、丙三种物质的溶液分别降温,其溶质质量分数都不可能发生变化
一.结晶
1.晶体
晶体的特点:
(1)晶体拥有整齐规则的几何外形。
(2)晶体拥有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变。
2.结晶
(1)定义:溶液中无法再溶解的固体溶质以晶体的形式从溶液中析出的过程。
(2)说明:结晶与溶解是两个相反的过程。
(3)获取方法: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。
人们把海水引入盐田,经过风吹日晒,水逐渐蒸发后,食盐就会结晶析出。
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。
冷却热饱和溶液的过程中,随着温度的降低,固体的溶解度减小,原先溶解在溶液中的溶质在该温度下不能继续溶解,以晶体的形式析出。
【注意】冷却热饱和溶液与蒸发溶剂可综合运用,即先通过加热使溶液浓缩(减少溶剂),再将溶液冷却(降低温度),从而达到结晶的目的。
3.结晶水合物
(1)定义:有些晶体里结合了一定数目的结晶水,称为结晶水合物,如硫酸铜晶体(俗称胆矾、蓝矾)。
(2)风化:相关结晶水合物在常温下和较干燥的空气里失去部分或全部结晶水的现象。
(3)潮解:某些易溶于水的物质吸收空气中的水分,在晶体表面逐渐形成溶液或全部溶解的现象。
4.实验:硫酸铜晶体的制备和生长
(1)实验原理:冷却热饱和溶液。
(2)硫酸铜晶体的俗名:胆矾、蓝矾。硫酸铜晶体的颜色:蓝色。
(3)掌握搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作方法。
(4)影响结晶速率的因素:蒸发有利于晶体的形成;环境温差有利于晶体的形成;附着物的光滑程度,越粗糙越有利于晶体的形成。
(5)影响晶体大小和形状的因素:是否悬吊晶体影响晶体的大小和形状,因为晶体会沿着晶种生长;温度降低的速率影响晶体的大小和形状,速率降低越缓慢越有利于大晶体的生成。
二.物质的分离方法
(1)结晶法:包括蒸发结晶和降温结晶。
(2)沉淀法:利用絮凝剂(明矾、活性炭)吸附水中的悬浮杂质,使其凝聚成较大的固体颗粒而沉到水底的方法。明矾和活性炭是常用的凝聚剂。
(3)过滤法:把不溶于液体的固态物质跟液体分离开的一种方法。
(4)吸附法:利用活性炭的吸附作用,吸附水中溶解的杂质、除去异味。
(5)蒸馏法:利用液体混合物中各成分的沸点不同而进行分离的方法。
6.过滤装置及注意事项
实验活动:如下图所示,先把滤纸折成圆锥形,放入漏斗中,如果滤纸高于漏斗边缘,则把多余的滤纸剪去,使滤纸的边缘比漏斗口稍低。将滤纸放在漏斗中之后,把泥浆水沿玻璃棒倒入漏斗中。滤纸上留下固体颗粒,泥浆水变得澄清。
操作要点:
(1)一贴:滤纸紧贴漏斗内壁。紧贴时用水润湿,使漏斗内壁和滤纸间不留气泡。
(2)二低:a.滤纸边缘低于漏斗边缘,b.漏斗内液面略低于滤纸边缘。(以防滤液从滤纸与器壁间渗出)。
(3)三靠:a.烧杯口紧靠玻璃棒_(防止液滴飞溅);
b.玻璃棒末端轻靠三层滤纸处;
c.漏斗末端紧靠烧杯内壁(起引流作用)。
【注意】①过滤只能除去不溶性杂质,不能除去可溶性杂质,过滤后所得的水不能看作纯水。
②过滤时,玻璃棒的作用是引流。
③滤纸不用水润湿,无法紧贴漏斗壁,会造成滤纸与漏斗壁之间有气泡,从而影响过滤速率。
【拓展】如果用具有吸附作用的固体(如活性炭)过滤液体,可以滤去液体中的不溶性杂质,还可以吸附掉一些溶解的杂质,除去异味。
7蒸馏装置及注意事项
(1)实验活动:将泥浆水过滤后得到的滤液和防爆沸的小石粒一起放进蒸馏瓶内,按下图装置进行蒸馏。在锥形瓶内得到澄清的液体,烧瓶里留下了固体颗粒。
(2蒸馏法:把水加热至沸腾,产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法称为蒸馏法。用这种方法收集到的水就是蒸馏水。这种方法是利用液体混合物中各组分沸点的差异而将组分分离的,是将液体沸腾产生的蒸气导入冷凝管,使之冷却凝结成液体的一种蒸发、冷凝的过程。蒸馏是分离沸点相差较大的混合物的一种重要的操作,尤其是对于液体混合物的分离有重要的实用意义。
蒸馏的条件:液体是混合物,各组分沸点不同。
【说明】①蒸馏装置组成:蒸馏烧瓶、温度计、铁架台、冷凝管、接收器、锥形瓶。
②蒸馏瓶中要加几粒沸石或碎瓷片的目的:防止加热时,出现液体暴沸。
③冷却管的水应下进上出,有利于水蒸气的冷却。
8.纯净物
定义:由一种物质组成的物质。如蒸馏水、硫酸铜晶体等。
【注意】不能根据表面字眼“纯”、“混”、“洁净”等进行判断。如“冰水混合物”只有水一种物质,属于纯净物,而“洁净的空气”是由多种物质组成的混合物。
9.粗盐提纯
步骤:(1)溶解;(2)过滤;(3)蒸发;(4)洗涤。
先将粗盐溶解在水中,然后用过滤法除去泥沙等不溶性杂质,再用蒸发结晶的方法除去氯化镁、氯化钙等可溶性杂质。下面是溶解、过滤、蒸发的操作图,三项操作各需要哪些仪器?其操作要点有哪些?玻璃棒在操作中各起什么作用?
操作名称
实验仪器
操作要点
玻璃棒的作用
溶解
烧杯、玻璃棒
玻璃棒按同一方向搅拌,且不能碰烧杯壁和烧杯底部
搅拌,加快溶解的速率
过滤
烧杯、玻璃棒、漏斗、铁圈、铁架台
注意“一贴”“二低”“三靠”
引流,防止液体洒落
蒸发
蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台、坩埚钳、铁圈
在加热过程中,用玻璃棒不断搅拌;当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热
搅拌,使各部分液体受热均匀,防止液体局部过热造成液滴飞溅
【注意】精制后的盐样品仍然不纯净,含有一些可溶杂质。
10.自来水厂里水的净化
流程:水样→沉淀池→过滤池→消毒池→净水。
【注意】“净水”不是纯净物。
例1 将某温度下热的硝酸钾饱和溶液逐渐冷却至室温,下列有关量随时间变化趋势的图像不正确的是( )
【答案】D
【解析】硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小,将热的硝酸钾饱和溶液冷却到室温,有硝酸钾晶体析出,溶液中溶质的质量减小,溶剂的质量不变,溶质质量分数逐渐减小。
例2 t℃时,将一定量的某物质的溶液分成三等份,分别加热,再降温到t℃。已知从三份溶液中蒸发掉的溶剂分别为10 g、20 g、30 g,析出的晶体分别为a g、b g、c g,则a、b、c三者关系为( D )
A.c=a+b B.c=a+2b
C.c=2a+b D.c=2b-a
【答案】D
【解析】根据溶液的均一性、稳定性,以及不饱和溶液蒸发掉多余的水后,就会变成饱和溶液,如果继续蒸发水,就会有晶体析出的原理,并结合题意可得:将其中的任意一份该物质的不饱和溶液蒸发掉10 g水就会析出a g晶体,并且将其中的另两份分别继续蒸发掉10 g和20 g溶剂(即题干中所说的蒸发20 g和30 g溶剂),那么它们又析出(b-a) g和2(b-a) g晶体,即它们析出晶体总质量分别是b g[a g+(b-a) g]和c g[a g+2(b-a) g]。因此,可以得出c=a+2(b-a)=2b-a。
例3 如图甲所示为硝酸钾的溶解度曲线,某同学在20℃时进行了如图乙所示的实验,得到相应的溶液①~⑤,下列说法正确的是( C )
甲 乙
A.保持温度不变,若在④中加入4.5g硝酸钾固体可得到饱和溶液
B. ②③⑤中溶质的质量分数相等
C. ①③④均为不饱和溶液
D. ④→⑤可析出53.9g硝酸钾晶体
例4 如图是粗盐提纯实验的部分操作,请回答相关问题。
(1)如图操作中,有错误的是__C__(填字母)。
(2)粗盐提纯的正确操作顺序为__DACB__(填字母)。
(3)操作B中,玻璃棒的作用是__使溶液均匀受热,防止液体飞溅__。
(4)步骤D中称取10.0g粗盐,将该粗盐逐渐加入盛有10mL水的烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌,直到粗盐不再溶解为止,称得剩余粗盐为2.0g,最终得到氯化钠晶体6.4g,该实验精盐的产率是__80%__。
(5)若制得的精盐的产率偏高,则可能的原因是__AD__(填字母)。
A.过滤时滤纸有破损
B.蒸发时有固体溅出
C.溶解含有泥沙的粗食盐时,加入的水量不足
D.最终所得精盐比较潮湿
一.选择题
1.下列关于溶液的说法中错误的是( C )
A.饱和溶液析出晶体后,其溶质的质量分数可能不变
B.饱和溶液恒温蒸发部分溶剂后溶质的质量分数一定不变
C.同种溶质的饱和溶液,一定比它的不饱和溶液的溶质质量分数大
D.不饱和溶液转化为饱和溶液,溶质的质量分数可能不变
2.自然界中的水都不是纯净物,下列方法能得到纯净水的是( D )
A.吸附 B.沉淀 C.过滤 D.蒸馏
3.图中是几种物质的溶解度曲线,可以用降温结晶的方法进行提纯的是( D)
【答案】D
【解析】符合本题要求的应满足如下条件:该物质可以溶于水,且溶解度随温度的升高而明显增加。故选D。
4.台州是个滨海城市,有充足的海水资源,人们常把海水引入盐田,经过风吹日晒使海水中的水分蒸发获得粗盐,在这一过程中( B)
A.水的质量不变 B.氯化钠的质量不变
C.氯化钠的质量分数始终不变 D.氯化钠的质量分数变小
【答案】B
【解析】海水晒盐的过程中,随着水分的蒸发,海水中水的质量减少,但氯化钠的质量不变,故氯化钠的质量分数会变大,本题只有B项中的说法正确。
5.如图所示是利用海水提取粗盐的过程:根据海水晒盐的原理,下列说法正确的是( )
A.海水进入贮水池,海水的成分基本不变
B.在蒸发池中,海水中氯化钠的质量逐渐增加
C.在蒸发池中,海水中水的质量逐渐增加
D.析出晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液
【答案】A
【解析】海水进入贮水池,海水的成分基本不变。在蒸发池中,海水中氯化钠的质量在饱和以前或刚刚饱和时不变,在饱和以后逐渐减小。在蒸发池中,海水中水的质量逐渐减小。析出晶体后的母液仍然是氯化钠的饱和溶液,否则析出的氯化钠晶体就又溶解了。
6.在硫酸铜饱和溶液中放入一小块硫酸铜晶体,条件不变,静置几天后,硫酸铜晶体(假设溶剂不蒸发掉) (C)
A.形状和质量都不变 B.形状不变,质量增大
C.形状改变,质量不变 D.形状不变,质量减少
【答案】C
【解析】对于一定温度下的饱和溶液来说,该溶质不能继续溶解,但溶解和结晶是一个动态平衡,使得晶体的形状发生变化。
7.“神舟”系列载人航天飞船发射成功,极大地鼓舞了我们的斗志,增强了民族自豪感。在航天飞船的失重环境中,下列实验操作最难完成的是( D)
A.结晶 B.蒸发 C.溶解 D.过滤
【答案】D
【解析】A.结晶不需要通过重力的作用进行;B.蒸发不需要通过重力的作用进行;C.溶解不需要通过重力的作用进行;D.过滤需要通过重力的作用才能进行。
8.在野外和灾区可用下列几个步骤将河水转化成饮用水:①化学沉降(用明矾),②消毒、杀菌(用漂白粉),③自然沉降,④加热煮沸。以上处理过程最合理的顺序是 (B)
A.③②①④ B.③①2④ C.③①④② D.①③②④
【答案】B
【解析】净化饮用水的步骤是先沉淀后消毒,首先进行的是自然沉降。饮用前进行加热煮沸。
9.如图示是a、b、c(不含结晶水)3种固体物质的溶解度曲线,正确的是( B )
A.3种物质溶解度的大小顺序是a>b>c
B.t2℃时,将a的溶液降温至t1℃,可能有晶体析出
C. t1℃时,a、b两种物质的溶液中溶质质量分数一定相等
D.采用升高温度的方法可将饱和的c物质溶液变成不饱和
【答案】B
【解析】A项没有指明温度,故A的说法不正确;在t1℃时,a、b都是饱和溶液时,两种物质的饱和溶液中溶质质量分数相等,C选项没有说明是否是饱和溶液,故C的说法不正确;根据图示可知,c物质的溶解度随温度的升高而减小,因此不能用升高温度的方法将饱和的c物质溶液变成不饱和溶液,故D的说法也不正确。故选B。
10.河水净化的主要步骤如图所示,有关说法错误的是(C)
A.步骤Ⅰ可除去难溶性杂质 B.试剂M可以是活性炭
C.步骤Ⅲ属于物理变化 D.净化后的水仍是混合物
【答案】C
【解析】步骤Ⅰ为沉降、过滤,可除去难溶性杂质,A正确;活性炭具有吸附性,故M可以是活性炭,B正确;液氯具有杀菌、消毒的作用,该过程有新物质生成,属于化学变化,C错误;净化后的水中含有可溶性杂质,属于混合物,D正确。故选C。
11.在粗盐提纯的实验中,下列操作正确的是( B )
A.粗盐称量 B.粗盐溶解 C.浊液过滤 D.蒸发结晶
【解析】 天平的使用要遵循“左物右码”的原则;过滤时应用玻璃棒引流;蒸发结晶时应用玻璃捧搅拌防止液滴飞溅。
12.实验室有一包含有少量氯化钠杂质的硝酸钾固体,某校科学兴趣小组的同学为了得到纯净的硝酸钾,设计了如图所示的操作,下列有关分析中正确的是( D )
A.操作Ⅰ~Ⅲ分别是溶解、加热蒸发、过滤
B.操作Ⅰ是过滤,将氯化钠固体从溶液中分离除去
C.操作Ⅱ是加热浓缩,趁热过滤,除去杂质氯化钠
D.操作Ⅲ是过滤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
13.小芳从冰箱冷藏室(温度为2 ℃)取出一杯2 ℃的澄清石灰水,盖上杯盖,在室温(温度为20 ℃)下放置一段时间后,发现杯底有少量晶体析出。下列说法错误的是( )
A.室温时该石灰水溶液一定是饱和溶液
B.氢氧化钙的溶解度随温度的升高而增大
C.2 ℃时该石灰水溶液可能是不饱和溶液
该石灰水2 ℃时溶液中溶质的质量分数大于室温时溶液中溶质的质量分数
【答案】.B [解析] 因为氢氧化钙的溶解度随温度的升高而变小,所以溶液由低温到高温时,溶液会由原来的不饱和变成饱和,甚至析出晶体。
14.20 ℃时将某物质的溶液蒸发60 g水后,温度降到20 ℃,析出无水晶体5 g,再蒸发60 g水,温度仍降到20 ℃,又析出无水晶体6 g。下列叙述中正确的是( )
A.将原溶液变成饱和溶液,需补充溶质1 g
B.20 ℃时该溶质的溶解度为5 g
C.将原溶液变成饱和溶液,需补充溶质6 g
D.20 ℃时该溶质的溶解度为8.3 g
【答案】 A [解析] 根据题目信息可知,析出晶体以后溶液就饱和了,比较两次蒸发可以发现,说明60 g水和6 g晶体组成的溶液是饱和溶液,则20 ℃时该物质的溶解度为10 g。从第二次蒸发水可以看出,每蒸发60 g水,就会析出晶体6 g;但是第一次蒸发掉60 g水,就析出晶体5 g,说明原溶液不是饱和溶液;若原溶液变成饱和溶液时,则蒸发掉60 g水后会析出6 g晶体;故将原溶液变成饱和溶液,需补充溶质的质量为6 g-5 g=1 g。
15.如图为某固体溶液浓度随温度变化的曲线,该固体从溶液中析出时不带结晶体。M、N两点分别表示该固体形成的两份溶液在不同温度时的浓度。当条件改变时,溶液新的状态在图中对应的点的位置可能也随之变化,其中判断不正确的是( B )
A.都升温10 ℃后,M、N点均水平向右移
B.加水稀释(假设温度都不变)时,M、N点均不动
C.都降温10 ℃后,M点沿曲线向左下移,N点向左平移
D.蒸发溶剂(假设温度都不变)时,先是M点不动,N点向上移至曲线;继续蒸发溶剂,M、N点都不动
如图为X物质的溶解度曲线,M,N两点分别表示X物质溶于100g水中所形成的两种溶液.下列做法不能实现M,N间的相互转化的是( B )
A. 从M→N:先将M降温到t1过滤后再将其升温至t3
B. 从M→N:先将M恒温蒸发掉适量的水再升温到t3
C. 从N→M:先向N中加入适量的固体X再降温到t2
D. 从N→M:先将N降温到t2再加入适量固体X
二.解答题
1.一木块漂浮于50℃的硝酸钾饱和溶液中,如图甲所示,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随时间发生如图乙所示的变化,则当时温度变化是 (填“升温”或“降温”),同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体 (填“增多”或“减少”)。
【答案】降温 增多
2.烧杯中盛有一定质量、温度为80℃、溶质为M的溶液,将其置于室温环境中,测定不同温度时析出固体M的质量,测定结果记录如表。
溶液的温度/℃
75
65
50
35
20
析出固体M的质量/g
0
0
2.0
4.5
8.4
若不考虑水蒸发对实验的影响,请回答下列问题:
(1)将40℃时接近饱和的M溶液变成饱和溶液,下列方法中一定能达到目的的有__②③⑥__(填序号)。
①升温 ②降温 ③加溶质M ④加水 ⑤加另一种固体N ⑥恒温蒸发水 ⑦与40℃时M的饱和溶液混合
(2)20℃时,用固体粉末M和水配制100g溶质质量分数为5%的M溶液,必须用到的仪器有:托盘天平(带砝码盒)、烧杯、__药匙、玻璃棒、量筒(100mL)、胶头滴管__。
3.水是重要的物质,在实验室中常用于溶解物质、配制溶液。
(1)向50mL水(密度为1g/mL)中溶解一定量硝酸钾固体的操作如下,请根据如图实验现象及溶解度曲线回答。
①A、B、C中一定是饱和溶液的是__B__,一定是不饱和溶液的是__A__。(均填字母)
②当x=__5.8__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__降温结晶(或冷却热饱和溶液)__的方法。
4.利用海水提取粗盐的过程如图所示,据图回答问题。
(1)一定质量的海水,通过贮水池引入到蒸发池,在没有引入结晶池之前的蒸发过程中,蒸发池中氯化钠的质量__不变__(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)粗盐中含有的难溶性杂质,在实验室里可以通过溶解、过滤、蒸发等操作将其去除,这些操作中都会用到玻璃棒,其中在过滤操作中玻璃棒的作用是__引流__。
(3)用氯化钠固体配制100g质量分数为6%的氯化钠溶液。
①配制时涉及以下实验步骤:A.称量及量取;B.计算;C.溶解;D.装瓶贴标签。其正确的实验步骤顺序是__BACD__(填字母);
②将已配好的100g质量分数为6%的氯化钠溶液变成质量分数为16%的氯化钠溶液,需要再加氯化钠的质量是__11.9__g(计算结果精确到0.1)。
5.下表是硝酸钾、氯化钠在不同温度下的溶解度。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
硝酸钾
13.3
20.9
32
45.8
64
85.5
氯化钠
35.7
35.8
36
36.3
36.6
37
温度/℃
60
70
80
90
100
硝酸钾
110
138
169
202
246
氯化钠
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__氯化钠__。
(2)30 ℃时,硝酸钾的溶解度是__45.8__克。
(3)硝酸钾溶液中含有少量氯化钠时,可通过__降温结晶__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__Ⅰ__(填编号)。
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克硝酸钾、18克氯化钠的混合物完全溶解在50克水中。改变温度使硝酸钾析出,氯化钠不析出,则温度T( ℃)的范围是__20~70__(硝酸钾和氯化钠溶解度互不影响)。
6. 请根据如图所示甲乙丙三种物质的溶解度曲线,回答下列问题
甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列相关说法不正确的有 ① ④ ⑤ ⑥
①t2℃时,甲丙两种物质的溶解度相等,两种溶液的溶质质量分数也相等。
②t1℃时,甲、乙、丙三种溶液的溶质质量分数可能相等。
③将t3℃的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液温度分别降低至t2℃,
甲溶液析出的晶体最多。
④将t3℃的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液温度分别降低至t2℃,
所得溶液的溶质质量分数的大小顺序为m(乙)>m(甲)=m(丙)
⑤将t2℃的甲、乙、丙三种物质的溶液分别升温,其溶质质量分数都不可能发生变化
⑥将t2℃的甲、乙、丙三种物质的溶液分别降温,其溶质质量分数都不可能发生变化