八上1.6
物质的分离
目录:
1.6.1
物质的结晶
1.6.2
其他几种常用的分离方法
习题:
1.6.1
物质的结晶
1.获得晶体的两种方法:
(1)蒸发溶剂使溶液变浓,再继续蒸发溶剂从而获得晶体。(适用范围:溶解度受温度变化影响不大的固体溶质)
(2)冷却热饱和溶液来获得晶体。(适用范围:溶解度受温度变化影响较大的固体溶质)
2.有些晶体里结合了一定数目的结晶水,称结晶水合物,如五水硫酸铜(俗称胆矾)。
1.6.2
其他几种常用的分离方法
1.物质的分离常用的方法有结晶法、沉淀法、过滤法、蒸馏法。
2.过滤实验注意事项:“一贴”是指滤纸紧贴漏斗内壁,中间不能留有气泡;“两低”是指滤纸的边缘要比漏斗口稍低,漏斗里的液体的液面要低于滤纸的边缘;“三靠”是指漏斗下端的管口紧靠烧杯的内壁,玻璃棒的末端轻轻地斜靠三层滤纸一边,烧杯靠玻璃棒倾倒液体,使液体沿玻璃棒流入过滤器。
3.由一种物质组成的物质叫作纯净物。由两种或两种以上物质组成的物质叫作混合物。
4.粗盐提纯的步骤:溶解、过滤、蒸发结晶。
1.20°C时100g某硝酸钾溶液,经过以下变化,恢复到20°C,最终析出晶体的质量是( )
A.小于3克???B.等于3克???C.大于3克???D.大于等于3克
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克、20克、30克,析出的晶体分别为a克、b克、c克,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
3.[启东校级自主招生]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
4.20
℃时,将一杯物质R的溶液分四次蒸发,每次蒸发掉10
g水(不过滤),每次蒸发后均恢复至20
℃观察杯底固体物质的质量,得下表数据:
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
杯底固体物质的总质量/g
0
1
3
?
则第四次蒸发水后杯底固体物质的质量为________,物质R在20
℃时的溶解度为________,物质R的溶解性属于________,第二次蒸发后所得溶液含R的质量分数为________。
5.小强设计了一个有趣的实验(如图所示),经过很长一段时间后,他观察到小试管内有晶体析出(注:浓硫酸具有吸水性)。
(1)以下是小强对这种现象解释的部分内容,请你帮他把其余的解释内容续写完整:浓硫酸具有吸水性,
_____________________________________________________。
(2)若实验前后温度不变,则实验后的硝酸钾溶液的溶质质量分数________(填“大于”“小于”或“等于”)原饱和硝酸钾溶液的溶质质量分数。
6.(2018八上·杭州期中)已知:氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度如下表。
温度
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
80℃
氯化钠溶解度/g
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
37.8
38.4
硝酸钾溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
169
(1)20℃时,将100克氯化钠加入到200克水中,所得溶液的溶质与溶剂的质量最简整数比为________。
(2)氯化钠中含有少量硝酸钾,要得到比较纯净的氯化钠,可以采用的方法是________;
(3)将含有不溶性杂质的硝酸钾加入到一定量20°C的水中,充分搅拌后仍有100g固体没有溶解。继续升高温度至60℃,充分搅拌后仍有60.8g固体没有溶解。然后将混合物升温到80℃,再充分搅拌,恒温过滤,得到滤渣34.74g则这一定量水的质量是
________g,原固体混合物中硝酸钾的质量分数为
________。
7.(2019·台州)某同学进行硫酸铜晶体(化学式为CuSO4·5H2O)的制备和生长实验,配制了某温度时的硫酸铜热饱和溶液,静置、冷却到室温,观察晶体的生长,如图。
(1)能判断原硫酸铜溶液已饱和的方法是??????
。
A.观察颜色,溶液蓝色较深
B.溶液冷却,有蓝色晶体析出
C.蒸发少量水,有蓝色晶体析出
D.加人硫酸铜晶体,晶体质量不变
(2)现称取49克无水硫酸铜溶于水,配成150克某温度时的热饱和溶液,再冷却到室温,共析出50克硫酸铜晶体,请计算该室温时硫酸铜饱和溶液的溶质质量分数。八上1.6
物质的分离
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1.6.1
物质的结晶
1.6.2
其他几种常用的分离方法
习题:
1.6.1
物质的结晶
1.获得晶体的两种方法:
(1)蒸发溶剂使溶液变浓,再继续蒸发溶剂从而获得晶体。(适用范围:溶解度受温度变化影响不大的固体溶质)
(2)冷却热饱和溶液来获得晶体。(适用范围:溶解度受温度变化影响较大的固体溶质)
2.有些晶体里结合了一定数目的结晶水,称结晶水合物,如五水硫酸铜(俗称胆矾)。
1.6.2
其他几种常用的分离方法
1.物质的分离常用的方法有结晶法、沉淀法、过滤法、蒸馏法。
2.过滤实验注意事项:“一贴”是指滤纸紧贴漏斗内壁,中间不能留有气泡;“两低”是指滤纸的边缘要比漏斗口稍低,漏斗里的液体的液面要低于滤纸的边缘;“三靠”是指漏斗下端的管口紧靠烧杯的内壁,玻璃棒的末端轻轻地斜靠三层滤纸一边,烧杯靠玻璃棒倾倒液体,使液体沿玻璃棒流入过滤器。
3.由一种物质组成的物质叫作纯净物。由两种或两种以上物质组成的物质叫作混合物。
4.粗盐提纯的步骤:溶解、过滤、蒸发结晶。
1.20°C时100g某硝酸钾溶液,经过以下变化,恢复到20°C,最终析出晶体的质量是( )
A.小于3克???B.等于3克???C.大于3克???D.大于等于3克
【答案】D
【解析】若第一次蒸发10g水恰好形成的是饱和溶液,根据第二次蒸发10g水析出3g晶体,说明10g水恰好溶解3g晶体,则第三次蒸发10g水析出晶体的质量是3g,若第一次蒸发10g水形成的是不饱和溶液,则第二次蒸发10g水析出3g晶体,需要先蒸发一部分水形成饱和溶液,再蒸发水才能析出晶体,说明10g水中溶解的晶体的质量大于3g,故第三次仍蒸发掉10克水,再次冷却到20℃时,析出的晶体的质量大于3g,观察选项,故选D.
根据饱和溶液和不饱和溶液的特点以及溶解度的知识进行分析,第一次蒸发10g水,没有晶体析出,说明溶液可能是不饱和溶液也可能是恰好饱和,第二次又蒸发掉10克水,再冷却到20℃时,析出3克晶体,则溶液为饱和溶液,第三次蒸发10g水时析出晶体的质量取决于第一次蒸发水形成的溶液是否饱和.
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克、20克、30克,析出的晶体分别为a克、b克、c克,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
【答案】D
【解析】根据溶液的均一性和稳定性可知,从某物质的不饱和溶液所分成三等份溶液是一模一样的.由题意可得,将其分别蒸发掉10g水,而析出ag晶体后都变成了饱和溶液;如果将其中的两份分别继续蒸发掉10g和20g溶剂(即题干中所说的蒸发20g和30g溶剂),那么它们所析出的晶体也一定会成倍数关系析出的.并且,还可以推断出将其饱和溶液蒸发掉10g溶剂时,会析出(b-a)g晶体.因此,蒸发掉20g溶剂时,会析出2(b-a)g晶体.这样即可进一步推断出c=a+2(b-a)=2b-a。
【解答】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10g水就会析出ag晶体,并且,将其中的另两份分别继续蒸发掉10g和20g溶剂(即题干中所说的蒸发20g和30g溶剂),那么它们又析出的(b-a)g和2(b-a)g晶体;致使它们析出晶体总质量分别是bg[即ag+(b-a)g]和cg[即ag+2(b-a)g]。因此,可以得出c=a+2(b-a)=2b-a。
3.[启东校级自主招生]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。
4.20
℃时,将一杯物质R的溶液分四次蒸发,每次蒸发掉10
g水(不过滤),每次蒸发后均恢复至20
℃观察杯底固体物质的质量,得下表数据:
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
杯底固体物质的总质量/g
0
1
3
?
则第四次蒸发水后杯底固体物质的质量为________,物质R在20
℃时的溶解度为________,物质R的溶解性属于________,第二次蒸发后所得溶液含R的质量分数为________。
【答案】5
g 20
g 易溶 16.7%
【解析】20
℃时,第二次蒸发掉10
g水后,析出固体为1
g,此时溶液为饱和溶液,第三次蒸发掉10
g水后,析出固体总质量为3
g,可知该温度下10
g水中溶解2
g该物质达到饱和状态,则第四次蒸发水后杯底固体物质的质量为3
g+2
g=5
g。
5.小强设计了一个有趣的实验(如图所示),经过很长一段时间后,他观察到小试管内有晶体析出(注:浓硫酸具有吸水性)。
(1)以下是小强对这种现象解释的部分内容,请你帮他把其余的解释内容续写完整:浓硫酸具有吸水性,
_____________________________________________________。
(2)若实验前后温度不变,则实验后的硝酸钾溶液的溶质质量分数________(填“大于”“小于”或“等于”)原饱和硝酸钾溶液的溶质质量分数。
【答案】(1)可以吸收硝酸钾溶液中挥发出来的水分,从而使饱和溶液中的溶剂减少,溶质析出 (2)等于
【解析】温度不变,则物质的溶解度也不变,即实验前后的两种溶液是同温下的饱和溶液,所以溶质质量分数相等。
6.(2018八上·杭州期中)已知:氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度如下表。
温度
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
80℃
氯化钠溶解度/g
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
37.8
38.4
硝酸钾溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
169
(1)20℃时,将100克氯化钠加入到200克水中,所得溶液的溶质与溶剂的质量最简整数比为________。
(2)氯化钠中含有少量硝酸钾,要得到比较纯净的氯化钠,可以采用的方法是________;
(3)将含有不溶性杂质的硝酸钾加入到一定量20°C的水中,充分搅拌后仍有100g固体没有溶解。继续升高温度至60℃,充分搅拌后仍有60.8g固体没有溶解。然后将混合物升温到80℃,再充分搅拌,恒温过滤,得到滤渣34.74g则这一定量水的质量是
________g,原固体混合物中硝酸钾的质量分数为
________?。
【答案】(1)9:25
(2)冷却热饱和溶液结晶法
(3)50g;70%。
【解析】(1)根据20℃时,氯化钠的溶解度分析计算;
(2)根据氯化钠、硝酸钾的溶解度随温度变化的情况分析分离提纯氯化钠的方法;
(3)根据20℃、60℃溶解度分析出升高温度时100g的水中多溶解的硝酸钾的质量关系,计算出一定量水的质量;根据一定量的水计算出硝酸钾的质量,即可计算出原固体混合物中硝酸钾的质量分数。
【解答】(1)在20℃时,氯化钠的溶解度是36.0g,由溶解度的含义可知,将100克氯化钠加入到200克水中,能溶解72.0g
的氯化钠,所得溶液的溶质与溶剂的质量最简整数比为:72g:200g=9:25;
(2)氯化钠的溶解度随温度的变化不大,硝酸钾的溶解度随温度的变化较大,氯化钠中含有少量硝酸钾,要得到比较纯净的氯化钠,可以采用的方法是冷却热饱和溶液结晶法;
(3)①硝酸钾的溶解度在20℃为110g,60℃是31.6g,
那么在100g的水中由20℃升高到60℃时多溶解的硝酸钾的质量为:110g-31.6g=78.4g;
将硝酸钾加入到一定量20℃的水中,充分搅拌后仍有100g固体没有溶解。继续升高温度至60℃,充分搅拌后仍有60.8g固体没有溶解,
多溶解的硝酸钾的质量为:100g-60.8g=39.2g。
设一定质量水的质量为x,则:;
解得:x=50g。
②由硝酸钾在80℃的溶解度是169g可知,
100g的水中由60℃升高到80℃多溶解硝酸钾的质量为:169g-110g=59g;
若是50g的水多溶解的硝酸的质量是:29.5g>60.8g-34.74g=26.06g,
这说明了升高到80℃得到的是不饱和溶液,即杂质的质量是34.74g。
由60℃硝酸钾的溶解度是110g可知,
在50g的水中能溶解硝酸钾的质量为55g,
那么硝酸钾的总质量为:55g+26.06g=81.06g;
原固体混合物中硝酸钾的质量分数为:。
7.(2019·台州)某同学进行硫酸铜晶体(化学式为CuSO4·5H2O)的制备和生长实验,配制了某温度时的硫酸铜热饱和溶液,静置、冷却到室温,观察晶体的生长,如图。
(1)能判断原硫酸铜溶液已饱和的方法是??????
。
A.观察颜色,溶液蓝色较深
B.溶液冷却,有蓝色晶体析出
C.蒸发少量水,有蓝色晶体析出
D.加人硫酸铜晶体,晶体质量不变
(2)现称取49克无水硫酸铜溶于水,配成150克某温度时的热饱和溶液,再冷却到室温,共析出50克硫酸铜晶体,请计算该室温时硫酸铜饱和溶液的溶质质量分数。
【答案】(1)D
(2)解:析出CuSO4溶质的质量为:
=50g×
=32g
溶液中剩余CuSO4溶质的质量为:49g-32g=17g
溶液的质量为:150g-50g=100g
溶质质量分数=
=
=0.17=17%
答:该室温时硫酸钢饱和溶液的溶质质量分数为17%
【解析】(1)在一种溶液中加入某种溶质,如果溶质的质量不减少,说明溶液已经达到饱和;
(2)硫酸铜晶体中含有硫酸铜和水,首先用晶体质量×硫酸铜晶体中硫酸铜的质量分数计算出晶体中硫酸铜的质量,再用前后硫酸铜质量之差计算剩余溶液中硫酸铜的质量;然后用原来溶液质量减去硫酸铜晶体质量计算出声音溶液的质量,最后再计算剩余溶液的溶质质量分数。
【解答】(1)只有在硫酸铜溶液中加入硫酸铜晶体后,晶体的质量不再减少,才能说明硫酸铜溶液已经饱和,故选D。
(2)析出CuSO4溶质的质量为:
?=50g×
?=32g
溶液中剩余CuSO4溶质的质量为:49g-32g=17g
溶液的质量为:150g-50g=100g
溶质质量分数=
?=??=0.17=17%
答:该室温时硫酸钢饱和溶液的溶质质量分数为17%