化学3.2 溶液导学案及答案
展开溶解度、溶质质量分数
知识温习
1.什么是溶液、悬浊液、乳浊液?
【答案】一种或多种物质分布在另一种物质中,形成均一、透明、稳定的混合物叫溶液
固体和液体形成的混合物,静置后沉降,叫做悬浊液。
液体和液体形成的混合物,静置后分层 ,叫做乳浊液。
2.如何判断溶液中的溶质和溶剂?
【答案】1)气体、固体和液体互溶:气体、固体是溶质。
2)液和液互溶:一般量多的为溶剂,量少的为溶质。
液体和水任意比溶解,一般认为水是溶剂,另外一种液体是溶质。
3)与水发生反应的一般将反应后的物质当成溶质。
4)未指明溶剂的溶液,通常溶剂是水。
3.固体溶解度的影响因素
内因:_____________________________________
影响因素
外因:_____________________________________
固体溶解度除了与_____________________有关外,只与__________有关,
而与_____________________的质量无关。
【答案】溶质和溶剂的性质;温度和压强;溶质和溶剂的性质;温度;溶质或溶剂
4.证明某硝酸钾溶液是20℃时的饱和溶液的方法是________________________________。
【答案】加硝酸钾固体,不能再溶解。
5.欲将某温度下的KNO3不饱和溶液转化为饱和溶液,下列方法不可行的是()
A.加入KNO3晶体B.加水C.降低温度D.恒温蒸发水分
【答案】B
6.20℃时,向100g水中不断加入KNO3固体,充分搅拌后过滤,称量所得溶液的质量,如下表
所示。试分析下列四组溶液哪些是饱和溶液()哪些是不饱和溶液()
【答案】CD;AB
每识每课
上节课我们知道物质的溶解程度可以分为以下几种,它们的依据就是根据常温下的溶解度来的,那么什么是溶解度呢,它是如何定义的,溶液中还有哪些计算?
新知精讲
一、固体溶解度的概念
1.定义:在一定温度下,某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时,所溶解溶质的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。用字母S表示。
2.表示固体物质溶解度的概念时,必须注意四点:
(1)指出一定____________;
(2)指出溶剂的质量为___________克;
(3)溶液必须处于___________状态;
(4)溶解度的单位___________。
【答案】温度;100;饱和;g/100g溶剂或g/100g水
【练一练】
1.以下四句话错在哪里?
(1)l00g水中最多溶解38g氯化钠,所以氯化钠在水中的溶解度是38g/100g水。
(2)在10℃时,烧杯内水中最多溶有140g硝酸铵,所以硝酸铵在水中的溶解度是140g/100g水。
(3)在60℃,100g水中溶有75g硝酸钾,所以60℃时硝酸钾的溶解度为75g/100g水。
(4)60℃,100g水中最多溶解124g硝酸钾,所以硝酸钾在这温度下的溶解度是124。
【答案】(1)没有指明温度;(2)没有指明100g溶剂;(3)没有饱和;
(4)溶解度的单位不对。
2.“60℃时,硝酸钾的溶解度是110g/100g水克”这句话含义是什么?
【答案】60℃时,在100克水中最多能溶解110克硝酸钾。
或60℃时,在100克水中溶解110克硝酸钾达到饱和状态。
二、利用溶解度,对溶液进行简单的计算
1.计算式
公式1:
公式2:(公式1的变形)
公式3:
2.计算题
题型一:求溶质、溶剂的质量:根据某物质在某温度时的溶解度,可以求出该温度时一定量饱和溶液里所含溶质和溶剂的质量。
已知:60℃时,硝酸钾的溶解度是110g/100g。
(1)60℃时,150g水中最多可以溶解硝酸钾固体多少g?得饱和溶液多少g?
【难度】★
【答案】165g;315g(利用公式1找关系)
(2)60℃时,150g硝酸钾固体能配制成多少g硝酸钾饱和溶液?需要水多少g?
【难度】★
【答案286.4g;136.4g(利用公式3找关系)
(3)60℃时,150g饱和硝酸钾溶液中含水和硝酸钾固体各多少g?
【难度】★
【答案】78.6g;71.4g(利用公式3找关系)
题型二:求物质的溶解度:根据一定温度时某物质饱和溶液里溶质和溶剂的质量,可以求出这种物质的溶解度。
①60℃时,将40g硝酸钾溶解在40g水里,恰好成为饱和溶液,求60℃时硝酸钾的溶解度?
【难度】★
【答案】100g/100g H2O(利用公式1或2)
②将20℃时,6.8g氯化钠饱和溶液蒸干,得到固体1.8g,求20℃时氯化钠的溶解度?
【难度】★
【答案】36g/100g H2O(利用公式1或2)
③在t℃时68g某氯化锌配成溶液360g,若向其中加入5g氯化锌,则使溶液变成t℃时氯化锌
的饱和溶液;若将原溶液蒸发掉20g水,也可以使原溶液变成t℃时氯化锌的饱和溶液。
求t℃时氯化锌的溶解度。(保留整数)
【难度】★★★
【答案】 25g/100g H2O
两种方法: S=25(简单)。还有进行设X的计算。(利用公式1)
溶质质量分数(也称溶液的质量百分浓度)
1.溶液是混合物,它是由溶质和溶剂组成,所以:m(溶液)=m(溶质)+m(溶剂)
2.溶液的浓度:一定量的溶液里所含溶质的多少,叫溶液的浓度。
3.浓度的表示方法:
若用溶质的质量与溶液的质量的比表示溶液的浓度,叫溶质的质量分数,比值越大,浓度越大。
目前通用的是把质量分数×100%,叫质量百分数,即溶质的质量占全部溶液质量的百分比
4.表达公式:
溶质的质量百分数(c%)= × 100%=×100%
公式:c%=×100%
变形为:m(溶质)=m(溶液)×c%=V(溶液)·ρ(溶液)·c%
m(溶液)=m(溶剂)+(溶质)=
【练一练】
1.20%的蔗糖溶液中溶质、溶剂、溶液之间的质量比是()
A.1∶4∶5B.5∶4∶1
C.4∶1∶5D.20∶80∶100
【难度】★
【答案】A
2.为了配制500g10%的氯化钠溶液,需要水与氯化钠多少克?
【难度】★★
【答案】50g,450g
四、溶解度和溶质的质量分数的辨析
(一定要在饱和的条件下使用这个公式)
【答案】S>c
【练一练】
1.10℃时,A物质的溶解度为20g/100g水,则A物质在10℃时饱和溶液的质量分数是()
A.9.1%B.16.7%C.20%D.80%
【难度】★
【答案】B
已知20℃,食盐的溶解度为36g/100g水,将30g食盐放入80g水中,充分搅拌,计算所得溶液
的质量分数。
【难度】★
【答案】加30g水食盐到80g水中,形成了过饱和溶液,只有28.8g的食盐溶解在水中。
所以溶液的质量分数为26.55%.
课堂小憩
实验观察的重要性
瑞典化学泰斗贝采利乌斯神采奕奕地站在讲台前,向新入学的大学生们介绍实验观察的重要性。
“我这里的一瓶溶液和大家面前放的那瓶完全一样,都是几经煮沸的无毒溶液。一会儿,我要求大家模仿我所用的方法来鉴别一下,这是一种什么样的溶液。”说完,教授把手指伸进试剂瓶的溶液里,然后将手指拿出来并用舌头舔一下。
“啊!怎么这么苦!”“苦死了!”尝了溶液的味道后,学生们个个哭丧着脸大声地埋怨着。一个学生甚至有点恼火了:“老师,尝了这么苦的溶液。你为什么装得若无其事呢?”
“我真的尝了吗?”贝采利乌斯边笑边向他的学生们问道。
你知道教授是怎么做的吗?
温馨提示:注意化学药品不管有没有毒,都不能尝。
备注:贝采里乌斯在化学领域中最大的功勋,是他首先倡导以元素符号来代表各种化学元素。他提出,用化学元素的拉丁文名表示元素。如果第一个字母相同,就用前两个字母加以区别。例如:Na与Ne、Ca与Cd、Au与A1……等。这就是一直沿用至今的化学元素符号系统。
王水
玻尔是丹麦著名的物理学家,曾获得诺贝尔奖。二战中,玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国,为了表达一定要返回祖国的决心,他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液里,装于玻璃瓶中,然后将它放在柜面上。后来,纳粹分子窜进玻尔的住宅,那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下,他们却一无所知。战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并重新铸成奖章。
那么,玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解呢?原来他用的溶液叫王水。王水是浓硝酸和浓盐酸按1:3的体积比配制成的的混合溶液。
尼尔斯·玻尔的故事
一天早上,卢瑟福接到了一位同事的电话。同事说他准备给一个学生的物理答卷判零分,而这名学生却声称自己应该得到满分。整份试卷只有一道题,试题如下:“如何用气压计测定一栋大楼的高度?”学生的答案是:“把气压计拿到楼顶,用一根长绳系住气压计,将气压计垂到地面,然后提上来,测量绳子放下的长度,该长度便是大楼的高度。”如何裁决呢?思虑良久,卢瑟福建议让学生再试一次,给他6分钟时间,让他必须用物理学方面的知识来回答这个问题。5分钟过去了,学生什么也没写。卢瑟福问他是否想放弃,他回答说,他有好几个答案,正在想哪个是最好的。在接下来的1分钟里,他迅速写出了如下答案:“将气压计拿到楼顶的边缘,松开手,让其自由落下,用秒表记录气压计降落到地面的时间,然后运用自由落体公式方),计算出大楼的高度。”
看了学生的答案,卢瑟福的同事给了他满分的成绩。当卢瑟福正要离开时,他突然想起那个学生说过他还有好几种其他的答案,便好奇地问他那几个答案是什么。学生答道:“借助气压计测量大楼的高度,有许多种方法。例如,在一个阳光灿烂的日子,把气压计拿到户外,测量出气压计的高度和其阴影的长度,以及大楼所投射出的阴影的长度,通过运用简单的比例法,就可以算出大楼的高度。”“好极了,”卢瑟福说,“其他的方法呢?”
学生答道:“还有一种经典的方法:拿上气压计,开始爬楼梯,并在墙上依次标出气压计的长度,记住你一共做了多少个记号。这种方法简而言之就是用气压计当尺子去量大楼的高度。”
“很直接的一种方法。”卢瑟福笑道。
“当然,还有一种更为复杂的方法,你可以把气压计系在绳子的一端,让它像钟摆一样摆动,分别测算在地面和在楼顶上的重力加速度g。理论上,根据这两个g的差值就可以计算出建筑物的高度。”“根据同样的方法,把气压计拿到楼顶,用一根长绳系住气压计,将气压计放下,接近地面,然后让其如钟摆一样摆动,根据摆动周期便可以计算出大楼的高度。”
“总之,”他总结道,“还有许多的方法可以解决这个问题。”
“最好的一种方法或许是,带上气压计到大楼地下室,去敲大楼看门人的门。并对他说:‘先生,我这儿有一个很好的气压计,如果您能告诉我这栋大楼的高度,气压计就归您了。’”
例题解析
知识点1:溶解度的计算
题型一:求溶解度的计算
【例1】20℃时,下列四种物质分别溶解与水中恰好形成饱和溶液,其中溶解度最大的是()
A.150g物质溶解在1000g水中B.25g物质溶解在350g水中
C.0.5g物质溶解在1.5g水中D.1g物质溶解在10g水中
【难度】★
【答案】C
变式1:在20℃时,将9gNaCl固体放在25g水中,完全溶解后,溶液恰好达到饱和,则20℃时NaCl
的溶解度是()
A.36g/100g水B.7.2g/100g水C.3.6g/100g水D.10g/100g水
【难度】★
【答案】A
变式2:某硝酸钾溶液等分为两份。甲同学在t℃时恒温蒸发20克水后,析出固体4克;乙同学在t℃时将另一份蒸发25克水后(t℃),析出固体5.6克,则t℃时硝酸钾的溶解度为()
A.20克/100克水B.22.4克/100克水
C.32克/100克水D.无法计算
【难度】★★
【答案】C
【方法提炼】
第一次蒸发结晶之后得到的是饱和溶液,第二次蒸发析出晶体的质量和蒸发水的质量可以求出溶解度。
题型二:已知溶解度的计算
【例2】:室温时,硫酸镁的溶解度为54g/100g水,若称取19g硫酸镁投入31g蒸馏水中,充分搅拌,所得溶质的质量分数多少?
【难度】★★
【思路点拨】一定温度下,在一定量溶剂里,物质的溶解是有限度的,题中告诉室温下的溶解度,即在室温下配制该溶液先考虑l00g水中最多只能溶解54g硫酸镁,则取19g硫酸镁能否完全溶于31g水中。
【答案】方法一:
设室温时31g水中最多可溶xg硫酸镁
54/100=x/31x=16.74g
c%=16.74/(16.74+31) ×100%=35.1%
方法二:
19/(19+31) ×100%=38%
根据室温时硫酸镁的溶解度,室温时,硫酸镁饱和溶液的最大质量分数应为
54/(100+54) ×100%=35.1%
38%>35.1%所以溶液的质量分数应为35.1%
变式1:t℃时,某物质的溶解度是25g/100g水,80克该物质的饱和溶液含溶质的质量为()
A.10克B.16克C.20克D.25克
【难度】★
【答案】B。注意过饱和。
变式2:10℃时,40g水里溶解32g硝酸钠,溶液达饱和,这时硝酸钠的溶解度是___________;溶质的质量分数为___________。10℃时,在60g水中加入50g硝酸钠,其溶质质量分数为___________。
【难度】★
【答案】80g/l00g水44. 4%44. 4%
【方法提炼】
一般情况下,溶质的质量分数计算不受温度影响:但当指明一定温度下的溶解度时则一定量溶剂中物质不能无限制溶解,要受一定温度下溶解度的限制。只要是同温度,同种物质的饱和溶液无论溶液质量多少g,其溶质的质量分数一定相同,而且是该温度下的最大值。就是计算时注意判断过饱和。
知识点2:溶质的质量分数的计算
【例1】20℃时,对100g5%的食盐水做如下操作求所得溶液中溶质的质量分数。
(1)蒸发10g水后,溶质的质量分数为___________________。
(2)增加10g氯化钠后,溶质的质量分数为_________________。
(3)增加10g氯化钠和10g水后,溶质的质量分数为_________________。
(4)加入100g15%的氯化钠溶液后,溶质的质量分数为________________。
【难度】★★
【答案】答:5.6%;13.6%;12.5%;10%
变式1:有mg15%的硝酸钠溶液,欲使其浓度增加一倍,可采用的方法是()
A.蒸发掉溶剂质量的B.蒸发掉溶剂g
C.加入g硝酸钠D.加入g硝酸钠
【难度】★★
【答案】B
变式2:将xg某物质溶于yg水中,所得溶液中溶质的质量分数为___________%。
【难度】★★
【答案】
变式3:学校化学实验室配制2000g18.5%的盐酸,问需要37%的盐酸(密度1.18g/cm3)多少毫升?加水多少毫升?
【难度】★★
【答案】847.46mL,1000mL
【方法提炼】根据溶质的质量分数的计算,确定溶液中溶质、溶剂、溶液的质量。稀释和浓缩的题目放在下下次课,作为重点。
知识点3:混合计算
【例1】10℃时,A物质的溶解度为30g/100g水,则A物质在10℃时饱和溶液的质量分数是________。
【难度】★
【答案】23.1%
变式1:20℃时,A物质的溶解度为80g/100g H2O,则在该温度下不可能得到的溶液是()
A.10%B.25%C.50%D.44.4%
【难度】★★★
【答案】C
变式2:已知20℃时,氯化钠的溶解度为36g/100g H2O,在20℃将20g氯化钠加到100g水中,所得溶液的溶质的质量分数为____________,若恒温时,取出30g上述溶液,则这30g溶液的溶质的质量分数为____________,若恒温向盛有这30g氯化钠溶液中再加入10g氯化钠,则所得溶液的溶质的质量分数是____________。
【难度】★★★
【答案】16.7%;16.7%;26.5%。
【例2】20℃时,有100g硝酸钾溶液,等分成两份,其中一份恒温蒸发10g水溶液恰好饱和;另一份再加入3.2g硝酸钾后溶液恰好饱和;求20℃时硝酸钾的溶解度。
【难度】★★★
【答案】32g/100g水
变式1:t℃时10克A物质的不饱和溶液蒸发5克水,保持温度不变,刚好能成为t℃时A的饱和溶液,此时溶液中溶质的质量分数为37.5%,求:
(1)t℃时A物质的溶解度;
(2)10克原溶液中溶质的质量分数。
【难度】★★★
【答案】(1)60g/100gH2O(2)18.75%
变式2:在20℃时某物质的不饱和溶液50g,平均分成两等份。一份中加入0.7g该物质,另一份蒸发掉5g水,结果两份溶液都达饱和。那么该物质在此温度下的溶解度为多少克?
【难度】★★★
【答案】14g/100g H2O
师生总结
1.会溶解度概念的辨析
2.会溶解度的计算
3.会溶质的质量分数的计算
4.灵活使用公司,区别开溶解度和溶质的质量分数。
教师
日期
学生
课程编号
14
课型
同步
课题
溶解度、溶质的质量分数
教学目标
1、固体溶解度概念
2、利用溶解度的简单计算
3、溶液中溶质质量分数的定义、公式与计算
4、溶解度与溶质质量分数
教学重点
溶解度的概念
溶质的质量分数的计算
教学安排
版块
时长
1
知识温习
15mins
2
每识每课
2mins
3
新知精讲
40mins
4
课堂小憩
5mins
5
典例解析
40mins
6
师生总结
10mins
7
课后作业
30mins
选项
A
B
C
D
加入KNO3质量(g)
5 g
15 g
31.6 g
35 g
所得溶液质量(g)
105 g
115 g
131.6 g
131.6 g
关系
溶质
溶剂
溶液
溶解度定义中对应溶液中的量/g
s
100
S+100
题干中对应溶液中的量/g
m质
m剂
m质+m剂
溶解度(S)
溶质的质量百分数(c%)
区别
①表示溶质溶解性的大小
②受温度影响
③溶剂必定是l00g
④一定是饱和溶液
⑤以(g/l00g水)为单位
①表示溶液的浓度
②不受温度影响
③溶剂质量可以是任意(每l00g溶液中含有溶质的量)
④不一定是饱和溶液
⑤无单位
意义
一定温度下,l00g溶剂(水)所能溶解溶质的最大量(g)
t℃ =
∴饱和溶液S=×100%[g/100g水]
溶质的质量与溶液质量的百分比
c%=×100%
m(溶质)=m(溶液)×c%
联系与换算
已知:一定t℃下某饱和溶液c%
求:该t℃下的S=?
解:
[g/100g水]
*c%可看作每100g饱和溶液中有cg溶质,则水为(100-c)g
已知:一定t℃下某物质的S
求:c%=?
解:c%=×100%=%
思考:请比较一下同温度下,同物质的饱和溶液的s和c的大小?
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