初中化学人教版九年级下册课题2 溶解度随堂练习题
展开一、溶解时的吸热或放热现象
1、溶解时的吸热或放热现象是指物质在溶解时,所发生的吸热和放热的多少不同,而引起的溶液的温度变化的现象;具体来说,物质溶解的过程包含有以下两个过程:
(1)一个过程是物质的分子(或离子)向水中扩散,该过程吸收热量;
(2)另一个过程是物质的分子(或离子)和水分子作用,生成水合分子(或水合离子),该过程放出热量。
2、不同的溶质,在这两个过程中吸收和放出的热量也不同;这就导致在物质的溶解过程中,伴随着温度的变化,同时表现为吸热或放热现象,其具体变化情况如图所示:
(1)当溶解时放出的热量>吸收的热量时,溶液温度会升高(如氢氧化钠、浓硫酸等;另外,氧化钙放在水中发生反应放热,也会使温度升高),表现为放热现象;
(2)当溶解时放出的热量=吸收的热量时,溶液温度不变(如氯化钠等),表现为既不吸热,也不放热的现象;
(3)溶解时放出的热量<吸收的热时,溶液温度会降低(如硝酸铵等),表现为吸热现象。
注意:生石灰放入水中放出大量的热,不是溶解,而是发生了化学反应放热:CaO+H2O=Ca(OH)2
二、饱和溶液和不饱和溶液
1、饱和溶液:在一定温度下,向一定量的溶剂里加入某种溶质,溶质不能继续溶解所得到的该溶质的溶液。
2、不饱和溶液:在一定温度下,向一定量的溶剂里加入某种溶质,溶质还能继续溶解所得到的该溶质的溶液。
3、溶剂量和温度会影响溶解的溶质的量,故限定一定量的溶剂和一定温度的条件才能比较是否饱和。
4、饱和是不能再继续溶解该种溶质,不影响溶剂溶解别的溶质,故饱和溶液要指明针对哪种溶质是饱和的。
5、当溶剂量、温度确定时,某溶液的饱和状态表示该溶质溶解的量达到最大值。
6、判断某溶液是否饱和的方法:
(1)观察法:观察底部有无不能继续溶解的溶质。若有且不继续溶解,则是饱和溶液。若无,则可能是不饱和溶液或恰好饱和的溶液(注:恰好饱和和不饱和的溶液看起来都是澄清透明的,外观无法区别,实验法区别)
(2)实验法:取样,在该温度下,向溶液里继续加入该种溶质,充分混合,观察溶质是否继续溶解。溶质不能继续溶解,则是恰好饱和溶液,若溶解,则是不饱和溶液。
7、饱和溶液和不饱和溶液的转化
8、饱和溶液和不饱和溶液与稀溶液浓溶液的区别与联系
是否饱和:比较在一定温度下一定量溶剂里溶解溶质的质量是否达到最大限度。
浓稀程度:比较的是在一定量的溶液里溶质质量的相对大小(溶质的质量分数)。
饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液,相同温度下,同种溶质的饱和溶液比不饱和溶液浓。
三、溶解性和影响溶解快慢的因素
1、物质的溶解性是物质本身固有的一种属性,并且是物质的一个重要物理性质,它是指一种物质溶解在另一种物质里的能力,它有两种表示方法,一种是定性表示法,另一种是定量表示法:
(1)定性表示法就是用易溶、可溶、微溶、难溶(或不溶)等粗略概念表示;
(2)定量表示法就是用一定温度下(气体还强调压强为101kPa),一定量的溶剂(一般是水)里溶解固体溶质的质量(或气体的体积)来准确地表示,它们的内部联系是通常把室温(即20℃)时的溶解度大于或等于10g的,叫易溶物质,大于或等于1g但小于10g的,叫可溶物质,大于或等于0.01g但小于1g的,叫微溶物质,小于0.01g的,叫难溶(或不溶)物质;
2、影响溶解性的因素包括内部因素和外部因素:
(1)内部因素是溶质、溶剂本身的性质;例如,食盐容易溶解在水里,却很难溶解在汽油里;油脂很难溶解在水里,却很容易溶解在汽油里;
(2)外部因素是温度、压强(是对气体来说的);例如,除了气体和氢氧化钙等特殊的固体溶质的溶解性与温度成反比以外,一般物质的溶解性与温度成正比;还有气体的溶解性也与压强成正比。
3、碘能溶于汽油,不能溶于水;高锰酸钾能溶于水,不能溶于汽油;乙醇与水可以任意比互溶。同种物质在不同的溶剂里的溶解性是不同的,不同的物质在同一溶剂中的溶解性也是不同的。影响溶解速率的因素:溶质溶剂的性质、温度、溶质的颗粒大小、是否搅拌。
四、溶解度的概念和影响因素
1、气体的溶解度
(1)定义:通常指气体在压强为101KPa和一定温度时,在1体积水里溶解达到饱和状态时的气体体积。
(2)气体溶解度概念中的四要素:
①条件:压强为101kPa、一定温度 ②标准:1体积水 ③状态:达到饱和状态 ④单位:体积
理解:0℃时,氧气的溶解度为0.049。
表示在压强为101KPa和0℃时,1体积水最多能溶解0.049体积的氧气。(O2不易溶于水,CO2能溶于水,CO、H2难溶于水,CH4极难溶于水)
(4)影响气体溶解度的因素:
内因:气体和溶剂的性质;
外因:①压强——气体溶解度随压强增大而增大。(事实:打开汽水瓶盖时汽水会自动喷射出来)②温度——气体溶解度随温度升高而减小。(事实:喝了汽水后会打嗝)
2、固体的溶解度S:
(1)定义:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂(不指明溶剂,通常指水)里达到饱和状态时所溶解的质量。
(2)理解定义四要素:
①条件:一定温度,固体溶质的溶解度随温度的变化而变化,只有指明温度,溶解度才有意义。
②标准:100g溶剂,固体物质的溶解量随溶剂量的增大而增大,限度100g溶剂的量便于统一标准后比较。
③状态:达到饱和状态,只有达到最大溶解量时才是确定的值。
④单位:为克,溶解度其实就是溶质的质量,是在特定量溶剂和一定温度下的溶质质量。
(3)溶解度的意义:20℃时,氯化钠溶解度为36g。
①在20℃时,100g水中最多能溶解(即达饱和)36gNaCl。
②在20℃时,100g水中溶解36g氯化钠形成饱和溶液。
③在20℃时,完全溶解36g氯化钠,最少需要水100g。
④在20℃时,136g氯化钠溶液中有100g水,36g氯化钠。
拓展:在20℃时,任意质量的氯化钠饱和溶液中,m(氯化钠):m(水):m(氯化钠溶液)=36:100:136。
3、溶解度和溶解性的关系
溶解性是表示一种物质在另一种物质中的溶解能力的大小,是物理性质。
溶解度是溶解性的定量表示方法。溶解性是根据20℃时,固体物质的溶解度的大小划分的。
五、固体溶解度曲线及其作用
1、溶解度的表示方法
列表法 从表格中查找硝酸钾在某一温度下的溶解度值
(2)曲线法
①查阅物质在不同温度时的溶解度。
②知道物质的溶解度受温度变化影响的大小。
③比较不同物质在同一温度时溶解度的大小。
④根据溶解度曲线确定怎么制得某温度下的饱和溶液。
⑤确定分离混合物中各物质的方法。
2、溶解度曲线的认识
*溶解度曲线上的溶解度数值对应的是在100g水中的溶质质量
(1)曲线上的点——表示某物质在对应温度下的溶解度
A点:表示20C时硝酸钾的溶解度为90g。
B点:表示70C时氯化铵的溶解度为60g。
(2)曲线以上的区域——表示对应温度下该溶质的饱和溶液,且溶液中有溶质剩余
C点:表示20C时硝酸钾的饱和溶液,且有固体剩余。
(3)曲线以下的区域——表示对应温度下该溶质的不饱和溶液
D点:表示20C时硝酸钾的不饱和溶液。
(4)两曲线的交点——表示两物质在该对应温度下的溶解度相等
E点:表示70C时硝酸钾和硝酸钠的溶解度相同,都为140g。
(5)比较两种物质溶解度大小(指定温度范围,再比较)
①如70C时,硝酸钾的溶解度大于氯化铵的溶解度。
②如比较硝酸钠和硝酸钾的溶解度大小:
0C < t < 70C:硝酸钾的溶解度小于硝酸钠
70C < t:硝酸钾的溶解度大于硝酸钠
(6)溶解度变化趋势
绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如KNO3
少数固体物质的溶解度受温度的影响不大,如NaCl
极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减少,如Ca(OH)2
(7)饱和不饱和溶液的转化
对于硝酸钠溶液:
D→A:不饱和溶液变饱和溶液,加溶质或恒温蒸发溶剂;
C→A:饱和溶液将多余的固体溶解进溶液变成恰好饱和溶液,加水;
C→E:硝酸钠溶液从20C升温到70C,多余的固体溶解形成饱和溶液
(8)确定结晶的优选方法
①随温度升高溶解度变大的物质,降温结晶或冷却热饱和溶液结晶
如硝酸钾、硝酸铵、硝酸钠、硝酸铵等
②随温度升高溶解度变化不大的,蒸发结晶。如氯化钠
(9)确定除杂方法
根据要提纯的物质的溶解度确定结晶方法提纯,同时杂质被除去。
如:KNO3(NaCl):降温结晶 ;NaCl(KNO3):蒸发结晶
六、晶体、结晶和海水晒盐
1、晶体是指具有规则的几何外形的固体;
2、结晶是指把固态溶质的水溶液加热蒸发(或慢慢挥发),溶液达到饱和后,如果继续蒸发,过剩的溶质就以晶体的形式而析出的过程,在这一过程中析出晶体的现象就称为结晶现象。
3、结晶是分离可溶性固体和水(或者两种可溶性且溶解度变化差别大的固体)的一种混合物分离的方法;它是根据固体物质从溶液里析出晶体的原理,通过蒸发或者降温的方法将其中的固体物质分离出来;因此,结晶方法分为蒸发结晶和降温结晶两种:
(1)蒸发结晶是指蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出;它使用于分离可溶性固体和水的混合物;
(2)降温结晶是指先加热溶液,蒸发溶剂成饱和溶液,再降低热饱和溶液的温度,溶解度随温度变化较大的溶质就会呈晶体析出;它使用于分离两种可溶性且溶解度随温度变化差别大(即一种是溶解度随温度变化大,另一种是溶解度受温度变化影响小)的固体混合物;此时,需要注意固体物质的溶解度随温度变化的规律,其具体内容有如下三条:
①大多数物质的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸钾等;
②少数物质的溶解度受温度的影响不大,如氯化钠等;
③极少数的物质的溶解度随温度的升高而减小,如氢氧化钙等。
3、海水晒盐的原理是通过风吹日晒蒸发溶剂得到食盐晶体。
海水晒盐的过程是这样的,目前从海水中提取食盐的方法主要是“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”),使用该法,需要在气候温和、光照充足的地区选择大片平坦的海边滩涂,构筑盐田;盐田通常分为两部分:蒸发池和结晶;用海水晒盐,先将海水(或海边地下卤水)引入盐田的蒸发池,通过日晒蒸发水分到一定程度时,再导入结晶池,继续日晒,海水就会成为食盐的饱和溶液,再晒就会逐渐析出食盐晶体来。
【考点1 溶解时的吸热或放热现象】
【典例1-1】(2023秋•东阿县期中)对所学知识总结是一种好习惯。某同学总结的下列实验现象正确的是( )
A.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
B.铜粉在空气中加热,生成氧化铜
C.硝酸铵溶于水,溶液温度降低
D.氢气在空气中燃烧,产生黄色火焰
【答案】C
【分析】从常见物质燃烧的现象、物质溶于水热量时的热效应进行分析。
【解答】解:A、铁丝在空气中不能燃烧,铁丝在氧气中才会剧烈燃烧,故A错误;
B、铜粉在空气中加热,生成氧化铜是实验结论而不是实验现象,故B错误;
C、硝酸铵溶于水,吸热,溶液温度降低,故C正确;
D、氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,故D错误。
故选:C。
【典例1-2】(2023秋•龙马潭区期中)活中处处有化学,请用化学知识回答下列问题。
(1)刚装修的房屋内含有甲醛,除通风外,还可在室内放置 活性炭 吸附异味;
(2)摇摇冰是一种即用即食的饮料,原理是在吸食时将饮料隔离层中的物质与水混合摇动利用物质溶于水 降温 (填“升温”或“降温”)的原理;
(3)刚泡的茶会闻到茶的香味,从微观角度解释闻到香味的原因是 分子在不断运动 ;
(4)疫情期间每次我们上公交车时必须带口罩,其中一种叫做KN95的医用口罩,这种口罩可以预防病毒吸入鼻腔,其起到了与化学实验中 过滤 操作相同的作用。
【答案】(1)活性炭;
(2)降温;
(3)分子在不断运动;
(4)过滤。
【分析】(1)根据活性炭的吸附性分析;
(2)根据物质溶解时的能量变化分析;
(3)根据分子的性质分析;
(4)根据过滤的原理分析。
【解答】解:(1)活性炭具有吸附性,刚装修的房屋内含有甲醛,除通风外,还可在室内放置活性炭吸附异味;
(2)摇摇冰是一种即用即食的饮料,原理是在吸食时将饮料隔离层中的物质与水混合摇动利用物质溶于水降温的原理;
(3)刚泡的茶会闻到茶的香味,是因为分子在不断运动,向四周扩散,使人们闻到香味;
(4)KN95口罩可以预防病毒吸入鼻腔,其起到了与化学实验中过滤操作相同的作用。
故答案为:
(1)活性炭;
(2)降温;
(3)分子在不断运动;
(4)过滤。
【变式1-1】(2023秋•东昌府区期中)如图所示,该装置的气密性良好。在甲烧杯中放入某物质x后,发现乙烧杯中的导管口有气泡冒出,则x是下列物质中的( )
A.硝酸铵B.食盐C.冰块D.氢氧化钠
【答案】D
【分析】根据物质溶于水时的热效应进行分析解答。
【解答】解:A、硝酸铵溶于水,溶液温度降低,装置内气压变小,乙烧杯中的导管口会形成一段液柱,故A错;
B、氯化钠溶于水,溶液温度不变,乙烧杯中的导管口不会有气泡冒出,故B错;
C、冰块溶于水,溶液温度降低,装置内气压变小,乙烧杯中的导管口会形成一段液柱,故C错;
D、氢氧化钠溶于水,溶液温度升高,导致试管内气体受热膨胀,乙烧杯中的导管口有气泡冒出,故D正确。
故选:D。
【变式1-2】(2022秋•句容市期末)选择下列适当的物质填空(选填序号):
A.干冰 B.硝酸铵 C.食用油 D.氢氧化钙 E.青铜 F.活性炭 G.洗洁精 H.武德合金
(1)人类使用最早的合金 E ;
(2)用于冰箱除异味的是 F ;
(3)可用于人工降雨的是 A ;
(4)可用作制保险丝的是 H ;
(5)生活中作乳化剂的是 G ;
(6)溶于水温度降低的是 B 。
【答案】(1)E;
(2)F;
(3)A;
(4)H;
(5)G;
(6)B。
【分析】(1)根据人类最早使用的合金为青铜进行分析;
(2)根据活性炭具有吸附性进行分析;
(3)根据干冰升华吸热进行分析;
(4)根据武德合金熔点低进行分析;
(5)根据洗洁精具有乳化作用进行分析;
(6)根据硝酸铵溶解时吸热进行分析。
【解答】解:(1)人类最早使用的合金为青铜。
(2)活性炭具有吸附性,可用于冰箱除异味。
(3)干冰为固体二氧化碳,干冰升华吸热,则可用于人工降雨。
(4)武德合金熔点低,可用作制保险丝。
(5)洗洁精具有乳化作用。
(6)硝酸铵溶解时吸热,溶液温度降低。
故答案为:(1)E;
(2)F;
(3)A;
(4)H;
(5)G;
(6)B。
【考点2 饱和溶液和不饱和溶液】
【典例2-1】(2023秋•高青县期中)下列说法正确的是( )
A.饱和溶液一定比不饱和溶液浓度大
B.溶液一定是无色透明的液体
C.溶液一定属于混合物
D.溶液中各种粒子静止不动,所以均一、稳定
【答案】C
【分析】A、根据选项说法没有指明温度、溶质的种类,进行分析判断。
B、根据溶液不一定是无色的,进行分析判断。
C、根据溶液的特征,进行分析判断。
D、根据微粒的基本性质,进行分析判断。
【解答】解:A、选项说法没有指明温度、溶质的种类,饱和溶液不一定比不饱和溶液的浓度大,故选项说法错误。
B、溶液不一定是无色的,如硫酸铜溶液显蓝色的,故选项说法错误。
C、一种或几种物质分散到另一种物质中,形成均一的、稳定的混合物叫做溶液,溶液一定属于混合物,故选项说法正确。
D、溶液具有均一性和稳定性,溶液中的各种粒子是在不断地运动的,故选项说法错误。
故选:C。
【典例2-2】(2023•海勃湾区校级一模)将80gM物质加入50g水中,充分溶解,测得溶液的质量随温度的变化曲线如图,按要求填空:
(1)由图判断,M物质的溶解度随温度的升高而 增大 (填“增大”或“减小”)。
(2)A、B、C三点对应的溶液,属于不饱和溶液的是 C (填序号)。
(3)若保持溶剂的质量不变,从C点对应的溶液获得M的晶体,可以采用的方法是 降温结晶 。
【答案】(1)增大;
(2)C;
(3)降温结晶。
【分析】(1)根据溶液的质量随温度的变化曲线的变化情况,从而判断M物质的溶解度随温度的升高而增大;
(2)根据饱和溶液的判断方法进行分析解答;
(3)根据溶液的质量随温度的变化曲线的变化情况,从而判断通过降温结晶还是蒸发结晶的方法达到提纯物质的目的。
【解答】解:(1)溶剂质量不变,溶液的质量随温度的升高而增大,则M物质的溶解度随温度的升高而增大;
(2)A点对应的溶液随温度的升高溶液的质量不断增大,A点对应的溶液有未溶解的M物质,A点对应的溶液是饱和溶液,当温度升高到40℃,溶液质量为130g,说明80gM物质恰好溶解于50g水中,B点对应的溶液是饱和溶液,当温度升高到60℃,溶液的质量不增加,C点对应的溶液是不饱和溶液;
(3)根据溶液的质量随温度的变化曲线可知,M的溶解度随温度的升高而增大,若保持溶剂的质量不变,从C点对应的溶液获得M的晶体,可以采用的方法是降温结晶。
故答案为:(1)增大;
(2)C;
(3)降温结晶。
【变式2-1】(2023秋•长安区期中)为探究硝酸钾的溶解性,进行了如图实验,其中溶液①、溶液③中没有剩余固体,溶液②、溶液④中有剩余固体,下列说法错误的是( )
A.溶液②、溶液④一定是饱和溶液
B.溶液①、溶液③一定是不饱和溶液
C.溶液②、溶液③的质量:③>②
D.升高温度,溶液②可以变成不饱和溶液
【答案】B
【分析】根据饱和溶液与不饱和溶液的判断,流程图经行分析。
【解答】解:A、溶液②、溶液④因为烧杯底部都有剩余固体,所以为饱和溶液,故正确;
B、溶液③可能恰好饱和,故错误;
C、溶液③为溶液②升温后将烧杯底部固体溶解后得到,所以溶液②、溶液③的质量:③>②,故正确;
D、硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,升高温度,溶液②固体会继续溶解,可以变成不饱和溶液,故正确;
故选:B。
【变式2-2】(2022秋•洛江区期末)水是生命之源,也是最常见的溶剂。
(1)空气制水机亮相进博会,宣称“即使在沙漠,只要有电源也能制水”,可利用大气中的水分制出饮用水。主要过程如图1。
①被过滤装置除去的有害物质的直径 大于 (填“大于”或“小于”)滤孔直径。
②检验该饮用水是否为软水的方法是 取少量该饮用水于试管中,向试管中滴加肥皂水,振荡,产生较多泡沫,则为软水,产生较少泡沫出现较多浮渣,则为硬水 (写出具体操作步骤、现象及结论)。
(2)t℃时,将一定量的甲和乙溶液分别进行恒温蒸发,蒸发溶剂质量与析出晶体质量间的关系如图2所示,原溶液中属于饱和溶液的是 甲 (填“甲”或“乙”),其溶质的质量分数为 20% 。
【答案】(1)①大于;
②取少量该饮用水于试管中,向试管中滴加肥皂水,振荡,产生较多泡沫,则为软水,产生较少泡沫出现较多浮渣,则为硬水;
(2)甲;20%。
【分析】(1)根据净化水的方法与原理、硬水与软水的检验方法来分析;
(2)根据溶液状态的判断方法、溶质的质量分数的计算方法来分析。
【解答】解:(1)①被过滤装置除去的有害物质的直径大于滤孔直径。
②检验该饮用水是否为软水的方法是:取少量该饮用水于试管中,向试管中滴加肥皂水,振荡,产生较多泡沫,则为软水,产生较少泡沫出现较多浮渣,则为硬水。
(2)由图知,甲溶液开始蒸发就析出晶体,乙溶液蒸发20g水后才析出晶体,则原溶液中属于饱和溶液的是甲溶液。由图知,甲溶液蒸发20g水析出5g晶体,即20g水溶解5g甲物质,所以其溶质的质量分数为。
故答案为:(1)①大于;
②取少量该饮用水于试管中,向试管中滴加肥皂水,振荡,产生较多泡沫,则为软水,产生较少泡沫出现较多浮渣,则为硬水;
(2)甲;20%。
【考点3 溶解性和影响溶解快慢的因素】
【典例3-1】(2023秋•沂源县期中)某同学做“比较蔗糖和食盐在水中的溶解能力”的实验,他对实验提出的下列要求中,多余的是( )
A.蔗糖和食盐放入水中后都不能进行搅拌
B.取体积相同的两杯水
C.取质量相同的蔗糖和食盐
D.两杯水的温度应当相同
【答案】A
【分析】根据比较蔗糖和食盐在水中的溶解能力,要注意控制变量,进行分析判断。
【解答】解:要比较食盐和蔗糖在水中的溶解性,需要控制在相同的温度下,比较在相同量的水中溶解食盐和蔗糖的质量的大小,或者比较相同量的食盐和蔗糖全部溶解需要的水的质量,是否搅拌不需要控制,故对实验提出的下列要求中多余的是A。
故选:A。
【典例3-2】(2023春•青原区校级月考)电池在生活中的应用越来越广泛
(1)锌锰干电池的外壳是锌,中间是碳棒,填充物是二氧化锰、氯化锌和氯化铵等,填充物加水后搅拌,过滤,滤渣的主要成分是 二氧化锰或MnO2 。
(2)铅蓄电池在充电时发生反应的化学方程式为2PbSO4+2H2O═Pb+PbO2+2X,则X的化学式为 H2SO4 。
(3)镍氢电池是一种性能良好的蓄电池,如图是镍在元素周期表中的信息,下列说法正确的是 AD (填序号,多选)
A.该元素属于金属元素
B.该元素的原子序数为58.69
C.该元素的相对原子质量为28
D.该元素的原子中有28个电子
(4)锂离子(Li+)电池广泛应用于手机和笔记本电脑上,锂离子电池以石墨材料为负极,电解液溶质为六氟磷酸锂,六氟磷酸锂(LiPF6)中磷元素的化合价为 +5 (F为﹣1价)
【答案】(1)二氧化锰或MnO2;
(2)H2SO4;
(3)AD;
(4)+5。
【分析】(1)根据物质的溶解性来分析;
(2)根据质量守恒定律来分析;
(3)根据元素周期表的信息来分析;
(4)根据化合物中元素化合价的计算方法来分析。
【解答】解:(1)二氧化锰不溶于水,氯化锌和氯化铵均溶于水,则填充物加水后搅拌,过滤,滤渣的主要成分是二氧化锰(或 MnO2)。
(2)由质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类和数目均不变,反应前含有2个铅原子,2个硫原子,10个氧原子,4个氢原子,反应后含有2个铅原子,2个氧原子,还有4个氢原子,2个硫原子,8个氧原子,X前面的化学计量数为2,X的化学式为H2SO4。
(3)A、镍是金字旁,该元素属于金属元素,故A正确;
B、该元素的原子序数为28,故B不正确;
C、该元素的相对原子质量为58.69,故C不正确;
D、原子序数为28,该元素的原子中有28个电子,故D正确。
(4)六氟磷酸锂(LiPF6)中锂元素化合价为+1,氟元素的化合价为﹣1,设磷元素的化合价为x,化合物中各元素的正负化合价代数和为零,(+1)+x+(﹣1)×6=0,x=+5。
故答案为:(1)二氧化锰或MnO2;
(2)H2SO4;
(3)AD;
(4)+5。
【变式3-1】(2022秋•太原期末)为探究溶液的形成过程,同学们用红墨水设计了如下实验。以下实验分析正确的是( )
A.无水乙醇的密度比植物油的密度小
B.无水乙醇与红墨水混合后分子变小
C.植物油与水振荡后的液体均一稳定
D.物质的溶解性与物质本身的性质有关
【答案】D
【分析】A、根据图中实验没有将无水乙醇和植物油放到一个试管中,进行分析判断。
B、根据分子的基本性质,进行分析判断。
C、根据植物油与水振荡后,再静置,其溶液又分层,进行分析判断。
D、根据无水乙醇可以和红墨水互溶,植物油与红墨水不互溶,进行分析判断。
【解答】解:A、图中实验没有将无水乙醇和植物油放到一个试管中,无法比较其密度大小,故选项说法错误。
B、无水乙醇与红墨水混合后溶液体积减小,是因为分子之间有间隔,一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔,分子大小保持不变,故选项说法错误。
C、植物油与水振荡后,再静置,其溶液又分层,说明混合液体不均一、不稳定,故选项说法错误。
D、无水乙醇可以和红墨水互溶,植物油与红墨水不互溶,是因为物质的溶解性与物质本身的性质有关,故选项说法正确。
故选:D。
【变式3-2】(2022秋•建华区期末)回答下列问题。
(1)回到家中若发现天然气泄漏,你首先应该采取的措施是 关闭燃气阀门,开窗通风 ;天然气燃烧的化学方程式为 CH4+2O2CO2+2H2O 。
(2)用汽油能除去衣服上的油污,其去污原理为 溶解 。
(3)将饱和糖水变为不饱和糖水最简单的方法是 加水(合理即可) 。
(4)生铁和钢的性能之所以不同是由于它们的 含碳量不同 。
【答案】(1)关闭燃气阀门,开窗通风;CH4+2O2CO2+2H2O;
(2)溶解;
(3)加水(合理即可);
(4)含碳量不同。
【分析】(1)根据燃气泄漏的处理方法以及天然气燃烧的原理来分析;
(2)根据除油污的原理来分析;
(3)根据饱和溶液转化为不饱和溶液的方法来分析;
(4)根据生铁与钢的组成来分析。
【解答】解:(1)回到家中若发现天然气泄漏,首先关闭燃气阀门,开窗通风,降低天然气的浓度;天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O;
(2)汽油能溶解油污,所以用汽油能除去衣服上的油污;
(3)将饱和糖水变为不饱和糖水最简单的方法是加水、升高温度;
(4)生铁和钢都是铁和碳的合金,但生铁和钢的含碳量不同,所以性能不同。
故答案为:(1)关闭燃气阀门,开窗通风;CH4+2O2CO2+2H2O;
(2)溶解;
(3)加水(合理即可);
(4)含碳量不同。
【考点4 溶解度的概念和影响因素】
【典例4-1】(2023秋•栖霞市期中)20℃时,氯化钠的溶解度是36g,对此理解错误的是( )
A.20℃时,100g水中最多能溶解氯化钠36g
B.20℃时,氯化钠饱和溶液中水与氯化钠的质量比为100:36(即25:9)
C.20℃时,100g氯化钠饱和溶液中含水64g
D.20℃时,将36g氯化钠溶于100g水中,所得溶液为氯化钠的饱和溶液
【答案】C
【分析】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;溶解度定义中的四要素:一定温度、100g溶剂、溶液达到饱和状态、溶解的质量及单位克。
【解答】解:A、20℃时,氯化钠的溶解度是36g,其含义是20℃时,100g水中最多溶解36g氯化钠,溶液达到饱和状态,故选项说法正确。
B、20℃时,氯化钠的溶解度是36g,其含义是20℃时,100g水中最多溶解36g氯化钠,溶液达到饱和状态,形成饱和溶液136g,则20℃时,氯化钠饱和溶液中水与氯化钠的质量比为100g:36g=100:36(即25:9),故选项说法正确。
C、20℃时,100g水中最多溶解36g氯化钠,溶液达到饱和状态,形成饱和溶液136g,20℃时,100g氯化钠饱和溶液中含有氯化钠的质量小于36g,则20℃时,100g氯化钠饱和溶液中含水的质量大于64g,故选项说法错误。
D、20℃时,将36g氯化钠溶于100g水中,恰好完全溶解,所得溶液为氯化钠的饱和溶液,故选项说法正确。
故选:C。
【典例4-2】(2023秋•肇源县月考)一定温度下,某物质的溶解度为30克,在该物质的饱和溶液中,溶质、溶剂、溶液的质量比是 3:10:13 。
【答案】3:10:13。
【分析】根据已有的溶解度的概念进行分析解答即可,溶解度是指在一定温度下,某固体物质在100g水中达到饱和时最多溶解的质量,据此解答。
【解答】解:溶解度是指在一定温度下,某固体物质在100g水中达到饱和时最多溶解的质量,一定温度下,某物质的溶解度为30克,此温度下该物质的饱和溶液中,溶质、溶剂、溶液的质量比是30g:100g:(100g+30g)=3:10:13。
故答案为:3:10:13。
【变式4-1】(2023秋•周村区期中)硫酸镁在工农业以及医疗上有广泛应用,其溶解度如表所示。则下列说法正确的是( )
A.硫酸镁的溶解度随温度升高而增大
B.50℃时,硫酸镁饱和溶液中溶质和溶液的质量比为49:149
C.30℃时,39.3g硫酸镁和60.7g水恰好配制成100g硫酸镁的饱和溶液
D.70℃时,将硫酸镁饱和溶液升温至90℃,溶液变成不饱和溶液
【答案】B
【分析】A、根据硫酸镁在不同温度下的溶解度,进行分析判断。
B、根据50℃时,硫酸镁的溶解度为49.0g,进行分析判断。
C、根据30℃时,硫酸镁的溶解度为39.3g,进行分析判断。
D、根据温度高于70℃,硫酸镁的溶解度随温度升高而减小,进行分析判断。
【解答】解:A、由硫酸镁的溶解度表,10~70℃,硫酸镁的溶解度随温度升高而增大,温度高于70℃,硫酸镁的溶解度随温度升高而减小,故选项说法错误。
B、根据50℃时,硫酸镁的溶解度为49.0g,50℃时,硫酸镁饱和溶液中溶质和溶液的质量比为49.0g:(49.0g+100g)=49:149,故选项说法正确。
C、30℃时,硫酸镁的溶解度为39.3g,30℃时,39.3g硫酸镁能溶于100g水形成饱和溶液,39.3g硫酸镁和60.7g水混合,溶解的硫酸镁的质量小于39.3g,故选项说法错误。
D、70℃时的硫酸镁饱和溶液升温至90℃,硫酸镁的溶解度减小,有硫酸镁晶体析出,溶质质量减少,溶液仍为饱和溶液,故选项说法错误。
故选:B。
【变式4-2】(2022秋•临淄区期中)“20℃NaCl的溶解度为36g”的含义:
(1)20℃时,100g中最多可溶解NaCl 36 g。
(2)20℃时,36gNaCl恰好完全溶解达到饱和需要 100 g水。
(3)20℃时,36gNaCl和100g水恰好形成饱和溶液,其质量为 136 g。
(4)20℃时,136g饱和NaCl溶液中含有NaCl 36 g,水 100 g。
(5)36gNaCl和100g水形成饱和溶液时,温度为 20℃ 。
【答案】(1)36;
(2)100;
(3)136;
(4)36;100;
(5)20℃。
【分析】根据溶解度是指在一定温度下,在100g水中最多可溶解的溶质的质量,形成的溶液为饱和溶液进行分析。
【解答】解:(1)0℃NaCl的溶解度为36g,则20℃时,100g中最多可溶解NaCl36g;
(2)20℃时,36gNaCl恰好完全溶解达到饱和需要100g;
(3)20℃时,36 g NaCl和100g水恰好形成饱和溶液,其质量为36g+100g=136g;
(4)20℃时,136g饱和NaCl溶液中含有NaCl36g,水100g;
(5)36gNaCl和100g水形成饱和溶液时,温度为20℃。
故答案为:(1)36;
(2)100;
(3)136;
(4)36;100;
(5)20℃。
【考点5 固体溶解度曲线及其作用】
【典例5-1】(2023秋•肇源县期中)如图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线图,下列说法错误的是( )
A.t2℃时,A、B、C三种物质中,A物质的溶解度最大
B.P点表示t1℃时B、C两物质的溶解度大小相等,该温度下B、C饱和溶液中所含溶质质量相同
C.t1℃时,给A、B、C三种物质的饱和溶液加热(不考虑溶剂的蒸发),有晶体析出的是C物质
D.从A、B的混合物中提取A应采用降温结晶
【答案】B
【分析】根据固体的溶解度曲线可以:①查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性,②比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小,③判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断通过降温结晶还是蒸发结晶的方法达到提纯物质的目的。
【解答】解:A、通过分析溶解度曲线可知,t2℃时,A、B、C三种物质中,A物质的溶解度最大,故A正确;
B、P点表示t1℃时B、C两物质的溶解度大小相等,饱和溶液的质量不能确定,所以该温度下B、C饱和溶液中所含溶质质量不能确定,故B错误;
C、t1℃时,给A、B、C三种物质的饱和溶液加热(不考虑溶剂的蒸发),C物质的溶解度随温度的升高而减小,所以有晶体析出的是C物质,故C正确;
D、A物质的溶解度受温度变化影响较大,所以从A、B的混合物中提取A应采用降温结晶,故D正确。
故选:B。
【典例5-2】(2023秋•平山县期中)甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。请回答:
(1)P点表示的含义是 在t1℃时,乙和丙的溶解度相等 。
(2)当甲中含有少量乙时,提纯甲的方法是 降温结晶 。
(3)要使接近饱和的丙溶液变为饱和溶液,可采取的措施有 升高温度或增加溶质或减少溶剂 (任写一种)。
(4)t1℃时,将30g甲物质投入50g水中充分溶解后,所得溶液的质量为 65 g;若滤去剩余固体,再将温度升至t3℃,使所得溶液的溶质质量分数变为20%,应该再加水 10 g。
(5)t3℃时,取等质量的甲、乙,丙三种物质分别配制成饱和溶液,需要水的质量最小的是 甲 。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据题目信息和溶解度曲线可知:甲、乙两种固体物质的溶解度,都是随温度升高而增大,而丙的溶解度随温度的升高而减少;(1)交点的含义;
(2)溶液结晶的方法;
(3)饱和溶液与不饱和溶液的相互转化;
(4)有关的计算要准确;
(5)t3℃时,取等质量的甲、乙,丙三种物质分别配制成饱和溶液,需要水的质量最小的是甲。
【解答】解:(1)P点表示的含义是:在t1℃时,乙和丙的溶解度相等;故答案为:在t1℃时,乙和丙的溶解度相等;
(2)当甲中含有少量乙时,提纯甲的方法是:降温结晶;故答案为:降温结晶;
(3)要使接近饱和的丙溶液变为饱和溶液,可采取的措施有:升高温度、增加溶质、减少溶剂;故答案为:升高温度或增加溶质或减少溶剂;
(4)t1℃时,甲的溶解度是30g,将30g甲物质投入50g水中充分溶解后,所得溶液的质量=15g+50g=65g;若滤去剩余固体,再将温度升至t3℃,使所得溶液的溶质质量分数变为20%,设应该再加水的质量为x,,x=10g;故答案为:65;10;
(5)t3℃时,取等质量的甲、乙,丙三种物质分别配制成饱和溶液,需要水的质量最小的是甲,因为该温度下,甲的溶解度最大;故答案为:甲。
【变式5-1】(2023秋•香坊区校级期中)如图是甲、乙两种物质的溶解度曲线。下列有关叙述不正确的是( )
A.t2℃时,甲的溶解度是50g
B.t2℃时,取甲、乙饱和溶液降温到t1℃,溶液仍为饱和溶液
C.甲物质中混有少量乙物质,可以用降温结晶的方式提纯甲
D.取等质量的甲和乙物质,配成甲、乙饱和溶液,需要水的质量:甲大于乙
【答案】D
【分析】根据题目信息和溶解度曲线可知:甲、乙两种固体物质的溶解度,都是随温度升高而增大,而甲的溶解度随温度的升高变化比乙大;
A、根据溶解度曲线,查出物质的溶解度;
B、降温后,判断溶液的状态;
C、溶液结晶的方法有:蒸发结晶和降温结晶;
D、根据条件,判断溶剂质量的大小。
【解答】解:A、根据溶解度曲线可知:t2℃时,甲的溶解度是50g,正确但不符合题意,故选项错误;
B、t2℃时,取甲、乙饱和溶液降温到t1℃,溶液仍为饱和溶液正确,因为甲、乙两种固体物质的溶解度,都是随温度升高而增大的,正确但不符合题意,故选项错误;
C、甲物质中混有少量乙物质,可以用降温结晶的方式提纯甲正确,因为甲的溶解度随温度的升高变化比乙大,正确但不符合题意,故选项错误;
D、取等质量的甲和乙物质,配成甲、乙饱和溶液,需要水的质量:甲大于乙错误,因为没有指明温度,错误符合题意,故选项正确;
故选:D。
【变式5-2】(2023•防城港二模)如图1是甲、乙、丙三种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线。回答下列问题:
(1)t1℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度由小到大的顺序是 甲、乙、丙 。
(2)P点表示在t2℃时,甲、丙两种物质的饱和溶液中,溶质与溶剂的质量比相同,它们的比为m质:m剂= 1:4 (化为最简比)。
(3)t2℃时,取甲、乙两种固体各13g,分别加入50g水中充分溶解,实验结果如图2所示,则烧杯a中溶解的物质一定是 甲 (填“甲”或“乙”),所得溶液的质量为 62.5 g。
(4)当甲含有少量的乙和丙(甲、乙、丙相互间均不发生化学反应)时,可采用 降温 (填“降温”或“蒸发”)结晶的方法提取甲物质。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据t1℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度进行分析;
(2)根据P点表示t2℃时甲、丙物质的溶解度相等,均为25g进行分析;
(3)根据t2℃时,乙的溶解度大于甲,且甲的溶解度为25g进行分析;
(4)根据甲的溶解度随温度的升高增大明显,乙溶解度受温度影响较小,丙溶解度随温度的升高而降低进行分析。
【解答】解:(1)根据图1可知,t1℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度由小到大的顺序是甲<乙<丙。
(2)P点表示t2℃时甲、丙物质的溶解度相等,均为25g,即100g水中最多可以溶解25g,甲、丙两种物质的饱和溶液中,溶质与溶剂的质量比相同,它们的比为m质:m剂=25g:100g=1:4。
(3)t2℃时,乙的溶解度大于甲,且甲的溶解度为25g,取甲、乙两种固体各13g分别加入50g水中充分溶解,a中有固体剩余,则烧杯a中溶解的物质是甲,未溶解固体的质量是13g﹣12.5=0.5g,所得溶液的质量为13g+50g﹣0.5g=62.5g。
(4)甲的溶解度随温度的升高增大明显,乙溶解度受温度影响较小,丙溶解度随温度的升高而降低,当甲中含有少量的乙和丙时,可采用降温结晶的方法提纯甲物质。
故答案为:(1)甲、乙、丙;
(2)1:4;
(3)甲;62.5;
(4)降温。
【考点6 晶体、结晶和海水晒盐】
【典例6-1】(2023秋•资阳区期中)20℃时将某KNO3溶液129g恒温蒸发水分,第一次蒸发10g水,析出2g晶体;第二次蒸发10g水,又析出3g晶体;第三次蒸发10g水,析出晶体的质量( )
A.=3gB.>3gC.≤3gD.≥3g
【答案】A
【分析】在一定温度下,给物质的溶液蒸发溶剂,在蒸发溶剂的过程中溶液会逐渐的变成饱和溶液,甚至有晶体析出;
析出晶体后的溶液在该温度下一定是饱和溶液.
【解答】解:在20℃时,将129g硝酸钾溶液蒸发掉10g水,析出晶体2g,说明这时候的溶液是饱和溶液;再蒸发掉10g水,析出3g硝酸钾,则可得出此温度下硝酸钾的溶解度就等于30g,再蒸发10g水,仍会析出3g晶体。
故选:A。
【典例6-2】(2023•陈仓区三模)如表是硝酸钾在不同温度时的溶解度,根据表中数据回答问题。
(1)10℃时,100g水中最多可溶解硝酸钾的质量为 20.9 g。
(2)60℃时,200gKNO3溶液中含溶质100g。将该溶液降温至20℃,可析出KNO3 68.4 g。
(3)将55gKNO3固体加入50g水中,充分溶解,测得溶液的质量随温度的变化曲线如图所示。A、B、C三点所对应的溶液,一定属于不饱和溶液的是 C (填字母)。50℃时KNO3的溶解度为 85.5 g。
【答案】(1)20.9;
(2)68.4;C;
(3)85.5。
【分析】(1)根据10℃时,硝酸钾的溶解度为20.9g,进行分析解答。
(2)根据20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,进行分析解答。
(3)根据将55gKNO3固体加入50g水中,充分溶解,硝酸钾全部溶解能形成硝酸钾溶液的质量为55g+50g=105g,结合溶解度进行分析解答。
【解答】解:(1)10℃时,硝酸钾的溶解度为20.9g,10℃时,100g水中最多可溶解硝酸钾的质量为20.9g。
(2)60℃时,200gKNO3溶液中含溶质100g,则含水的质量为200g﹣100g=100g。20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,将该溶液降温至20℃,可析出KNO3的质量为100g﹣31.6g=68.4g。
(3)将55gKNO3固体加入50g水中,充分溶解,硝酸钾全部溶解能形成硝酸钾溶液的质量为55g+50g=105g。60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,则该温度下,50g水中最多能溶解硝酸钾的质量为55g,即B点形成的硝酸钾恰好饱和的溶液;A、B、C三点所对应的溶液,一定属于不饱和溶液的是C。
50℃时50g水中能形成92.75g溶液,即该温度下,50g水中最多能溶解硝酸钾的质量为92.75g﹣50g=42.75g,则50℃时100g水中最多能溶解硝酸钾的质量为85.5g,则50℃时KNO3的溶解度为85.5g。
故答案为:
(1)20.9;
(2)68.4;C;
(3)85.5。
【变式6-1】(2023秋•南岗区期中)如图是利用海水提取粗盐过程图,下列说法正确的是( )
A.a为蒸发池
B.在b中可以得到氯化钠的饱和溶液
C.海水晒盐主要是利用蒸发结晶的方法得到粗盐晶体
D.析出晶体后的母液为氯化钠的不饱和溶液
【答案】C
【分析】A、根据海水晒盐的流程,进行分析判断。
B、根据b为蒸发池,进行分析判断。温度/℃
10
30
50
70
90
溶解度/g
27.7
39.3
49
54.1
51.1
温度/℃
0
10
20
30
40
60
70
90
溶解度/g
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
110
138
202
初中化学人教版九年级下册第八单元 金属和金属材料课题 3 金属资源的利用和保护练习: 这是一份初中化学人教版九年级下册<a href="/hx/tb_c9863_t7/?tag_id=28" target="_blank">第八单元 金属和金属材料课题 3 金属资源的利用和保护练习</a>,文件包含83金属资源的利用和保护考点解读原卷版docx、83金属资源的利用和保护考点解读解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共41页, 欢迎下载使用。
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