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中考化学一轮复习知识梳理讲义专题06 溶液(2份,原卷版+解析版)
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知识01 溶液的形成
一、概念
一种或几种物质分散到另一种物质里形成的均一的、稳定的混合物。
二、溶液的特征
均一性:溶液各部分组成和性质完全相同。
稳定性:只要外界条件(如温度)不改变,溶剂和溶质不会分离
混合物:溶液由溶质和溶剂两部分物质组成。
三、溶液的组成
溶质:被溶解的物质,可以是固体、液体、气体。
溶剂:能溶解其他物质的物质,常用水、汽油、酒精等液体。
四、溶解性
影响溶解能力的因素:内因:溶质溶剂性质;外因:温度
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。
五、溶液的应用
1. 在溶液中进行化学反应能加快反应的速率。
2. 医疗上的多种注射液也是溶液。
3. 溶液对动植物和人的生理活动有重要意义。(如营养液无土栽培)
六、溶解时的热现象
溶于水放热:氢氧化钠NaOH、浓硫酸H2SO4
溶于水吸热:硝酸铵NH4NO3
溶于水温度无明显变化:氯化钠NaCl
【例1】(2023·湖南湘潭·统考中考真题)把少量下列物质分别放入水中,充分搅拌,可以得到溶液的是( )
A.蔗糖B.面粉C.植物油D.大理石
【答案】A
【详解】A、蔗糖易溶于水,形成了均一、稳定的混合物,属于溶液,A选项正确;
B、面粉不溶于水,与水混合形成的是悬浊液,B选项错误;
C、植物油不能溶解于水,与水混合形成的是乳浊液,C选项错误;
D、大理石不溶于水,无法形成均一、稳定的混合物,D选项错误。
故选:A。
知识02 饱和溶液和不饱和溶液
一、饱和溶液和不饱和溶液
二、结晶与除杂
【例2】(2023·海南海口·海口市校考二模)在室温的条件下,试管里盛有一种无色透明的溶液,将试管放入盛有热水的烧杯中,可观察到试管里的溶液变浑浊。下列说法正确的是( )
A.该溶液中的溶质可能是硝酸钾
B.该溶液中的溶质可能是氢氧化钙
C.放入热水前的无色透明溶液一定是饱和溶液
D.变浑浊后过滤出来的溶液一定是浓溶液
【答案】B
【详解】A、硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,升高温度硝酸钾不会结晶析出而使溶液变浑浊,故选项错误;
B、氢氧化钙的溶解度随温度升高而变小,升高温度氢氧化钙可能会结晶析出而使溶液变浑浊,故选项正确;
C、放入热水前的无色透明溶液不一定是饱和溶液,题目给出信息无法判断,故选项错误;
D、变浑浊后过滤出来的溶液是饱和溶液,但不一定是浓溶液,如氢氧化钙的饱和溶液中氢氧化钙的含量很少,是稀溶液,故选项错误;
故选:B。
知识03 溶解度
一、气体的溶解度
1. 定义
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. 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。
②温度——气体溶解度随温度升高而减小。
二、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g,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
如20℃时,氯化钠溶解度为36g的意义为:
(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,要完全溶解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。
三、溶解度和溶解性的关系
溶解性是根据20℃时,固体物质的溶解度的大小划分的。
【例3】(2023·四川巴中·统考中考真题)生活在盐碱湖附近的人们习惯“夏天晒盐,冬天捞碱”,结合下表数据,下列说法正确的是
A.碳酸钠的溶解度比氯化钠大
B.“夏天晒盐,冬天捞碱”分别利用了蒸发结晶和降温结晶的原理
C.20℃时,将20g氯化钠加入50g水中,形成的溶液质量为70g
D.碳酸钠的溶解度随温度升高而增大
【答案】B
【详解】A、由表中数据知,温度小于20℃时,碳酸钠的溶解度比氯化钠小,温度大于20℃时,碳酸钠的溶解度比氯化钠大,故A不符合题意;
B、由表中数据知,氯化钠的溶解度受温度影响较小,夏天温度高,水分蒸发快,氯化钠易结晶析出,碳酸钠的溶解度受温度影响较大,冬天温度低,碳酸钠的溶解度减小,碳酸钠易结晶析出,所以“夏天晒盐,冬天捞碱”分别利用了蒸发结晶和降温结晶的原理,故B符合题意;
C、由表中数据知,20℃时,氯化钠的溶解度为36g,则将20g氯化钠加入50g水中,只能溶解18g氯化钠,形成的溶液质量为68g,故C不符合题意;
D、由表中数据知,40℃时碳酸钠的溶解度最大,温度小于40℃时,碳酸钠的溶解度随温度升高而增大,温度大于40℃时,碳酸钠的溶解度随温度升高而减小,故D不符合题意。
故选B。
知识04 溶解度曲线
溶解度的表示方法
1.列表法 从表格中找出物质的溶解度值
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
3. 溶解度曲线的认识
如图所示,分析两种物质的溶解度
(1)a、b物质溶解度曲线受温度的影响?
a、b物质的溶解度随温度的升高而增大,且温度对a的影响更大。
(2)N点的意义?
在t1C时,a物质的溶解度为S1g。(注意溶解度有单位)
(3)P点的意义?
在t3C时,b物质的溶解度为S3g。
(4)M点的意义?
在t2C时,a和b的溶解度相等,为S2g。
(5)a、b物质的溶解度大小关系?
0C < t < t2C时,b的溶解度大于a; t > t2C时,a的溶解度大于b。
(6)a物质采用什么方法结晶? 降温结晶或冷却热饱和溶液结晶
(7)b物质采用什么方法结晶? 蒸发结晶
(8)a中混有b,采用什么方法提纯a? 降温结晶或冷却热饱和溶液结晶
(9)b中混有a,采用什么方法提纯b? 蒸发结晶
(10)确定分离混合物中各物质的方法
【例4】(2023·辽宁大连·校考模拟预测)氯化钠与硝酸钠的溶解度曲线如图。
(1)20℃时溶解度较小的物质是 。
(2)20℃时硝酸钠饱和溶液中溶质与溶剂质量比为 ,将该饱和溶液变为不饱和溶液,可以 。
(3)除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠应采取的方法是 。
【答案】(1)氯化钠
(2) 22:25 加水/升高温度
(3)降温结晶
【详解】(1)由溶解度曲线可知:20℃时氯化钠的溶解度较小;
(2)20℃时,硝酸钠的溶解度为88g,即100g中最多能溶解硝酸钠88g,则硝酸钠饱和溶液中溶质与溶剂质量比为88g:100g=22:25;将该饱和溶液变为不饱和溶液,可以加水或升高温度;
(3)硝酸钠的溶解度受温度的影响变化较大,氯化钠溶解度受温度影响小,提纯硝酸钠可以采用降温结晶的方法。
知识05 溶液的浓度
溶液的浓度——溶质质量分数
溶质质量分数定义:溶质的质量与溶液的质量之比
溶质质量分数计算公式:
饱和溶液的溶质质量分数计算公式:
【例5】(2023·上海黄浦·统考一模)建立模型是解决问题的一种方法。图是的蔗糖溶液,其中“・”表示所含的蔗糖分子。在该溶液中加入一定量的水,成为的蔗糖溶液。能表示稀释后蔗糖溶液模型的是( )(的蔗糖溶液的密度近似等于水的密度)
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】10% 的蔗糖溶液的密度近似等于水的密度,50mL、10% 的蔗糖溶液的质量为:50mL×1g/mL=50g,设需要加水的质量为x,根据稀释前后,溶质的质量不变,可得:50g×10%=(50g+x)×5%,x=50g,即50mL,故稀释后,溶液的体积是:50mL+50mL=100mL,但是溶质不变。
故选B。
方法1 溶解度曲线的应用
命题角度
一、溶解度大小的判断及比较
二、饱和溶液与不饱和溶液的判断
,为不饱和溶液
,恰好为饱和溶液
,为饱和溶液,且有未溶解的溶质
三、改变温度时溶液中各种量的变化情况
四、一定温度下配制不同物质的饱和溶液时,溶液质量、溶剂质量、溶质质量的比较
1. 同一温度下,溶质的质量一定时,物质的溶解度越大,配制饱和溶液所需溶剂的质量越小
2. 同一温度下,溶剂的质量一定时,物质的溶解度越大,配制饱和溶液所需溶质的质量越大
3. 同一温度下,溶液质量一定时,溶解度越大,配制饱和溶液所需溶质质量越大,溶剂质量越小
五、溶液的稀释
六、根据溶解度曲线的升降情况判断提纯方法
【例6】(2023·江苏常州·统考中考真题)常州市金坛盐矿深埋地下千米左右,储量百亿吨以上,除NaCl外还含有少量Na2SO4等。NaCl、Na2SO4的溶解度曲线如图1所示。
(1)采矿盐
矿区采盐是向盐矿中注入淡水制成卤水再输回地面。
①20℃时,100吨水最多可溶解NaCl的质量是 吨,此时溶液的溶质质量分数为 (精确到0.1%)。
②利用天然气 (选填“易溶”或“难溶”)于水的性质,将天然气注入盐穴中,既可将卤水压出,又可把盐穴作为西气东输的中转站储存天然气。
(2)运盐水
抽出的卤水检验合格后通过管道送往厂区。为防止冬季管道堵塞,检验时合格的卤水必须是该温度下的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)制精盐
如图2是金坛盐厂采用的NaCl、Na2SO4联产工艺流程。析盐罐内真空减压蒸发水,温度宜控制为 ℃,析硝罐中出来的滤液所含的溶质有 。
【答案】(1) 36 26.5% 难溶
(2)不饱和
(3) 32 硫酸钠、氯化钠
【详解】(1)①20℃时,氯化钠的溶解度为36g,即该温度下,100g水中最多可溶解氯化钠的质量为36g,则该温度下,100吨水最多可溶解氯化钠的质量为36吨;此时溶液的溶质质量分数为:;
②天然气的主要成分是甲烷,难溶于水,可利用其难溶于水的性质,将天然气注入盐穴中,既可将卤水压出,又可把盐穴作为西气东输的中转站储存天然气;
(2)氯化钠的溶解度随温度的升高而增加,为防止冬季管道堵塞,检验时合格的卤水必须是该温度下的不饱和溶液,防止温度降低,氯化钠的溶解度减小,氯化钠结晶析出,堵塞管道;
(3)析盐罐内真空减压蒸发水,温度宜控制为32℃,此时硫酸钠的溶解度最大,存在于溶液中,而氯化钠的溶解度较小,蒸发过程中结晶析出;
析硝罐中析出硫酸钠,滤液还含有硫酸钠,滤液可循环利用,说明滤液中还含有氯化钠,故所含的溶质有氯化钠和硫酸钠。
方法2 溶液的配制
1.实验仪器
托盘天平(带砝码)、镊子、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒
2.实验装置
3.实验步骤
(1)用固体配制溶液
计算:计算所需的固体质量和液体体积
称量和量取:用托盘天平称取一定质量的固体,用量筒量取一定体积的水
溶解:将固体倒入烧杯,再将量取的水倒入烧杯,用玻璃棒搅拌均匀
装瓶:将配制好的溶液装入试剂瓶,贴上标签
【注意】①溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
②溶剂质量=溶液质量–溶质质量
(2)用浓溶液配制稀溶液
①步骤:计算→量取→混匀→装瓶贴标签
②相关计算
加入水的质量=稀溶液的质量–浓溶液的质量
偏差分析
【例7】(2023·河南商丘·模拟预测)食盐是一种重要的化工原料,可以用来调味,农业上常用10%~20%的食盐水选种。实验室配制50g质量分数为15%的NaCl溶液,过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.用量筒量取水时俯视读数会导致溶液的浓度偏大
B.玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解
C.使用天平的过程中,为了操作方便,可以用手拿取砝码
D.图中正确的操作顺序是④②⑤①③
【答案】C
【详解】A. 用量筒量取水时俯视读数会导致量取的水的体积比实际的偏小,导致溶液的浓度偏大,选项正确;
B.玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解,选项正确;
C.使用天平的过程中,要用镊子夹取砝码,用手易使砝码生锈,选项错误;
D.配制一定浓度的溶液的顺序是:称量(④②)、量取、溶解(先加入固体再加入液体⑤①③),选项正确;
故选C。
知识01 溶液的形成
知识02 饱和溶液和不饱和溶液
知识03 溶解度
知识04 溶解度曲线
知识05 溶液的浓度
方法01 溶解度曲线的应用
方法02 溶液的配制
饱和溶液
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,溶质不能继续溶解所得到的该溶质的溶液。
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。
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。
(1)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(注意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。
(2)饱和溶液和不饱和溶液的转化
(3)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)。
相同温度下,同种溶质的饱和溶液比不饱和溶液浓。
结晶
注意:
析出晶体后的母液(又名苦卤)一定是该晶体溶质的饱和溶液。
①降温结晶/冷却热饱和溶液结晶:(通过改变温度降低溶解度析出晶体)适用于溶解度随温度升高而增大且受温度影响变化较大的固体溶质
②蒸发结晶:(通过减少溶剂量使晶体析出)
适用于溶解度受温度影响不大的固体溶质
除杂
原则:不增加新杂质、不减少原物质、易分离杂质、易复原原物质状态
①硝酸钾中含有少量氯化钠→冷却热饱和溶液法(降温结晶法)
②氯化钠中含有少量硝酸钾→蒸发溶剂法(蒸发结晶)
温度
溶解度
物质
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
氯化钠
35.7g
35.8g
36.0g
36.3g
36.6g
37.0g
37.3g
37.8g
碳酸钠
7.0g
12.2g
21.8g
39.7g
49.0g
48.7g
46.5g
45.8g
偏差
原因
举例
溶质质量分数偏小
溶质的量减小
①溶质本身不纯
②“左码右物”称量且用到游码
③天平空载时,指针向左篇
④固体药品倒入烧杯时,部分撒在外面或纸上有残留
溶剂的量增大
①量取水时仰视读数
②烧杯内壁上又水
溶质质量分数偏大
溶质的量增大
①天平空载时,指针向右偏
②所用砝码生锈或沾有污渍
溶剂的量减小
①量取水时俯视读数
②量取的水没有完全转移到烧杯中
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