专题三 溶液——2024届中考化学一轮复习进阶课件【人教版】
展开该部分知识是中考考查的重点,难度中等,一定溶质质量分数溶液的配制要注意操作流程中的注意事项,在误差分析中看准问题以及导致误差的因素之间的关系,不能因为马虎而丢分。溶解度是中考的重点和难点,考查方式以选择题和填空题为主,试题难度偏高。当给出实验数据时,要注意饱和溶液和不饱和溶液的分界点;溶解度随着温度的升高而降低的物质的图像题,要注意降温操作时,该物质的溶质的质量分数不变;溶解度随温度变化差异较大的两种物质的分离操作要注意物质成分的多少问题,进而选择相对应的分离方式。
考法三饱和溶液和不饱和溶液
考法七溶液的溶质质量分数
1、溶液(1)定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物。(2)特征:①均一性:溶液形成以后,溶液各部分的组成、性质完全相同。例如:溶液中各部分的浓度、密度、颜色等完全一样。②稳定性:是指外界条件(温度、压强等)不变时,溶液长时间放置不会分层,也不会析出固体或放出气体。
(4)用途①在溶液中进行化学反应会加快反应速率,因此在实验室或化工生产中,常常把发生反应的固体配成溶液来使用。②溶液对动植物和人的生理活动有很重要的意义,植物吸收的养料必须以溶液形式存在。③医疗上用的多种注射液也是溶液,如生理盐水、葡萄糖注射液等。
2、溶解时的热量变化(1)有些物质溶于水时会放出热量(溶液温度升高),如氢氧化钠。(2)有些物质溶于水时会吸收热量(溶液温度降低),如硝酸铵。(3)大多数物质溶于水时没有明显的温度变化,如氯化钠、蔗糖。
2、乳化作用(1)定义:像洗涤剂使植物油在水中分散成无数细小的液滴,而不聚成大的油珠,从而使油和水不再分层的这样一种现象称为乳化。(2)应用:①洗涤:用乳化剂(洗涤剂)可以将衣服、餐具上的油污洗掉。②生活中常用的乳化剂:肥皂、洗洁精。
乳化与溶解不同,乳化是将难溶性液体物质分散成细小的液滴,而溶解是将可溶性物质分散成分子、离子等。
1、定义饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液。不饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液。
2、饱和溶液与不饱和溶液的相互转化(1)对于大多数溶解度随温度升高而升高的固体物质:
(2)对于氢氧化钙和气体等溶解度随温度升高而降低的物质:
3、判断溶液是否饱和的方法一般来说,可以向溶液中再加入少量该溶液中的溶质,如果不能继续溶解,说明原溶液是饱和溶液;如果继续溶解,说明原溶液是不饱和溶液。
4、浓、稀溶液与饱和、不饱和溶液之间的关系(1)饱和溶液不一定是浓溶液,如饱和石灰水溶液是稀溶液。(2)不饱和溶液不一定是稀溶液,如不饱和的KNO3溶液,很可能是浓溶液。(3)在一定温度下,同一种溶质的饱和溶液要比它的不饱和溶液浓。
1、固体物质的溶解度(1)定义:在一定温度下,某固态物质在100 g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫作这种物质在这种溶剂中的溶解度。若不指明溶剂,通常所说的溶解度是指物质在水里的溶解度。(2)四要素:①条件:“在一定温度下。”物质的溶解度会随温度的变化而变化,不指明温度时,溶解度没有意义。②状态:“饱和。”规定只有在定量溶剂中(100g)达到饱和时(溶解溶质的最大量),所溶解的溶质的量才是一个确定的值。
③标准:“在100g溶剂里。”这是概念中规定的标准。物质溶解量的多少与溶剂量的多少成正比,要比较物质溶解度的大小,必须要等量溶剂。此处100g是指溶剂质量,而不是溶液质量。④单位:“克。”溶解度实质上是溶质的质量,用“克”表示。(3)含义:表示一定温度时,100g溶剂中能溶解的溶质的最大质量,或一定温度时,溶质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量。如:“20℃”时KCl的溶解度为36g的含义为:在20℃时,100g水最多能溶解36g KCl或在20℃时,KCl在100g水中达到饱和状态时所溶解的质量为36g。
2、固体溶解度和溶解性的关系 溶解性只是一般地说明某种物质在某种溶剂里溶解能力的大小,是物质的一种物理性质。溶解度是衡量某种物质在某种溶剂里溶解性大小的尺度,是溶解性的定量表示方法,是在一定的温度、压强下,在一定量的溶剂里达到饱和状态时所溶解的溶质的质量。溶解度大小与溶解性的关系如下表:
3、影响固体溶解度的因素(1)内因:溶质、溶剂的性质,如20℃时,KNO3的溶解度为31.6 g,而食盐的溶解度为36g,造成溶解度不同的原因是硝酸钾与食盐两种溶质的性质不同。(2)外因:温度,与溶剂量多少没关系,因为溶解度概念已经规定在100g溶剂里,所以固体物质的溶解度只与温度有关。
4、气体的溶解度(1)定义:该气体的压强为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。(2)影响因素①内因:气体的性质。②外因:主要是温度和压强。气体溶解度随温度的升高而减小,随压强的增大而增大。
1、定义:用纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,得到物质溶解度随温度变化的曲线,就是溶解度曲线。
2、溶解度曲线的变化规律
(1)大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大,表现在曲线“坡度"比较“陡”,如KNO3、NH4Cl;(2)少数固体物质的溶解度受温度的影响很小,表现在曲线“坡度”比较“平”,如NaCl;
(3)极少数物质的溶解度随温度的升高而减小,表现在曲线“坡度”由高到低,如Ca(OH)2。
3、溶解度曲线的意义(1)溶解度曲线表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度随温度变化的情况。(2)溶解度曲线上的每一个点表示该溶质在某温度下的溶解度,处于此状态的溶液必然是饱和溶液。(3)两条曲线交叉点表示两种溶质在同一温度下具有相同的溶解度。
4、溶解度曲线的分析(1)M点的含义:①t2℃时,A、B两固体物质溶解度相等。②t2℃时,A、B两饱和溶液中溶质的质量分数相等。③t2℃时,等质量的A、B两饱和溶液中溶质的质量相等。④t2℃时,A、B两饱和溶液蒸发等质量的水,析出晶体的质量相等。
4、溶解度曲线的分析(2)t1℃时,A、B、C三种饱和溶液溶解度大小比较:B>C>A。(3)t2℃时,A、B、C三种饱和溶液降温到t1℃时,有晶体析出的是A、B,而没有晶体析出的是C。(4)t2℃时,A、B、C三种饱和溶液降温到t1℃时,溶质的质量分数变化的是A、B,不变的是C。
(5)t3℃时,甲、乙两种饱和溶液降温到t1℃,由于溶液的质量未知,因此析出晶体最多不一定是甲。t3℃时,等质量的甲、乙两种饱和溶液降温到t1℃,析出晶体最多一定是甲。(6)t3℃时,甲、乙两种溶液降温到t1℃,不一定会变成饱和溶液或有晶体析出。(7)t1℃时,甲、乙两种饱和溶液(无固体剩余)升温到t3℃时,变成不饱和溶液,溶质的质量分数不变。
(8)A点为a的饱和溶液,要将其转化为a的不饱和溶液,可以升温或加溶剂。B点为b的不饱和溶液,要将其转化为b的饱和溶液,可以降温、加溶质或蒸发溶剂。(9)当a中混有少量b时,可通过冷却热饱和溶液(降温结晶)提纯a(不能用蒸发的方法提纯)。如果b溶液中混有少量的a,可通过蒸发水分(蒸发结晶),就可提纯b。
①某温度下,要使相同质量的多种溶质恰好完全溶解,溶解度越小的需要的溶剂越多,配成的溶液质量越大,溶质的质量分数越小。
②某温度下的饱和溶液,恒温蒸发相同质量的溶剂,溶解度越大的析出晶体越多;要析出等质量的晶体,溶解度越小的恒温蒸发的水越多。
1、定义:固体溶质从它的饱和溶液中以晶体的形式析出。2、结晶的方法
1、溶质质量分数的定义:溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。2、溶质质量分数的计算:
①溶质质量是指被溶解的那部分溶质的质量,不包括未溶解或结晶析出的溶质的质量;溶液的质量包括溶剂的质量和所有溶质(一种或几种)的质量之和;②带有结晶水的物质溶于水,物质中结晶水的质量不能算在溶质的质量中,要算在溶剂的质量中,如CuSO4·5H2O溶于水,溶质是CuSO4;③与水反应的物质溶于水后,溶质的质量应该是生成物溶于水的质量,同时溶剂的质量应该减掉反应的水的质量,如CaO与水反应生成的Ca(OH)2溶于水,溶质是Ca(OH)2的质量。
3、溶质质量分数与溶解度的比较
4、对溶液中溶质质量分数的变化判断
5、关于溶液稀释的计算(1)加水稀释: A·a%=B·b%或A·a%=(A+m水)·b%公式中,A代表浓溶液质量,a%表示其质量分数;B代表稀释后溶液质量,b%表示其溶质质量分数;m水代表加入水的质量。(2)加入低浓度溶液稀释: A·a%+B·b%=(A+B)·c%公式中c%代表混合后所得溶液的溶质质量分数。
6、配制一定溶质质量分数的溶液[常用的仪器]量筒、烧杯、玻璃棒和胶头滴管等。[实验步骤]配制质量分数为6%的氯化钠溶液。(1)计算:配制50g质量分数为6%的氯化钠溶液所需氯化钠和水的质量分别为:氯化钠3g;水47g(体积为47mL)(水的密度可近似看作1g/cm)。(2)称量:用托盘天平称量氯化钠3克,放入烧杯中。
(3)量取:用量筒量取47mL的水。倒入盛有氯化钠的烧杯中。用玻璃棒搅拌使之完全溶解。其中玻璃棒的作用是加速溶解。(4)溶解:用玻璃棒搅拌,使氯化钠溶解。(5)装瓶贴签:把配制好的氯化钠溶液分别装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签(标签中应包括药品名称和溶液中溶质的质量分数),放到试剂柜中。
【例1】为探究不同物质在水中的溶解情况,小明将少量下列物质分别放入足量水中,充分搅拌,其中可以得到溶液的是A.食盐B.面粉C.植物油D.白砂糖
解析:A、食盐溶于水,能形成均一、稳定的混合物盐水,正确;B、面粉不溶于水,和水形成悬浊液,错误;C、植物油不溶于水,和水形成乳浊液,错误;D、白砂糖溶于水,能形成均一、稳定的混合物糖水,正确。
【例2】用氯化钠固体配制50g 质量分数为6%的溶液,不需要用到的仪器是A. B.C. D.
解析:用氯化钠固体配制50g 质量分数为6%的溶液,操作步骤分别是:计算、称量、量取、溶解,称量固体用天平,量取水用量筒,溶解时需要玻璃杯、玻璃棒;不需要用到试管。
【例3】下列各组物质中,前者为后者溶质的是A.乙醇、碘 B.冰、冰水 C.植物油、油水 D.氯化氢、盐酸
解析:A、乙醇、碘是两种纯净物,错误。B、冰、冰水中都只含1种物质水,都是纯净物。错误。C、植物油不能溶于水与水形成溶液,错误。D、盐酸是氯化氢的水溶液,氯化氢是盐酸的溶质,正确。
【例4】下列叙述正确的是A.均一、稳定的液体定是溶液B.汽油洗去衣服上的油污是乳化作用C.两种液体纯净物充分混合后一定能得到溶液D.硝酸铵溶于水时,溶液温度降低
解析:A、溶液是均一稳定的混合物,均一、稳定的液体不一定是混合物,例如蒸馏水属于纯净物,不是溶液,说法错误;B、汽油能溶解油污,所以用汽油洗去衣服上的油污是溶解现象,说法错误;C、溶液必须是均一稳定的混合物,两种液体混合后充分振荡不一定得到均一稳定的混合物,不一定属于溶液,如植物油与水混合后的物质不属于溶液,说法错误;D、硝酸铵溶于水时吸热,溶液温度降低,说法正确。
【例5】下列有关溶液的说法错误的是A.溶液是均一、稳定的混合物B.溶液中的溶质可以是固体、液体或气体C.饱和溶液一定是浓溶液, 不饱和溶液一定是稀溶液D.洗涤剂能洗去衣服上的油污, 原因是洗涤剂具有乳化作用
解析:A、溶液是均一、稳定的混合物,说法正确。B、溶液中溶质可以是固体、液体或气体,如食盐水中的溶质氯化钠是固体,白酒中的溶质酒精是液体,盐酸中的溶质氯化氢是气体,说法正确。C、溶液是否饱和与溶液的浓稀没有必然联系,饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液,说法错误。D、洗涤剂能洗去衣服上的油污,原因是洗涤剂具有乳化作用,洗涤剂可以使油污以细小的液滴均匀分散在水中,形成乳浊液,说法正确。
【例6】如图是硼酸的溶解度曲线,下列说法正确的是A.a点的硼酸溶液中溶质的质量分数为10%B.将a点的硼酸溶液升温至t2℃时, 仍是饱和溶液C.将b点的硼酸溶液降温至t1℃时, 有晶体析出D.t2℃时,向50g水中加入20g硼酸 后充分搅拌,可得70g溶液
解析:A、a点是溶解度曲线上的点,表示饱和溶液,溶解度是10g,此时硼酸溶液中溶质的质量分数为 <10%,A错误。B、将a点的硼酸溶液升温至t2℃时,溶解度变大,变为不饱和溶液,B错误。C、b点是溶解度曲线上的点,表示饱和溶液,硼酸溶液降温至t1℃时,溶解度减小,有晶体析出,C正确。D、t2℃时,向50g水中加入20g硼酸后充分搅拌,溶解硼酸
可得50g+15g=65g溶液,D错误。
【例7】如图是KNO3和NaCl的溶解度曲线,下列说法正确的是A.KNO3的溶解度大于NaCl的溶解度B.t℃时,两种物质的饱和溶液中溶质的质量分数相等C.30℃时,30gNaCl加入到100g水中可得到饱和溶液D.将40℃时一定质量的KNO3的饱和溶液降温到20℃,该溶液中溶质的质量保持不变
解析:A、因溶解度受温度影响在不断的变化,所以若不指明温度就不能比较不同物质的溶解度,此选项错误;B、根据溶解度曲线可知,t℃时,两种物质的溶解度相等,根据 可知,t℃时,两种物质的饱和溶液中溶质的质量分数相等,此选项正确;C、根据溶解度曲线可知,30℃时,NaCl的溶解度大于30g,故将30gNaCl加入到100g水中,充分溶解后,得到不饱和溶液,此选项错误;D、KNO3的溶解度随温度的降低而减小,将40℃时一定质量的KNO3的饱和溶液降温到20℃,KNO3的溶解度减小,溶液仍然是饱和溶液,降温过程有晶体析出,该溶液中溶质的质量减小,此选项错误。
【例8】结合KNO3和NH4C1的溶解度曲线判断,下列叙述错误的是A.t1℃时,两种物质的溶解度相等B.两种物质的溶解度都随温度升高而增大C.升高温度可将接近饱和的 KNO3溶液变成饱和溶液D.将t2℃的饱和NH4Cl溶液降温到t1℃,溶液质量减小
解析:A、由图像可知,溶解度曲线上的交点表示溶解度相等,所以t1℃时,两种物质的溶解度相等,故A不符合题意;B、由图像可知,两物质的溶解度都随温度升高而增大,故B不符合题意;C、硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增加,因此接近饱和的硝酸钾溶液降温才能变成饱和溶液,故C符合题意;D、将t2℃的饱和NH4Cl溶液降温到t1℃,根据图像可知,会有氯化铵晶体析出,导致溶质质量减小,溶液质量减小,故D不符合题意;
【例9】如图是甲、乙、两三种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线。下列说法正确的是A.甲和丙的溶解度相等B.在t2℃时,将28g甲物质加入到50g水中,充分溶解后所得溶液的质 量为78gC.将t2℃时,甲的饱和溶液降温到t1℃,有晶体析出D.将t1℃时,甲、乙、丙三种物质的饱和溶液升温至t2℃(不考虑水的蒸发),所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是甲> Z>丙
解析:由题中信息知,A、在t1℃时,甲和丙的溶解度相等,故A错误;B、在t2℃时,甲物质溶解度是40g,将28g甲物质加入到50g水中,充分溶解后所得溶液的质 量为50g +20g=70g,故B错误;C、甲物质的溶解度随温度的升高而增大,将t2℃时,甲的饱和溶液降温到t1℃,有晶体析出,故C正确;D、甲和乙物质的溶解度均随温度的升高而增大,丙物质的溶解度随温度的升高而减小,t1℃时三种物质溶解度大小关系是乙>甲=丙,将t1℃时,甲、乙、丙三种物质的饱和溶液升温至t2℃(不考虑水的蒸发),所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是乙> 甲>丙,故D错误。
【例10】为探究硝酸钾的溶解性,进行了如图实验(见图Ⅰ),结合KNO3溶解度曲线(见图Ⅱ)判断,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>②D.溶液②、溶液③溶液④的溶质质量 分数:③>②=④
解析:A. 溶液②、溶液④中烧杯底部均有未溶解的溶质,故一定是饱和溶液,正确;B. 20℃时,硝酸钾溶解度为31.6g,20g水最多可以溶解硝酸钾质量为6.32g>4g,故溶液①是不饱和溶液;溶液③没有说明具体升高的温度,不能判断溶液状态,错误;C. 溶液②升温后底部晶体溶解得到溶液③,故两者的质量大小为:③>②,正确;D. 溶液②、溶液④均为20℃时硝酸钾的饱和溶液,故两者溶质质量分数相等;溶液②升温后底部晶体溶解得到溶液③,故溶质质量分数③最大,所以三者溶质质量分数大小为:③>②=④,正确。
【例11】现配制50g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。(1)配制50g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液所需氯化钠的质量为______g;(2)操作步骤如图所示:①上述操作步骤的正确顺序是__________________(填字母序号);②B操作过程中若天平指针向左偏转,则应____________________,直至指针指向分度盘中间;
解析:(1)配制50g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液所需氯化钠的质量为50g×15%=7.5g;(2)①(1)已完成计算过程,则配制顺序为:1取氯化钠药品 2称量/量取 3倒入烧杯4将水倒入烧杯内 5搅拌加速溶解,所以答案为EBACD;②B操作过程中若天平指针向左偏转,说明氯化钠取多了需要减少氯化钠的量直至指针指向分度盘中间;
【例11】现配制50g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液。(3)下列错误操作可能导致溶质质量分数小于15%的是____________(填序号)。①所称取的氯化钠固体不纯②向烧杯中倒水溶解时部分水酒出③装瓶时部分溶液洒出 ④量取水时仰视读数
解析:(3)溶质质量分数偏小的可能原因:氯化钠质量不够或者溶剂水质量偏大,①氯化钠固体不纯,则实际溶解的氯化钠质量不够,可导致溶质质量分数偏小;②向烧杯中倒水溶解时部分水洒出,则水质量减小,可导致溶质质量分数偏大;③装瓶时部分溶液洒出,溶液已配制完成,此时洒出溶液不影响溶质质量分数;④量取水时仰视读数,则实际水的质量大于读数值,水质量偏大,可导致溶质质量分数偏小,故选①④。
【例12】如图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线,据图作答:(1)P点的意义是_________________________________。(2)A、B、C三种物质中,溶解度随着温度的上升而减小的物质是______。(3)t2℃时,将30gA物质加入到50g水中可形成______g溶液,此时溶液是______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
t1℃时,A、C两物质溶解度相等
解析:(1)P点时,A、C溶解度曲线相交,意义是t1℃时,A、C两物质溶解度相等;(2)由曲线可知,A、B、C三种物质中,溶解度随着温度的上升而减小的物质是C;(3)t2℃时,A物质溶解度为50g,将30gA物质加入到50g水中,最多可以溶解25g溶质,故可形成25g+50g=75g溶液,此时溶液是饱和溶液;
【例12】如图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线,据图作答:(4)将t2℃时A、B、C三种物质的饱和溶液均降温至t1℃,所得溶液中溶质质量分数由大到小的顺序是__________________。(5)A物质中混有少量的C物质,若提纯A物质,可采用的结晶方法是___________。
解析:(4)A、B物质溶解度随温度降低而减小,将t2℃时A、B物质的饱和溶液降温至t1℃时,A、B析出晶体得到t1℃时A、B物质的饱和溶液,由于t1℃时溶解度B大于A,故溶质质量分数B大于A;C物质溶解度随温度降低而增大,将t2℃时C物质的饱和溶液降温至t1℃,得到t1℃C物质的不饱和溶液,前后溶质质量分数不变;由于t1℃A物质的溶解度大于t2℃时C物质的溶解度,故降温后溶液的质量分数A大于C;故所得溶液溶质质量分数的大小关系为:B>A>C;(5)A物质溶解度受温度影响较大,A物质中混有少量的C物质,若提纯A物质,可采用的结晶方法是降温结晶。
【例13】根据下面NaNO3在不同温度时的溶解度表回答问题。(忽略溶解时的热量变化)(1)20℃时,将90 gNaNO3固体加入盛有100g水的烧杯中,充分搅拌后,得到溶液的质量为______。给烧杯加热,使溶液温度升至40℃时,溶液中溶质与溶剂的质量比为__________________。
9:10 或 90:100
解析:(1)根据硝酸钠溶解度表可知,20℃时硝酸钠的溶解度为87.6g;将90g硝酸钠加入到100g水中,只能溶解87.6g,故得到的溶液质量为187.6g;40℃时硝酸钠的溶解度为103g,升温后溶解度增大,未溶解的固体完全溶解,此时溶液的质量为190g,溶液中溶质与溶剂的质量比为90:100=9:10;
【例13】根据下面NaNO3在不同温度时的溶解度表回答问题。(忽略溶解时的热量变化)(2)80℃时,将249gNaNO3饱和溶液降温至______时,溶液质量变为224g。(3)50℃时,将200g溶质质量分数为50%的NaNO3溶液变为该温度下的饱和溶液,至少应向溶液中再加入______NaNO3固体。
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