广东科粤版化学九年级下册溶解度和溶质的质量分数(基础) 知识讲解
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物质溶解的量(基础)
【学习目标】
1.掌握饱和溶液、不饱和溶液、溶解度等概念及相互关系。
2.掌握溶解度曲线的意义及应用。
【要点梳理】
要点一、饱和溶液、不饱和溶液(《溶解度》一)
1.饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再溶解某溶质的溶液,叫做这种溶质的饱和溶液。
2.不饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,还能再溶解某溶质的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
3.饱和溶液、不饱和溶液的转化方法:
大多数情况下饱和溶液和不饱和溶液存在以下转化关系(溶质为固体):
4.判断溶液是否饱和的方法:
一般说来,可以向原溶液中再加入少量原溶质,如果溶解的量不再增大则说明原溶液是饱和溶液,如果溶解的量还能增大则说明原溶液是不饱和溶液。
【要点诠释】
1.饱和溶液、不饱和溶液概念的理解
(1)首先要明确“一定条件”、“一定量的溶剂”。
在某一温度和一定量的溶剂里,对某种固态溶质来说饱和了,但若改变温度或改变溶剂的量,就可能使溶液不饱和了。
如室温下,100 g水中溶解31.6 g KNO3达到饱和,若升高温度或增大溶剂(水)量,原来饱和的溶液就变为不饱和溶液。
所以溶液饱和与否,首先必须明确“一定条件”和“一定量的溶剂”。
(2)必须明确是某种溶质的饱和溶液或不饱和溶液。
如:在一定条件下不能再溶解食盐的溶液,可能还能继续溶解蔗糖,此时的溶液对于食盐来说是饱和溶液,但是对于蔗搪来说就是不饱和溶液。
2.由于Ca(OH)2的溶解度在一定范围内随温度的升高而减小,因此将Ca(OH)2的不饱和溶液转化为饱和溶液,在改变温度时应该是升高温度;将熟石灰的饱和溶液转化为不饱和溶液,在改变温度时应该是降低温度。
要点二、溶解度、溶解度曲线
1.固体的溶解度:(《溶解度》二)
在一定温度下,某固态物质在100 g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。
如果不说明溶剂,通常所说的溶解度是指物质在水里的溶解度。
2.正确理解固体的溶解度概念需要抓住四个因素:
(1)一定温度。
同一种固体物质在不同温度下对应的溶解度是不同的,因此必须指明温度。
(2)100 g溶剂。
此处100 g是指溶剂质量,不能误认为溶液质量。
(3)饱和状态。
在一定温度下,某固态物质在100 g溶剂里所溶解的最大质量为这种物质在这种溶剂里的溶解度。
(4)单位:g
3.影响固体溶解度的因素:
(1)溶质、溶剂的性质;(2)温度。
4.固体物质的溶解度与溶解性的关系:
5.溶解度曲线:
(1)当溶质一定、溶剂一定时,固态物质的溶解度主要受温度的影响,也就是说,固态物质的溶解度是温度的函数。
这种函数关系既可用表格法表示,也可以用图像法(溶解度曲线)来表示。
用纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,得到物质溶解度随着温度变化的曲线,这种曲线叫做溶解度曲线。
(2)温度对固体溶解度的影响规律
①大多数物质的溶解度随温度升高而增大(如KNO3)
②少数物质的溶解度受温度影响不大(如NaCl)
③极少数物质的溶解度随温度升高而减小(如Ca(OH)2)
(3)溶解度曲线的意义及应用
①根据溶解度曲线可以查出某温度下该物质的溶解度;也可以查出该物质已知溶解度所对应的温度。
曲线上的点即该物质对应温度时的溶解度,按其数据配成的溶液正好为饱和溶液;若按曲线下面的任何一点的数据所配溶液,均为该温度下该物质的不饱和溶液;如按曲线上面任何一点所表示的数据配制溶液,溶液中均含有未溶解的晶体,所配溶液为饱和溶液。
②固体物质的溶解度曲线主要有三种情况:“陡升型”,该类物质(大多数固体物质)的溶解度随温度升高而明显增大;“缓升型”,该类物质(少数固体物质)的溶解度随温度升高变化不明显;“下降型”,它(极少数物质)的溶解度随温度升高而减小。
③不同物质在同一温度下的溶解度借助不同物质的溶解度曲线,可比较相同温度下各物质溶解度的大小。
④几种物质溶解度曲线的交点,表示对应温度下几种物质的溶解度相等。
6.气体物质的溶解度:
(1)气体的溶解度是指该种气体在一定压强和一定温度时,气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积(气体的体积要换算成标准状况时的体积)。
(2)影响气体溶解度的因素
内因:气体和水本身的性质。
外因:①温度:随温度升高而减小;②压强:随压强增大而增大。
【要点诠释】
1.温度是影响固体物质溶解度的唯一外界因素,振荡、搅拌只能加快固体物质的溶解速率,而不能改变固体的溶解度。
2.溶解度曲线既能定性地反映固体的溶解度受温度影响而变化的趋势,也能表示某固态物质在某温度下的溶解度,还能用于比较同一温度不同溶质的溶解度的大小。
比较溶解度大小必须指明温度,否则无法比较。
3.气体的溶解度受温度和压强影响。
温度一定,气体的溶解度随压强的增大而增大,随压强的减小而减小;压强一定,气体的溶解度随温度的升高而减小,随温度的降低而增大。
【典型例题】
类型一、考查饱和溶液与不饱和溶液
1.t℃时有一杯接近饱和的澄清石灰水,下列做法不能使其变为饱和溶液的是( )
A.往溶液中加入少量CaO B.将溶液升温
C.将溶液降温 D.恒温蒸发部分溶剂
【答案】C
【解析】生石灰和水反应生成熟石灰,往接近饱和的石灰水中加入少量CaO可以增加溶质,减少溶剂,因此可以使接近饱和的溶液变为饱和溶液。
熟石灰的溶解度随着温度的升高而减小,将溶液升温,可以使接近饱和的石灰水变为饱和溶液;降温不可以。
恒温蒸发溶剂,同样可以使接近饱和的溶液变成饱和。
【总结升华】要注意熟石灰的溶解度随着温度的升高而减小。
2.(2016•广东模拟)能证明某KNO3溶液在20 ℃时已达到饱和状态的叙述是()
A.温度不变时,向该溶液中加入少量水,溶质的质量分数变小
B.取少量该溶液,降温到10 ℃时,有KNO3晶体析出
C.取少量该溶液,升温后无KNO3晶体析出
D.温度不变时,向该溶液中加入少量KNO3晶体,晶体不再溶解
【答案】D
【解析】A.溶液即使不饱和,在加水稀释后,溶质质量分数也会变小,故A错误;B.接近饱和的溶液在降温到10 ℃时,也可能有晶体析出,故B错误;C.硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,升高温度永远不会有晶体析出,故C错误;D.在一定温度下,向一定量的溶剂中加某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得的溶液叫饱和溶液,故D正确。
【总结升华】解此类题的关键是掌握饱和溶液的判断标准:在一定温度下,不能继续溶解某种溶质的溶液叫饱和溶液。
举一反三:
【变式】(2016•茂名模拟)一定温度下,向一杯硝酸钾饱和溶液继续加入硝酸钾晶体并充分搅拌,说法中正确的是()
A.晶体质量减小B.晶体质量增加
C.溶液质量不变D.溶液质量增加
【答案】C
【解析】在温度和溶剂都不发生变化时,向硝酸钾饱和溶液中加入一定量的硝酸钾晶体,晶体不会溶解,原饱和溶液不发生变化,所以溶液质量不变。
类型二、考查溶解度及溶解度曲线的应用
3.(2016•恩施州中考)甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示。
下列说法正确的是()
A.a
1℃时甲和乙的饱和溶液,升温到a2℃时仍是饱和溶液
B.甲和乙的溶解度相等
C.a1℃时,甲和乙各30 g分别加入100 g水中,均形成饱
和溶液
D.a2℃时,在100 g水中加入60 g甲,形成不饱和溶液
【思路点拨】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。
【答案】C
【解析】A.甲、乙物质的溶解度随温度的升高而增大,所以a1℃时甲和乙的饱和溶液,升温到a2℃时不是饱和溶液,故A错误;B.在比较物质的溶解度时,需要指明温度,故B错误;C.a1℃时,甲、乙物质的溶解度是30 g,所以甲和乙各30 g分别加入100 g水中,均形成饱和溶液,故C正确;D.a2℃时,甲物质的溶解度是50 g,所以在100 g水中加入60 g甲,形成饱和溶液,故D错误。
【总结升华】本题难度不是很大,主要考查了固体的溶解度曲线所表示的意义,及根据固体的溶解度曲线来解决相关的问题,从而培养分析问题、解决问题的能力。
4.请根据图中A、B两种固体物质的溶解度曲线,回答
下列问题。
(l)在____℃时,A、B两种物质溶解度相同。
(2) t2℃时,100 g水中溶解gA物质恰好达到饱和。
【答案】(1)t1(2)25
【解析】(1) t1℃时,A、B两种物质的溶解度相同;(2)t2℃时,
A物质的溶解度是25 g,100 g水中溶解25 gA刚好饱和。
【总结升华】根据溶解度曲线可以判断:①溶解度的大小,②溶
液是否饱和,③溶解度与温度的关系,④溶液结晶等。
举一反三:
【变式】(2015•浙江中考)20 ℃时,在两只各盛有50克水的烧杯中,分别加入30克氯化钠和蔗糖固体,搅拌使其充分溶解,结果如图所示。
下列说法正确的是()
A.两烧杯中的溶液质量相等B.20℃时两者的溶解度相等
C.氯化钠溶液一定是饱和溶液D.蔗糖溶液一定是饱和溶液
【答案】C
【解析】因相同温度,相同的溶剂,氯化钠有剩余的溶质,而蔗糖没有剩余的溶质,两烧杯中的溶液质量不相等,故A说法错误。
因相同温度,相同的溶剂,氯化钠有剩余的溶质,而蔗糖没有剩余的溶质,则两种物质的溶解度不同,故B说法错误。
由图可知,氯化钠溶液中有固体剩余,则20℃时,在50 g 水中溶质不能继续溶解,溶质有剩余,则为饱和溶液,故C说法正确。
因在20 ℃时,在50 g的水中蔗糖固体没有剩余,则可能是恰好达到溶解的最大极限,也可能是还能继续溶解溶质,则溶液可能为饱和溶液,也可能为不饱和溶液,故D说法错误。