物质的结晶以及溶液的计算
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3.过滤与结晶的区别
过滤
结晶
适用范围
除去液体中固体杂质,或使纯净物结晶与母液分离。
分离几种可溶性Leabharlann 体的混合物。依据原理固体颗粒大,不能通过滤纸或过滤层,而滤液可以通过滤纸或过滤层。
利用固体物质溶解性不同,以及溶解度受温度变化影响不同,使一种物质先结晶而达到分离目的。
主要操作
1.制过滤器;2.过滤。
蒸发结晶或过滤结晶。
②冷却热饱和溶液(如:KNO3)也叫降温结晶,应用:提纯KNO3(NaCl杂质)
二、注意点:
1、溶液是均一、稳定的混合物;
2、它不一定是无色,但一般透明;
3、溶质可以是气体、液体、固体,没有溶解的物质是不能作为溶液的一部分,也不可看做溶质。
4、饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液。
5、饱和和不饱和溶液的意义在于指明“一定温度”和“一定量的溶剂”,
6、气体物质溶解度还与压强有关。
7、溶解度四点把握:温度、100克溶剂、达到饱和状态、溶解的溶质的质量
8、蒸发溶剂有晶体析出,剩余溶液一定是饱和溶液
9、溶质质量分数与温度无关,只与溶质和溶液质量有关
10、利用溶解度曲线可查找某温度下某物质的溶解度,可利用根据曲线判断某物质溶解度受温度影响情况,也可以比较同温度下不同物质的溶解度的大小等。
物质的结晶
1.结晶:晶体从溶液中析出的过程。
2.结晶有两种方法:
(1)蒸发溶剂法(蒸发结晶):适用于溶解度受温度影响较小的固体从溶液中结晶。
(2)冷却热饱和溶液法(降温结晶):根据不同物质在水中的溶解度随温度的变化而变化的原理。冷却其热的饱和溶液也叫冷却热饱和溶液法,适用于溶解度受温度影响大的固体从溶液中结晶,适用于陡升型物质的提纯.
①若配制350克20℃的硝酸钾的饱和溶液,需硝酸钾和水各多少克?
②若将78克硝酸钾配成20℃时的饱和溶液,需水多少克?
解析:设配制350克20℃的硝酸钾的饱和溶液,需硝酸钾和水的质量分别为x和y。将78克硝酸钾配成20℃时的饱和溶液,需水质量为z
溶质溶剂溶液
24g 100g
x y350g
78g z
解得x=84g,y=266g。
【典型例题】
1.关于溶解度的计算的类型
(1)已知一定温度下,饱和溶液中溶质的质量和溶剂的质量。求该温度下的溶解度。
例如:
①把50克20℃时的硝酸钾饱和溶液蒸干,得到12克硝酸钾。求20℃时硝酸钾的溶解度。
解析:溶液的质量为溶质质量和溶剂质量之和,因此50克硝酸钾饱和溶液中含水的质量是:50克-12克=38克
设:20℃时100克水里溶解硝酸钾达到饱和状态时所溶解的质量为x
溶质溶剂溶液
12g 38g 50g
x 100g
解得x=31.6g.
答:20℃时硝酸钾的溶解度为31.6克
(2)已知某温度时物质的溶解度,求此温度下饱和溶液中的溶质或溶剂的质量。
例如:把100克20℃时硝酸钾的饱和溶液蒸干,得到24克硝酸钾。则:
解得再z=247g。
总之,关于溶解度计算的关键就是将一定温度下溶液中溶质、溶剂、溶液的质量关系一一对应,列出正确的比例式求算。
[例3] t℃时,NaNO3的溶解度是25g,现向盛有200g 10%NaNO3溶液的烧杯中,加入30g NaNO3固体,则此时烧杯中()
A.溶液质量是230g B.溶质质量是50g
1、溶质质量分数=
注意:由多种溶质组成的混合溶液中溶质质量分数的计算。
2、溶液质量与体积之间的换算:
溶液质量(克)=溶液体积(毫升)×溶液密度(克/毫升)
3、溶液的稀释:m浓溶液×a%=m稀溶液×b%(a>b)
其中:m稀溶液=m浓溶液+m水
若用溶质质量分数不同(a%、b%)的溶液A、B,配制中间溶质质量分数的溶液(c%),则:mA×a%+mB×b%=(mA+mB)×c%
10
20
60
溶解度/g
21
31.6
110
现有20℃时硝酸钾饱和溶液100g,若将其升温至60℃,还需加入多少克硝酸钾才能饱和?若降温至10℃,可得饱和溶液多少克?
解析:20℃时100g硝酸钾饱和溶液中,m(KNO3)= ,
m(H2O)=100g-24g=76g。
设60℃为达饱和还需加入硝酸钾质量为x,降温至10℃,可得饱和溶液质量为y。
7、溶解度、溶质质量分数计算公式,关系:饱和溶液中溶质质量分数= ×100%
8、饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
一般:(特例:熟石灰)
①降温②加溶质③蒸发溶剂
不饱和溶液饱和溶液
①加溶剂②升温
9、溶解度曲线图:记住常见三种物质的溶解度曲线
10、混合物分离提纯方法:过滤、蒸发、结晶、洗涤
11、结晶方法:①蒸发溶剂(如:NaCl)
B.减少的饱和溶液的质量
C.析出无水物的质量
D.饱和溶液失去溶质的质量
解析:无水硫酸铜遇水后会与水反应,生成五水硫酸铜,导致溶液中水减少,因此部分硫酸铜又会结晶。但由于温度不变,剩余溶液还是t℃时硫酸铜的饱和溶液,只是溶质、溶剂的量减少了。
答案:B。
[例7]已知硝酸钾在不同温度下的溶解度入下表:
温度/℃
解析:20℃时500g A溶液 (500-25)g A溶液(饱和) (500-25-27)g A溶液(饱和)
∴20℃时A饱和溶液中:溶质溶剂
S100g
720g
∴S=35g
答案:35g。
[例6]t℃时,向硫酸铜的饱和溶液中加入ag无水硫酸铜,析出bg硫酸铜晶体,则(b-a)g是()
A.饱和溶液失去溶剂的质量
C.溶剂质量是170g D.溶质质量是45g
答案:D。
[例4]将两杯20℃时的食盐饱和溶液,甲为500g,乙为1000g,在温度不变的情况下分别蒸发掉15g水,析出的食盐晶体的质量()
A.甲=乙B.甲<乙C.甲>乙D.无法判断
答案:A。
[例5]现有500g20℃的A物质溶液,若保持温度不变,蒸发掉20g水后,有5gA析出,若再蒸发掉20g水后,又有7gA析出,则在20℃时A物质的溶解度是___________。
,解得x=59.6g; ,解得x=91.96g
三、溶液中溶质的质量分数
溶液质量=+
溶液中溶质的质量分数是指,当溶剂稀释浓溶液时,溶质质量(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
溶液中溶质的质量分数=
饱和溶液的溶质质量分数=。
定义公式:C%= ×100%= ×100%
例:某实验室要配制500克1%的氯化钠溶液,需要氯化钠和水各多少克?
溶液部分相关计算:
过滤
结晶
适用范围
除去液体中固体杂质,或使纯净物结晶与母液分离。
分离几种可溶性Leabharlann 体的混合物。依据原理固体颗粒大,不能通过滤纸或过滤层,而滤液可以通过滤纸或过滤层。
利用固体物质溶解性不同,以及溶解度受温度变化影响不同,使一种物质先结晶而达到分离目的。
主要操作
1.制过滤器;2.过滤。
蒸发结晶或过滤结晶。
②冷却热饱和溶液(如:KNO3)也叫降温结晶,应用:提纯KNO3(NaCl杂质)
二、注意点:
1、溶液是均一、稳定的混合物;
2、它不一定是无色,但一般透明;
3、溶质可以是气体、液体、固体,没有溶解的物质是不能作为溶液的一部分,也不可看做溶质。
4、饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液。
5、饱和和不饱和溶液的意义在于指明“一定温度”和“一定量的溶剂”,
6、气体物质溶解度还与压强有关。
7、溶解度四点把握:温度、100克溶剂、达到饱和状态、溶解的溶质的质量
8、蒸发溶剂有晶体析出,剩余溶液一定是饱和溶液
9、溶质质量分数与温度无关,只与溶质和溶液质量有关
10、利用溶解度曲线可查找某温度下某物质的溶解度,可利用根据曲线判断某物质溶解度受温度影响情况,也可以比较同温度下不同物质的溶解度的大小等。
物质的结晶
1.结晶:晶体从溶液中析出的过程。
2.结晶有两种方法:
(1)蒸发溶剂法(蒸发结晶):适用于溶解度受温度影响较小的固体从溶液中结晶。
(2)冷却热饱和溶液法(降温结晶):根据不同物质在水中的溶解度随温度的变化而变化的原理。冷却其热的饱和溶液也叫冷却热饱和溶液法,适用于溶解度受温度影响大的固体从溶液中结晶,适用于陡升型物质的提纯.
①若配制350克20℃的硝酸钾的饱和溶液,需硝酸钾和水各多少克?
②若将78克硝酸钾配成20℃时的饱和溶液,需水多少克?
解析:设配制350克20℃的硝酸钾的饱和溶液,需硝酸钾和水的质量分别为x和y。将78克硝酸钾配成20℃时的饱和溶液,需水质量为z
溶质溶剂溶液
24g 100g
x y350g
78g z
解得x=84g,y=266g。
【典型例题】
1.关于溶解度的计算的类型
(1)已知一定温度下,饱和溶液中溶质的质量和溶剂的质量。求该温度下的溶解度。
例如:
①把50克20℃时的硝酸钾饱和溶液蒸干,得到12克硝酸钾。求20℃时硝酸钾的溶解度。
解析:溶液的质量为溶质质量和溶剂质量之和,因此50克硝酸钾饱和溶液中含水的质量是:50克-12克=38克
设:20℃时100克水里溶解硝酸钾达到饱和状态时所溶解的质量为x
溶质溶剂溶液
12g 38g 50g
x 100g
解得x=31.6g.
答:20℃时硝酸钾的溶解度为31.6克
(2)已知某温度时物质的溶解度,求此温度下饱和溶液中的溶质或溶剂的质量。
例如:把100克20℃时硝酸钾的饱和溶液蒸干,得到24克硝酸钾。则:
解得再z=247g。
总之,关于溶解度计算的关键就是将一定温度下溶液中溶质、溶剂、溶液的质量关系一一对应,列出正确的比例式求算。
[例3] t℃时,NaNO3的溶解度是25g,现向盛有200g 10%NaNO3溶液的烧杯中,加入30g NaNO3固体,则此时烧杯中()
A.溶液质量是230g B.溶质质量是50g
1、溶质质量分数=
注意:由多种溶质组成的混合溶液中溶质质量分数的计算。
2、溶液质量与体积之间的换算:
溶液质量(克)=溶液体积(毫升)×溶液密度(克/毫升)
3、溶液的稀释:m浓溶液×a%=m稀溶液×b%(a>b)
其中:m稀溶液=m浓溶液+m水
若用溶质质量分数不同(a%、b%)的溶液A、B,配制中间溶质质量分数的溶液(c%),则:mA×a%+mB×b%=(mA+mB)×c%
10
20
60
溶解度/g
21
31.6
110
现有20℃时硝酸钾饱和溶液100g,若将其升温至60℃,还需加入多少克硝酸钾才能饱和?若降温至10℃,可得饱和溶液多少克?
解析:20℃时100g硝酸钾饱和溶液中,m(KNO3)= ,
m(H2O)=100g-24g=76g。
设60℃为达饱和还需加入硝酸钾质量为x,降温至10℃,可得饱和溶液质量为y。
7、溶解度、溶质质量分数计算公式,关系:饱和溶液中溶质质量分数= ×100%
8、饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
一般:(特例:熟石灰)
①降温②加溶质③蒸发溶剂
不饱和溶液饱和溶液
①加溶剂②升温
9、溶解度曲线图:记住常见三种物质的溶解度曲线
10、混合物分离提纯方法:过滤、蒸发、结晶、洗涤
11、结晶方法:①蒸发溶剂(如:NaCl)
B.减少的饱和溶液的质量
C.析出无水物的质量
D.饱和溶液失去溶质的质量
解析:无水硫酸铜遇水后会与水反应,生成五水硫酸铜,导致溶液中水减少,因此部分硫酸铜又会结晶。但由于温度不变,剩余溶液还是t℃时硫酸铜的饱和溶液,只是溶质、溶剂的量减少了。
答案:B。
[例7]已知硝酸钾在不同温度下的溶解度入下表:
温度/℃
解析:20℃时500g A溶液 (500-25)g A溶液(饱和) (500-25-27)g A溶液(饱和)
∴20℃时A饱和溶液中:溶质溶剂
S100g
720g
∴S=35g
答案:35g。
[例6]t℃时,向硫酸铜的饱和溶液中加入ag无水硫酸铜,析出bg硫酸铜晶体,则(b-a)g是()
A.饱和溶液失去溶剂的质量
C.溶剂质量是170g D.溶质质量是45g
答案:D。
[例4]将两杯20℃时的食盐饱和溶液,甲为500g,乙为1000g,在温度不变的情况下分别蒸发掉15g水,析出的食盐晶体的质量()
A.甲=乙B.甲<乙C.甲>乙D.无法判断
答案:A。
[例5]现有500g20℃的A物质溶液,若保持温度不变,蒸发掉20g水后,有5gA析出,若再蒸发掉20g水后,又有7gA析出,则在20℃时A物质的溶解度是___________。
,解得x=59.6g; ,解得x=91.96g
三、溶液中溶质的质量分数
溶液质量=+
溶液中溶质的质量分数是指,当溶剂稀释浓溶液时,溶质质量(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
溶液中溶质的质量分数=
饱和溶液的溶质质量分数=。
定义公式:C%= ×100%= ×100%
例:某实验室要配制500克1%的氯化钠溶液,需要氯化钠和水各多少克?
溶液部分相关计算: