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化　 学　 试　 题

 

[组图]溶解度 　验室溶质的质量分数

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一、溶解度
　　（一）固体溶解度
　　1．概念：在一定温度下，某固态物质在100 g溶剂（通常溶剂为水）里达到饱和状态时所溶解的质量。
　　溶解度的概念包括四个要素：
　　①指明一定温度；②溶剂为100 g；③必须达到饱和状态；④单位为g。
　　影响固体溶解度的外界因素：温度

　　2．“易溶”、“可溶”、“微溶”、“难溶”等表示的意思：
溶解度/g ＞10 1~10 0.01~1 ＜0.01
溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶

　　3．溶解度曲线
　　用纵坐标表示溶解度，横坐标表示温度，绘制出的溶解度随温度而变化的曲线叫做溶解度曲线。通过溶解度曲线，可以判断固体物质的溶解度受温度影响的变化情况，可以比较不同物质在同一温度时溶解度的大小，也可以查出同一种物质在不同温度时的溶解度。
　　三种典型的固体溶解度曲线：
　　（1）溶解度受温度影响较大，如：KNO3
　　（一般采用冷却热饱和溶液的方法获得晶体）
　　（2）溶解度受温度影响较小，如：NaCl
　　（一般采用蒸发溶剂的方法获得晶体）
　　（3）溶解度随温度的升高而减小，如Ca(OH)2
　　溶解度曲线表示的有关信息：
　　①某物质在某温度时的溶解度；
　　②可以比较同一物质在不同温度时的溶解度；
　　③可以比较不同物质在同一温度时的溶解度；
　　④曲线的交点所表示某一温度下不同物质的溶解度相同的。
　　⑤物质的溶解度受温度影响的变化情况；

　　（二）气体的溶解度
　　1．概念：气体的溶解度是指在压强为101kPa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。
　　影响气体溶解度的因素：温度和压强。一般情况下，气体的溶解度随外界压强的增大而增大；随温度的升高而降低。
　　气体溶解度在实际测定时比较复杂，非标准状况下的数据还应该换算成标准状况下的值。
　　固体溶解度和气体溶解度的比较：
　 固体溶解度 气体溶解度
外界条件 在一定温度下 在压强为101kPa和一定温度时
衡量标准 溶剂（通常指水）量为100g 1体积水里
溶液状态 饱和 饱和
单位 溶解溶质的质量(克g) 溶解气体的体积（无单位）
影响其大小的外界因素 温度 温度和压强

二、溶质的质量分数（第1课时）
　　溶液的浓稀、有色溶液的颜色都可以粗略的表示一定量的溶液中含有溶质的多少，溶液中溶质的质量
　　分数可以准确地表示一定量的溶液中含有溶质的多少。
　　1．定义：溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
　 　　　　　数学表达式：
　　　 特点：无单位、是个比值、一般不受温度的影响等。
　　　　　　 饱和溶液溶质的质量分数的计算：
　 　　　　 　（其中S为该温度下物质的溶解度）

　　2．配制溶质质量分数一定的溶液
　　以配制100g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液为例分析：
　　（1）计算：计算配制100g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液所需氯化钠和水的质量。
　　（2）称量：用托盘天平称量所需的氯化钠。
　　（3）量取：用量筒量取所需的水（水的密度近似看作1g/cm3）。
　　（4）溶解：将量好的水倒入盛有称量好氯化钠的烧杯中，用玻璃棒搅拌，使氯化钠溶解。
　　（5）装瓶、贴签：把配制好的溶液装入试剂瓶中，盖好瓶塞并贴上标签，备用。
　　操作示意图可简单表示如下：
　 　　　
　　说明：如果用液体溶质来配制溶质质量分数一定的溶液，其步骤为：计算→量取→溶解→装瓶、贴签。想一想，这是为什么？

【例题解析】
　　1． “20℃时食盐的溶解度是36g”。根据这一条件及溶解度的含义，判断下列说法哪一种是正确的（　 　 ）　
　　A.100g水溶解36g食盐恰好能配成饱和溶液　
　　B.200C时，100g食盐饱和溶液里含有36g食盐　
　　C.200C时，把136g食盐饱和溶液蒸干，可得到36g食盐　
　　D.饱和食盐水溶液中溶质、溶剂、溶液的质量比为36：100：136

　　解析：本题重在考查大家对于溶解度概念的理解。溶解度这一概念有如下四个要点：一定的温度；100ｇ溶剂；达到饱和状态；质量单位（ｇ）。根据溶解度的概念并结合题给条件可知，A的说法是不正确的，原因在于没有指明温度这一条件；按照溶解度的含义，在20℃时将36g食盐溶于100ｇ水中恰好达到饱和状态，这时所得到的食盐饱和溶液的质量为136ｇ；相反，如果将这136ｇ的食盐饱和溶液蒸干，一定就能得到36ｇ食盐；同样，由于在136ｇ食盐饱和溶液里含有36ｇ食盐，那么，在100ｇ食盐饱和溶液里就不可能含有36ｇ食盐了（肯定比36ｇ要少）。至于饱和食盐水溶液中溶质、溶剂、溶液的质量之比，如果没有温度这一前提条件，就无法进行相应的求算。
　　答案：C。

　　2．配制10%的氯化钠溶液时，不会引起溶液中氯化钠的质量分数偏小的是（　　　）
　　A．用量筒量取水时仰视读数
　　B．配制溶液的烧杯不干燥，留有少量的水
　　C．氯化钠晶体不纯
　　D．转移已配好的溶液时，有少量溶液溅出

　　解析：配制一定溶质质量分数的溶液是一个定量实验，所用试剂不当或操作错误都会给实验结果带来一定的影响。影响的结果如何，我们是可以通过溶质质量分数的计算公式来作出判断的。对于A，这样量取的水的体积要比理论上的体积大一些，其质量也相应变大，因此配得的溶液中氯化钠的质量分数将偏小；对于B，此时相当于所用水的质量增大了，会引起溶液中氯化钠的质量分数偏小；C,当氯化钠晶体不纯时，相当于溶质的质量减小，这样就会引起溶液中氯化钠的质量分数偏小；D在将溶液配制完成之后，即便有少量溶液溅出，但不会影响其中氯化钠的质量分数。
　　答案：D。

　　3．日常生活中我们要科学地节约用水。现有一件刚用洗涤剂洗过的衣服，“拧干”后湿衣服上残留的溶液为100g，其中洗涤剂的质量分数为1％，则湿衣服上残留的洗涤剂质量为______g。现用5700g清水对这件衣服进行漂洗，有以下两种漂洗方法（假设每次“拧干”后湿衣服仍残留100g溶液）：
　　方法一：用5700g清水漂洗，"拧干"后残留在衣服上的洗涤剂质量为（用分数表示，下同）______g；
　　方法二：用5700g清水均匀分成质量相等的三份（每份1900g），分三次漂洗：
　　第1次，用1900g清水漂洗，“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂质量为______g；
　　第2次，用1900g清水漂洗，“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂质量为______g；　
　　第3次，用1900g清水漂洗，“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂质量为______g。
　　由以上计算分析，用相同质量的水漂洗衣服，是一次漂洗效果好，还是将水分成三份，分三次漂洗效果好？　　
　　　　　　　　　　
　　解析：这是一道密切联系生活实际的简单计算题。试题旨在通过简单计算，使大家明白并掌握节约用水的一种方法。通过这种方法的介绍，引导我们进一步树立节约水、爱惜水的观念，做到合理地利用水、科学地节约和保护水。其实，该题的实质是关于溶质溶解、溶液稀释的计算。它以日常生活中的小事为背景，将漂洗衣服时为什么要“少量多次”的科学道理让学生通过计算加以感受，既考查了分析与计算能力，又进行了节约用水的方法教育，真可谓“匠心独具”，是一道难得的好题。
　　解答时要注意：题中“拧干后湿衣服上残留的溶液仍为 100g ”，这就意味着不论用什么方法、进行哪一次漂洗，这“ 100g溶液 ”始终应跟随在计算的过程中。如用方法2进行第一次漂洗，漂洗时所用“水”的总质量就应当是： 1900g＋100g＝2000g，“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂质量的质量分数为：　　 100g×1％÷2000g＝0.05％ ，因此，残留在衣服上的洗涤剂的质量为：0.05％×100g＝1/20 g。
　　方法一：用5700g清水一次漂洗，拧干后残留再衣服上的洗涤剂的质量为
　　　　　　1g×100g/(100g+5700g)=1/58g
　　方法二：将5700g水分三次漂洗（每次1900g）
　　　　　　第一次，用1900g清水漂洗，拧干后残留在衣服上的洗涤剂的质量为
　　　　　　1g×100g/(100g+1900g)=1/20g
　　　　　　第二次，再用1900g的水漂洗，拧干后残留在衣服上的洗涤剂的质量为
　　　　　　1/20g×100g/(100g+1900g)=1/400g
　　第三次，用1900g的清水漂洗。拧干残留再衣服上的洗涤剂的质量为
　　　　　　1/400g×100g/(100g+1900g)=1/8000g
　　答案：1　　　 1/58　　　 1/20　　　 1/400　　　 1/8000

　　4．下图为A、B、C三种物质的溶解度曲线，请回答：
　　　　　　　　　　　　
　　（1）P点表示的含义是___________________
　　（2）t3℃时，A、B、C三者的溶解度大小关系为____________
　　（3）将t1℃时B的饱和溶液升温至t3℃，此时溶液的质量______ （填“增大、减小、不变”）
　　（4）t2℃时，将20g B溶解到60g水中，得到的溶液为_________（填“饱和溶液、不饱和溶液”）
　　（5）从C的饱和溶液中获得C晶体的最佳方法为___________
　　（A、蒸发溶剂法　 B、冷却热饱和溶液 ）
　　（6）如何从A与B的饱和溶液中获得B物质？_________

　　【分析】此题综合考查了溶解度曲线的应用以及结晶、有关溶解度的基本计算等知识。
　　（1）P点表示在t2℃时，A、B两种物质的溶解度相同为40g
　　（2）很显然，从图像上可以看出，t3℃时，SA>SB>SC
　　（3）由于B物质的溶解度随温度的升高而减小，所以t1℃时B的饱和溶液升温至t3℃时将会有溶质B析出，所以溶液的质量将会减少。
　　（4）因为在t2℃B物质的溶解度为40g，即在100g水中最多能溶解40g B物质，那么20g B物质溶解到50g水中便达到饱和，所以t2℃时，将20g B溶解到60g水中，得到的溶液为不饱和溶液。
　　（5）因为C物质的溶解度随温度的变化较小，所以从C的饱和溶液中获得C晶体的最佳方法为蒸发溶剂法，选（A）
　　（6）因为A物质随温度的升高而增大，而B物质随温度的升高而降低，所以可以采用升温的方法来获得B物质。

来源：中国哲士网

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