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一、有關溶液的基本知識
1.溶解過程的熱效應:物質(zhì)的溶解包括以下兩個過程
(1)物理過程:溶質(zhì)分子或離子的擴散過程,是一個吸熱過程;
(2)化學過程:物質(zhì)分子或離子與水結(jié)合形成水合分子或水合離子的過程,是一個放熱過程。
某種物質(zhì)溶于水是吸熱還是放熱則是物理過程和化學過程的綜合結(jié)果。例如,硫酸、NaOH等溶解于水時明顯放熱,而硝酸銨等溶解于水時則明顯吸熱。
2.平衡
(1)表示方法;(2)溶解平衡主要是一個物理變化過程,可用平衡移動原理來解釋溶解平衡。
3.溶液和不飽和溶液
(1)定義:在一定溫度下,在一定量的溶劑里,不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液;還能繼續(xù)溶解某種溶質(zhì)的溶液,叫做這種溶質(zhì)的不飽和溶液。
(2)溶液由不飽和變?yōu)轱柡偷拇胧孩僭黾尤苜|(zhì);②減少溶劑;③改變?nèi)芤旱臏囟?/p>
例1.下列敘述不正確的是( )
(A)在水中加入固體硝酸銨,水溫會明顯下降
(B)12%的硝酸鉀稀溶液是不飽和溶液
(C)把不規(guī)則的NaCl晶體加入到飽和食鹽水中,一段時間后,NaCl晶體變規(guī)則了
(D)用盛有飽和食鹽水的燒杯吸收氯化氫氣體時,燒杯中無明顯現(xiàn)象
【答案】B、D
二、溶解度的概念和基本知識
1.固體的溶解度:在一定溫度下,某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量,叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度(一般用S表示)。即:
2.氣體的溶解度:某氣體在1atm 、一定溫度時溶解在 1 體積水里達到飽和狀態(tài)時的氣體體積。
例2.在質(zhì)量為200 g的飽和石灰水中,加入5.60 gCaO后充分攪拌,仍保持原來的溫度,則下列敘述正確的是( )
(A)石灰水下部有白色固體7.40 g (B)石灰水下部白色固體質(zhì)量大于7.40 g
(C)石灰水的濃度和質(zhì)量均不會變化 (D)石灰水的質(zhì)量將會減少,石灰水的pH不會發(fā)生變化
【答案】B、D
4.飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量濃度、溶解度間的相互關系
例3.某溫度下氟化鈣飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為2×10-4摩/升,則在此溫度下氟化鈣的溶解度為(設氟化鈣在水中達到飽和時,溶液密度為1 g/ml) ( )
(A)1.56×10-3 g (B)1.56×10-2 g (C)7.8×10-4 g (D)無法
【答案】A
三、溶解度曲線及其應用
1.溶解度曲線的意義:(以下結(jié)論不適用于氫氧化鈣等物質(zhì))
曲線以上各點(如A點):表示的溶液中的溶質(zhì)的量已超過了該溶質(zhì)在某一溫度下的溶解度,此時為飽和溶液與晶體共存狀態(tài)。
曲線上各點(如B點):表示該物質(zhì)在某溫度下的一種飽和溶液
曲線以下各點(如C點):表示該物質(zhì)在某溫度下的一種不飽和溶液
[!--empirenews.page--]例4.有一種鹽的溶解度曲線如右圖,現(xiàn)有組成處于P點上的該溶液,下列說法錯誤的是(此鹽不含結(jié)晶水)( )
(A)加入10 g該鹽,必變成飽和溶液
(B)50 ℃時,若該鹽溶液含A克溶質(zhì),保持溫度不變,加入A/4 g溶質(zhì),溶液必變成飽和溶液
(C)50 ℃時,140 gP點溶液較少需蒸發(fā)掉20 g水才能形成飽和溶液
(D)該溶液冷卻至0 ℃時,析出溶質(zhì)10 g
(E)在保持溶質(zhì)及溶劑質(zhì)量不變的情況下,使P點溶液達到飽和需降溫20 ℃
【答案】A、D
2.重結(jié)晶法分離混合物
一般地,混合物中某組分的溶解度隨溫度變化明顯,方可采用重結(jié)晶法,如分離NaCl 和KNO3 。但若分離NaNO3和KCl的混合物就不能采用此法了。
重結(jié)晶法分離混合物的根本理論依據(jù)是:當溶于水中的各種離子可組成多種物質(zhì)時,在降溫結(jié)晶過程中,先達到飽和的物質(zhì)先析出。
| ||||
NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.1[!--empirenews.page--] |
NH4HCO3 | 11.9 | 15.9 | 21.0 | 27 |
NaHCO3 | 6.9[!--empirenews.page--] | 8.15 | 9.6 | 11.1 |
NaCl | 35.7 | 35.8 | 36[!--empirenews.page--] | 36.4 |
(A)NH4Cl (B)NH4HCO3 (C)NaHCO3 (D)NaCl
【答案】C
四、析晶過程與溶解度
1.利用析晶過程求溶解度
由Ⅰ→Ⅱ蒸發(fā)出的水及晶體中帶出的結(jié)晶水的總和與析出晶體中所含溶質(zhì)構成飽和溶液,可據(jù)此溶解度。
例6.室溫下140 g某溶液,先進次蒸發(fā)10 g水時,溶液中析出2 g溶質(zhì),再繼續(xù)蒸發(fā)20 g水時,溶液中又析出5 g溶質(zhì)。則原溶液至少需蒸發(fā)多少克水可變?yōu)轱柡腿芤海?)
(A)2克 (B)8克 (C)10克 (D)20克
【答案】A
例7.t ℃時,把一定質(zhì)量的硝酸鉀溶液分成兩等份,一份恒溫蒸發(fā)掉10 g水析出1 g硝酸鉀晶體,另一份恒溫蒸發(fā)掉15 g水,析出2 g硝酸鉀晶體。下列說法錯誤的是( )
(A)t ℃時,若將原溶液恒溫蒸發(fā)掉25 g水,可析出3 g硝酸鉀晶體
(B)t ℃時,若原溶液中再加入2 g硝酸鉀晶體便成為飽和溶液
(C)t ℃時,硝酸鉀的溶解度為20 g
(D)t ℃時,原硝酸鉀溶液的質(zhì)量分數(shù)為12%
【答案】D
例8.某溫度下,硫酸銅的溶解度為30 g,向該溫度下的飽和硫酸銅溶液中加入m g無水硫酸銅,攪拌后靜置,析出硫酸銅晶體n g,則m與n的關系是( )
(A)m=16n/25 (B)m=9n/25 (C)n=16m/9 (D)n=250m/133
【答案】D
例9.在某溫度下,向25%的硫酸鎂飽和溶液中加入1 g無水硫酸鎂,可析出3.15 gMgSO4·nH2O,則n值為 。
【答案】7
2.降溫析晶量的(析晶前后均為飽和溶液)
【注意】S2和S1分別表示高溫和低溫條件下的溶解度,故S2>S1。
解法二:確定溶液中水的質(zhì)量,相同質(zhì)量的水在高溫和低溫下較多溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量差即為析出晶體的質(zhì)量或需加入晶體的質(zhì)量。
例10.硝酸鉀在不同溫度時的溶解度如下表,F(xiàn)有60 ℃時硝酸鉀的飽和溶液105 g,要得到39.2 g晶體,應將溶液冷卻到 ℃。
溫度(℃) | 10[!--empirenews.page--] | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
溶解度(g) | 20.9 | 31.6[!--empirenews.page--] | 45.8 | 63.9 | 85.5 | 110.0 | 138.0 |
【答案】20℃
【題目】1.將40 ℃的飽和石灰水冷卻至10 ℃或加入少量CaO。但溫度仍為40 ℃,這兩種情況下都不改變的是( )
(A)Ca(OH)2的溶解度 (B)溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
(C)溶液的質(zhì)量 (D)溶液中Ca2+的數(shù)目
2.在一定溫度下,某硫酸銅飽和溶液蒸發(fā)a g水后,同時析出W g膽礬。若保持溫度不變,剩余溶液的質(zhì)量分數(shù)為( )
3.t ℃時某鹽飽和溶液的濃度為26.8% ,取一定量的此飽和溶液,向其中加入w g無水鹽。在t ℃時,析出m g含結(jié)晶水的該鹽的晶體,則從飽和溶液中析出的溶質(zhì)的質(zhì)量為( )
(A)m×26.8% (B)m-w (C)(w+m)×26.8% (D)(m-w)×26.8%
4.在一定溫度下,物質(zhì)M的溶解度為A g。向(100+A) g物質(zhì)M的飽和溶液中加入A克M,析出帶一定結(jié)晶水的晶體B克,現(xiàn)取出B克結(jié)晶水合物加水配成相同溫度下的飽和溶液,需加水的質(zhì)量為( )
(A)100克 (B)大于100克 (C)小于100克 (D)(100+A)克
5.在盛有飽和碳酸鈉溶液的燒杯中,插入惰性電極進行電解。若電解過程中始終保持溫度不變,則通電一段時間后( )
(A)溶液的pH值增大 (B)溶液中水分子數(shù)與碳酸根離子數(shù)之比將變小
(C)溶液中有晶體析出 (D)溶液中Na+的數(shù)目不變
6.右圖是A、B兩種物質(zhì)的飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)隨溫度變化的曲線,F(xiàn)分別取58 gA和66 g B,均加入150 g水加熱溶解并都蒸發(fā)去50 g水后,冷卻至t ℃,下列推斷正確的是( )[!--empirenews.page--]
(A)t ℃時,A、B溶液的質(zhì)量分數(shù)相等
(B)t ℃時,析出固體B
(C)t ℃時,A的質(zhì)量分數(shù)小于B
(D)t ℃時,二者均無固體析出
7.氫氧化鎂難溶于水,但它溶于水部分可完全電離。室溫時,氫氧化鎂在水中的溶解度為0.0 029 g,則該溫度下,氫氧化鎂飽和溶液的pH為 (溶液密度為1 g/ml)
| 硝酸銀 | 硝酸鋇 | 氯化銀 | 氯化鋇[!--empirenews.page--] |
水 | 1.5×10 | |||
液氨 |
8.已知某溫度下四種化合物在水中和液氨中的溶解度如右圖。則:
上述四種物質(zhì)能在水中發(fā)生的復分解反應為 [!--empirenews.page--]
能在液氨中發(fā)生的復分解反應為
9.取100 g水,配成10 ℃時的氯化鉀飽和溶液,又取50 g水加入35.4 g硝酸鈉配成溶液。將這兩種溶液混合后,10 ℃時有 種晶體析出,質(zhì)量是 g,該晶體的化學式是 ,析出該晶體的原因是 。
(10℃時各物質(zhì)的溶解度:KCl 31g NaNO3 80 g KNO3 20.9 g NaCl 35.8 g)