溶解度Word文档下载推荐.docx
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本课题的重点是建立饱和溶液和溶解度的概念。
一、饱和溶液
大家都知道,糖或食盐很容易溶解在水里,但是,在一杯水里是不是可以无限制地溶解呢?
生活经验告诉我们,在一杯水里,如果糖或食盐放得太多,在杯底就会剩下溶解不了的糖或食盐。
下面我们做两种物质的溶解实验。
【实验1】在各盛有10mL水的两支试管里,分别缓缓地加入氯化钠和硝酸钾的固体。
边加入,边振荡,到试管里有剩余固体,不能再溶解为止(保留试管里的溶液,供下面的实验用)。
这个实验说明了什么问题?
氯化钠与硝酸钾在水中溶解度的比较
实验说明,在一定温度下(实验是在室温条件下进行的),在一定量的水里(实验中用的是10mL),氯化钠或硝酸钾不能无限制地溶解。
我们把在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;
还能继续溶解某种溶质的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
例如,在上面的实验里,在室温下当氯化钠或硝酸钾还能继续溶解的时候,试管里的溶液是不饱和溶液;
当氯化钠或硝酸钾不能继续溶解而有固体剩余的时候,试管里的溶液就是饱和溶液了。
在讲饱和溶液和不饱和溶液时,为什么一定要指明“一定温度”和“一定量溶剂”呢?
让我们观察下面两个实验。
【实验2】给上实验里盛有硝酸钾溶液和剩余硝酸钾固体的试管缓缓加热,边加热,边振荡,观察试管里剩余的硝酸钾固体有什么变化。
我们看到,在温度升高时,在室温下的硝酸钾饱和溶液变成不饱和的了,原来不能再溶解的硝酸钾又能继续溶解了。
【实验3】给实验1里盛有氯化钠溶液和剩余氯化钠固体的试管缓缓加入少量水,边加边振荡,观察试管里剩余的氯化钠固体有什么变化。
再加水振荡,直至氯化钠固体完全溶解。
实验告诉我们,在饱和溶液中加入水时,溶液又变成不饱和了,原来不能溶解的氯化钠固体又能继续溶解了。
这两个实验说明,在升高温度或增加溶剂的量的情况下,原来的饱和溶液可以变成不饱和溶液。
因此,只有指明“在一定温度下”和“在一定量溶剂里”,溶液的“饱和”和“不饱和”才有确定的意义。
饱和溶液与不饱和溶液之间的相互转化可表示为:
为了粗略地表示溶液里溶质含量的多少,人们还常常把溶液分为浓溶液和稀溶液。
应该注意的是,“浓”、“稀”只表示溶液中溶质含量的多少,而与溶液是否饱和并没有必然的联系。
【实验4】在各盛有10mL水的两支试管里,分别加入2g食盐和0.1g熟石灰,振荡,观察现象。
静置后再观察现象。
通过实验我们看到,室温下,2g食盐完全溶解在10mL水中了,得到均一、透明的溶液。
此溶液虽然是不饱和溶液,但由于含溶质较多,它是浓溶液。
在另一试管内,0.1g熟石灰却不能完全溶解,经充分振荡并静置后,有白色固体沉降到试管底部。
这时,试管内上层澄清的液体是熟石灰的饱和溶液,但此溶液里所含的溶质很少,它是稀溶液。
这个实验说明了,对于不同溶质来说,浓溶液不一定是饱和溶液,稀溶液也不一定是不饱和溶液。
当然,对于同一种溶质的溶液来说,在一定温度时,饱和溶液比不饱和溶液要浓。
一般地说,要确定某一溶液是否饱和,只要看在一定温度下,有没有不能继续溶解的剩余溶质存在,如有,且溶质的量不再减少,那么这种溶液就是饱和溶液。
二、溶解度
在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
如果不指明溶剂,通常所说的溶解度是指物质在水里的溶解度。
例如,在20℃时,100g水里最多能溶解36g氯化钠(这时溶液达到了饱和状态),我们就说氯化钠在20℃时在水里的溶解度是36g。
又如,在20℃时,氯酸钾在水里的溶解度是7.4g,那就表示在20℃时,100g水中溶解7.4g氯酸钾时溶液达到饱和状态。
各种物质在水里的溶解度是不同的。
通常把在室温(20℃)时溶解度在10g以上的,叫易溶物质;
溶解度大于1g的,叫可溶物质;
溶解度小于1g的,叫微溶物质;
溶解度小于0.01g的,叫难溶物质。
绝对不溶于水的物质是没有的。
习惯上把难溶物质叫做“不溶”物质。
例如,在20℃时,碳酸钙的溶解度是0.0013g,所以,常把碳酸钙叫做“不溶”物质。
由此可见,所谓易溶、可溶、微溶,难溶或不溶,只是表示溶解度大小不同而已。
由于溶液是否饱和与温度有关,因此在谈及物质的溶解度时,应指明温度。
用实验的方法可以测出硝酸钾在不同温度时在水里的溶解度,见表1。
表1硝酸钾在不同温度时的溶解度
我们用纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,根据硝酸钾在不同温度时的溶解度,可以画出硝酸钾的溶解度随温度变化的曲线,这种曲线叫做溶解度曲线。
用同样方法,也可以画出其它固体物质的溶解度曲线。
利用溶解度曲线,也可以求出物质在不同温度下的溶解度。
例如,氯化铵在10℃的溶解度约是33g;
在80℃的溶解度约是66g。
氯化钠在10℃的溶解度约是36g;
在80℃约是38g。
固体的溶解度曲线
我们在比较了各种物质在水里的溶解度后知道,大部分固体物质的溶解度随着温度的升高而增大,例如,硝酸钾、氯化铵。
只有少数物质的溶解度受温度的影响很小,例如氯化钠。
也有极少数物质的溶解度随着温度的升高而减小,例如熟石灰。
气体的溶解度
由于称量气体的质量比较困难,因此气体溶解度通常采用另外的方法表示。
通常讲的气体溶解度是指该气体在压强为101kPa,一定温度时溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积(非标准状况时的气体体积数要换算成标准状况时的体积数)。
例如在0℃时,氮气的溶解度为0.024,就是指在0℃,氮气压强为101kPa时,1体积水最多能溶解0.024体积氮气。
又如,在0℃时,氧气的溶解度为0.049。
在20℃时,氮气的溶解度为0.015,氧气的溶解度为0.031。
气体的溶解度随温度升高而降低,随压强的增大而增大。
在日常生活中,常可以看到这些情况,给冷水加热时,在沸腾以前,水中就出现了许多气泡;
夏天,贮存自来水的瓶子内壁挂满一层气泡。
这是由于随着温度升高,空气在水里的溶解度变小的缘故。
又如,当打开汽水瓶盖时,常常有大量气泡涌出,这是由于压强减小,二氧化碳的溶解度减小了的缘故。
三、关于溶解度的计算
1.根据在一定温度时某种物质饱和溶液里的溶质和溶剂的质量,可以计算这种物质的溶解度。
[例题1]把50g20℃时的硝酸钾饱和溶液蒸干,得到12g硝酸钾,求硝酸钾在20℃时的溶解度。
[解]溶液的质量为溶剂质量与溶质质量之和,因此50g硝酸钾饱和溶液里含有水的质量是:
50g-12g=38g
设100g水里溶解硝酸钾达到饱和状态时的质量为x。
答:
硝酸钾在20℃时的溶解度为31.6g。
2.根据某物质在某一温度时的溶解度,可以计算出在该温度下一定量的饱和溶液里含溶质和溶剂的质量。
[例题2]已知氯化铵在20℃时的溶解度是37.2g。
实验室在20℃时,配制1000g氯化铵饱和溶液,需氯化铵和水各多少克?
[解]在20℃时,氯化铵的溶解度是37.2g,即137.2g饱和溶液里含氯化铵37.2g。
设1000g氯化铵饱和溶液里含氯化铵的质量为x。
需水的质量为:
1000g-271g=729g
在20℃时,配制1000g氯化铵饱和溶液需氯化铵271g,水729g。
3.根据某物质在某一温度时的溶解度,可以计算出一定量的溶质配制成饱和溶液时,所需溶剂的质量。
[例题3]已知氯化钠在20℃时的溶解度是36g。
在20℃时要把40g氯化钠配制成饱和氯化钠溶液,需要水多少克?
[解]从题意可知,在20℃时36g氯化钠溶于100g水恰好能配成氯化钠的饱和溶液。
设20℃时,40g氯化钠配制成氯化钠的饱和溶液需要水的质量为x。
在20℃时,40g氯化钠配制成饱和溶液需要用水111g。
自主学习
【例1】下列说法中正确的是()
A.同一溶质的溶液,在一定温度下,饱和溶液比不饱和溶液浓度大
B.物质的溶解度随温度的升高而增大
C.升高温度,任何物质的饱和溶液都可以变为不饱和溶液
D.10℃时,50g水中最多能溶解40g。
在相同温度下,100g水中最多能溶解80g。
这说明随着溶剂量的增加,溶质的溶解度也增大
分析:
考查溶液的几个重要概念的应用。
选项A,是考查饱和溶液与不饱和溶液和浓、稀溶液之间的关系。
对于同一种溶质的溶液,在相同温度下,饱和溶液比不饱和溶液浓,A选项是对的。
B选项考查对溶解度掌握的情况。
一般情况下,物质溶解度随温度升高而升高,也有极少数物质溶解度随温度升高反而减小,如,故B选项忽略了特殊物质的溶解度情况。
C选项是B选项知识点的延伸,即一般情况下,饱和溶液可以用升温的办法变为不饱和溶液,但等,升温反而会减小其溶解度,故C选项成立的前提是“一般情况下”,不能说“任何物质”。
D选项进一步考查对溶解度四要素中温度、溶剂的理解。
在10℃时,50g水中最多溶解40g和100g水中最多溶解80g,都在说明10℃时,溶解度为80g,且当温度一定时,溶解度()是一个定值。
答案:
A。
点拨:
该题四个选项考查学生对饱和溶液、不饱和溶液及溶解等概念的掌握程度,对概念涵义的准确理解、对概念成立的前提条件的牢固掌握是灵活运用概念的先决条件。
【例2】关于硝酸钾溶解度的说法中正确的是()
A.20℃时,20g硝酸钾溶在100g水里,所以20℃时硝酸钾的溶解度是20g。
B.20℃时,把20g硝酸钾溶在水里制成饱和溶液,所以20℃时硝酸钾的溶解度是20g。
C.把31.6g硝酸钾溶在100g水里,形成饱和溶液,所以20℃时硝酸钾的溶解度是31.6g。
D.20℃时,把31.6g硝酸钾溶在100g水里,形成饱和溶液,所以20℃时硝酸钾的溶解度是31.6g。
本题主要考查学生溶解度概念掌握的程度。
本题关键是抓住4个要素:
(1)在一定温度下;
(2)在100g水里;
(3)达到饱和状态;
(4)所溶解溶质的克数。
A缺少“饱和状态”,B不是“在100g溶剂里”,C缺少“一定温度”。
D
概念的建立和深入的理解需要对概念本身进行分析(有时需要进行分解),特别要强调概念适用的“条件”。
此外可以设置问题,对组成概念的某项条件进行有针对性的练习,一是使其突显出来,同时也能暴露出学生的问题之所在。
【例3】下图为A、B、C三种物质的溶解度曲线,请回答:
①M点表示的意义是_______②当温度为℃时,三种物质的溶解度的大小依次为_______,当温度为℃时,溶解度最大的是_______③如果分别把A、B、C放入100g水中配成时饱和溶液,再冷却到℃时,析出晶体最多的是_______,没有晶体析出的是_______。
④若把混在A中少量的B除去,应采用_______法,若将混在B中少量的A除去,最好采用_______法。
本题考查的是溶解度曲线的应用。
理解溶解度曲线是学生必须掌握的知识点,也是中考的考点。
曲线上的点表示物质在该点所示温度下的溶解度,溶液所处的状态为饱和状态,如果该点是两条曲线的交点,表示在该点所示温度下,两物质的溶解度相同。
针对溶解度曲线的类型,可以分为“陡升型”(如A)、“缓升型”(如C)和“