高考化学提升突破专题二溶解度及溶解曲线的应用带答案解析.docx
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高考化学提升突破专题二溶解度及溶解曲线的应用带答案解析
专题02溶解度及溶解曲线的应用
变化观念与平衡思想再认识
物质变化是有条件的，能从内因和外因、量变和质变等方面较全面分析物质的化学变化，能通过
分析各种物质的溶解度及溶解度曲线，需求各种因素对物质溶解度的影响。
【2017年全国3卷27节选】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为
FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。
制备流程如图所示：
回答下列问题：
（4）有关物质的溶解度如图所示。
向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7
固体。
冷却到（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a．80℃b．60℃c．40℃d．10℃
步骤⑤的反应类型是。
【解析】（4）由图像可知，在10℃左右时得到的K2Cr2O7固体最多。
发生反应为2KCl＋Na2Cr2O7===K2Cr2O＋2NaCl，该反应为复分解反应。
答案为d复分解反应
【素养解读】从变化观念上看，重铬酸钾的溶解度随着温度的升高而逐渐增大；从平衡思想上看，饱和溶液，降低温度，溶解度减少，必然析出晶体。
从变化观念和平衡思想上看溶解度曲线就不再是一个静态的曲线，而是动态的。
这为我们进行相关分析奠定了基础。
一、对溶解度及溶解度曲线的理解
1．固体溶解度
在一定温度下，某固体物质在100_g溶剂（通常是水）里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在该溶剂里的溶解度，其单位为“g”。
固体物质溶解度（饱和溶液）S＝m溶质×100g。
m溶剂
影响溶解度大小的因素
（1）内因：
物质本身的性质（由结构决定）。
（2）外因：
1溶剂的影响（如NaCl易溶于水不易溶于汽油）。
2温度的影响：
升温，大多数固体物质的溶解度增大，少数物质却相反，如Ca（OH）2；温度对NaCl的溶解度影响不
大。
2．气体的溶解度
通常指该气体（其压强为101kPa）在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积，常记为1∶
x。
如NH3、HCl、SO2、CO2等气体常温时的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。
气体溶解度的大小与温度和压强有关，温度升高，溶解度减小；压强增大，溶解度增大。
3．溶解度的表示方法
（1）列表法
硝酸钾在不同温度时的溶解度：
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
溶解度/g
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
168
202
246
2）曲线法
典例1】将80℃饱和KNO3溶液冷却至10℃，有KNO3固体析出。
该过程中保持不变的是（）
A．
溶剂的质量
B．溶质的质量分数
C．
KNO3的溶解度
D．溶液中K＋的数目
答案】
A
解析】
硝酸钾的溶解度随着温度的升
高而增大，随着温度的降低而减小，
KNO3晶体不带结晶水，当降低
温度晶体析出时，溶液只会减少溶质的质量而溶剂的质量不会改变。
【素养解读】本题是考查对溶解度概念的理解，从变化观念上看，温度降低，溶解度减少，析出溶质晶体，但溶剂的量是没有影响的。
二、根据溶解度及溶解度曲线特点选择结晶方法
利用溶解度受温度影响选择不同的物质分离方法
（1）溶解度受温度影响较小的物质（如NaCl）采取蒸发结晶的方法；若NaCl溶液中含有KNO3，应采取蒸发结晶，趁热过滤的方法。
2）
KNO3溶液中含有
溶解度受温度影响较大的物质（或带有结晶水）采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法；若
NaCl，应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
典例2】【2019·河南模拟】已知四种盐的溶解度（S）曲线如图所示，下列说法不正确的是（）
A．将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体
B．将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体
C．Mg（ClO3）2中混有少量NaCl杂质，可用重结晶法提纯
D．可用MgCl2和NaClO3制备Mg（ClO3）2
【答案】B
【解析】因NaCl的溶解度受温度的影响不大，所以将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体，故A正确；因MgCl2能够水解，水解产生了氢氧化镁和氯化氢，加热水解平衡正向移动，氯化氢易挥发，所以将MgCl2溶液蒸
干得到的固体为氢氧化镁，故B错误；因Mg（ClO3）2的溶解度随温度升高而增大且受温度影响变化较大，NaCl的溶解度受温度影响较小，所以Mg（ClO3）2中混有少量NaCl杂质，可用重结晶法提纯，故C正确；反应MgCl2＋2NaClO3===Mg（ClO3）2＋2NaCl类似于侯德榜制碱法生成NaHCO3的原理，因为NaCl溶解度小而从溶液中析出，使反应向生成Mg（ClO3）2的方向进行，故D正确。
【素养解读】从溶解度曲线中可以看出，不同的物质随着温度的变化快慢不一样，可以选用不同的结晶方法，变化小的采用蒸发结晶，变化大的采用蒸发浓缩、冷却结晶。
特别需要注意的是一些易水解的盐，温度升高促进水解，且产生的酸易挥发，最终不到原来的溶质。
三、溶解度的特点和物质分离方法的关系在解答化工流程题中的应用
1）根据溶解度曲线，能很快比较出两种物质在某温度范围内溶解度的大小。
（2）根据溶解度曲线，可以看出物质的溶解度随着温度的变化而变化的情况。
多数物质溶解度随温度升高而增大，有的变化不大（如NaCl），少数随温度升高而降低［如Ca（OH）2］。
（3）根据溶解度曲线，选择分离某些可溶性混合物的方法。
①溶解度受温度影响较小的物质（如NaCl）采取蒸发结晶的方法；若NaCl溶液中含有KNO3，应采取蒸发结晶，趁热过滤的方法。
②溶解度受温度影响较大的物质（或带有结晶水）采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法；若KNO3溶液中含有NaCl，应采
取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
（4）根据溶解度曲线，判断结晶的方法
①溶解度受温度影响较小的（如NaCl）采取蒸发结晶的方法；
②溶解度受温度影响较大的采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法；
3带有结晶水的盐，一般采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法，应特别注意的是若从FeCl3溶液中结晶出FeCl3·6H2O晶
体，应在HCl气氛中蒸发浓缩、冷却结晶。
【典例3】【2019·衡中模拟】高氯酸铵可用作火箭推进剂，实验室可由NaClO3等原料制取（部分物质溶解度
如图），其实验流程如下：
（已知氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠）
（1）80℃时浸取液冷却至0℃过滤，滤渣的主要成分为（写化学式）。
（2）反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为。
【答案】
（1）NaClO4
（2）NH4＋＋ClO4－===NH4ClO4↓
【解析】
（1）80℃时浸取液主要含有NaClO4和NaCl，NaClO4溶解度受温度影响较大，而NaCl受温度影响很小，当冷却至0℃时，NaClO4会因温度降低溶解度减小而析出，所以滤渣中主要物质是NaClO4。
（2）
反应器中含有NaClO4，加入氯化铵饱和溶液后，根据不同物质的溶解度相对大小关系，可知溶解度最小的
＋－
NH4ClO4首先结晶析出，发生反应的离子方程式为NH4＋ClO4===NH4ClO4↓。
【素养解读】这个题目可以理解为变化过程中析出量的多少来判断主要成分，从曲线的变化的快慢可以直接分析。
1．工业上常用氨碱法制取碳酸钠（将氨和二氧化碳分别先后通入饱和食盐水中而析出小苏打，再经过滤、
焙烧，得纯碱），却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中（）
A．KHCO3溶解度较大B．KHCO3溶解度较小
C．K2CO3溶解度较大D．K2CO3溶解度较小
（）
2．【2019·广东模拟】蔗糖是生活中常用的调味剂，其溶解度曲线如下图。
下列说法正确的是
A．蔗糖在热水中的溶解度比在冷水中的小
B．将蔗糖饱和溶液蒸发溶剂后恢复至原温度，有结晶现象
C．温度升高，溶液中蔗糖的质量分数一定增大
D．t1℃和t2℃时的两份蔗糖溶液，所含溶质的质量不可能相等3．【2019·湖北模拟】下表是四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）：
（假设：
盐类共存时不影响各自的溶解度，分离晶体时，溶剂的损耗忽略不计）
NaNO3
KNO3
NaCl
KCl
10℃
80.5
21.2
35.7
31.0
100℃
175
246
39.1
56.6
用物质的量之比为1∶1的硝酸钠和氯化钾为原料，制取硝酸钾晶体，其流程如图所示
以下说法错误的是（）
A．①和②的实验过程中，都需要控制温度
B．①实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤
C．②实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤
D．用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好4．【2019·安庆模拟】以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示。
回答下列问题：
1）欲制备10.7gNH4Cl，理论上需NaClg。
2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为。
4）不用其他试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是
5）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是。
1．A氨碱法：
以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯碱，先使氨气通入饱
和食盐水中而成氨盐水，再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液，将经过滤、洗涤得到
的NaHCO3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品，不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中KHCO3溶解度较大无法形成沉淀。
2.B蔗糖的溶解度随温度的升高而增大，故A错误；给蔗糖的饱和溶液蒸发溶剂再恢复到原来的温度，则原来溶解
在这部分溶剂中的溶质就会结晶析出，故B正确；如果只是单纯的温度升高，在不考虑溶剂蒸发的情况下，溶液中若没有未溶解的溶质存在，则溶液中溶质的质量分数则不发生变化，故C错误；由于温度越高溶解度越大，只能说这两个温度下的饱和溶液中溶质的质量分数不可能相等，但溶液所含溶质的质量可能相等，故D错误。
3．CA项，①为蒸发浓缩，②为冷却结晶，均需要控制温度，正确；B项，①实验分离出NaCl，操作依次为加水溶解、蒸发浓缩、趁热过滤，正确；C项，②实验操作为冷却结晶，错误；D项，用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好，可减少硝酸钾的溶解，正确。
4．【答案】
（1）11.7
（2）蒸发皿（3）35℃（33～40℃都可以）（4）加热法：
取少量氯化铵产品于试管底部，
加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净（5）重结晶
【解析】根据氯元素守恒可列关系求m（NaCl）＝10.7g×58.5gm·ol－1÷53.5gm·ol－1＝11.7g。
氯化铵的溶解度随温
度变化较大，而硫酸钠在30～100℃变化不大，故可用冷却结晶法。
但温度不能太低以防硫酸钠析出。
所以应大约在33～40℃。
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